KR100203255B1 - 프로파일 비이드가 장비된 물품 생성방법 및 장치 - Google Patents

프로파일 비이드가 장비된 물품 생성방법 및 장치 Download PDF

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쿤에르트 하인쯔
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르꽁뜨 장 제라르
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Abstract

프로파일 가스켓 또는 프로파일 프레임을 물품에 설치하기 위해서, 표면을 적절하게 예비 처리시킨 후에, 열가소성 엘라스토머는 로봇(4)에 의해 안내되는 가열 압출노즐(8)로 압출기 (16)와 가열 호스(22)를 경유하여 공급되며, 표면상에 압출 노즐(8)에 의해 압출되어 놓여진다.
상기 방법은 예를 들어 그 경계선을 따라 있는 프로파일 프레임을 가진 자동차 글레이징에 적용된다.

Description

프로파일 비이드가 장비된 물품 생성 방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따르는 방법을 수행하기에 적절한 설비를 도시한 도면.
제2도는 제1도의 부분을 확대 도시한 도면.
제3도는 가열 압출 헤드와 그 동작 방법을 상세 도시한 도면.
제4도는 설비용으로 준비된 자동차 유리창의 부분 상세 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유리창 4 : 로봇
6 : 조작헤드 8 : 압출노즐
10 : 중앙 제어 유니트 17 : 실린더
22 : 호스 23 : 연결체
본 발명은 물품에 결합되는 폴리머의 프로파일 비이드가 장비된 프레파브 물품(a prefabricated article)생성 방법에 관한 것으로서, 예를 들면 그 경계선 둘레에 프롯파일 프레임을 갖는 단일성, 라미네이트 또는 내부 가소성 박판 글레이징(glazing)으로 자동차 글레이징 생성 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
예를들어 프레파브 유니트로서 폴리머로부터 밀봉 및 유지가능한 프레임인 프로파일 비이드를 가진 차량의 윈도우와 같은 물품을 생성하는 방법은 공지되어 있으며, 여기서 물품은 프레임 프로파일용 사출 성형기의 주형내에 바람막이와 같은 코어 평판으로서 놓여있으며 프로파일 프레임은 창 (pane)모서리로 직접적으로 성형되는 분사가 있다. (미합중국 제 4 139 234호, 유럽 제 76 924호), 프레임 형성용으로 반응계 특히 2성분 폴리우레탄계 또는 PVC나 고무와 같은 열가소성 물질중의 어느 하나가 사용되게 된다. 고무 사용시에는, 프로파일 프레임이, 후에, 사츨 주형부 자체내에서 또는 분할 작업으로 경화(vulcanize)되어져야만 한다. 이러한 공지된 사출 성형 방법은, 분할 사출 주형이 유리창의 각각의 형상을 위해 준비되어져야만 하기 때문에 매우 큰 비용이 소요된다.
부가적으로, 자동 처리 장치에 의해 안내되는 측정노즐에 의해 유리창의 모서리상에 직접적으로 반응 폴리머계의 프로파일 스트랜드를 압출하여 놓음으로써 엘라스토머의 프레임이 제공되는 유리창을 생성하는 방법이 공지되어 있는데, 여기서는, 폴리머 물질은 유리창 위에 견고하게 부착되며 탄성 폴리머로 경화된다.(미합중국 제 5,057,265호) 반응계로서, 패이스트 (pasty)형태의 각각의 경우에 2-성분에 기초한 수분-경화, 단일-합성 폴리우레탄 푸리 폴리머 및 폴리우레탄계가 만족성이 입증되어 있고, 이것은, 적절한 결합 촉진 피복층이 유리 표면상에 먼저 적용될 필요성이 있다. 이러한 공지된 방법에서는 다양한 쪽의 여러 형상 유리창에 따라 제작 설비의 변환이 필요하지만 예를들면 유리창 모델의 각각의 변환부에만 오직 자동 처리 장치의 위치 변환 프로그램만을 변경시킬 필요성만이 있기 때문에, 프레임 또는 프렘임 성분이 매우 경제적인 방식으로 제공되게 된다. 그런데, 이러한 공지된 방법에서는, 폴리머계의 계 -개재 반응시간을 고려하여 압출 프레임을 위한 적절한 가격의 경화 범위 또는 구역이 생산 라인에 제공되어져야만 한다. 사출 성형 방법과 비교하여, 이러한 방법의 결점은 압출되는 프로파일 스트랜드의 시작과 끝 사이에 시임 그역(seam location)이 후에 추가적인 공정처리 단게에서 마무리되어져야만 한다는 것이다. 이러한 공정 처리용으로 본원에 사용되고 공지된 가소성 물질은, 더욱이, 물질의 처리면에서 문제를 제기하는, 재사용이 불가하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 폴리머의 비이드를 유리창과 같은 다른 물품에 설치키 위한 방법을 제공하는 것으로서, 본원은 공지된 압출 방법의 잇점으로부터의 잇점을 취하는 반면에 프로파일 비이드의 고형화에 이르는 시간을 짧게하고 시임용 마무리 공정 처리를 간략화시키었다.
본 발명은, 표면을 적절하게 예비 처리시킨 후에, 자동 처리 장치에 의해 안내되는 가열 압출 노즐로 압출기와 가열 압력 호스를 경유하여 제공되어 물품의 표면상에 압출 노즐에 의해 압출되어 놓여지는 열가소성 엘라스토머로 구성된다.
본 발명에 따르는 방법은 반응성 폴리머계의 공지된 압출과 비고하여 현저한 잇점을 갖고 있다. 예를들면, 압출된 프로파일의 경화상은 물품의 표면상에 놓여진 후에 열가소성 엘라스트머가 바로 냉각에 의해 고형화되기 때문에 완전하게 소거된다. 이러한 사실은 공정 처리의 현저한 시간 단축 및 간략화를 이루게 한다. 더욱이, 전체 프레임을 가진 경우에는, 압출된 프로파일 스트랜드의 시작과 끝 사이에 시임의 후 마무리는, 트랜지션 지대가 간단한 후 가압 공구로 약간의 시간으로 재형상될 수 있고 필요하다면 이러한 재형상 또는 마무리 동작이 여러번 반복될 수 있기 때문에, 공지된 방법보다 훨씬 더 간단하게 만들어진다. 또한, 공지된 것은, 반응계가 압출 공구 내측부에서 반응하여 경화되고 노즐 구멍을 사라지게 한다는 사실과 관련하여, 어려움이 있다. 압출 공구를 청소키 위한 특정한 수단은, 압출 공구에서 경화되는 폴리머 물질이 간단한 가열에 의해 항시라도 압출가능한 상태의 가소성으로 도로 돌아올 수 있기 때문에, 본 발명에 따르는 방법을 수행하는데 더 이상 필요하지가 않다. 끝으로, 특정한 잇점은, 재사용되는 열가소성 엘라스토머의 회복 및 재사용이 특정한 어려움없이 수행될 수 있다는 특징이다.
본 발명에 따르는 방법용으로 일반적인 스크루 압출기가 외부 실린더 가열기로 필요한 공정 처리 온도로 열가소성 물질을 가열하는데 사용된다. 상기 용해된 엘라스토머는 적절한 가열기가 제공된 가요성 호스를 경유하여 압출 노즐에 공급되며, 호스는 열가소성 엘라스토머의 점성에 대응하는 고압력에 대한 내성이 있어야만 하며, 이러한 압출 노즐은 엘라스토머의 필요한 공정 처리 온도까지 적절한 가열기에 의해 가열되고 물품의 모서리를 따라 로봇에 의해 안내된다.
이러한 본 발명의 목적을 위해서 예를들어 폴리우레탄이 기초로된 열가소성 엘라스토머가 사용되게 된다.
그런데, 특히 특정하게는 에를들어 몬센트 회사제의 제품 센토프리느 특히, 제품 센토프리느 A타입 111-64인 이소테틱 폴리프로필렌과 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머로 입증되어 있다. 이러한 타입의 열가소성 고무는, 압출기뿐만 아니라 압출 노즐 및 압출 노즐 자체로 유도되는 호스가 이러한 다음과 같은 온도 범위로 조정되도록, 180℃ 내지 230℃의 공정 처리 온도를 갖고 있다.
원표면 또는 처리되는 물품 표면에, 필요한 고 결합도, 예를들면 유리창 위에 주어지는 에나멜 피복을 보장하도록, 본 발명의 부가 실시예에서, 표면은 피복되는 모서리 구역에 적절한 결합 촉진계로 처리된다. 특정한 염화 솔벤트내의 변성 폴리우레탄계는 유리표면용으로 적절한 결합 촉진계로 입증되어 있다.
본 발명의 방법을 첨부 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 이하에 기술하면 다음과 같다.
열가소성 엘라스토머 프로파일 프레임이 그 모서리를 따라 제공된 유리창(1)에는, 굽힘 또는 벤딩 공정 처리 과정중에 예를들어 베이크(bake)된 불투명한 베이킹으로 마무리된 프레임 형태의 피복부(2)가, 프로파일 스트랜드가 그위에 압출되어 놓여진 표면의 모서리에 제공되어 있다. 이러한 피복부(20)의 표면은 먼저 깨끗하게 청소되어 결합 촉진 작용제로 예비 처리된다. 적절한 결합 촉진 작용제로는 트리클로로에틸렌과 1,1,1-트리클로로에탄 그리고 메틸렌 클로라이드로 혼합 구성된 솔벤트에 변성 2성분 폴리우레탄계가 있다. 즉, 필름 캠머링(KOMMERLING)의 제품 SK290과 필름 헨켈(HENKEL)의 제품X8310이 예를들어 특히 적합한 것으로 입증되어 있다.
다음에, 이렇게 예비 처리된 유리창은 테이블(5)위에 로봇(4)의 작업지대에 주의깊게 위치되어진다.
로봇(4)의 조작 헤드(6)상에서, 압출 노즐(8)이 장착되어 있으며, 필요한 프레임 프로파일의 단면에 대응하는 측정된 노즐 트인구멍(9)이 제공되어 있다. (제2도)압출 노즐(8)은 유리창의 모서리를 따라 예비 결정된 위치 변환 프로그램에 따르는 로봇(4)에 의해 안내되어지며, 로봇(4)는 제어 라인(110을 경유하여 중앙 제어 유니트(10)로부터 제어된다. 압출 노즐(8)에는 전기 가열 소자(12)가 제공되며, 그에 의해 노즐체가 열가소성 엘라스토머의 압출에 필요한 약 200℃ 의 온도까지 가열된다.
압출되는 열가소성 엘라스토머는 스크루 압출기 (16)의 피드 호퍼(15)내로 알갱이 형태로 유입되어 스크루 압출기(16)에서 용해되어 고압하에서 압출 노즐(8)에 공급된다.
스크루를 함유하고있는 스크루 압출기(16)의 실린더(17)는 다수개의 가열링(18)으로 둘러싸여 있으며, 그 안에서 회전하는 스크루를 가진 실린더(17)는 전기 가열 레지스터 수단으로 필요한 온도까지 가열시킨다. 스크루 압출기 (16)용 구동 모터(19)는 중앙 제어 유니트(10)로부터 로봇(4)와 같이 제어 라인 (20)을 경유하여 제어된다.
압출 노즐(8)과 압출기(16)의 실린더(17)사이에 접속은 전기 가열 고압 호스(22)에 의해 이루어져 있다. 고압 호스(22)는 동작 온도에서 적어도 250바아의 압력을 견디어야만 하고, 약 250℃ 의 온도까지 호스(22)의 조절된 열을 제공하는 전기 가열 코일을 소유하고 있다. 또한, 고압 호스(22)는, 방해받지 않는 압출 노즐(8)의 동작을 동반할 수 있고 로봇의 동작에 방해를 주지 않기에 충분한 가요성을 가지고 있어야만 한다.
다른한편, 고압 호스(22)는 어느 정도의 비틀림 경직성을 불가피하게 가지고 있는데, 그에 의해서 어떠한 환경에서는 압출 동작을 방해할 수도 있는데, 그 이유는: 유리창(1) 둘레에 조작 헤드(6)의 순회중에, 압출 노즐이 360° 회전이 되고 그리고 이러한 비틀림 동작은 호스(22)로 전달되어지기 때문이다. 이러한 계속되는 비틀림 부하에 의해서 다른 한편에서는 호스(22)가 호스(22)의 마모를 가속시키는 결과를 초래하는 해를 입게된다. 또한, 대응하는 반응력이 비틀림 힘에 의해, 압출 동작을 부정확하게 유도할 수 있는 조가 헤드 (6)내로 전달된다. 이러한 영향을 피하기 위해서, 한 개 이상의 파이프 선회 연결체(23)를, 고압 호스(22)를 따라 제2도에 도시된 바와같이 설치하였다. 이러한 개량으로, 제1파이프 선회 연결체(23)가 조작 헤드 (6)에 바로 인접하여 배치되고 반면에, 제2파이프 선회 연결부(23)가 고압 호스(22)와 압출기(16)의 실린더(17)사이에 배치되어 있다. 파이프 선회 연결체는 사용되는 특정한 열가소성에 따라 필요한 정도에 맞추어 설계되어진다. 예를들면, 본원에 기술되는 이소테틱 폴리프로필렌과 에틸렌-프로필렌디엔 고무의 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머가 사용되는 곳에서는, 이들 선회 연결체는 약 500 바아에 대한 내압성과 약200℃ 에 이르는 내열성을 가져야만 한다,. 더욱이. 이들은 압력 손실을 피하기 위해서 최대로 가능한 내직경을 가져야만 한다.
이러한 장치에 의해서, 필름 몬센토의 제품 센토프리느A 타입 111-64가, 전술된 결합 촉진물로 예비처리된 유리창의 모서리 지대위에 프로파일 스트랜드(24)로서 압출되어 놓여진다.
본원에 설명되는 경우에서, 프로파일 스트랜드(24)는 유리창(1)의 주변표면부(25)너머로 돌출되는 밀봉 및 센터링 립(26)을 소유하고 있다. 유리창이 자동차 차체의 윈도루 프레임에 배치되면, 이러한 탄성립(26)은 유리창(1)의 주변 표면부(25)에 대하여 벤드되어, 윈도우 구멍에 유리창의 자동적인 센터링을 보장한다. 더욱이, 립(26)은 이러한 주변 표면(25)에 대향 위치된 윈도우 프레임의 플렌지와 유리창(1)의 주변 표면(25)사이에 틈을 채운다. 이러한 립(26)대신에는 호스형 중공 프로파일이 동일한 목적을 충족토록 제공될 수 있다.
프레임 프로파일(24)이 예비 설치된 유리창(1)을 자동차 차체의 윈도우 프레임에 적합하게 설치하기 위해서, 적절한 결합 촉진 작용제와 알맞은 청소액으로 상기 피복부를 적절하게 예비 처리한 후, 접착 조립 비이드(28)가 피복부(2)위에 탄성 프레임 프로파일(24)측을 따라 제4도에 도시된 바와같이 적용되며, 이러한 비이드는 자동차 차체의 윈도우 프레임에 유리창(1)을 결합시키는 역할을 하고 있다.
프로파일 프레임이 있는 자동차 글레이징인 경우에 전술된 바와같은 방법 및 장치는 프로파일 가스켓 또는 밴드가 물품의 표면에 직접적으로 압출되는 곳과 그리고 이러한 표면상에 어떠한 곳인 각각의 경우에 양호하게 사용된다. 이들은 다음과 같은 산업분야에 적용될 수 있다.
자동차 산업: 도어, 트렁크, 후드 또는 모빌 루프용 밀봉,
가정용: 냉장고 도어, 세탁기 밀봉,
건축 산업: 프레파브 인슐레이팅 글레이징, 도어 또는 윈도우 밀봉,
일반적인 산업 : 뚜껑 또는 커버 밀봉, 파이프 가스켓 또는 케이싱 밀봉,
직물 또는 의류 산업 : 옷감 밀봉 보강 엘라스토머 밴드, 부츠 밀봉 및 그와같은 종류의 것, 각각의 경우에서 기질(substrate)의 성질에 따르는 양호한 접착을 보장하기 위한 안내서의 사용이 필요하다. 본 분야의 일반적인 기술인은 각각의 기질 이를테면 가소성 또는 도포 물질위에 주어진 폴리머의 접착을 증진시키는데 가장 적합한 안내서를 찾을 수가 있다.

Claims (8)

  1. 견고하게 결합되는 호리머의 프로파일 비이드 및 미리제조된 물품 생성 방법에 있어서, 물품(1)의 표면을 적절하게 예처리한 후에, 위치 변환 제어 자동 처리 장치 (4)에 의해 안내되는 가열 압출 노즐(8)로 압출기 (16)와 가열 압력 호스(22)에 의해 열가소성 탄성중합체가 공급되어, 압출 노즐(8)에 의해 물품(1)의 표면상에 압출되어 놓여지는 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 이소텍틱 폴리프로필렌과 에틸렌- 프로필렌-디엔 고무의 열가소성 폴리올레핀 탄성중합체가 열가소성 탄성중합체로서 사용되는 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물품은 단일, 라미네이트 또는 내부 가소성 박판 유리판으로 만들어진 자동차 유리로 구성되고, 상기 프로파일 비이드는 프레임 또는 프레임 성분을 형성하는 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 염화용제의 변성 폴리우레탄계가 유리 표면의 예처리용 결합 촉진 작용제로서 사용되는 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물품은 건물의 도어 또는 창으로 구성되고, 상기 프로파일 비이드는 시일인 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물품은 도어 또는 가정용 기구의 부품으로 구성되고, 상기 프로파일 비이드는 시일인 것을 특징으로 하는 물품 생성 방법.
  7. 제1항에 따르는 방법을 수행하기 위한 물품 생성 장치에 있어서, 로보트(4)에 의해 안내되고 전기 가열기(12)가 제공되는 압출 노즐(8)과, 압출기(16) 및 가열 압출 노즐(8)과 압출기(16)의 실린더(17)를 접속하는 전기 가열압력 호스(22)와, 로보트(4)와 압출기(16)를 제어하는 중앙 제어 유니트(10)로 구성되는 것을 특징으로 하는 물품 생성 장치.
  8. 압력 호스(22)의 선단 및 후단에 한개 이상의 파이프 선회 연결체(23)를 제공하는 것을 특징으로 하는 물품 생성 장치.
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