DD283987A5 - Gekapselte fenstereinheit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine eingekapselte Verglasungseinheit, die vorzugsweise als Autoscheibe Verwendung findet und die mit einer wetterbestaendigen Folie auf einer exponierten Oberflaeche der Scheibendichtung versehen ist sowie auf das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung derselben. Gemaesz der Erfindung wird eine zweiteilige Form vorgeschlagen, deren Teile so zusammenwirken, dasz sie einen Formhohlraum zur Aufnahme der Randkanten der transparenten Verglasungseinheit begrenzen, auf der die Dichtung ausgebildet werden soll. Eine Bahn aus wetterbestaendiger Folie wird ueber das Formteil mit dem Teil des Hohlraums gelegt, das die Oberflaeche begrenzt, auf die die Folie aufgebracht werden soll. Bei geschlossener Form wird ein die Dichtung bildendes flieszfaehiges Material in den Formhohlraum hinter die Folie eingespritzt und die Folie uebereinstimmend mit der Formoberflaeche verformt. Wenn die Dichtung in situ aushaertet, verschmilzt die Folie mit der Oberflaeche. Die eingekapselte Einheit wird aus der Form herausgenommen und die ueberschuessige Folie wird rund um die Dichtung abgeschnitten.{Autoscheibe; gekapselte Verglasungseinheit; Scheibendichtung; wetterbestaendige Folie; Randkanten; Formhohlraum}

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fertigungstechnisch günstigen Schutz des die Scheibe umgeben<J?n Polymermaterials gegenüber den nachteiligen Wirkungen der UV-Strahlung vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Herstellung einer transparenten Verglasungseinheit mit einer in situ um mindestens einen Teil ihres Umfangs spritzgegossenen Polymerdichtung mit einer auf die exponierte Fläche der Dichtung während des Reaktions-Spritzgußverfahrens aufgetragenen wetterbeständigen Folie gelöst, nachdem die eingekapselte Einheit hergestellt worden ist. Insbesondere wird eine zweiteilige Form geschaffen, deren Teile zusammenwirken und einen Formhohlraum zur Aufnahme der Umfangsränder der transparenten Verglasungseinheit begrenzen, auf der die Dichtung auszubilden ist. Einlaßvorrichtungen oder Kanäle sind zur Einleitung eines die Dichtung bildenden fließfähigen Materials in dem Formhohlraum vorhanden.

Es sind Vorrichtungen zum Ziehen einer Lage wetterbeständiger Folie über das Formteil mit dem Teil des Formhohlraumes geschaffen, der die Dichtungsoberfläche abgrenzt, auf die die Folie aufgetragen werden soll. Die Verglasungseinheit wird in der Form über die Folie gelegt, und die Formteile werden zusammengebracht oder geschlossen, um so den Formhohlraum einzugrenzen. Das die Dichtung bildende Material wird über der Folie eingeleitet und füllt den Formhohlraum aus und formt die Folie nach der Konfiguration des Hohlraums in dem zugehörigen Formteil. Wenn die Dichtung aushärtet, wird die Folie chemisch mit ihrer Oberfläche verbunden und wird zu einem integralen Teil der Dichtung. Nach Abschluß der Bildung der Dichtung werden die Formteile getrennt, und die einzukapselnde Einheit mit der darauf befindlichen wetterbeständigen Folie wird entfernt. Überschüssiges Foliematerial wird um die Dichtung abgeschnitten» und die fertige eingekapselte Einheit kann in ein Fahrzeug eingesetzt werden.

Das Folienmaterial ist beim Ziehen über die Form im allgemeinen genügend elastisch und dehnbar, so daß es zu der Konfiguration des Formhohlraums durch Einspritzen des Polymermaterials dahinter geformt werden kann. Allerdings ist vorgesehen, daß man erwärmte Luft dem Formhohlraum vor dem Einspritzen der Polymermischung zuführen kann, um das Foliematerial vorzubehandeln und daß man eine Vakuumeinrichtung zum Unterstützen beim Ziehen der Folie in Übereinstimmung mit der Fläche des Formhohlraums während des Einspritzens der Polymermischung anbringen kann. Beide „unterstützen" auch die Eliminierung der Möglichkeit einer Faltenbildung der Folie, falls hierzu eine Neigung besteht. Dann kann auch die Form selbst auf eine erhöhte Temperatur erwärmt werden, um beispielsweise sowie die Angleichung des Folienmaterials als aurh das Aushärten der Polymer-Zusammensetzung der Dichtung zu unterstützen.

Ausführungsbeispiele

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Abbildung 1 eine perspektivische Ansicht für eine die Erfindung verkörpernde Einheit eines hinteren eingekapselten Viertelfensters für ein Kraftfahrzeug,

Abbildung 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Abbildung 3 eine vergrößerte Teilansicht der Formkonstruktion, die die Position der Folie innerhalb der Form nach Ausbildung der Dichtung darstellt,

Abbildung 4 eine perspektivische Ansicht, die die Trennung der eingekapselten Einheit der Abbildung 1 von der Folie nach der Entfernung der Folie vom Inneren dar Einheit darstellt, wobei der Folieüberzug auf der Dichtung verbleibt.

Abbildung 5 ist eine Seitenansicht, im wesentlichen entlang der Linie 5-5 der Abbildung 6, Abbildung 6 ist eine Draufsicht, die ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel darstellt, das die Seitenklemmen für die Folie beinhaltet,

Abbildung 7 eine vergrößerte Teilansicht einos anderen Ausführungsbeispiels der Formkonstruktion mit einem Vakuumhilfssystem und

Abbildung 8 eine vergrößerte Teilansicht der Formkonstruktion, die eine Anwendung für eine Heißluftvorbehandlung für die Folie vor dem Einspritzen der die Dichtung bildenden Polymermasse veranschaulicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine eingekapselte Vergiasungseinheit entwickelt, die eine transparente Scheibe aus zerbrechlichem Material und eine in situ gespritzte und ausgehärtete Polymerdichtung um mindestens einen Teil des Umfangsrandes der genannten transparenten Scheibe enthält, charakterisiert durch eine wetterbeständige Schutzfolie, die in situ auf eine Oberfläche der Dichtung gleichzeitig mit dem Spritzen und Härten der genannten Dichtung aufgebracht und chemisch gebunden wird.

Außerdem wird gemäß der Erfindung ein Verfahren entwickelt zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit. die eine in situ ausgebildete Polymerdichtung um mindestens einen Teil der Peripherie einer transparenten Scheibe und ein Schutzschichtmaterial enthält, das mit einer Oberfläche der Dichtung chemisch verbunden ist. Das Verfahren beinhaltet die Schaffung einer Form mit einem Hohlraum zur Ausbildung der Dichtung auf der genannten transparenten Scheibe und zur Abgrenzung der Oberfläche der Dichtung, auf die das Schutzschichtmaterial chemisch gebunden werden soll, charakterisiert durch Anordnung einer Lage des Schutzschichtmaterials über der Form und dam Hohlraum, wobei die Scheibe in der Form mit einer ihrer größeren Flächen angeordnet wird, so daß sie zur Lage des Schutzschichtmaterials liegt und wobei ein die Polymerdichtung bildendes fließfähiges Material in den genannten Hohlraum hinter die Lage des Schutzschichtmaterials eingespritzt wird, um den genannten Hohlraum auszufüllen und die Lage des Schutzschichtmaterials umzuformen und dem Hohlraum anzupassen, der die Oberfläche der Dichtung begrenzt, wobei das die Dichtung bildende Material in situ die Dichtung auf der erwähnten transparenten Scheibe bildet und gleichzeitig das erwähnte Schutzschichtmaterial mit der Oberfläche der Dichtung chemisch verbindet.

Letztlich wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung entwickelt für die Herstellung einer eingekapselten Vnrgla Jungseinheit, die eine auf mindestens einen Teil der Umfangskante einer transparenten Scheibe aus zerbrechlichem Material in situ gebildete Dichtung und ein Schutzschichtmaterial enthält, das chemisch mit der Oberfläche der erwähnten Dichtung verbunden ist. Die Vorrichtung enthält eine Form für die Aufnahme !or transparenten Scheibe, wobei die Form einen Hohlraum für die Bildung der Dichtung auf der transparenten Scheibe beinhaltet und die Oberfläche der Dichtung abgrenzt, mit der das Schutzschichtmaterial chemisch verbunden werden soll, charakterisiert durch eine Vorrichtung zur Anordnung einer Lage aus dem genannten Schutzschichtmateria! über der erwähnten Form und dem Hohlraum sowie eine Vorrichtung zur Einleitung eines die Dichtung bildenden fließfähigen Polymermaterials in den genannten Hohlraum hinter die Late des Schutzschichtmaterials zum Ausfüllen des genannten Hohlraums, das chemisch mit dem Schutzschichtmaterial verbunden wird und um die genannte Lage aus Schutzschichtmaterial und die Dichtung an die Oberfläche anzupassen.

Unter Hinweis auf die Zeichnungen und insbesondere auf Abbildung 1 wird allgemein mit 10 die verkapselte Verglasungseinheit dargestellt, die die Erfindung verkörpert und die sich für den Einbau in ein Kraftfahrzeug beispielsweise als ein hinteres Viertelfenster eignet. Es wird ohne weiteres angenommen, daß die Verglasungseinheit auch eine Form haben kann, die für den Einbau als Windschutzscheibe, Heckfenster, Seitenfenster oder Dachausrüstung sowie für verschiedene weitere Arten von Verglasungsstrukturen geeignet ist. Insbesondere besteht die Einheit 10 aus einer transparenten Scheibe 12 wie aus Glas, die monolithisch, laminiert, beschichtet, eine geteilte Mehrfachfolie, flach oder gewölbt wie auch immer sein kann mit einer Dichtung 12, die in situ um mindestens einen Teil seiner Randkante formgespritzt ist. Auf der äußeren oder nach außen liegenden Oberfläche der Dichtung ist eine wetterbeständige Folie 13 aufgetragen, wie in Abbildung 1 teilweise unterbrochen dargestellt ist.

Wie hier vorher erläutert, wird die Folie vorzugsweise in Verbindung mit der Herstellung der Einkapsel-Dichtung durch ein Foliespritzgußverfahren aufgetragen. Zu diesem Zweck und allgemein bei 14 in Abbildung 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtungsart zur Herstellung der verkapselten Einheit 10 gezeigt, Die Vorrichtung beinhaltet eine Form 15zur Ausbildung der Dichtung 12 über den Rand der Scheibe 11 und einen Bahn-oder Folietransport-Mechanismus 16zur Lieferung einer fortlaufenden Foliebahn zum periodischen Transport durch und über die Form. Die Form besteht aus zusammenwirkenden oberen oder ersten und unteren oder zweiten Teilen 17 bzw. 18 einschließlich einer Vorrichtung zum entsprechenden Öffnen und Schließen der Formteile. Beispielsweise kann das untere Formteil fest auf einer Grundplatte 19 angebracht sein, während das obere Teil 17 zum Zwecke einer hin- und hergehenden Bewegung zu und von dem unteren Teil weg an einem Zylinder befestigt ist.

Wie in Abbildung 3 gezeigt, sind die Formteile 17 und 18 mit zentral angeordneten ausgesparten Teilen 21 bzw. 22 versehen, die sich so gegenüberliegen, daß - wenn die Formteile geschlossen sind - die ausgesparten Teile 21 und 22 zusammenwirken, so daß sie eine Aufnahmekammer 23 zur Aufnahme der transparenten Scheibe 11 begrenzen, auf die eine Dichtung aufzuspritzen ist. Zu diesem Zweck sind die Formteile 17 und 18 so ausgelegt, daß das äußere Randteil der unteren Scheibenoberfläche auf einer elastischen unteren Abdichtung 24 liegt, die innerhalb einer Nut 25 angeordnet ist, die in der oberen Fläche des unteren Teils 18 ausgebildet ist. Das obere Formteil 17 trägt eine entsprechende elastische obere Abdichtung 26, die in einer Nut 27 angeordnet ist, die gegenüber der Nut 25 ausgebildet ist. Die obere Abdichtung 26 wirkt somit mit der unteren Abdichtung 24 zusammen und drückt nachgebend gegen Scheibe 11 und hält diese elastisch innerhalb der Aufnahmekammor 23. Zusätzlich zu ihrer Funktion zum elastischen Halten der Scheibe 11 innerhalb der Kammer 23 wirken die Abdichtungen 24 und 26 mit den Randkanten der Scheibe und den Formteilen 17 und 18 zusammen und begrenzen einen die Dichtung formenden Hohlraum 28 zur Ausbildung der Dichtung 12 auf der Scheibe. Der Hohlraum 28 steht in Verbindung mit einer Einlaßvorrichtung oder einem Kanal 29 und einem zugehörigen Mischkopf oder einer Mischkammer 30 zur Aufnahme eines die Dichtung bildenden fließfähigen Materials aus dem Düsenteil 31. Entsprechende Vertiefungen 32 und 33 in den oberen und unteren Teilen 17 bzw. 18 begrenzen eine Öffnung 34 zur Aufnahme des Düsenteils in Verbindung mit dem Mischkopf 30, wenn die Form geschlossen ist. Das die Dichtung bildende Material wird so aufbereitet, daß es in situ auf der Randkante der Scheibe 11 polymerisieren und aushärten kann und somit die Dichtung 12 bildet. Die Formteile 17 und 18 beinhalten die Flächen 35 bzw. 36, die außen von dem die Dichtung bildenden Hohlraum einander gegenüberliegen und die die Trennlinie 37 bilden. Wie bereits dargestellt, kann man die Dichtung vorteilhaft mittels eines Reaktions-Spritzgußverfahrens herstellen.

Der die Dichtung formende Hohlraum 28 hat eine Querschnittskonfiguration, damit man eine Dichtung 12 herstellen kann, die sowohl den Einbau der Verglasungseinheit in eine Karosserie erleichtert als auch im eingebauten Zustand ein ι,-»fälliges Endaussehen hat. Zu diesem Zweck kann dia Dichtung 12 einen kanalförmigan Abschnitt 38 enthalten, der die Randkante der transparenten Scheibe umgibt sowie einen Bund 39, der an einer Seite des kanalförmigen Teils verläuft und so eine gewölbte Fläche 40 ergibt, auf die die Folie aufgetragen wird. Erfindungsgemäß wird die wetterbeständige Folie 13 auf die Oberfläche 40 der Dichtung 12 aufgebracht, indem man eine Bahn 41 des Foliematerials über das untere Formteil 18 zieht, und dann wird Scheibe 11 in der Aufnahmekammer 23 über der Bahn angeordnet. Nachdem man die Form geschlossen hat, wird das die Dichtung bildende Material hinter die Foliematerialbahn gospritzt und die Folie in Übereinstimmung mit Hohlraum 28 gedrückt und dieser ausgefüllt, wodurch die Dichtung 12 gebildet wird. Eine Anzahl geeigneter Materialien, z. B. Folien aus Polyvinylchlorid, Acryl, Polyethylen und Polyvinylfluorid in der Größenordnung von 0,5 bis 15 mil (AdLI: 1 mil = 25,4 Mm) Stärke sind handelsüblich lieferbar, wobei die stärkeren Folien einen besonders wünschenswertes Oberflächenfinish sowie eine wetterbeständige Schicht, z. B. eine Isolation gegonüber UV-Strahlen ergeben. Man hat gute Ergebnisse mit einem Polyvinylchlorid von E. I. duPont de Nemours and Company (Wilminton, Delaware, USA) unter dem Narnen TEDLAR® und einem Acryl von Polymer Extruded Products (Newark, New Jersey, USA) unter dem Namen KORAD® erzielt. Ein bevorzugtes Material ist eine 3 bis 4 mil dicke Folie aus Polyvinylchlorid. In einigen Fällen ist es von Vorteil, die Folie zu behandeln, um darauf reaktive Stellen zu erzeugen und somit die Adhäsion für das Dichtungspolymer zu verbessern. Die Anwendung von Korona-Entladung oder Silan-Grundiermitteln sind in dieser Hinsicht Behandlungsbeispiele.

Zur richtigen Einstellung der Bahn zwischen den oberen und unteren Formteilen und zur Sicherung des periodischen Vorrückens der Bahn nach jedem Spritzzyklus beinhaltet der Bahntransport-Mechanismus 16-am besten in Abb. 2 zu erkennen-eine Lieferwalze 42 für das Foliematerial, die an einer Seite der Form 15 angebracht ist. Eine Aufwickelwalze 43 ist an dei gegenüberliegenden Seite der Form angebaut zum Ziehen der Bahn 41 des Foliematerials durch diu Form und zur Aufnahme des Abgangsfoliematerials nach jedem Spritzgußzyklus. Die Bahn kann etwas breitert als die Form 15 sein, so daß die

Randkantenteile 44 über die Formteile 17 und 18 hinausstehen, wie in Abb.3 dargestellt, damit die Breite der Bahn beibehalten werden kann, wenn die Form geschlossen ist. Es ist erforderlich, daß man die Bahn des Foliematerials in einem straffen, faltenfreien Zustand hält, wenn sie sich durch die Form ausdehnt, um eine glatte Folieschutzschicht 13 von gefälligem Aussehen auf der Dichtung zu erzeugen.

Demzufolge ist die Lieferwalze 42 drehbar gelagert und wird an ihren Seiten in einem Zugbrems-Mechanismus 45 gehalten, der an Ständern 46 angebracht ist, die von einer vertikalen hin und her verstellbaren Plattform 47 gehalten werden. Die Aufwickelwalze 43 ist in Zapfen auf Ständern 48 befestigt, die gleichermaßen auf der Plattform 47 angebaut sind. Für den Antrieb der Aufwickelwalze ist ein Motor vorhanden, um die Bahn 41 periodisch von der Lieferwalze 42 und quer durch die Form 15 gegen die Bremswirkung des Bremsmechanismus 45 abzuziehen. Um ein Schmalerwerden zu verhindern, läuft die Bahn 41 unter einer drehbar angeordneten Breithalter- oder Ausbreitwalze 50, die sich frei auf Ständern 51 auf der Plattform 47 drehen kann. Wie später umfassender hier beschrieben wird, ist die Plattform mit dem darauf befindlichen Transportmechanismus 16 so angeordnet, daß sie sich zwischen der abgesenkten Formstellung, dargestellt in ausgezogenen Linien und der erhöhten Stellung, dargestellt in gestrichelten Linien, bewegen kann, um das Vorrücken der Bahn 41 zu ermöglichen. Das Heben und Senken kann durch an der Plattform angebrachte Zylinder 52 erfolgen, wobei sich die ausfahrbaren Kolbenstangen 53 durch die Plattform zur stationären Platte 19 erstrecken.

Betrachtet man kurz die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsart mit der Form 15 in der offenen Position, so ist- wie in Abb. 2 dargestellt - die Plattform 47 von der Position mit durchgezogenen Linien zu der π-,ϋ gestrichelten angehoben. Die Aufwickelwalze 43 wird durch den Motor 49 angetrieben und ziety die Bahn 41 vor. der Lieferwalze 42 gegen die Bremswirkung des Mechanismus 45 ab, so daß sie in einem straffen, faltenfreien Zustand gehalten wird. Wie man aus Abbildung 2 erkennt, befinden sich die Ausbreitungswalze 50 und die Aufwickelwalze 43 in einer solchen Höhe, daß sich die dazwischen verlaufende Bahn 41 geringfügig über dor Oberfläche 36 des unteren Formteils 18 befindet. Wenn die Bahn ausreichend vorgerückt ist, wird die Plattform 47 auf die mit durchgezogener Linie dargestellte Position abgesenkt, so daß die Bahn 41 auf der Oberfläche 26 des unteren Formteils 18 zu liegen kommt. Das Foliematerial der Bahn ist ausreichend elastisch und kann sich über die Form zwischen Arbeitswalze 50 und Aufwickelwalze 43 dehnen und dabei weiterhin eine Faltenbildung verhindern. Eine transparente Scheibe 11 wird in der Aufnahmekammer 23 auf die Bahn 41 aufgebracht, und die Form wird geschlossen, indem man das obere Formteil 17 absenkt und die Oberfläche 35 und 36 entlang der Trennlinie 37 mit der dazwischenliegenden Bahn 41 überdeckt wird. Die Foliematerialbahn 41 wird sich natürlich im allgemeinen geradlinig über den die Dichtung bildenden Hohlraum 28 im Abstand zu der gewölbten Oberfläche 40 erstrecken. Das Material ist im allgemeinen ausreichend elastisch und dehnbar, so daß es nach Einführung des erwähnten fließfähigen Dichtungsmaterials durch die Eintrittsvorrichtung 29 und Mischkammer 30 aus Düse 31 entlang der oberen Fläche des Foliematerials gestreckt und in Übereinstimmung mit der gewölbten Fläche der Form niedergedrückt werden kann, die die gekrümmte Oberfläche 40 der Dichtung begrenzt. Wenn das erwärmte Dichtungsmaterial polymerisiert und aushärtet und die Dichtung 12 bildet, verschmilzt das Foliematerial mit der Oberfläche 40 und bildet darauf die integrale wetterbeständige Folie 13.

Nach Beendigung des Härtezyklus und nach Öffnung der Form wird die eingekapselte Einheit 10, wie schematisch in Abbildung 4 dargestellt, in die Foliematerialbahn 41 eingehüllt. Die Einheit wird von der Bahn durch ein um den Außenumfang der Dichtung 12 umlaufendes Schneidinstrument getrennt. Die Bahn kann dann durch Aufwinden des Abgangsmaterials auf die Aufwickelwalze 43 vorrücken und somit die Apparatur für den nächsten Spritzgußvorgang fertigmachen. Auf der getrennten Einheit 10 verbleibt zusätzlich zu der mit der Oberfläche 40 der Dichtung 12 verschmolzenen Folieschicht 13 eine innere Abdeckschicht 54 aus dem Foliematerial, das sich über die transparente Scheibe 11 erstreckt. Die Abdeckschicht haftet nicht auf der transparenten Scheibe und kann einfach und schnell durch ein um den Rand der Dichtung umlaufendes Schneidwerkzeug (nicht gezeigt) entfernt werden, um diese zu trennen. Danach kann man sie, wie in Abbildung 4 gezeigt, abziehen und die Herstellung der eingekapselten Einheit vollenden.

Wie oben dargestellt, ist es zum Auftragen einer Folie mit einem angenehmen Aussehen von Bedeutung, daß die Foliebahn 41 faltenfrei über dem die Dichtung formenden Hohlraum 28 liegt, wenn das Formgebungsmaterial eingespritzt wird. Durch das Ziehen der Bahn 41 unter die Ausbreitungswalze 50 und über das untere Formteil und danach durch das Absenken der Plattform 47 und Strecken der Folie wie in der Ausführungsart nach Abbildung 2, vermeidet man im allgemeinen eine derartige Faltenbildung. In den Abbildungen 5 und 6 wird eine andere Ausführungsart der Erfindung zum seitlichen Festhalten und Dehnen der Bahn für solche Fälle gezeigt, bei denen das Material eine größere Neigung zur Faltenbildung aufweisen kann. So ist entlang jeder Seitenkante der Form ein Spannmechanismus 55 angeordnet, der die Randkanten 44 der Bahn 41 ergreift. Jeder derartige Mechanismus enthält ein Paar Montageblöcke 56, die von der Plattform gehalten werden und sich mit ihr vertikal hinund her bewegen lassen. Eine untere Klemmstange 57 erstreckt sich zwischen die in Abstand angebrachten Montageblöcke unter die Kante der Bahn 41 und wird von den auf den Montageblöcken gehaltenen Säulen 58 getragen. Ebenso trägt jeder Montageblock einen Zylinder 59, bei dem es sich beispielsweise um einen konventionellen Druckluftzylinder handeln kann. Die Kolbenstange 60 jedes Zylinders hat einen Arm 61, an dem ein Ende einer längsverlaufenden oberen Klemmstange 62 angebracht ist, die über und mit der unteren Klemmstange 57 zusammenwirkend angeordnet ist. Im Betrieb wird bei ausgefahrener Kolbenstange 60 und bis zu der mit der gestrichelten Linie gekennzeichneten Position der Abbildung 2 ausgefahrenen Plattform 47 die Bahn in eine entsprechende Position über die Form mit ihren Randkanten zwischen den in Abständen angeordneten unteren und oberen Klemmstangen 57 bzw. 62 vorgerückt. Die Kolbenstange 80 wird zurückgezogen und klemmt die Rendkanten 44 der Bahn zwischen den Klemmstangen. Dann wird die Plattform 47 bis auf die mit durchgezogener I iie gekennzeichnete Position der Abbildung 2 zurückgezogen, worauf die Bahn seitlich über das untere Formteil 18 wie in Abbildung 5 gezeigt sowie längs wie in Abbildung 2 gezeigt, gezogen wird.

Bei den meisten Kombinationen von wetterfester Folie und dichtungsbildender Zusammensetzung wird sich die Folie bereitwillig der gekrümmten Oberfläche des die Dichtung formenden Hohlraums nach dem Einspritzen des dichtungsbildenden Materials anpassen. In Fällen, bei denen es wünschenswert ist, die Folie vor der Einführung der dichtungsbildenden Zusammensetzung zu verformen oder um die Anpassung der Folie an die gekrümmte Oberfläche zu unterstützen, kann man die Ausführungsarten der Abbildung 7 und 8 anwenden. So ist in der Ausführungsart der Abb.7 das untere Formteil 18 mit Kanälen 63 versehen, die selektiv mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Kanäle wiederum sind mit einer Reihe Perforationen 64 verbunden, die in Abständen entlang der gekrümmten Oberfläche des die Dichtung formenden

Hohlraums angeordnet sind und sich zu diesem öffnen. Bei geschlossener Form und mit der Bahn an Ort und Stelle zieht demzufolge dia Anwendung von Vakuum auf die Kanäle das Foliematerial gegen die gewölbte Fläche vor oder beim Einspritzen dos dichtungsbildenden Materials.

In der Ausführungsart der Abbildung 8 ist eine röhrenförmige Ausflußöffnung 65 eines konventionellen Luftvorwärmers (nicht gezeigt) in die Öffnung 34 vor dem Einsetzen des Düsenteils 31 eingeführt. Entsprechend erwärmte Luft v/iid unter Druck in den die Dichtung formenden Hohlraum durch die Einlaßvorrichtung 29 über die Foliematerialbahn 41 gepreßt. Das Foliematerial wird demzufolge vorgewärmt, so daß es sich bereitwilliger verformen läßt und wird in Richtung der gewölbten Fläche des Hohlraums 28 gedrängt. Nach einer entsprechenden Zeitspanne wird die Zuführung von erwärmter Luft unterbrochen, und das fließfähige, dichtungsbildende Material wird durch die Düse 31 eingespritzt und füllt den Hohlraum 28 aus und beendet die Herstellung der mit Folie bedeckten Dichtung.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, bietet die Erfindung eine Reihe von Vorteilen im Gegensatz zum bisher erforderlichen nachträglichen Streichen der eingekapselten Teile. Demzufolge wird zusätzlich zur Vermeidung der Notwendigkeit eines gesonderten Anstricharbeitsganges nach der Herstellung des eingekapselten Teils die Farbe selbst zusammen mit den damit zusammenhängenden Problemen einer Abdeckung, Ofenhärtung, Reinigung sowie Geruchs- und Dämpfeentfernung eliminiert. Die wetterbeständige Folie ermöglicht eine bessere Glanzregelung bei Wahl von gewünschten Glanzniveaus und gestattet die Verwendung mannigfaltiger Farben für den Überzug. Die Folie verlängert die Standzeit der unteren Formabdichtung und liefert eine Schutzschicht für die untere Formoberfläche, falls in der Form Glas bricht. Letztlich ersetzt die wetterbeständige Folie, das heißt sie eliminiert die Notwendigkeit für den Einsatz einer Formentnahme in der Formhälfte, in dor die Folie verwendet wird. Ein Schlüssel für die lange Gebrauchsfähigkeit der erfindungsgemäßen eingekapselten Verglasungseinheit liegt in der reaktionsfreudigen Natur der Spritzgußdichtung. Das RIM-Verfahren beginnt mit zwei getrennten Flüssigkeitsströmen niedriger Viskosität. Diese beiden Flüssigkeitsströme werden zusammen in dem Formhohlraum mit einem Druck von etwa 1000 psi zur Gewährleistung einer guten Vermischung engespritzt. Jede Flüssigkeitskomponente besitzt reaktive chemische Stellen, und nach dem Mischen begi inan de miteinander zu reagieren und polymerisieren in dem Formhohlraum. Die reaktiven chemischen Stellen sind ein signifikanter Faktor zur Erreichung hoher Adhäsionsniveaus zwischen dem Foliematerial und der RIM-Dichtung oder dem -Substrat. Chemische Gruppen auf der Folieoberfläche sind in der Lage, sich sowohl durch aktuelle kovalente chemische Bindung als auch durch nichtkovalente Bindung mit den reaktiven chemischen Stellen in dem RIM-Substrat zu verbinden. Das erzeugt hohe Adhäsionsniveaus sogar nach scharfer Umweltexposition. In einigen Fällen kann in Abhängigkeit von der Wahl der Folie diese auch behandelt werden, um die Bindung zwischen Folie und RIM-Substratzu erhöhen. Eine Korona-Entladungsbehandlung und ein Auftrag von Silan-Grundanstrichmittel sindzwei erprobte Verfahren, um bei bestimmten Folien eine erhöhte Adhäsion zu erreichen.

Außerdem dienen die sehr niedrige Viskosität und Oberflächenspannung der flüssigen RIM-Komponenten zur Erhöhung der Adhäsion Folie:Substrat. Dieses RIM-Gemisch niedriger Viskosität ist in der Lage, die Folienoborfläche viel wirksamer zu „befeuchten" als Material mit höherer Viskosität (z.B. Spritzgußthermoplaste). Das Anfeuchten und das Eindringen der Flüssigkeit in die Folienoberfläche führen zu sehr hohen Niveaus der adhäsiven Bindung zv/ischen Folie und RIM-Substrat.

Claims (23)

1. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit, bestehend aus einer transparenten Scheibe aus zerbrechlichem Material und einer in situ um mindestens einen Teil des Umfangsrangdes der transparenten Scheibe aufgespritzten und ausgehärteten Polymerdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine wetterbeständige Schutzfolie in situ auf eine Oberfläche der Dichtung gleichzeitig mit dem Spritzgießen und Aushärten der Dichtung aufgetragen und chemisch gebunden wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß die wetterbeständige Schutzfolie aus einer Gruppe, bestehend aus Polyvinylchlorid-, Polyethylen-, Acryl- und Polyvinylfluoridmaterialien ausgewählt wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schutzfolie um Acrylmaterial handelt.

4. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schutzfolie.um Polyvinylfluoridmaterial handelt.

5. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn des Schutzschichtmaterials über der Form und dem Hohlraum angeordnet wird, wobei die transparente Scheibe in die Form mit einer ihrer der Bahn des Schutzschichtmaterials zugewandten Hauptfläche eingebracht wird, daß ein die Dichtung bildendes fließfähiges Polymermaterial in den Hohlraum hinter die Schutzschichtmaterialbahn zum Ausfüllen des Hohlraums und Verformen der Bahn eingespritzt wird, um sie mit dem die Oberfläche der Dichtung begrenzenden Hohlraum in Übereinstimmung zu bringen, daß das die Dichtung bildende Material in situ zur Formung der Dichtung auf der transparenten Scheibe aushärtet und gleichzeitig das Schutzschichtmaterial mit der Oberfläche der Dichtung chemisch verbindet.

6. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergiasungseinheit aus der Form entnommen und das Schutzschichtmaterial um die Dichtung herum abgeschnitten wird, so daß die Schutzschicht auf der Oberfläche der Dichtung verbleibt.

7. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzschichtmaterial um die Außenseite der Dichtung abgetrennt wird, um die Vergiasungseinheit von der Schutzschichtmaterialbahn zu trennen und daß anschließend das Schutzschichtmaterial um die Innenseite der Dichtung abgetrennt und das die transparente Scheibe bedeckende Schutzschichtmaterial entfernt wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit gemäß Ansprüchen 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichtmaterialbahn quer über die Form von einer kontinuierlichen Zulieferwalze an einer Seite der Form abgezogen und die verbrauchte Schutzschichtmaterialbahn auf eine Aufwickelwalze auf der entgegengesetzten Seite nach jedem Spritzgußzyklus aufgewickelt wird, um die Schutzschichtbahn über die Form und dem Hohlraum anzuordnen.

9. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsschritt zur Anwendung einer Zugspannung in Längsrichtung der genannten Schutzschichtmaterialbahn erfolgt bei gleichzeitiger Beibehaltung der Breite der Schutzschichtlagebahn, wenn sei über die Form transportiert wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Liefer- und die Aufwickelwalze so eingestellt sind, daß die Schutzschichtmateri.albahn in einer Ebene über der Form liegt, wenn sie weiterrückt und dann abgesenkt wird, um die Bahn über die Oberfläche der Form und dem Hohlraum zu strecken.

11. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsschritt vorhanden ist, um die Randkanten der Schutzschichtmaterialbahn beim Absenken an einer Bewegung nach innen zu hindern.

12. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Vergiasungseinheit nach Ansprüchen 5-11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsschritt vorhanden ist, um ein,Vakuum auf die Form zwischen die Schutüschichtmaterialbahn und die Oberfläche des Hohlraums zu geben, der die Fläche begrenzt, auf die die Schutzschicht aufgetragen werden soll, um die Anpassung des Schutzschichtmaterials an die Fläche zu unterstützen.

13. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit gemäß Ansprüchen 5-11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsschritt vorhanden ist zur Einleitung von erwärmter Luft in den Hohlraum, um das Scchutzschichtmaterial vor der Einleitung des die Dichtung bildenden Materials zu erwärmen.

14. Verfahren zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit gemäß Ansprüchen 5-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Schutzschichtmaterials, das mit der Dichtung in Berührung kommt und chemisch mit ihr verbunden wird, zuerst behandelt wird, um die chemische Bindung zwischen diesen zu erhöhen.

15. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit, bestehend aus einer auf mindestens einem Teil der Randkante einer transparenten Scheibe aus zerbrechlichem Material in situ gebildeten Dichtung und einem Schutzschichtmaterial, das chemisch mit einer Oberfläche der Dichtung verbunden ist einschließlich einer Form zur Aufnahme der transparenten Scheibe, wobei die Form einen Hohlraum zur Ausbildung der Dichtung auf der transparenten Scheibe hat und die Oberfläche der Dichtung begrenzt, mit der das Schutzschichtmaterial chemisch verbunden werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Anordnung einer Schutzschichtmaterialbahn über der Form und dem Hohlraum sowie eine Vorrichtung zur Einleitung eines fließfähigen, die Dichtung bildenden Polymermaterials in den Hohlraum hinter der Bahn des Schutzschichtmaterials vorhanden ist, um den Hohlraum auszufüllen, das chemisch mit dem Schutzschichtmaterial sowie die Dichtung an die Oberfläche anpaßt.

16. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Form zusammenwirkende erste und zweite Teile enthält, die so angepaßt sind, daß sie eine Trennlinie treffen, wobei das erste und zweite Teil eine Aufnahmekammer für die transparente Scheibe und den die Dichtung formenden Hohlraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen vorhanden sind, die das erste und zweite Formteil so halten, daß sie sich zu- und voneinander weg bewegen können sowie Folietransport-Vorrichtungen zur Lieferung einer fortlaufenden Bahn des genannten Schutzschichtmaterials zwischen die Formteile und wobei die Schutzschichtbahn periodisch durch die Form weiterrückt.

17. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Formteil fest und das erste Formteil so angebracht ist, daß es sich hin und her, zu und weg von dem zweiten Formteil zum Öffnen und Schließen der Form bewegen kann.

18. Vorrichtung zur Herstellung einereingekapselten Verglasungseinheit nach Ansprüchen 16und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Folietransport-Vorrichtung aus einer kontinuierlich betriebenen Walze des Schutzschichtmaterials besteht, die an einer Seite der Form angeordnet ist sowie aus einer Aufwickelwalze neben der gegenüberliegenden Seite der Form, um die Schutzschichtmaterialbahn von der Walze durch die Form zu ziehen und das verbrauchte Schutzmaterial aufzuwickeln.

19. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Ausbreitwalze zwischen der Lieferwalze und der Form vorhanden ist, unter der die Schutzschichtfolie zur Beibehaltung ihrer Breite hindurchläuft.

20. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Formteil vertikal über dem zweiten Formteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plattform vorhanden ist, auf der die Lieferwalze, die Ausbreitwalze und Aufwickelwalze befestigt sind, sowie eine Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen der Plattform zwischen einer angehobenen Position, wobei die Schutzschichtfolie zwischen der Ausbreitwalze läuft und sich die Aufwickelwalze über der Oberfläche des zweiten Formteils befindet und einer abgesenkten Position, wobei sie über und nach unten von der Oberfläche des zweiten Formteils gestreckt wird.

21. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit nach den Ansprüchen 18-20, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der genannten Walze gekoppelten Bremsvorrichtung vorhanden ist sowie eine Antriebsvorrichtung für die Aufwickelwalze zum periodischen Abziehen der Schutzschichtfolie unter Spannung von der Walze durch die Form.

22. Vorrichtung zur Herstellung einer eingekapselten Verglasungseinheit nach Ansprüchen 16-21, dadurch charakterisiert, daß eine Vielzahl von Perforationen in der Oberfläche dos die Dichtung formenden Hohlraums sowie Kanäle vorhanden sind, die die Perforationen mit einer Vakuumquelle zum Anziehen der Schutzschichtfoliebahn zu der Oberfläche verbinden.

23. Vorrichtung zur Herstellung uiner eingokapselten Verglasungseinheit nach Ansprüchen 16-21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftvorwärmer sowie eine Vorrichtung vorhanden ist, um die erwärmte Luft aus dem Luftvorwärmer zu den die Dichtung formenden Hohlraum leitet und um die Schutzschichtmaterialbahn vor der Einleitung des die Dichtung bildenden fließfähigen Polymermaterials vorzuwärmen.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine eingekapselte Verglasungseinheit und auf das Verfahren und die Vorrichtungzur Herstellung derselben, insbesondere zum Formen einer geeigneten Folie auf einer Fläche der zur Einkapselung verwendeten Polymerspritzgußmasse während der Formteilherstellung durch das Reaktions-Spritzgußverfahren. Die erfindungsgomäße Verglasungseinheit wird vorteilhaft als Autoscheibe verwendet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Viele Jahre lang wurden Kraftfahrzeugscheiben unter Verwendung geeigneter mechanischer Befestigungsmittel eingebaut, z. B. Metallklammern, mit um die Kanten des Glasteils aufgetragener (Klebe)-Dichtmasse sowie äußeren dekorativen Verzierungsstreifen, um die Verbindungsstelle zwischen den Originalkanten der Glasscheibe und den angrenzenden Karosserieteilen abzudecken, so daß sie ein angenehmes Aussehen bieten. Die Montageverfahren für solche Scheibenkonstruktionen erforderten einen erheblichen Arbeitsaufwand insofern, daß es notwendig war, die einzelnen Toile manuell zu montieren, wenn sich das Fahrzeug auf dem Fließband bewegte. Miterhöhter Arbeitsgeschwindigkeit wurden somit die Kosten zunehmend belastend.

In dem Bemühen, die Abdichtung rund um die Scheibe zu verbessern sowie den für den Einbau erforderlichen Arbeitsaufwand zu verringern, wurden vereinheitlichte Fensterbauteile, wie die in US-PS 4.072.340 dargestellten, entwickelt. Derartige Einheiten bestehen aus einer Glasscheibe odor einer laminierten Glaseinheit, die von einer vorgeformten Umkleidung oder Dichtung aus Spritzgußmaterial, ζ. B. Polyvinylchlorid, zum Einsetzen in den anliegenden Rahmen umgeben ist. Die Umkleidung oder die Dichtung verläuft zwischen dem Rahmen und der Randkante des Fensters, um dieses in die Öffnung einzusetzen. Am Rahmen sind Befestigungsvorrichtungen von /iden, so daß das ganze Teil an der Stelle innerhalb der Öffnung in der Karosserie als eine Einheit eingeführt werden kann. Solche Fonsterkonstruktionen verringern effektiv die für den Einbau der Fenstereinheit in das Kraftfahrzeug benötigte Zeit, sind jedoch noch relativ teuer, da die einzelnen Teile, aus denen jede Fenster-Einheit besteht, manuell zusammengebaut werden müssen.

Wie bekannt, wurden neuerdings, z. B. in US PS 4.561.625, sogenannte eingekapselte Verglasungseinheiten für Kraftfahrzeuge entwickelt, bei denen eine Dichtung um mindestens einen vorbestimmten Teil der Verglasungseinheit aus transparentem Material, wie z. B. Glas, ausgebildet wird. Die Verglasungseinheit kann aus einer einzelnen Glasscheibe, wie sie in Begrenzungslichtern oder Rücklichtern von Kraftfahrzeugen verwendet wird oder aus einem laminierten Teil bestehen, wie es für Windschutzscheiben Verwendung findet. Derartige Dichtungen werden im allgemeinen durch Aushärten eines die Dichtung formenden Polymermaterials um den Randkantenteil der Einheit in situ auf der Verglasungseinheit ausgebildet. Charakteristischerweise wird die Dichtung durch ein Reaktions-Spritzgußverfahren oder durch das sogenannte RIM-Einkapselungsverfahren gebildet. Über die Herstellung solcher eingekapselter Verglasungsteile wird im vorerwähnten US PS 4.561.625 berichtet, wobei hier auf die Darlegung Bezug genommen wird. Die eingekapselte Einheit kann dann einfach in eine entsprechend geformte Öffnung in eine Karosserie ohne weitere manuelle Montage zusätzlicher Komponenten eingebaut werden.

Eingekapselte Einheiten erfordern bei ihrer Herstellung und Installation ein Minimum an manueller Arbeit. Das benötigte Material zur Formung der Dichtung um die Einheit durch das Reaktions-Spritzgußverfahren ist im allgemeinen ein fließfähiges Pofymermaterial, das in situ auf der Glasscheibe aushärten kann. Derartige Materialien können empfindlich gegen Abbau sein, nachdem sie längere Zeit den Wettereinflüssen, insbesondere den Einflüssen der UV-Strahlung ausgesetzt waren, die sich bei einer ausgedehnten Exposition in Sonnenlicht ergeben. Um die möglichen schädlichen Einflüsse einer solchen Exposition zu minimieren, schien es ratsam, die Spritzgußoberflächen, die den Wetterverhältnissen, insbesondere Sonnenlicht ausgesetzt sind, mit einem Schutzüberzug zu versehen. Zu diesem Zweck wurden exponierte Flächen von eingekapselten Einheiten vorher mit einer wetterbeständigen Farbe überzogen, die das Polymermaterial vor den Einflüssen der UV-Strahlung schützt. Ein derartiges Streichen der Oberflächen von den eingekapselten Teilen nach dem Spritzgießen der Dichtungen beinhaltet wesentliche Kosten für Arbeit, Material und Ausrüstung. Demzufolge gab es eine anerkannte Notwendigkeit für ein System zum Ersatz des nachträglichen Streichens der eingekaspelten Teile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellungs- und Montagekosten für derartige Scheiben weiterzu senken und einen eventuellen, zu einem späteren Zeitpunkt notwendigen, Ausbau der Scheiben zu erleichtern.