DE19903171C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Laminieren von Verbundscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Laminieren von Verbundscheiben unter Einwirkung von Druckdifferenzen und Wärme auf die zum Bilden eines Vorprodukts aufeinandergelegten Lagen. Als Verbundscheiben werden hier mehr­ lagige Produkte bezeichnet, die aus mindestens zwei festen Scheiben und einer diese verbindenden Kunststoff-Klebefolie oder dgl. bestehen. Die festen Scheiben können dabei aus Glas oder aus Kunststoff bestehen, wobei auch eine Glasscheibe und eine Kunststoffscheibe mittels einer Klebefolie verbunden werden können. Bekanntlich werden die Einzellagen, also feste Scheiben und Kunststoffschichten bzw. -folien, zunächst ge­ trennt konfektioniert und dann vor dem endgültigen Verbinden lose als Schichtpaket - im folgenden als Vorprodukt bezeichnet - aufeinandergelegt.

Auch moderne Verbundglasscheiben, die insbesondere als Windschutzscheiben und zu­ nehmend als Seitenscheiben von Kraftfahrzeugen Verwendung finden, werden oft in gro­ ßen Autoklaven bei hohem Druck und erhöhter Temperatur endgültig laminiert. Infolge des notwendigen Druckaufbaus und der langen Verweildauer hemmt dieser Prozeßschritt den kontinuierlichen und hochmechanisierten Fertigungsablauf, der an sich beim Herstel­ len und Verarbeiten der Einzellagen zum Vorprodukt schon erreicht ist.

Es wurden aber auch schon Verfahren zum Herstellen von Verbundglas beschrieben, bei denen eine Autoklavbehandlung zum endgültigen Verkleben entfällt und die Vorprodukte bei Atmosphärendruck endgültig verklebt werden.

Das Patent DE 22 09 642 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von dreilagigen Ver­ bundglasscheiben, bei dem das Vorprodukt insgesamt in einer Kammer evakuiert und erhitzt wird, wobei gleichzeitig die Zwischenschichträume mittels eines Saugrahmens evakuiert werden. Nach Erreichen einer bestimmten Temperatur - z. B. 100°C. - wird die Kammer wieder auf Atmosphärendruck belüftet, wobei jedoch der randseitige Unterdruck durch fortgesetztes Evakuieren des Saugrahmens beibehalten wird. Dadurch wird das Laminat lediglich vorläufig verbunden. Dieser Vorverbund wird dann mitsamt dem evaku­ ierten Saugrahmen in eine weitere, unter Atmosphärendruck belassene Kammer über­ führt. Darin wird er durch weiteres Beheizen auf eine Temperatur oberhalb der Schmelz­ temperatur der zwischen zwei Glasscheiben eingelegten Klebefolie erhitzt. Die Druckdif­ ferenz von außen nach innen genügt zum endgültigen Verbinden.

Ein anderes, autoklavloses Verfahren zum Herstellen von zweilagigen Laminaten mit einer außenliegenden thermoplastischen Platte ist im Patent DE 30 44 717 beschrieben. Nach diesem Verfahren wird in einer das Vorprodukt aufnehmenden Kammer der Umge­ bungsdruck vorübergehend noch tiefer abgesenkt als der zwischen den Lagen herrschen­ de, ebenfalls mittels eines Saugrahmens reduzierbare Innendruck. Die Druckdifferenz soll die Lagen kurzzeitig voneinander trennen, um das Entgasen der Zwischenräume zu er­ leichtern. Danach wird das gesamte Vorprodukt auf die Klebetemperatur erhitzt, während der Umgebungsdruck erhöht wird, um den endgültigen Klebeverbund herzustellen. Der Innendruck bleibt währenddessen unter Atmosphärenniveau.

Diese Verfahren setzen trennbare Unterdrucksysteme voraus. Auch benötigen sie einen das Schichtenpaket am Rand abdichtenden Saugrahmen nicht nur während der Evakuie­ rungsphase, sondern auch während der anschließenden Verbindungsphase bei Atmo­ sphären- oder Überdruck. Für jede Scheibenform bzw. -größe muß eine eigene Variante des Saugrahmens vorgehalten werden. Da dessen Anlegen und Abnehmen bislang nicht mechanisierbar ist, können diese Verfahren nicht oder nur unzulänglich in eine wenig­ stens quasikontinuierliche Fertigungsstraße eingebettet werden. Als quasikontinuierlich wird hier ein Ablauf bezeichnet, bei dem der Materialfluß der Produkte grundsätzlich mit bestimmten Taktzeiten pro Glasscheibe kontinuierlich abläuft und nur bei bestimmten Bearbeitungsgängen kurzzeitig unterbrochen werden muß, z. B. beim Pressen zwischen Membranen oder sonstigen Preßformen.

DE-B-24 24 085 offenbart ein gleichfalls autoklavfreies Verfahren, bei dem eine Kunst­ stoffolie mittels Preßmembranen auf eine Glasscheibe laminiert wird. Zum Durchführen des Verfahrens wird eine Kammer benutzt, in welche die Glasscheibe und die Folie zu­ nächst ohne Kontakt miteinander eingelegt werden. Danach wird die Kammer geschlos­ sen und evakuiert. Die Kunststoffolie liegt auf einer eine Kammerwand bildenden Mem­ bran auf, welche zunächst beidseitig, d. h. auch auf ihrer von der Kammer abgewandten Rückseite, mit dem Vakuum beaufschlagt wird. Nach Einstellen des benötigten Unter­ drucks in der Kammer wird die Rückseite der Membran mit Atmosphärendruck beauf­ schlagt. Durch die sich aufbauende Druckdifferenz preßt die Membran die mit einer Kle­ beschicht versehene oder selbstklebende Kunststoffolie gegen die Glasscheibe. Es kön­ nen auch gebogene Verbundglasscheiben hergestellt werden, welche dann in analoger Weise zwischen zwei Membranen zusammengepreßt werden.

Wenn ein thermisch aktivierbarer Kleber verwendet wird, so wird die Glasscheibe außer­ halb der Kammer vorgeheizt und dann in diese eingelegt. Von Vorteil ist bei diesem Ver­ fahren vornehmlich der Entfall von Saugrahmen sowie von individuellen Preßformen.

EP-A2-0 331 648 beschreibt ein autoklavloses Verfahren zum Laminieren von Verbund­ glasscheiben ohne bewegliche Pressteile, bei dem die Vorprodukte in evakuierbare flexi­ bele Hüllen eingelegt werden. Nach deren Evakuierung werden sie in einer Heizkammer erhitzt, wobei von außen der Atmosphärendruck auf die Flächen der Vorprodukte einwirkt. Nach Erreichen einer Temperatur von 120 bis 130°C werden die Hüllen wieder belüftet. Die Temperatur der nun unter Atmosphärendruck stehenden Produkte wird noch weiter auf die Verbindetemperatur von 140 bis 150°C erhöht, welche für einen Zeitraum von 15 bis 45 Minuten gehalten werden soll. Ein solches Verfahren kann nicht, wie mit der Erfin­ dung angestrebt, mit (quasi-)kontinuierlichem Materialfluß arbeiten. Auch ist bei diesem Verfahren vorzeitiges Verkleben der Ränder der Verbundschichten beim Aufheizen infol­ ge der wirksamen Druckdifferenz nicht auszuschließen.

Schließlich offenbart DE-C1 197 12 145 ein weiteres Laminierverfahren, bei dem ein auf Verbindetemperatur aufgeheiztes Vorprodukt aus zwei Glasscheiben und einer zwischen­ gelegten Klebefolie in eine Kammer gebracht und darin evakuiert wird. Die zum Herstel­ len von Verbundglasscheiben meist benutzten Klebefolien aus PVB haben eine relativ rauhe, undurchsichtige Oberfläche. Damit wird sichergestellt, daß nach dem Zusammen­ legen der festen Scheiben und der Klebefolie alle Luft durch die von den Unebenheiten der Folie gebildeten Kanäle abgesaugt werden kann. Zum Erreichen der geforderten hohen Transparenz des Endprodukts muß die Klebefolie vollständig aufgeschmolzen werden, damit die Unebenheiten restlos verschwinden. Bei dem vorbekannten Verfahren wird der Rand des Vorprodukts nach Erreichen des minimalen Drucks und hinreichender Entlüftung durch mechanisches Zusammenpressen abgedichtet, während die Kammer wieder belüftet wird. Der Druckanstieg führt durch Krafteinwirkung auf die Hauptflächen des Laminats, vorzugsweise zusammen mit weiterer Beheizung zum vollständigen Auf­ schmelzen der Klebefolie, zum Verbinden der Glasscheiben mit der Klebefolie. Dank dieses Verfahrens ist schon ein annähernd kontinuierlicher Materialfluß realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren zum Laminieren von Verbundscheiben anzugeben, das für wenigstens quasikontinuierlichen Materialfluß auch mit wechselnden Scheibenumrissen und -größen geeignet ist, sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hin­ sichtlich des Verfahrens und mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeord­ neten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände an.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Laminieren von Verbundscheiben unter Einwirkung von Druckdifferenzen und Wärme auf die zu einem Vorprodukt aufeinandergelegten Lagen der Verbundscheibe umfaßt die Schritte:

• a) das Vorprodukt wird in eine Kammer eingebracht und darin durch Absenken des Umgebungsdrucks insgesamt evakuiert,
• b) unter Beibehaltung des umgebenden Unterdrucks wird das Vorprodukt weiter transportiert und
  • 1. auf eine zum adhäsiven Verbinden der festen Scheiben mit der Klebeschicht erforderliche Temperatur aufgeheizt und
  • 2. bei dieser Temperatur in einer Preßkammer mittels flexibler, die Scheibenfläche vollständig überdeckender Preßteile zum Laminat gepreßt,
• c) der Umgebungsdruck wird nach Entnahme des Laminats aus der Preßkammer durch Belüften auf Atmosphärendruck erhöht.

Im Schritt a) wird die Temperatur des Vorprodukts noch nicht oder allenfalls geringfügig erhöht. So wird jedes vorzeitige Verkleben vermieden, das zu Lufteinschlüssen im Lami­ nat oder im Endprodukt und somit zu Ausschuß und vermindertem Ausbringen führen könnte.

Das Halten des Unterdrucks während der Ausführung der Schritte b1) und b2) ermöglicht den Verzicht auf einen Saugrahmen am Vorprodukt. In Schritt b1) schmilzt die bei mehr­ lagigen Verbundscheiben meist verwendete Klebefolie aus Polyvinylbutyral (PVB) bei ca. 130°C auf. Bei Verwendung anderer, ggf. außenliegender Kunststoffschichten und eines durch Wärme aktivierbaren Klebers zwischen Kunststoff und Glas wird der Kleber auf seine Klebetemperatur, die geringer als 130°C sein kann, aufgeheizt.

Die Taktzeit des Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung wird wesentlich durch die Zeitspanne bestimmt, die zum Evakuieren des Vorprodukts in Schritt a) benötigt wird. Diese Periode reicht auf jeden Fall aus, um das Vorprodukt im Schritt b1) auf die benötig­ te Temperatur aufzuheizen. Sie gibt auch hinreichende Zeit für den in Schritt b2) folgen­ den Preßvorgang, der ein zumindest kurzzeitiges - wenige Sekunden langes - Stilliegen des Materials zwischen den Preßteilen erfordern kann.

Die abschließende rasche Abkühlung des Laminats auf Normaltemperaturen beim Öffnen des Ausgangsverschlusses ist nicht kritisch für das Glas, weil die Verbindetemperaturen auch weit niedriger als die üblichen Vorspanntemperaturen sind.

Vorzugsweise wird das Laminat in an sich bekannter Weise zum vollständigen Verbinden und Aufschmelzen der Folienstruktur nachgeheizt.

Im Interesse einer hohen Ausbringung werden die einzelnen Schritte, nämlich Entlüften, Aufheizen, Pressen und Belüften, jeweils in aufeinanderfolgenden, räumlich getrennten Kammern ausgeführt, wobei die Heiz- und die Preßkammer stets evakuiert bleiben.

Das Unterdruckniveau in der Heiz- und Preßkammer beträgt ca. 1 bis 10 hPa Absolut­ druck. Die Eingangstemperatur wird durch Vorwärmen der Vorprodukte auf ca. 50°C ge­ bracht; in der Anlage wird dann eine Aufheizgeschwindigkeit von ca. 2°C/s bis auf die üb­ liche Verbindetemperatur von 130°C eingestellt. Die Taktzeit eines Gesamtzyklus beträgt etwa 15 s, die durch die Ein- und Ausschleusevorgänge vorgegeben werden. Die reine Preßzeit beträgt lediglich etwa 5 s.

Selbst wenn ein Nachheizen des Laminats zum Endprodukt einbezogen wird, liegen die Gesamtzeiten zum Erzeugen von Verbundscheiben mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren deutlich unter den mit Autoklavverfahren erreichbaren Werten von etwa 2,5 Stun­ den.

Als flexible Preßteile werden in an sich bekannter Weise vornehmlich Membranen ver­ wendet. Die Anlage braucht dann keine auf bestimmte Scheibenmodelle abgestimmten, typspezifischen Preßformen. Verbundscheiben mit unterschiedlichen Umrissen und Ab­ messungen können ohne Umrüsten der Anlage und somit ohne Stillstand unmittelbar nacheinander verarbeitet werden.

Ebene Vorprodukte können einfach zwischen einer Membran und einer ebenen festen Auflagefläche gepreßt werden, während Vorprodukte aus gebogenen Scheiben bevorzugt in an sich bekannter Weise durch zwei beidseitig anpreßbare Membranen zum endgülti­ gen Verbund gepreßt werden. Natürlich können auch in einer Preßkammer mit zwei Membranen ebene Vorprodukte gepreßt werden.

In jedem Fall können die Vorprodukte während des Pressens auf einem Bandförderer in der Preßkammer liegen bleiben, dessen Band Preß- oder Reaktionskräfte auf die ihm zugewandte Hauptfläche des Verbundprodukts überträgt.

Es sind natürlich auch andere Preßteile wie z. B. elastische Rollen verwendbar. Jedoch wird von Preßmembranen die gleichmäßigste Preßwirkung über die Gesamtfläche auf­ gebracht. Auch passen sich diese am besten unterschiedlichen Oberflächen und Schei­ bengrößen an. Allerdings ist sicherzustellen, daß die zu pressenden Vorprodukte stets vollständig von den Membranen überdeckt werden. Die Größe der verarbeitbaren Vorpro­ dukte hängt also direkt von der verfügbaren Membranfläche ab. In jedem Fall sind die Preßteile bei Bedarf in an sich bekannter Weise mit einem Belag zu versehen, der ein Anhaften von Glas oder Kunststoff sicher verhindert.

Die Preßmembranen können auf ihrer von dem Vorprodukt abgewandten Seite mit Atmo­ sphärendruck beaufschlagt werden, weil innerhalb der Preßkammer Unterdruck herrscht. Diese Druckdifferenz reicht auf jeden Fall aus, um hinreichend hohe Verbindekräfte auf­ zubringen. Man kann also grundsätzlich kostengünstig auf Bereitstellung und Betrieb ei­ nes Überdruckerzeugers verzichten.

Um zu verhindern, daß beim Belüften des Laminats wieder Luft in den Verbund eindringt, ist grundsätzlich eine Randverklebung analog zu dem erwähnten Verfahren gemäß DE- C1 197 12 145 anzustreben. Bei Verwendung von Membranen, deren Arbeitsflächen die Ränder der Vorprodukte allseitig überragen, wird beim Pressen auf die Kanten der Vor­ produkte eine erhöhte Kraft ausgeübt, die zu einer hinreichenden Randverklebung führt, zumal die Klebefolie gerade im Randbereich eher ihre Aufschmelztemperatur erreicht als in der Flächenmitte. Damit wird der einmal aufgebaute Unterdruck im Laminat einge­ sperrt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus den Zeich­ nungen zweier Ausführungsbeispiele und deren sich im folgenden anschließender einge­ hender Beschreibung hervor.

Es zeigen in vereinfachter Darstellung

Fig. 1 einen Gesamtquerschnitt einer Vorrichtung zum autoklavlosen Herstellen von ebenen Verbundscheiben,

Fig. 2 eine Detailansicht einer Preßkammer dieser Vorrichtung mit einer Membran als Preßteil in einer Arbeitsstellung,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Preßkammer gemäß Fig. 2 zum Herstellen von gebogenen Verbundprodukten mit zwei Membranen in Ruhestellung und

Fig. 4 die Preßkammer gemäß Fig. 3 in Arbeitsstellung.

Gemäß Fig. 1 werden Vorprodukte 1 aus vorher zusammengelegten Glasscheiben und Zwischenfolien auf einem Förderer 2 zu einer Verbindevorrichtung 3 gebracht. Diese wird in der Ansicht von links nach rechts durchlaufen. Zunächst werden die Vorprodukte in eine Eingangsschleuse 4 als Eingangsstation übergeben, in der sie ebenfalls auf einem Förderer liegen. Die Eingangsschleuse 4 ist eingangsseitig - links - durch einen Verschluß 5 und ausgangsseitig durch einen Verschluß 6 hermetisch verschließbar und über ein nicht dargestelltes Leitungssystem evakuierbar und wieder belüftbar. Die Verschlüsse sind ebenso wie die Förderer motorisch angetrieben und werden von einer zentralen Steuerung koordiniert. Der Verschluß 6 schottet die Eingangsschleuse gegen eine daran anschließende Heizkammer 7 mit elektrischen (Strahlungs-)Heizelementen ab, welche im Betrieb der Anlage stets auf einem vorgegebenen Unterdruckniveau evakuiert bleibt. Innerhalb der Heizkammer 7 werden die Vorprodukte vorzugsweise auf solchen Förde­ rern transportiert, die eine gute allseitige Heizwirkung durch Strahlung, bei Bedarf auch durch Konvektion sicherstellen. Das können z. B. Bandförderer mit mehreren schmalen Gurten sein. Hier werden die Vorprodukte auf Rollen 8 eines Rollenförderers durch die Heizkammer 7 bewegt. Auf letztere folgt eine Preßkammer 9, welche im Betrieb der Anla­ ge ebenfalls stets evakuiert bleibt. Der Unterdruck in der Heizkammer und der Preßkam­ mer wird stets gleich sein, so daß eine druckseitige Trennung oder Entkopplung dieser beiden Kammern nicht notwendig ist. Auch die Temperatur kann in beiden Kammern gleich sein; ggf. wird auch in der Preßkammer eine Heizung z. B. mit einem Heißluft­ gebläse vorgesehen. Natürlich kann aber bei Bedarf auch zwischen diesen Kammern 7 und 9 ein fernsteuerbarer Verschluß vorgesehen werden.

In der Preßkammer laufen die Vorprodukte auf einem Bandförderer 10. Dieser ist über eine Auflagefläche 11 geführt, der in dieser Ausführung als unteres, passives Preßteil für die ebenen Vorprodukte dient. Oberhalb des Bandförderers 10 befindet sich an der Decke der Preßkammer 9 eine Membran 12, die ein oberes, aktives Preßteil bildet. Ober­ halb der Membran 12, und durch diese hermetisch gegen die Preßkammer abgeschlos­ sen, befindet sich eine Arbeitskammer 13. Diese ist über ein pneumatisches Leitungs­ system 14 und geeignete Ventile 25 wechselweise mit einem Unterdruck 26 und mit At­ mosphären- oder bei Bedarf auch mit Überdruck 27 beaufschlagbar. Das in der Arbeits­ kammer 13 verfügbare Vakuum sollte geringfügig stärker als der in der Preßkammer 9 herrschende Unterdruck sein, damit die Membran 12 nach jeder Druckbeaufschlagung oder Belüftung zuverlässig an die Kammerdecke angehoben werden kann. Die An- bzw. Abhebekraft kann auch durch Eigenelastizität der Membran oder durch geeignete Kraft­ speicher oder Federn erzeugt werden.

Ausgangsseitig, also rechts, ist die Preßkammer 9 wieder durch einen Verschluß 15 her­ metisch gegen eine anschließende Ausgangsschleuse 16 abschließbar. In letzterer ist wiederum ein Förderer 17 zum Transport der Produkte vorgesehen; an ihrem Ausgang ist sie durch einen Verschluß 18 gegen die Umgebung abschließbar. Ein weiterer Förderer 19 transportiert die fertig verbundenen Laminate 20 in an sich bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Durchlaufofen, in dem die Laminate über einen längeren Zeit­ raum (ca. 1 h oder weniger) bei einer Umgebungstemperatur von ca. 130°C gelagert werden.

Beim Einlauf von Vorprodukten 1 auf dem Förderer 2 in die Eingangsschleuse 4 ist deren linker Verschluß 5 offen und ihr rechter Verschluß 6 geschlossen. Nach vollständigem Einlauf einer Charge wird auch der linke Verschluß geschlossen. Die Eingangsschleuse wird nun auf das Unterdruckniveau der Heizkammer 7 evakuiert. Wenn dieses erreicht ist, wird der Verschluß 6 geöffnet. Zum Entlasten der Verschlußbetätigung kann man vor dem Öffnen über einen schaltbaren Bypaß einen direkten Druckausgleich herstellen. Die Vorprodukte werden in die Heizkammer 7 überführt. Danach wird der Verschluß 6 wieder geschlossen. Die Eingangsschleuse kann nun belüftet werden und dann - nach Öffnen des Verschlusses 5 - die nächste Charge von Vorprodukten aufnehmen. Es versteht sich, daß im Betrieb der Verbindevorrichtung 3 nie beide Verschlüsse 5 und 6 gleichzeitig offen sind.

Die in der Heizkammer 7 befindlichen Vorprodukte werden aufgeheizt, bis etwa die Schmelztemperatur der Verbundfolie bzw. des verwendeten Klebers erreicht ist. Wenn die Heizkammer hinreichend lang ist, können die Vorprodukte während des Aufheizens auf dem Rollenförderer 8 schon weitertransportiert werden. Sie werden dann ohne Ände­ rung des Druckniveaus und der Temperatur auf den Bandförderer 10 der Preßkammer 9 übergeben. Bei Bedarf werden sie mit Hilfe eines nicht dargestellten Positionierungs­ systems in die richtige Lage auf der Auflagefläche 11 und unter der Membran 12 ge­ bracht. Der Ausgangsverschluß 15 der Preßkammer ist jetzt ebenso wie der Verschluß 6 geschlossen. In der Arbeitskammer 13 oberhalb der Membran 12 herrscht noch Unter­ druck. Der Bandförderer 10 hält an. Nun wird der Druck in der Arbeitskammer 13 zügig erhöht. Die entstehende Druckdifferenz preßt die Membran 12 flächig auf die Oberseiten der aufgeheizten Vorprodukte auf, wie in Fig. 2 dargestellt, und preßt letztere über das Band des Bandförderers 10 auf die Auflagefläche 11. Der aufgebrachte Druck reicht aus, um die Lagen der Vorprodukte fest miteinander zu verbinden und insbesondere auf die Ränder der Vorprodukte einen erhöhten Druck aufzubringen. Nach der vorgeschriebenen Preßzeit von wenigen Sekunden wird die Arbeitskammer 13 wieder evakuiert, um die Membran 12 wieder an die Decke der Preßkammer anzuheben und die gepreßten Lami­ nate freizugeben. Vor dem Öffnen des Verschlusses 15 zum Ausbringen der Laminate in die Ausgangsschleuse 16 muß deren Ausgangsverschluß 18 verschlossen und die Schleuse selbst auf das Unterdruckniveau der Preßkammer 9 evakuiert sein, gegebenen­ falls wieder mit Hilfe eines schaltbaren Bypasses. Die Verbundprodukte werden nun vom Bandförderer 10 auf den Förderer 17 in der Ausgangsschleuse 16 übergeben. Nach voll­ ständiger Übergabe wird der Verschluß 15 wieder geschlossen und wird die Ausgangs­ schleuse 16 auf Atmosphärenniveau belüftet.

Wenn die Heizkammer und die Preßkammer über die Evakuierungssysteme der Schleu­ sen entlüftet werden, so wird man im Betrieb der Anlage natürlich die inneren Verschlüs­ se 6 und 15 immer nur so lange schließen, wie das Druckniveau in den beiden Schleusen höher als der Arbeitsdruck in der Heiz- und der Preßkammer liegt, also während des Ein- und Ausschleusens von Chargen aus Vorprodukten bzw. Laminaten. Die Durchflußlei­ stung der Anlage kann demgegenüber verbessert werden, wenn man auch im Heiz- und Preßbereich eigene Mittel zum Halten des Unterdrucks vorsieht.

Um einheitliche Taktzeiten zu gewähren, wird man die Ladekapazitäten der einzelnen Stationen gleich groß auslegen, d. h. die Eingangs- und Ausgangsschleuse sowie die Preßkammer können jeweils gleich große Chargen von Vorprodukten bzw. Laminaten aufnehmen. Die Heizkammer bzw. der darin vorgesehene Rollenförderer kann hingegen grundsätzlich - bei hinreichender Länge bzw. bei geringer Fördergeschwindigkeit - im konti­ nuierlichen Betrieb laufen. Um die Länge der Heizkammer zu reduzieren, könnte bereits die Eingangsschleuse mit Heizelementen versehen werden.

Bei Bedarf wird man besondere Maßnahmen zum Entfernen etwaiger Bruchsplitter von der Oberfläche des Bandes des Bandförderers 10 und von der Unterseite der Membran 12 treffen. Diese können z. B. im Bereich des Untertrums des Bandes abgebürstet wer­ den.

In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante einer Preßkammer 9 ist als prinzipieller Unterschied zur vorstehend erörterten Ausführung eine zweite Membran 21 als unteres aktives Preßteil und Komplement zur Membran 12 vorgesehen. Die zweite Membran 21 liegt unterhalb des Bandförderers 10 und ersetzt die Auflagefläche 11. Zu ihrer Betäti­ gung ist eine zweite Arbeitskammer 22 vorgesehen, welche wie die Arbeitskammer 13 über ein Leitungssystem 23 im Wechsel mit Unterdruck und Atmosphären- oder Über­ druck beaufschlagbar ist und durch die Membran 21 hermetisch gegen die Preßkammer abgeschlossen ist. Die Drucksteuerung beider Arbeitskammern 13 und 22 wird in der Re­ gel synchron ablaufen; sie können aber auch nach einem vorgegebenen zeitlichen Ver­ lauf unabhängig voneinander steuerbar sein.

Normalerweise, also in der Ruhestellung der Preßteile, sind beide Arbeitskammern 13 und 22 evakuiert. In diesem Zustand ist der Bandförderer 10 freigängig für den Transport der zu pressenden oder gepreßten Produkte. Vorzugsweise liegt die Membran 21 dann nicht an seiner Unterseite an, um Reibung und Verschleiß zu minimieren. Es gibt auch keine Gleitberührung zwischen der oberen Membran 12 und den Verbundprodukten.

Nach dem Positionieren von aufgeheizten Vorprodukten, die in diesem Fall auch leicht gebogen sein können - z. B. zylindrisch gebogene Fahrzeugseitenscheiben aus Verbund­ sicherheitsglas -, zwischen den beiden Membranen 12 und 21 werden beide Arbeitskam­ mern 13 und 21 belüftet. Dann stellt sich die in Fig. 4 skizzierte Situation ein: die Mem­ branen spannen die Vorprodukte zwischen sich ein und erzeugen damit wiederum eine flächige Preßkraft auf deren beide Seiten und auf deren Ränder. Es versteht sich, daß der Bandförderer 10 in dieser Ausführung möglichst wenig Widerstand gegen eine voll­ flächige Anschmiegung an die ihm zugewandte, ggf. gebogene Scheibenfläche aufbrin­ gen darf. Hier ist insbesondere an einer der Umlenkrollen eine Spannvorrichtung 24 an­ gedeutet, welche ein elastisches Nachgeben des vorgespannten Förderbandes beim An­ heben durch die untere Membran 21 ermöglicht. Auch müssen die Membranen 12 und 21 selbst hinreichend flexibel sein, um sich vollflächig anzuschmiegen.

Damit wird analog zur Darstellung in Fig. 2 erreicht, daß eine flächige Preßbelastung auf die aufgeheizten und evakuierten Vorprodukte aufgebracht wird. Diese wird für eine hin­ reichende Zeit aufrechterhalten, damit die beabsichtigte vollflächige Verklebung der Ein­ zellagen des Laminats erreicht wird. Die Nachgiebigkeit der Membranen wird genutzt, um eine erhöhte Randpreßkraft auf die Vorprodukte aufzubringen und damit insbesondere eine sichere Verklebung des Außenrandes des Laminats zu erreichen. Diese verhindert wiederum einen Lufteintritt zwischen die Lagen des Laminats, wenn dieses später wieder auf Atmosphärendruck belüftet wird.

Es versteht sich, daß in dieser Konfiguration die Steuerung der Membranen durch die Druckverläufe in den Arbeitskammern höherer Aufmerksamkeit bedarf als beim Pressen von ebenen Produkten auf einer festen Auflagefläche.

Claims (19)

1. Verfahren zum Laminieren von Verbundscheiben aus mindestens zwei festen Scheiben und einer Klebeschicht unter Einwirkung von Druckdifferenzen und Wärme auf die zum Bilden eines Vorprodukts aufeinandergelegten Lagen der Verbundscheibe, mit folgenden Schritten:

• a) das Vorprodukt wird in eine Kammer eingebracht und darin durch Absen­ ken des Umgebungsdrucks insgesamt evakuiert,
• b) unter Beibehaltung des umgebenden Unterdrucks wird das Vorprodukt wei­ ter transportiert und
  • 1. auf eine zum adhäsiven Verbinden der festen Scheiben mit der Klebe­ schicht erforderliche Temperatur aufgeheizt und
  • 2. bei dieser Temperatur in einer Preßkammer mittels flexibler, die Scheiben­ fläche vollständig überdeckender Preßteile zum Laminat gepreßt,
• c) der Umgebungsdruck wird nach Entnehmen des Laminats aus der Preß­ kammer durch Belüften auf Atmosphärendruck erhöht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat nach dem Schritt c) zusätzlich beheizt wird, um ein vollständiges Aufschmelzen der Klebeschicht sicherzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a), b1), b2) und c) jeweils in aufeinanderfolgenden, räumlich getrennten Kammern ausgeführt werden, wobei die Schritte b1) und b2) in ständig evakuier­ ten Kammern ablaufen.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Aufheizen des Vorprodukts gemäß Schritt b1) ein Durchlaufofen mit Strahlungsheizelementen verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß in Schritt b2) Preßkräfte durch mindestens eine bewegliche Membran auf eine der Hauptflächen aufgebracht werden.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorprodukte auf einem Bandförderer liegend gepreßt werden, wobei dessen Band Preß- oder Reaktionskräfte auf die ihm zugewandte Hauptfläche überträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ebene Vorprodukte auf ihrer von der Membran abgewandten Hauptfläche durch eine feste ebene Auflagefläche abgestützt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß insbe­ sondere auf Vorprodukte mit wenigstens einer gebogenen festen Scheibe die Preßkräfte mittels auf beide Hauptflächen einwirkender beweglicher Membranen aufgebracht werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membran zum Anpressen auf ihrer von dem Vorprodukt abgewandten Seite zumindest mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird.

10. Vorrichtung zum Laminieren von Verbundscheiben aus mindestens zwei festen Scheiben und einer Klebeschicht unter Einwirkung von Druckdifferenzen und Wärme auf die zum Bilden eines Vorprodukts (1) aufeinandergelegten Lagen der Verbundscheibe, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend
eine Eingangsschleuse (4) zum Absenken des Umgebungsdrucks nach Ein­ bringen mindestens eines Vorprodukts (1),
eine evakuierbare Heizkammer (7) zum Aufheizen der nach Evakuierung zugeführten Vorprodukte auf eine Verbindetemperatur,
eine evakuierbare Preßkammer (9) mit Preßteilen (11; 12, 21) zum Aufbringen eines zum endgültigen Verbinden der Verbundscheiben hinreichenden Drucks auf die Hauptflächen der nach Aufheizen zugeführten Vorprodukte (1),
eine Ausgangsschleuse (16) zum Belüften der zugeführten gepreßten Verbundscheiben auf Atmosphärendruck,
Verschlüsse (6; 15) zum Trennen der Eingangsschleuse (4) und der Ausgangsschleuse (16) von der Heiz- und Preßkammer,
Fördereinrichtungen (2, 8, 10, 17) für den Materialfluß durch die aufeinander­ folgenden Kammern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkam­ mer (7) als Durchlaufofen mit einem Förderer und Strahlungsheizelementen aus­ geführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsschleuse (4) beheizbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Fördereinrichtung in der Preßkammer (9) als Bandförderer (10) ausgebildet ist, auf dessen Band die Vorprodukte während des Preßvorgangs liegenbleiben.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein in der Preßkammer (9) vorgesehenes Preß­ teil als Membran (12; 21) ausgeführt ist, und daß eine der Membran (12; 21) zuge­ ordnete Arbeitskammer (13; 22) über ein Leitungssystem (14; 23) zum Betätigen der Membran (12; 21) mit wechselnden Druckniveaus beaufschlagbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran (21) unterhalb des Bandförderers (10) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß einem als Membran (12) ausgeführten Preßteil ein feststehende Fläche (11) als Gegenfläche zum Pressen zugeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende und gegenläufig betätigbare Membranen (12; 21) zum Pressen der positionierten Vorprodukte (1) vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der Preßkammer (9) vorgesehenen Bandförderer (10) eine während des Pressens ein elastisches Nachgeben des vorgespannten Bandes ermöglichende Spannvorrich­ tung (24) zugeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Mit­ tel zum Entfernen von Bruchsplittern von der Oberfläche des Bandförderers (10) vorgesehen sind.