DE69216932T2

DE69216932T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Glasscheibe mit einem Umfangsrahmen auf Polymerbasis

Info

Publication number: DE69216932T2
Application number: DE69216932T
Authority: DE
Inventors: Ulrich Behrend; Hans Cordes; Gerd Cornils; Ilan Kahn; Helmut Krumm; Ludwig Schwartz
Original assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Current assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1991-07-13
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2012-07-10
Also published as: JPH0623788A; US5547359A; KR100258284B1; US5456874A; SK219092A3; MX9204049A; EP0723846B1; FI103493B; EP0524060B1; US5316829A; JP2525998B2; DE69231727D1; CA2073529C; PL295274A1; DE4201725A1; DE69231727T2; CZ287596B6; ES2156232T3; ES2098473T3; EP0723846A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer an ihrem Umfang mit einem Rahmen oder Rahmenteil aus einem Polymer versehenen Glasscheibe durch Extrusion eines profilierten Polymerstrangs mit Hilfe einer kalibrierten Extrusionsdüse unmittelbar auf dem Randbereich der Glasscheibe, entweder unmittelbar auf dem Glas oder unter Zwischenschaltung einer auf der Glasoberfläche haftenden lichtundurchlässigen Schicht und/oder einer Haftverbesserungsschicht.
Die Erfindung betrifft ferner Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Das US-Patent 5.027.265 beschreibt ein Verfahren dieser Art zur Herstellung einer mit einem profilierten Rahmen versehenen Autoglasscheibe. Dieses bekannte Verfahren benutzt eine kalibrierte Extrusionsdüse, die auf den Rand der Glasscheibe aufgesetzt und dann am gesamten Rand der Glasscheibe entlanggeführt wird und dort den Polymerstrang ablegt. Wenn die Düse ihren Ausgangspunkt wieder erreicht, nachdem sie den gesamten Scheibenumfang zur Ablage des Profils durchlaufen hat, wird die Zufuhr des Polymers unterbrochen und die Düse von der Glasscheibe abgehoben. Dieses Verfahren erlaubt es, die Glasscheibe am Rand mit einem Rahmen zu versehen, insbesondere mit einem Rahmen, der eine sich nach außen erstreckende Lippe besitzt. Hierfür genügt es, wenn ein Polymer verwendet wird, dessen hohe Viskosität es erlaubt, daß das Profil nach dem Ablegen seine Gestalt behält.
Bei diesem Verfahren wird die Fertigstellung des Rahmens, das heißt der Übergangszone zwischen dem Anfang und dem Ende des extrudierten Profilstrangs, in einer zweiten Phase durchgeführt, nachdem das Extrusionswerkzeug von der Glasscheibe entfernt wurde, und zwar mit Hilfe eines geeigneten Formwerkzeugs, das auf die entsprechende Zone zur Einwirkung gebracht wird, um ihr die endgültige Form zu erteilen. Zahlreiche Polymere haben sich für die beschriebene Technik als brauchbar erwiesen, jedoch wird am häufigsten hierfür ein Einkomponenten-Polyurethan verwendet, das durch die Luftfeuchtigkeit aushärtet. Auch Zweikomponenten-Polyurethan-Systeme haben sich als brauchbar erwiesen.
Nach dem Preßvorgang mit dem Spezialwerkzeug, wie es in dem US-Patent 5.027.265 beschrieben ist, bleibt in der Übergangszone zwischen dem Ende und dem Anfang des extrudierten Profilstrangs an der Lippe der Verbindungsstelle ein Materialüberschuß, der nach dem Aushärten der Verbindungsstelle abgetrennt werden muß. Hierbei handelt es sich um einen zusätzlichen Arbeitsschritt, zu dem die Glasscheibe nach dem Aushärten wieder in die Hand genommen werden muß. Wenn übrigens die Polymermenge an dieser Stelle nicht im Überschuß vorliegt, wie oben erwähnt, sondern zu wenig Material vorhanden war kann es vorkommen, daß insbesondere in der im allgemeinen dünnen Lippe Material fehlt. Im Fall einer Autoglasscheibe kann das für ihre spätere Funktionsfähigkeit nachteilig sein, wenn die Glasscheibe in der Karosserie eingebaut ist.
Die Technik des Anextrudierens eines Dichtprofils an den Rand einer Glasscheibe bietet zahlreiche Vorteile, und zwar insbesondere wegen ihrer Flexibilität, da die Anschaffung teurer Formen vermieden wird, wie sie bei der Spritzgießtechnik vom Typ RIM (Reaction Injection Moulding) nötig sind. Obwohl sich jedoch unterschiedliche Profile mit der Extrusionstechnik herstellen lassen (siehe zum Beispiel US 5.108.526 oder EP-A-0479677), können bestimmte komplizierte Formen nicht unmittelbar realisiert werden, insbesondere Formen, die sich deutlich über den Rand der Glasscheibe hinaus erstrecken. Das ist besonders dann der Fall, wenn mit der Dichtung zusätzliche andere Funktionen erfüllt werden sollen, die oft einen wichtigen Platz einnehmen.
Das Dokument EP-A-0255218 beschreibt eine Technik des Umspritzens von Autoglasscheiben nach dem RIM-Verfahren, bei der während des Spritzvorgangs für das Dichtprofil verschiedene Vorrichtungen eingeformt werden, die für andere Funktionen als für die üblichen Dichtungsfunktionen bei Autoglasscheiben dienen. Beispielsweise handelt es sich um einen "Spoiler", einen Rückblickspiegel, ein Bremslicht, elektrische Leiter oder um Vorrichtungen, um Wasser, Luftströmungen usw. abzulenken. Die RIM-Technik wird in einem einzigen Verfahrensschritt ausgeführt, wobei die zusätzlichen Teile vor Beginn des Spritzvorgangs in der Spritzgießform auf der Glasscheibe angeordnet werden und automatisch in dem Dichtprofil der fertigen Verglasung eingebettet sind. Das Problem, in einem durch Extrusion hergestellten Profil am Rand der Verglasung zusätzliche Teile anzuordnen, ist hiervon sehr verschieden. Es ist aber aus Kostengründen oder wegen der Art des Polymers nicht möglich, deswegen die Spritzgießtechnik RIM einzusetzen.
Aus der Patentanmeldung EP-A-0436438 ist im übrigen ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung bekannt, die ein Einlegeteil am Rand einer Glasscheibe umschließt, und zwar durch Einspritzen eines Polymers in flüssigem Zustand in eine nachgiebige geschlossene Form. Wenn das Polymer in die Form eingespritzt ist, wird es durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung oder durch Mikrowellen aktiviert, nachdem zuvor vor dem Einspritzen des Polymers in eine entsprechende Vertiefung der Form ein Einlegeteil eingesetzt wurde.
Aus dem Dokument FR-A-2332409 ist es bekannt, in der Längsrichtung eines Dichtbandes einen Keil zu formen, der die Bildung einer Dichtung um Öffnungen herum ermöglicht, die durch Türen oder durch Fenster geschlossen werden. Das schlauchförmige Profil umfaßt einen U-förmigen Abschnitt, der den Rand einer Tür umfaßt. Um der Form des Keils folgen zu können, ist es notwendig, ein Stück des schlauchförmigen Abschnitts abzuschneiden. Sodann wird ein spritzbares Material in eine Form eingespritzt, die innen die dem Keil zu gebende Form aufweist.
Das Dokument FR-A-2247341 beschreibt eine ähnliche Technik. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren zum Formen von Dichtungen, deren Formgestaltung entsprechend vorbestimmten Winkeln mit einem Spreitungsprozeß der äußeren Dichtlippen durch Einklemmen kombiniert wird und das mit einem inneren Überdruck, Aufheizen und der Zufuhr von zusätzlichem Material in einer geeigneten Form zusammenwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem in-situ anextrudierten Profil versehene Glasscheibe durch Vervollständigung oder Ergänzung mit einem Ansatzteil weiterzubilden. Ferner soll das weiter oben beschriebene Verfahren zum Anextrudieren weiterentwickelt werden, um in bestimmten Abschnitten der extrudierten Randdichtung eine Dichtung von beliebiger Form zu erhalten. Außerdem liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung mit regelmäßigem Profilquerschnitt auch in denjenigen Zonen zu erhalten, in denen die Extrusion nicht fehlerfrei durchgeführt werden kann, wie beispielsweise in den Übergangsbereichen zwischen dem Anfang und dem Ende des in-situ extrudierten Rahmenprofils.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsverbesserung und/oder zur Wiederherstellung einer Zone eines aus einem in-situ an eine Glasscheibe, insbesondere an eine für die Verklebung im Fensterrahmen einer Karosserie bestimmte Autoglasscheibe anextrudierten Rahmenprofils, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
- Aushärten des Profils im Anschluß an die Extrusion,
- wenigstens teilweises Ausschneiden der fraglichen Zone,
- Anformen eines das Profil ersetzenden oder ergänzenden Ansatzstücks.
Das Ansatzstück befindet sich entweder in einem Ausschnitt in dem extrudierten Profil, beispielsweise in der Übergangszone zwischen dem Anfang und dem Ende des an die Glasscheibe anextrudierten Rahmens, oder in den Ecken der Glasscheibe mit spitzen Ecken oder mit kleinen Radien. Das Verfahren betrifft auch die Autoglasscheiben mit einem oder mehreren in das vorgenannten Ansatzstück integrierten Vorrichtungen, die zu folgenden Gruppen gehören: Signalleuchten wie Bremslichter, elektrische Zuleitungen wie Stromkabel für die Scheibenheizung, Antennenzuleitungen, Kanäle für Wasser oder Luft, Lager für die Achsen von Scheibenwischern und Befestigungsvorrichtungen.
Das Polymer wird nach dem Aushärten vollständig oder teilweise entfernt. Vorzugsweise läßt man bei der Entfernung des Polymers an der Stelle des Ansatzteils eine Schicht des mit der Glasoberfläche oder mit der opaken Schicht in Kontakt stehenden Profils stehen. Die erfindungsgemäße Glasscheibe ist vorzugsweise für den Einbau in den Rahmen eines Kraftfahrzeugs bestimmt, und das Profil beteiligt sich an der Positionierung der Glasscheibe bei der Verklebung. In diesem Fall kann das Ansatzstück ein oder mehrere andere Elemente einschließen, die dazu bestimmt sind, eine andere Funktion auszuüben als das eigentliche Profil.
Das für die Extrusion in-situ verwendete Polymer ist ein mit der Luftfeuchtigkeit härtendes Einkomponenten- Polyurethan oder ein Zweikomponenten-Polyurethan. Das zum Anformen verwendete aushärtende Material ist vorzugsweise ein Einkomponenten-Polyurethan, das unter Wärmeeinwirkung zu einem Elastomer aushärtet.
Die beschriebene erfindungsgemäße Technik hat zwei verschiedene Funktionen. Einerseits erlaubt sie die Korrektur derjenigen Abschnitte, in denen das extrudierte Profil schlecht ausgebildet ist, wie beispielsweise der Übergangszone zwischen dem Anfang und dem Ende eines Rahmenprofils, doch erlaubt sie andererseits auch, an dieses Profil ein Ansatzstück anzuformen, das dem Profil andere Eigenschaften hinzufügt.
Bezüglich der Technik zur Korrektur eines fehlerhaften Profils erlaubt es die Erfindung, die Korrektur vorzunehmen, wenn das Profil schon ausgehärtet ist. Das Verfahren ist deshalb viel weniger empfindlich als die üblichen Techniken, die darin bestehen, das noch weiche Profil nachzuformen mit dem Risiko, die benachbarten Zonen mit durchaus zufriedenstellender Form zu deformieren. Ferner kommt bei Verwendung eines im Innern der Form verhältnismäßig schnell aushärtenden Polymers hinzu, daß der Vorteil der sehr kurzen Herstellzeit sich mit dem Vorteil verbindet, daß das Profil sich nach seiner Entformung nicht mehr deformiert.
Wenn zwischen dem Anfang und dem Ende des in-situ an die Glasscheibe anextrudierten Rahmenprofils die Verbindung hergestellt werden soll, wird vorteilhafterweise die betreffende Zone nach dem vollständigen Aushärten herausgeschnitten. Auf diese Weise erhält man sehr saubere Schnittflächen. Aus produktionstechnischen Gründen kann es jedoch von Interesse sein, die fehlerhafte Zone unmittelbar nach der Ablage, das heißt vor der Polymerisation, zu entfernen. Möglich ist auch eine Kombination der beiden Techniken, nämlich Entfernen eines wesentlichen Teils der Masse, wenn sie noch pastös ist, und Herausschneiden der Grate nach der Polymerisation.
Sowohl für die Ausbesserung eines schadhaften Profils als auch für die Herstellung eines vollständigen neuen Ansatzstücks ist es unbedingt notwendig, daß die Masse, die verwendet wird, eine gute und dauerhafte Verbindung mit dem übrigen extrudierten Profil eingeht. Deshalb werden hierfür vorzugsweise Polymersysteme verwendet, die dieselbe chemische Grundlage haben, jedoch andere Aushärtebedingungen aufweisen als das Polymer des extrudierten Profils.
Die Natur des Polymers, das an das extrudierte Profil angeformt wird, kann derart sein, daß es trotz einer guten Haftung auf dem Polymer des Dichtprofils keine gute Haftung auf dem Glas oder auf der Einbrennfarbe des Substrats aufweist. In diesem Fall kann es nützlich sein, das alte Profil nicht vollständig zu entfernen, sondern eine Schicht einer bestimmten Dicke in Kontakt mit dem Glas oder mit der Einbrennfarbe zu belassen, auf der die angeformte Masse dann haftet.
Wenn das Ansatzstück Kontakt mit dem Glas auf einer größeren Fläche als derjenigen des ursprünglichen Profils haben muß, kann es erforderlich sein, eine spezielle Primerung der neuen Glasoberfläche oder der Emailoberfläche, die in Kontakt mit der angeformten Masse kommen soll, vorzunehmen.
Materialien, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind grundsätzlich alle für das Spritzgießverfahren geeigneten Polymersysteme, soweit sie eine ausreichende Haftung an dem bereits vorhandenen extrudierten Profil und gegebenenfalls mit dem darunter liegenden Glas oder Email sicherstellen.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, daß die betreffenden Polymere eine sehr kurze Aushärtezeit aufweisen. Das ist beispielsweise der Fall bei Zweikomponenten-Polyurethan- Klebern, den "Hot-melt-Klebern", den Polymeren, die für die Bildung gegossener Schichten bestimmt sind und den thermoplastischen Polymeren verschiedener Art. Es ist ebenfalls wichtig, daß die entsprechenden Polymere über die vorgenannten Eigenschaften hinaus die gleiche Härte, die gleiche Elastizität und den gleichen Aspekt aufweisen wie die anschließenden Bereiche des in situ anextrudierten Profils.
Es ist nämlich erforderlich, daß es bei dem fertigen Produkt unmöglich oder jedenfalls schwierig ist, den Übergang zwischen dem extrudierten Teil und dem nachträglich angeformten Teil zu erkennen.
Wenn der durch Extrusion auf der Glasscheibe abgelegte Profilrahmen aus einem Einkomponenten-Polyurethansystem besteht, das durch die Luftfeuchtigkeit härtet, wie beispielsweise das in der US-Patentschrift 3.779.794 beschriebene System, dann eignet sich, wie sich gezeigt hat, für die Anformung des Ansatzstücks an das vorher abgelegte Profil ein reaktives Einkomponenten- Polyurethansystem, das unter der Einwirkung von Wärme polymerisiert und aushärtet Ein solches Material ist im Handel unter der Bezeichnung "SIKAFLEX 360 HC" erhältlich.
Bisher war man der Meinung, daß ein Material dieses Typs nur in einem Ofen mit einer Zirkulation von warmer Luft und mit einer Infrarot-Heizung einer mittleren Wellenlänge auspolymerisieren kann und war daher der Auffassung, daß es notwendig wäre, die Materialoberfläche der Atmosphäre auszusetzen. Während der Versuche, die zu der Erfindung führten, hat man jedoch überraschenderweise festgestellt, daß das Material auch in einer geheizten Form polymerisieren kann. Es scheint sogar, daß die Aushärtung des Materials besonders schnell erfolgt, wenn es in Kontakt mit der Form steht. Aus verfahrenstechnischer Sicht ist es interessant, das Material in eine bereits vorgeheizte Form einzuspritzen, denn auf diese Weise verringert sich bei Beginn des Einspritzvorgangs die Viskosität des Materials, so daß es bis in die kleinsten Hohlräume der Form besser eindringen kann. Man erhält so ein Formteil, das weder Blasen noch Lücken an zurückliegenden Stellen aufweist.
Sobald der Hohlraum der Form gefüllt ist, beginnt unmittelbar die Aushärtung des Polymers unter dem Einfluß der Wärme. Bei einer Formtemperatur von beispielsweise 140 ºC ist das Elastomer bereits vollständig ausgehärtet, und die Form kann von der Glasscheibe entfernt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur anwendbar, um den Übergangsbereich zwischen dem Anfang und dem Ende des gewünschten Profils am Rand der Scheibe wiederherzustellen, sondern in gleicher Weise für beliebige Korrekturen an irgendeiner Stelle des Profils. Jedesmal, wenn das unmittelbare Anextrudieren problematisch ist, und wenn die Qualität an einer bestimmten Stelle nicht gut ist, kann man auf das vorstehend beschriebene Verfahren zurückgreifen, um das Profil an dieser Stelle zu realisieren.
Wenn beispielsweise eine Glasscheibe mit einem Rahmen oder einem Rahmenteil versehen ist, der eine Ecke mit einem spitzen Winkel besitzt, wo es sehr schwierig ist, ein Profil mit einem gleichbleibenden Querschnitt zu extrudieren, dann ist es sehr leicht, die Extrusion in dieser Ecke zu unterbrechen, oder, falls sie bereits durchgeführt ist, das Profil nach dem Aushärten zu entfernen und den Teil des fehlerhaften Profils nachträglich anzuformen.
Man kann auf diese Weise Formen herstellen, die man durch direkte Extrusion nicht realisieren kann.
Ebenso kann das durch Anformen hergestellte Ansatzstück zusätzliche Elemente enthalten, die auf diese Weise an bestimmten Stellen am Rand der Glasscheibe befestigt werden. Dabei kann es sich um Montageelemente wie Bolzen, Schrauben, Haken usw. handeln. Diese Elemente werden dann entweder für die Befestigung der Glasscheibe im Fensterrahmen verwendet, beispielsweise im Fensterrahmen eines Kraftfahrzeugs, oder um andere Gegenstände, wie beispielsweise einen Rückspiegel oder ein amtliches Kennzeichen, zu befestigen. Die erfindungsgemäße Technik erlaubt es aber auch, zusätzliche Teile unmittelbar in den Rand der Glasscheibe zu integrieren, beispielsweise Signallampen wie Bremsleuchten, elektrische Zuleitungen, etwa für die Beheizung der Glasscheibe, Antennenzuleitungen, kanalartige Profile für Wasser oder für die Luftströmung, Durchführungen für die Achse eines Scheibenwischers usw.
Ausführungsbeispiele für die Durchführung des Verfahrens und hierfür geeigneter Vorrichtungen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Von den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 die Verbindungszone zwischen dem Anfang und dem Ende eines extrudierten Profils am Ende des Extrusionsvorgangs,
Fig. 2 dieselbe Zone nach dem Heraustrennen des Profilabschnitts,
Fig. 3 eine Form für die nachträgliche Anformung des Profils im Übergangsbereich, als perspektivische Darstellung,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6 eine Variante eines Details der Fig. 4,
Fig. 7 eine andere Ausführungsform einer Form für die Nachformung eines geraden Profilstrangs,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Form für die Herstellung eines Profils in einer Ecke; die Figur zeigt den unteren Teil der Form,
Fig. 9 die mit der in Fig. 8 dargestellten Unterform zus ammenwirkende Oberform,
Fig. 10 die beiden Teile einer für die Vervollständigung der Dichtung in der Ecke einer Glasscheibe bestimmten Form, und
Fig. 11 die mit der vervollständigten Dichtung versehene Glasscheibe.
In den Zeichnungen ist jeweils der Randabschnitt einer Glasscheibe 1 dargestellt, auf der entlang ihres Randes ein Profil 2 aufextrudiert ist. Die Glasscheibe 1 ist als monolithische Glasscheibe dargestellt, doch versteht es sich, daß es sich hierbei auch um eine Isolierglasscheibe aus durch einen mit Luft oder mit einem anderen Gas gefüllten Zwischenraum voneinander getrennten Einzelglasscheiben oder um eine Verbundglasscheibe handeln kann, wie sie in der Regel als Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge verwendet werden.
Üblicherweise sind die Glasscheiben 1 im Randbereich mit einer rahmenartigen lichtundurchlässigen Schicht 3 aus einer Einbrennfarbe versehen, die die Aufgabe hat, den Profilrahmen 2 gegen UV-Strahlen zu schützen und die gleichzeitig die Aufgabe hat, alle Teile des Montagesystems zu verdecken. Der Profilrahmen 2 weist im dargestellten Fall einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einem flach profilierten Bodenteil 4 und mit zwei Stegen auf, die die Ausdehnung des Klebers bei der Montage der Scheibe begrenzen, nämlich einem inneren Begrenzungssteg 5 und einem äußeren Begrenzungssteg 6. An den äußeren Begrenzungssteg 6 schließt sich eine über die Umfangsfläche 7 der Glasscheibe 1 hinausragende Lippe 8 an. Diese Lippe 8 biegt sich beim Einsetzen der Glasscheibe 1 in den Fensterrahmen der Autokarossene um und schützt die Kante der Glasscheibe. Am Ende des Einbauvorgangs dient das Lippenprofil 8 zur Zentrierung der Glasscheibe im Fensterrahmen. Nach der Montage stellt die Lippe 8 die Verbindung zur Karosserie her und spielt eine ästhetische Rolle, indem sie den Spalt zwischen der Glasscheibe und der Karosserie abdeckt.
Das Profil 2 wird durch Anextrudieren unmittelbar an den Randbereich der Glasscheibe hergestellt. Die Extrusion erfolgt unmittelbar auf der Glasscheibe oder auf der Schicht 3, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung einer oder mehrerer Schichten eines Haftvermittlers.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in dem US-Patent 5.057.265 beschrieben. Wenn das Profil 2 entlang dem gesamten Scheibenumfang abgelegt wird, das heißt wenn die Extrusionsdüse die Stelle erreicht, an der sie mit der Ablage des Polymerstrangs begonnen hat, wird sie vom Glas abgehoben. An dieser Stelle, die in Fig. 1 dargestellt ist, sieht man eine unregelmäßige Anhäufung 10. Im allgemeinen ist es unmöglich, diese Zone in diesem Zustand zu belassen, insbesondere deshalb nicht, weil die Lippe 8 derart deformiert ist, daß sie ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen kann.
Mittel zur Verbesserung dieser Zone, solange das Polymer noch im plastischen Zustand ist, sind an anderer Stelle beschrieben. Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Technik, die nach dem Aushärten des Polymers angewendet wird. Wenn das Polymer so weit ausgehärtet ist, daß man die betreffende Zone heraustrennen kann, ohne die benachbarten Zonen bleibend zu deformieren, wird die betreffende Zone herausgeschnitten. Das Herausschneiden erfolgt in zwei Stufen. Zunächst trennt man den betreffenden Abschnitt vom Rest des Profils, indem man mit einem Messer zwei Schnitte ausführt, die in der Zeichnung mit S bezeichnet sind. In einer zweiten Stufe wird der gesamte deformierte und durch die Schnitte abgetrennte Abschnitt herausgetrennt durch einen Schnitt, der im wesentlichen parallel zur Glasoberfläche verläuft. Vorzugsweise wird dieser Schnitt in einem gewissen Abstand von der Glasoberfläche durchgeführt, um eine dünne Schicht des ursprünglichen Polymers zu belassen, wodurch das neue Material an dem Profil und dem Glas besonders gut haftet.
Der beschriebene Vorgang kann an dem vollständig ausgehärteten Polymer auch mit anderen Werkzeugen durchgeführt werden, wie mit Hobel- oder Fräswerkzeugen oder dergleichen. Wenn ein Fräswerkzeug verwendet wird, besteht der Vorteil, daß der Vorgang automatisch durchgeführt werden kann, nachdem die Glasscheibe auf einem Träger 13 wie in Fig. 1 dargestellt, positioniert ist.
Falls für die Anformung ein Polymer verwendet wird, das eine gute Haftung am Glas oder an der Emailschicht aufweist, ist es möglich, entweder das Polymer des Profils 2 bis hin zur Glasoberfläche vollständig zu entfernen, doch ist es ebenfalls möglich, das Profil auf der betreffenden Zone gar nicht abzulegen, das heißt vor Erreichen der Verbindungszone die Extrusion zu beenden.
Nachdem die Glasscheibe in der beschriebenen Weise vorbereitet wurde, wird an der betreffenden Stelle eine Form angesetzt, die dann mit einem geeigneten Material gefüllt wird, um den Anformvorgang durchzuführen.
Die Form, die in den Fig. 3 bis 5 im einzelnen dargestellt ist, besteht aus dem Formoberteil 16 und dem Formunterteil 17, deren Trennebene 18 sich auf der Höhe des Endes der Lippe 8 befindet. Das Formoberteil 16 und das Formunterteil 17 sind jeweils an geeigneten Haltevorrichtungen 19 bzw. 20 angeordnet. Über diese Haltevorrichtungen 19, 20 werden die beiden Formhälften 16,17 mit Hilfe entsprechender, nicht dargestellter Betätigungseinrichtungen auf dem Rand der Glasscheibe geschlossen und nach Beendigung des Aushärtevorgangs unter Freigabe der Glasscheibe wieder von dieser gelöst. Zentrierbolzen 21 in einer der beiden Formhälften und entsprechende Zentrierbohrungen in der anderen Formhälfte sorgen dafür, daß die beiden Formhälften 16,17 beim Schließen ihre genaue Position einnehmen.
Während die untere Formhälfte 17 eine Aussparung 22 für die Aufnahme der Glasscheibe 1 und daran anschließend bis zur Trennebene 18 eine Formfläche für die Lippe 8 aufweist, ist die obere Formhälfte 16 mit einer Ausnehmung 24 versehen, deren Formfläche 25 der oberen Kontur des Profilrahmens 2 entspricht. Die Ausnehmung 24 erstreckt sich, ebenso wie die Aussparung 22 in der Unterform 17, in der Längsrichtung über die gesamte Abmessung der Form, daß heißt bis zu den seitlichen Begrenzungsflächen der Form. Der Profilrahmen 2 stellt auf diese Weise ebenso wie die Oberfläche der Glasscheibe die Begrenzung zwischen der Form dar.
Um eventuelle Maßtoleranzen des Rahmenprofils 2 und/oder eventuelle Dickentoleranzen der Glasscheibe zu berücksichtigen, ist das Formoberteil 16 auf der Formfläche 25 mit schmalen Dichtleisten 26, 27 versehen. Die Dichtleisten 27 erstrecken sich quer zur Längsrichtung des Profils über die gesamte Formfläche 25 und sind in der Ausnehmung so angeordnet, daß sie auf den beiden Endbereichen des Rahmenprofils 2 liegen und so für eine sichere Abdichtung des Hohlraums in der Form sorgen, indem sie in das sich elastisch verformende Material des Profilrahmens 2 eindringen. Eine ähnliche Funktion hat die in Längsrichtung verlaufende Dichtleiste 26, die sich am Ende der unteren Schicht 12 befindet, die von der ursprünglichen Schicht noch vorhanden ist. Sie wird auf die Glasoberfläche bzw. auf die Schicht 3 gepreßt.
Beide Formhälften 16, 17 sind mit Mitteln versehen, die eine geregelte Heizung der Form auf eine gewünschte Temperatur ermöglichen. Beispielsweise können beide Formhälften 16, 17 mit elektrischen Heizelementen und mit einem Temperaturfühler versehen sein. Stattdessen kann die Beheizung der Form auch über einen flüssigen Wärmeträger erfolgen. Zu diesem Zweck sind die beiden Formhälften 16, 17 jeweils mit durchgehenden Hohlräumen oder Bohrungen 30 versehen, durch die über Schläuche 31, 32 heißes Öl hindurchgeleitet wird. Die Beheizungsmöglichkeit der Form ist notwendig, wenn ein wärmehärtendes Einkomponenten- Polyurethan-Material verwendet wird.
Die Oberform 16 ist mit einer Einspritzbohrung 35 versehen, die zu einer Einspritzöffnung 36 erweitert ist. Wenn die Oberform 16 und die Unterform 17 auf dem Glasscheibenrand in ihre Arbeitsstellung gebracht sind, wird eine Spritzdüse 37 in die Einspritzöffnung 36 eingeführt und der Hohlraum in der Form mit dem Polymer gefüllt. Unmittelbar nach dem Füllen wird die Spritzdüse 37 wieder von der Oberform 16 entfernt, damit sie sich nicht durch den Kontakt mit der Oberform zu stark erwärmt, was zu einer Aushärtung des Polymers innerhalb der Düse 37 führen würde.
Die Form 16, 17 bleibt nun so lange geschlossen, bis das Polymer unter der Einwirkung der Wärme innerhalb der Form zumindest so weit ausgehärtet ist, daß eine Entformung ohne plastische Deformation des nachgeformten Übergangsbereichs möglich ist.
Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die Oberform 16, bei der anstelle der sich auf der Glasscheibe abstützenden starren Dichtleiste 26 eine bewegliche Dichtleiste 40 vorgesehen ist. Die bewegliche Dichtleiste 40, mit deren Hilfe Dickentoleranzen der Glasscheibe ausgeglichen werden, ist zwischen der Wand der Oberform 16 und einer Halteleiste 42, die mit dem Formkörper der Oberform 16 über Schrauben 45 verbunden ist, in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert. Die Halteleiste 42 weist einen vorspringenden Steg 43 auf, der in eine Längsnut 44 in der Dichtleiste 40 eingreift und so den Weg der Dichtleiste 40 begrenzt. Die von oben auf die Dichtleiste 40 einwirkenden Federn 41 sorgen für den nötigen Andruck der Dichtleiste 40 gegen die Glasscheibe.
Falls erforderlich, können selbstverständlich die Formflächen mit geeigneten Trennmitteln versehen werden, die eine Entformung erleichtern. Außerdem können die Formflächen in der Form auf verschiedene Weise behandelt werden, beispielsweise durch Ätzen, Sandstrahlen oder dgl., um den Oberflächenaspekt des spritzgeformten Übergangsbereichs dem Oberflächenaspekt des sich anschließenden extrudierten Profilrahmens anzupassen.
Bewährt hat sich eine Beschichtung der Formflächen mit Polytetrafluoräthylen, wobei diese Schicht einerseits die Wirkung eines Trennmittels hat und die Entformung erleichtert, und andererseits das Oberflächenaussehen des spritzgeformten Abschnitts in der gewünschten Weise beeinflußt.
Je nach den verwendeten Polymeren kann es weiterhin zweckmäßig sein, bei der Vorbereitung des Profilrahmens vor dem Einlegen der Glasscheibe in die Form die Oberflächen des Profils 2 ebenso wie die Glasoberfläche oder das Email mit einem geeigneten Haftvermittler zu behandeln. Anstelle von oberen und unteren jeweils einstückigen Halbformen, wie sie gerade beschrieben wurden, ist es auch möglich, die Formen einschließlich ihres Temperaturregelsystems, ihrer Positioniereinrichtung usw. mit verschiedenen, den Profilquerschnitten angepaßten Einsätzen zu versehen, die schnell ausgewechselt werden können.
Die beschriebene Vorrichtung kann auch für thermoplastische Polymere verwendet werden. In diesem Fall kann durch die Bohrungen 30 der beiden Formhälften 16, 17 anstelle einer heißen Flüssigkeit eine Kühlflüssigkeit zirkulieren, so daß durch die Kühlung der Form die Erstarrung des thermoplastischen Polymers beschleunigt wird.
In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Form durch weitere Vorrichtungen zu ergänzen, wie sie in der Fig. 7 dargestellt sind. Insbesondere in der Autoindustrie ist es je nach Fahrzeugtyp üblich, daß die Länge der Lippe 8 für die verschiedenen Glasscheiben eines Fahrzeugs nicht die gleiche ist. Andererseits sind die anderen Abschnitte des Profils 2 in der Regel alle identisch. Es ist daher zweckmäßig, die Länge der Lippe 8 in Abhängigkeit von der Glasscheibe, die hergestellt werden soll, verändern zu können.
Ein anderer Grund, der die Veränderung der Position des Endabschnitts der Lippe 8 notwendig machen kann, besteht in den Produktionstoleranzen des extrudierten Profils. Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung erlaubt es, jeweils mit den Endabschnitten des bestehenden Rahmens bündig abzuschließen.
Die Formfläche 49 der Unterform 47 folgt wiederum der unteren Randfläche der Glasscheibe und ihrer Kante sowie dem unteren Teil der Lippe 8. Dieser Teil der Formfläche 49 geht in die ebene Fläche 50 über, auf der ein ebener Schieber 51 gleitend gelagert ist. Die Dicke dieses Schiebers 51 entspricht der Dicke der Lippe 8 in ihrem Endbereich. Die vordere Stirnseite 52 dieses Schiebers 51 bildet die Begrenzungswand für die vordere Kante der Lippe 8. Die Oberform 53 entspricht in ihrem Aufbau den bisher beschriebenen Oberformen. Sie liegt im Bereich des Schiebers 51 mit der ebenen Fläche 54 auf dem Schieber 51 auf.
Der Schieber 51 ist außerhalb der Form von zwei Halteschienen 571 58 eingefaßt. Die untere Halteschiene 57 gleitet auf einer entsprechenden Gleitfläche 59 der Unterform 47 und ist mit einem gabelförmigen Klemmansatz 60 versehen. Auf den Klemmansatz 60 greift eine Klemmscheibe 61, die an einer Kolbenstange 62 befestigt ist, die von einem Druckzylinder 63 betätigt wird. Bei Betätigung des Druckzylinders 63 wird dementsprechend der Klemmansatz 60 und damit der Schieber 51 in seiner Lage fixiert.
Das Verfahren wird unter Verwendung dieser Vorrichtung wie folgt durchgeführt:
Zunächst wird die untere Halbform 47 in ihre Arbeitsstellung gebracht. Zu diesem Zweck wird die Fläche 48 an die untere Oberfläche der Glasscheibe angelegt, und die Oberfläche der vertikalen Stützfläche wird mit der Kantenfläche der Glasscheibe in Kontakt gebracht. Der Druckzylinder 63 ist noch nicht beaufschlagt. Der Schieber 51 wird, entweder von Hand oder automatisch, mit dem Rand der Lippe 8 beiderseits der zu behandelnden Zone in Kontakt gebracht. Der Schieber 51 ist in beiden Richtungen seiner Ebene beweglich. Sodann wird der Druckzylinder 63 aktiviert, um die Position des Schiebers 51 in Bezug auf den unteren Formteil 47 festzulegen. Anschließend wird der obere Teil 53 der Form in seine genaue Position bezüglich des unteren Formteils 47 verbracht. Die Form ist jetzt geschlossen, und das Einspritzen durch die Einspritzöffnung 35 kann jetzt beginnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren, wie es anhand der Fig. 7 für einen Abschnitt eines geradlinigen Profils beschrieben wurde, ist auch für spitze Winkel anwendbar, wie aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht. Das ist oft notwendig, denn es ist nicht möglich, mit der Extrusionsdüse sehr enge Kurven zu beschreiben und spitzen Winkeln bei einer Glasscheibe zu folgen. Auch in Bereichen der Glasscheibe mit sehr kleinen Krümmungsradien ist die Herstellung der Lippe am Scheibenumfang durch Extrusion sehr schwierig. Die Zuführmengen für den inneren Abschnitt und den äußeren Abschnitt des gekrümmten Profils müssen nämlich mit sehr hoher Genauigkeit dosiert werden, und man erhält oft eine Lippe in Wellenform. Es ist deshalb erforderlich, die Dichtung in der Ecke vollständig zu erneuern. Zu diesem Zweck wird eine untere Halbform 70 und eine obere Halbform 71 verwendet, die jeweils an den Eckbereich der Glasscheibe 72 angepaßt sind. Im dargestellten Fall wurden die Profile 65, 66 in ihren geradlinigen Abschnitten belassen und der gekrümmte Eckabschnitt entlang den Schnittlinien 73 und 74 abgetrennt.
Auf der Unterform 70 sind auf der Höhe der unteren Begrenzungsfläche der Lippe 66 zwei ebene Gleitflächen 75, 76 vorgesehen. Auf der Fläche 75 ist ein Schieber 77 gleitend gelagert, und auf der Fläche 76 ein Schieber 78. Die vorderen Begrenzungsflächen 79 und 80 bilden wieder die Begrenzungswände für die Vorderkante der Lippe 66.
Der eigentliche Eckbereich der Lippe 66 wird durch eine fest angeordnete Platte begrenzt, die dieselbe Höhe aufweist wie die Schieber 77 und 78. Die Platte 82 weist eine Kontur auf, die die Ecke der Lippe 66 begrenzt. Diese Platte umfaßt Stützflächen 83 und 84. Die Schieber 77 und 78 sind wie beim zuvor beschriebenen Beispiel in beiden Richtungen ihrer Ebene beweglich. Sie können sich so mit einem ihrer Endbereiche auf den Rändern der bereits vorhandenen Lippe 66 abstützen, und mit dem anderen Endbereich auf einer der beiden Stützflächen 83 und 84. Auf diese Weise stellen sie die Kontinuität der Lippe 66 sicher. Die Festlegung der Schieber 77 und 78 nach ihrer genauen Positionierung, wie sie gerade beschrieben wurde, erfolgt in der gleichen Weise wie bei Fig. 7 mit Hilfe von Druckzylindern, die die Klemmansätze auf den unteren Teil der Form pressen.
Fig. 9 stellt den oberen Teil der Eckform dar, der mit dem beschriebenen unteren Teil zusammenwirkt. Der obere Teil weist auch hier wiederum eine Einspritzöffnung 35 auf.
Fig. 10 veranschaulicht ein Verfahren, mit dem an ein extrudiertes Profil, das nicht entfernt wird, ein Ansatzstück angeformt wird. Diese Technik ist besonders interessant für zwei Fälle. Zum einen, wenn der Dichtung an bestimmten Fällen, insbesondere in den Ecken, eine durch einfache Extrusion nur sehr schwer oder gar nicht herstellbare Form gegeben werden soll. Zum anderen ist der Fall interessant, daß man der Glasscheibe zusätzliche neue Funktionen hinzufügen will mit Hilfe eines Ansatzstückes aus einem Elastomer, das am Scheibenumfang an das extrudierte Profil angeformt wird. Beispielsweise handelt es sich darum, einen elektrischen Anschluß für die elektrische Heizung der Rückwandscheibe oder der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zu integrieren, oder ein Zusatzstück anzuformen, das für die Aufnahme der Welle eines Scheibenwischers dient.
Fig. 10 veranschaulicht einen Fall, der durch einfaches Anextrudieren des Umfangsrahmens sehr schwer zu realisieren ist, nämlich eine rechtwinkelige Ecke einer Glasscheibe, wenn die Lippe, die die Zentrierung der Glasscheibe bewirkt und die eine wesentliche ästhetische Rolle spielt, indem sie den zwischen der Glasscheibe und dem diese umgebenden Fensterrahmen abdeckt, als solche ebenfalls einen Winkel von 90º aufweisen soll. Es handelt sich um ein zweites Verfahren, das verschieden von dem in Fig. 8 dargestellten Verfahren ist und einfacher als dieses durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird nämlich die Dichtung in dem betreffenden Abschnitt nicht entfernt, vielmehr schließt sich das neue Ansatzstück an die Dichtung, so wie sie ist, an.
In Fig. 10 sieht man die Glasscheibe 1 mit ihrer Kante 7, sowie die extrudierte Dichtung 2 mit ihrer Lippe 8. Die Glasscheibe 1 weist bei 90 eine rechtwinkelige Ecke mit einem sehr kleinen Krümmungsradius auf. Die Dichtung 2 wurde anextrudiert ohne Verwendung einer Düse mit regelbarer Materialzufuhr, wie sie beispielsweise in dem US-Patent 5.108.526 beschrieben ist. Folglich fehlt es in diesem Fall in der Krümmungszone am äußeren Teil der Lippe 91 an Material, wenn der innere Bereich der gekrümmten Zone eine korrekte Materialzufuhr erhalten hat.
Um diese fehlerhafte Dichtung durch Anformung zu vervollständigen, wird die Spezialform gemäß der Fig. 10 benutzt. Die untere Halbform 92 weist eine Ausnehmung 93 auf, die von einer rechtwinkeligen Anschlagfläche 94 begrenzt wird. In der Ecke der Anschlagfläche befindet sich ein Loch 95. Dadurch wird verhindert, daß bei der Anlage der Kantenfläche 7 der Glasscheibe Toleranzprobleme entstehen, wenn diese an der Anschlagfläche 94 zur Anlage kommt.
Die untere Halbform 92 wird auf der oberen Seite von einer Formplatte 96 begrenzt, die in ihrer Form dem unteren Teil der Dichtung entspricht und die Ecke der Glasscheibe überdeckt, wenn diese an den Anschlagflächen 94 anliegt.
Die obere Halbform 97 schmiegt sich an die Form des oberen Teils der Dichtung 2 an, und zwar in den Bereichen, in denen diese geradlinig sind. Dasselbe gilt für den inneren Bereich 98 des gekrümmten Abschnitts. Im äußeren Abschnitt der Krümmung hat jedoch der Hohlraum 99 des Oberteils 97 der Form diejenige Gestalt, die das Ansatzstück erhalten soll. In diesem Bereich befindet sich die Einspritzöffnung 100.
Die beschriebene Vorrichtung erlaubt es, eine Dichtung herzustellen, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist. In der Zeichnung sind die extrudierten Teile hell dargestellt, und das durch Anformen angebrachte Ansatzstück grau, und zwar mit einer Lippe 101 mit rechtem Winkel sowie mit einem Verstärkungsansatz 102, der den zentralen Steg des Profils 2 fortsetzt.
Die nur kurz beschriebene Technik des "Aufpfropfens" kann selbstverständlich die gleichen Systeme zur Regelung, zum Ausrichten, zur Heizung oder zum Kühlen benutzen, wie sie anhand der Fig. 3 bis 9 beschrieben sind.

Claims

1.Verfahren zur Verbesserung und/oder zur Wiederherstellung einer Zone eines an eine Glasscheibe (1), insbesondere an eine für die Klebebefestigung im Fensterrahmen einer Karosserie bestimmte Autoglasscheibe, anextrudierten umlaufenden Profils aus einem Polymer, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Aushärten des Profils (2) im Anschluß an die Extrusion,

- wenigstens teilweises Ausschneiden der fraglichen Zone,

- Anformen eines das Profil ersetzenden oder ergänzenden Ansatzstücks.

2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück angeformt wird, damit es sich an der Verbindungsstelle an die Form des extrudierten Profils (2; 65,66) anpaßt.

3.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück in einer Ecke der Glasscheibe (1) vorgesehen wird.

4.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ansatzstück ein oder mehrere Elemente eingeschlossen werden, die eine andere Funktion erfüllen als das eigentliche Profil (2).

5.Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ansatzstück eine oder mehrere Vorrichtungen integriert werden, welche der die Signalleuchten wie Bremsleuchten, elektrische Zuleitungen wie Anschlußleitungen für die Scheibenheizung, Antennenzuleitungen, Regenkanäle oder Windabweiser, Durchlässe für die Achsen von Scheibenwischern und Befestigungen umfassenden Gruppe zugeordnet sind.

6.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (1) für den Einbau in einen Fensterrahmen eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, und daß das mit dem Ansatzstück versehene Profil (2) an dem Einbauvorgang der Glasscheibe (1) durch Verkleben teilnimmt.

7.Verfahren zur Herstellung einer Glasscheibe (1) nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Formelement (16,17) in Kontakt mit dem Profil (2) auf der Glasscheibe (1) abgestützt wird, und daß ein aushärtendes und insbesondere an dem Polymerprofil (2) klebendes Material zur Bildung des Ansatzstücks in die Form eingespritzt wird.

8.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (2) an der Stelle des Ansatzstücks entfernt wird, bevor das Polymer vollständig ausgehärtet ist.

9.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entfernen des Profils (2) an der Stelle des Ansatzstücks eine Schicht des Profils (2), die mit dem Glas (1) oder mit der das Glas bedeckenden lichtundurchlässigen Schicht (3) in Kontakt steht, an dieser Stelle belassen wird.

10.Verfahren nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anextrudieren des Profils (2) ein luftfeuchtigkeitshärtendes Einkomponenten-Polyurethan oder ein Zweikomponenten-Polyurethan verwendet wird, und daß das für das Ansatzstück verwendete Material ein Polymer auf der Basis eines Einkomponenten-Polyurethans ist, das unter Wärmeinwirkung ein Elastomer bildet.