CZ180197A3

CZ180197A3 - Process of subsequent forming of extruded section on a surface of an object, apparatus for making the same and its use

Info

Publication number: CZ180197A3
Application number: CZ971801A
Authority: CZ
Inventors: Helmut Krumm; Florenz Kittel; Rolf Kotte; Ralf Motzheim
Original assignee: Saint Gobain Vitrage
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-11-12
Also published as: WO1996019339A1; PT799126E; RO117838B1; HU218767B; ATE200646T1; ES2158145T3; US6039907A; DE4445258A1; DE4445258C2; HUT77068A; MX9704340A; EP0799126A1; CN1063132C; CA2207466A1; FI972649A; KR100415200B1; PL178980B1; DE69520751T2; EP0799126B1; AU4393796A

Description

-1-

tm. **»* **«<·* advoisafc fWOĎlWWfc Hefte** *

Způsob následného tvarování vytlačovaného profilu na povrchu předmětu, zařízení pro jeho provádění a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu následného tvarování vytlačovaného profilu, vytvořeného z tvárného materiálu, zejména z polymeru, zejména v oblasti spojování profilu ve smyčce v obvodové části předmětu. Při tomto postupu se forma, jejíž dutina odpovídá požadovanému profilu, spouští na profil při otáčení okolo osy orientované rovnoběžné s podélnou osou profilu. Vynález se dále týká zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Způsob tohoto typu, známý a popisovaný ve spisu DE 9011573 U1 slouží pro následné tvarování profilu, vytvořenému z re-akčního systému na bázi polyuretanu, a vytlačenému a uloženému na sklo. V tomto způsobu forma sestává ze zařízení, opatřeného dvěma čelistmi, které je vedeno do otevřené polohy z vnějšku nad obvodovou část skla, opatřenou profilovaným páskem. Osa otáčení obou čelistí leží vně předmětu. Po polohovém ustavení formy se povrch skla, opačný vůči profilovanému pásku, uloží do vybrání jedné z čelistí, přičemž druhá čelist, která vtiskuje svůj tvar profilu, se vykyvuje okolo osy otáčení a přitlačuje se na pásek. V oblasti profilu, která se má následně tvarovat, je normálně přebytek polymerního materiálu, který musí být odstraněn během následného tvarování. K tomuto účelu je známé zařízení opatřeno odváděcím kanálkem, jímž je materiál přetlačován směrem k viditelné oblasti skla. Tento přebytkový materiál musí být následně odstraňován. Jelikož ulpívá k povrchu skla, přináší pozdější odstraňování tohoto materiálu obtíže. -2-

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob výše uvedeného typu, který by usnadnil odstraňování přebytkového materiálu, který se objevuje v průběhu následného tvarování.

Podstata vynálezu

Pro vyřešení tohoto technického problému vynález navrhuje způsob následného tvarování vytlačovaného profilu (t.j. zhotoveného vytlačováním) na povrchu předmětu, při němž se ukládá otáčivým pohybem na profil forma opatřená dutinou odpovídající tvaru profilu, přičemž osa otáčení leží v blízkosti povrchu předmětu. Podle vynálezu leží osa otáčení leží na straně profilu, opačné vůči okraji předmětu. S výhodou forma při svém otáčení vyvolává přetlačování hmoty profilu ke vnější straně povrchu předmětu.

Ve způsobu podle podle vynálezu je tak jako ve stavu techniky uzavírací pohyb formy otáčivý pohyb. V důsledku polohy osy otáčení vzhledem k povrchu předmětu opatřenému profilem však dutina formy a povrch tvoří uzavřený prostor. Při provádění uzavírání je tak strana profilu, obrácená ke střední části předmětu, nejprve omezována formou. Jakmile je je přitlačena proti povrchu předmětu, nemůže už žádný materiál profilu uniknout na této straně během procesu tvarování. Při pokračujícím uzavírání formy spíše dochází k přetlačování materiálu směrem ven. Když je profil vytlačován a ukládán na obvodovou část skla, je tak přebytková hmota stlačována a odváděna za postranní část skla, kde může být odstraňována jednoduchým způsobem. Avšak i v případech, kdy není profil ukládán u bezprostředního obvodu skla, ale dále směrem k vnitřní části skla, se dá odstraňování přebytkového materiálu z oblasti povrchu skla, ležící na jediné straně profilu, provádět snadněji, než kdyby musel být přebytkový materiál odstraňován z povrchu skla na obou stranách profilu, jako ve stavu techniky. -3-

Podle vynálezu může být osa otáčení uložena v úrovni povrchu skla nebo nad ním nebo pod ním. Složky síly, která působí na profil, se vyvíjejí v obou posledních případech rovnoběžně s tímto povrchem, což může být eventuelně na újmu přilnavosti materiálu profilu na sklo a/nebo může mít negativní dopady na vlastnosti tohoto materiálu. Nej lepších výsledků se proto dosahuje, když osa otáčení leží ve výšce povrchu skla nebo lehce nad ním. V praxi je možné použít formu, která je opatřena výběžkem na povrchu kalibrované dutiny, který který omezuje profil na jeho vnitřní straně. Tento výběžek, jehož hrana tvořená jeho plochami ve tvaru klínu, vytváří osu otáčení, se nejprve spouští až na povrch skla nebo až do jeho bezprostřední blízkosti před začátkem otočného pohybu formy. Výše uvedený popis ukazuje, že před ukládáním na profil vykonává forma nejprve relativní pohyb vzhledem k povrchu předmětu, kterým se uvádí do nakloněné polohy, přičemž hrana je prakticky v dotyku s povrchem na místě určeném k tomu, aby tvořilo okraj profilu na straně směrem k vnitřní části povrchu předmětu, přičemž se po té pohybuje formou otáčivě okolo této hrany, až vnitřní povrch dutiny zaujme polohu určenou pro povrch profilu.

Zařízení pro provádění výše uvedeného způsobu obsahuje prostředky pro polohování a upevnění předmětu, které zajišťují přesné uložení profilu, který se má následně tvarovat, jakož i první formu s dutinou, jejíž tvar odpovídá tvaru, který se má dodat profilu, přičemž tvar formy je takový, že končí na straně k vnitřku předmětu hranou, přičemž směrem na vnější stranu je volno, přičemž forma je způsobilá pohybovat se nejprve v podstatě kolmo k povrchu předmětu, přičemž se k němu přibližuje v šikmé orientaci, až se uvedená -4- hrana dostane v podstatě do styku s povrchem předmětu v místě okraje profilu na jeho vnitřní straně, přičemž forma je způsobilá otáčet se kruhovým pohybem okolo osy rovnoběžné s uvedenou hranou a ležící v její blízkosti.

Další podrobnosti jsou patrné z dalších patentových nároků a následujícího popisu výhodného příkladu provedení. Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schémata jednotlivých po sobě následujících fází následného tvarování profilového rámečku se středícím jazýčkem na skle a obr.2 boční pohled na zařízení pro provádění způsobu. Příklady provedení vynálezu

Způsob podle vynálezu bude popsán dále na případě opatřování okenních skel, zejména automobilových skel, určených pro lepení. Profilovaný rámeček, který je vytlačován a ukládán na skla pro vozidla, může mít průřezový tvar podle potřeby. Může mít zejména jazýčkovou část, vyčnívající na obvodě skla a jehož průběh je v podstatě rovnoběžný s povrchem skla. Tato část slouží jako středící a opěrný jazýček při montáži skla v rámu a zajištuje, že okraj skla si zachovává stejnou vzdálenost na celém jeho obvodu od rámu, který leží proti němu. Kromě toho tento jazýček slouží k upevňování skla v otvoru okna během vytvrzování montážního lepidla, takže je možné uspořit všechny ostatní prostředky pro ukládání a fixování skel během vytvrzování lepidla.

Profilovaný rámeček může kromě toho obsahovat tak zvané podkládací úseky, t.j. úseky profilu, které jsou orientovány s výhodou kolmo k povrchu skla a které slouží k ur- -5- čování jeho montážní hloubky v rámu. Takové podkládací úseky mohou současně sloužit jako omezovači žebro pro montážní lepidlo. Bez ohledu na průřez profilovaného rámu, je ve všech případech žádoucí dodatečné tvarování přechodové oblasti mezi počáteční částí a koncovou částí vytlačovaného profilu, který je uložený jako uzavřený konci k sobě při vytváření smyčky. Toto dodatečné tvarování je zcela nevyhnutelné v případech, kde části rámu zůstávají viditelné po montáži skel na vozidlech, k čemuž dochází zejména v případě uvedených těsnicích a středících jazýčků. V principu mohou být používány pro vytlačování a ukládání profilovaných pásků na předměty různé systémy na bázi polymeru, pokud polymerní materiálu dostatečně lne k povrchu předmětu a má požadované vlastnosti viskozity během vytlačování , a po vytvrzení vytlačované hmoty požadované vlastnosti, pokud jde o jeho přilnavost a odolnost proti mechanickým a chemickým činidlům, jakož i potřebné elastické vlastnosti. Pro zamýšlené použití se v prvé řadě osvědčily systémy na bázi jednosložkových polyuretanů, vytvrzujících se vodou, jaké jsou popsány například ve spisu USA č.3 779 794, a dvousložkové polyuretanové systémy, jaké jsou popsány ve spisech EP 0 083 797 AI a 0 024 501 AI, a dále systémy na bázi termoplastického elastomeru, jaké jsou popsány ve spisu č.USA 5 336 349.

Když se profil vytlačuje z látky na bázi reaktivního systému, musí být samozřejmě následné tvarování prováděno bezprostředně po vytlačování před tím, než se vytlačovaný profil začne vytvrzovat v důsledku polymerační reakce. Naproti tomu když je profil vytlačován z termoplastového polymeru, není zapotřebí, aby následné tvarování bylo prováděno bezprostředně po vytlačování, ale může být prováděno v jakémkoli pozdějším okamžiku. V tomto případě je třeba jedno- -6- duše zajistit, aby se materiál dostal znovu do plastického stavu, a to přiměřeným ohřevem hmoty, která se má následně tvarovat.

Potřebnou podmínkou pro to, aby se mohly uplatnit postupy podle vynálezu je to, aby v oblasti, která se má následně tvarovat, byl přebytek materiálu, nebo v krajním případě bylo přesně požadované množství. Tomu tak bude obecně v případě, kdy spojovací pásmo mezi začátkem a koncem profilu, tvořícího smyčku na předmětu, na který byl uložen, zpravidla vytlačováním (vynález se ovšem hodí také pro jiné postupy ukládání, pokud je materiál v okamžiku následného tvarování ještě tvárný). Postupy podle vynálezu se rovněž hodí pro případ, kde tvar profilu musí být měněn, a to buď proto, že má vadu, nebo že v uvažované oblasti je požadováno mít jiný tvar, než ve zbytku profilu.

Jako u známých forem je zapotřebí zabránit jakémukoli přilnutí mezi povrchem formy a polymerní hmotou, která se má následně tvarovat, a to volbou vhodných materiálů pro formu nebo pro nanesením vhodného povlaku na její povrch. Vhodné antiadhezivní povlaky jsou známá a volí se v závislosti na funkci polymeru použitého v daném konkrétním případě. Příklad provedení, znázorněný na obr.l, popisuje následné tvarování profilu 2, uloženého na obvod skla 1, a opatřeného jazýčkem 3, vybíhajícím nad obvod skla. Kromě toho má profil v tomto případě průřez tvaru U, vymezovaného dvěma žebry 4 a 5 v podstatě kolmými k povrchu skla 1 a mezilehlou částí 6..

Pro následné tvarování vytlačovaného profilu v daném případě je zapotřebí použít první horní formu 14 a druhou dolní formu 8, které musí být dobře uloženy vůči sobě navzá- -7- jem a vůči profilu během stlačování. Dolní forma 8 má opěrný povrch 9 pro sklo 1 a kontaktní povrch 10, určený pro uložení okraje skla. Formové povrchy 11 a 12 dolní formy 8 mají tvar, odpovídající dolnímu tvaru, požadovanému pro jazýček 3 vytlačovaného profilu.

Horní forma 14 je kalibrována na dutině její dolní plochy v závislosti na požadovaném průřezu profilu. V uzavřené poloze je relativní poloha horní formy 14 a dolní formy 8 určována řeznou hranou 15 výběžku 16 a řeznou hranou 17, která vybíhá na druhé části. Zatímco řezná hrana 15 je v podstatě v dotyku s povrchem skla 1, působí řezná hrana 17 v dotyku s povrchem 11 formy 8. Během fáze vzájemného pohybu A se obě formy 8 a 14 nejprve od sebe vzájemně oddálí, aby umožnily zavedení skla mezi formy ve směru šipky F, přičemž sklo se uloží do dotyku s dolní formou 8. Profil 20 z tvárného materiálu, který má v této fázi víceméně nepravidelný tvar, může být podroben částečnému následnému tvarování formovým povrchem 12 dolní formy 8. Hrana 15 výběžku 16 horní formy 14 zaujme polohu, která se nachází ve svislé rovině obsahující vnitřní okraj 21 vytlačovaného profilu 20.

Po uložení skla 1. mezi formami 8. a 14 popsaným způsobem může začít fáze B následného tvarování. Během této druhé fáze se horní forma 14, která je nakloněná, pohybuje při zachování své úhlové orientace ve směru šipky F* k dolní formě 8, až hrana 15 výběžku 16 v podstatě vejde do styku se sklem 1. Když horní forma 14 zaujme tuto polohu, tvoří její dutina s povrchem skla, s povrchem dolní formy 8 a na jejích koncích s hranou 15 prostor, který je uzavřený kromě jedné strany, takže polymerní materiál již nemůže uniknout směrem dovnitř skla. Může dojít k tomu, že se materiál polymerního -8- profilu 20 rozprostře ve směru vnitřního povrchu skla 1 před operací následného tvarování a překročí tak definitivní průřez profilu. V tomto případě se přesahující část profilu odřízne řeznou hranou 15 při spouštění horní formy 14. Jedná se však o relativně minimální výronek, který se nachází v bezprostřední blízkosti následně tvarovaného profilu, který může být odstraněn bez obtíží po ztuhnutí polymeru.

Ve fázi C následného tvarování se horní forma 14 otáčí okolo hrany 15 ve směru otáčení vyznačeném šipkou P, přičemž poloha uvedené hrany 15 zůstává nezměněná. Tvárná hmota tak zůstáván uzavřená na straně vymezované hranou 15 a přebytková hmota profilu 20 je vytlačována směrem ven mezi dolní formou 8 a horní formou 14., a současně je profilu vtisko-ván tvar předem určený dutinou horní formy 14. Výkyvný pohyb horní formy 14 žene přebytkovou hmotu, kterou přetlačuje při současném vytváření okraje profilu, orientovaného směrem na vnější stranu skla. Nakonec řezná hrana 17 odřezává tuto hranu a skončí svůj pohyb dotykem s dolní formou 8.

Na konci otočného pohybu dosáhne horní forma svou konečnou polohu ve fázi D následného tvarování. V této poloze je řezná hrana 12 prakticky v dotyku s formovým povrchem 11 dolní formy 8 a odděluje tak přebytkový proužek 24 materiálu jazýčku 3, jehož okraj je tak určen. Dokončí se tak proces následného tvarování. Horní forma 14 se pak zdvihne při zachovávání rovnoběžné polohy ve směru šipky F", a když dosáhne své horní koncové polohy, znovu se uloží do úhlové polohy, potřebné pro fázi A následného tvarování. Sklo 1 opatřené svým následně tvarovaným profilem se nyní zdvihne z dolní formy 8 a přesune se k dalšímu výrobnímu stupni. -9-

Na obr.2 je znázorněn stroj pro provádění způsobu v jeho základních znacích. Na rámu 26 stroje je uložen nosič 27, a to v ložisku a pohyblivě ve svislém směru. Nosič 27. je veden svislými vodicími tyčemi 28 a objímkami s valivým uložením. K tlumení svislého pohybu slouží hydraulická brzda 29, připojená k nosiči 27 ojničí 20· Je ovládána pneumatickým pracovním válcem 31, který předává vratný pohyb nosiči 27 pomocí pístu 32.

Na nosiči 27 je upevněna konzola 35, na níž jsou uloženy tři vodicí válečky 36, 37 a 38. Tyto tři válečky slouží k přidržování a vedení rámu 40, jehož segment 41 má tvar segmentu kruhového oblouku. Tento segment 41 kruhového oblouku se tak může otáčet okolo středu kruhu, který se shoduje s hranou 15 horní formy 14. Tato horní forma 14 je uložena na dolní části 42 otočného rámu 40. Výkyvný pohyb rámu 40 je zajištěn pomocí hydraulického pracovního válce 43., jehož píst 44. je kloubově upevněn k páce 45, která je sama připojena k rámu 40. Pro sledování otočného pohybu rámu 40. je hydraulický pracovní válec 43. upevněn k rámu 27 prostřednictvím vhodného ložiska 46 tak, že se může otáčet okolo jeho osy.

Kromě toho je deska 48 nesoucí dolní formu 8 připojená k rámu 26 stroje prostřednictvím ložiska 52 tak, že se okolo něj otáčí. Otočný pohyb desky 48 je zajištěn pneumatickým pracovním válcem 49, který je upevněn jednak na rámu 26 stroje ložiskem 50 a jednak k desce 48. ložiskem 51.

Pro provádění následného tvarování se sklo 1 ukládá na formě 8 se stužkou profilu 20 vytlačovaného polymeru, uloženého na sklo. Pomocí neznázorněného ovládání stroje se nosič 27. spustí tlakováním pracovního válce 31, až hrana JL5 horní formy vejde prakticky ve styk se sklem 1. -10-

Po té dovoluje ovládání pracovního válce 43 horní formě 14, aby prováděla svůj otočný pohyb okolo hrany 15.. Na konci následného tvarování se rám 27 zdvihne pokračujícím tlakováním pracovního válce 31. Když je rám 27 na konci zdvihu, uvede se v činnost pracovní válec 43. a horní forma se tak dopraví do nakloněné polohy. Po té dodává ovládání pracovního válce 49 desce 48 a dolní formě 8 výkyvný pohyb směrem dolů a směrem ven při oddalování obou uvedených prvků od skla 1. Sklo 1 a následně tvarovaný vytlačovaný profil 20 se tak vzdalují od formy 8. Sklo 1 se tak může snadno odebrat. Kromě toho mohou být formy 8 a/nebo 14 opatřeny zařízeními pro ohřev nebo chlazení, pomocí nichž může být, podle použitého polymerního materiálu, urychlen proces tuhnutí chlazením nebo urychlen reakční proces ohřevem polymeru. Předchozí podrobný popis ukazuje, že podmínkou pro realizaci způsobu podle vynálezu je vytvoření prostoru uzavřeného na obou stranách, které se stýkají (povrch předmětu a/nebo dolní formy a dolní povrch horní formy), přičemž tyto dvě sestavy jsou ve vzájemném dotyku podél hrany 15, přičemž jejich vzájemný otáčivý pohyb vyvolává jejich otáčení. Funkcí těchto prvků zařízení a jejich pohybů je vyvolat na materiálu profilu při jeho tvarování posun s kolmou složkou a rovnoběžnou složkou, která směřuje k vnějšku předmětu. Toto je jediný prostředek, kterým se zabraňuje, aby se odváděla přebytková hmota směrem ven a s výhodou vně předmětu.

Claims

JTODr. Mt®# tšCTlte «íívatót g® m wwha g, η*»® a βο4-π -11-

PATENTOVÉ NÁROKY 1. Způsob následného tvarování vytlačovaného profilu na povrchu předmětu, při němž se ukládá otáčivým pohybem na profil forma opatřená dutinou odpovídající tvaru profilu, vyznačený tím, že osa otáčení leží v blízkosti povrchu předmětu.
2. Způsob následného tvarování podle nároku 1 vyznačený tím, že osa otáčení leží na straně profilu, opačné vůči okraji předmětu.
3. Způsob následného tvarování podle nároku 1 nebo 2 vyznačený tím, že forma při svém otáčení vyvolává přetlačování hmoty profilu ke vnější straně povrchu předmětu.
4. Způsob následného tvarování podle nároku 2 nebo 3 vyznačený tím, že se použije forma obsahující výběžek s hranou, okolo které se provádí otáčení.
5. Způsob následného tvarování podle nároku 4 vyznačený tím, že před ukládáním na profil vykonává forma nejprve relativní pohyb vzhledem k povrchu předmětu, při kterém je v nakloněné poloze, přičemž hrana je prakticky v dotyku s povrchem na místě určeném k tomu, aby tvořilo okraj profilu na straně směrem k vnitřní části povrchu předmětu, přičemž se po té pohybuje formou otáčivě okolo této hrany, až vnitřní povrch dutiny zaujme polohu určenou pro povrch profilu.
6. Způsob následného tvarování podle nároku 4 nebo 5 vyznačený tím, že se použije forma obsahující rovněž druhou řeznou hranu, která řeže hmotu profilu a která ji přetlačuje při vytváření okraje profilu na straně obrácené smě- -12- rem k vnějšku povrchu předmětu.
7. Způsob následného tvarování podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6 vyznačený tím, že se u okraje povrchu předmětu ukládá druhá forma určená k podporování části profilu, která přesahuje z předmětu.
8. Způsob následného tvarování podle nároku 6 nebo 7 vyznačený tím, že se řezná hrana, která řeže hmotu profilu, dostává na konci svého pohybu do dotyku s druhou formou.
9. Způsob následného tvarování podle nejméně jednoho z nároků 2 až 8 vyznačený tím, že se pohyb první formy zakončí tak, aby unášel hmotu materiálu profilu, přetlačovanou směrem ven.
10. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1 vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro polohování a upevnění předmětu (1), které zajištují přesné uložení profilu (20), který se má následně tvarovat, jakož i první formu (14) s dutinou, jejíž tvar odpovídá tvaru, který se má dodat profilu, přičemž tvar formy je takový, že končí na straně k vnitřku předmětu hranou (15), přičemž směrem na vnější stranu je volno, přičemž forma (14) je způsobilá pohybovat se nejprve v podstatě kolmo k povrchu předmětu, přičemž se k němu přibližuje v šikmé orientaci, až se uvedená hrana (15) dostane v podstatě do styku s povrchem předmětu (1) v místě okraje profilu na jeho vnitřní straně, přičemž forma (14) je způsobilá otáčet se kruhovým pohybem okolo osy rovnoběžné s uvedenou hranou (15) a ležící v její blízkosti.
11. Zařízení podle nároku 10 vyznačené tím, že první forma (14) obsahuje na okraji dutiny přivráceném k vnějšku předmětu (1) řeznou hranu (17), jejíž tvar dovoluje přesou- -13- vat přebytkovou hmotu směrem k vnějšku předmětu.
12. Zařízení podle nároku 10 nebo 11 vyznačené tím, že obsahuje druhou formu (8) blízkou okraji povrchu předmětu (1) a která podporuje část následně tvarovaného profilu, která přečnívá z předmětu.
13. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 10 až 12 vyznačené tím první forma je nesená prvkem obsahujícím segment kruhového oblouku (41), vedený nejméně třemi válečky (36, 37, 38), z nichž dva jsou na stejné straně, přičemž kruh a válečky zajišťují kruhový pohyb, zatímco pohyb kolmo k povrchu je vykonáván nosičem (27) segmentu kruhového oblouku.
14. Použití zařízení podle nejméně jednoho z nároků 10 až 13 pro následné tvarování oblasti spojení mezi začátkem a koncem profilu, který tvoří smyčku na povrchu předmětu.
15. Použití podle nároku 14 pro výrobu skla s obvodovým profilem, opatřeným vyčnívajícím jazýčkem.