Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft das Verkleben von Scheiben. Das Verkleben von Scheiben ist
ein sehr wichtiger Bereich und wird zunehmend automatisiert. Um eine industrielle
Fertigung zu gewährleisten, ist es wichtig, dass die Verklebung zuverlässig und schnell
erfolgt.
Stand der Technik
[0002] Scheiben werden bereits seit langem im Automobilbau mit 1-komponentigen Polyurethanklebstoffen
mit der Karosserie verklebt, indem mittels Roboter eine Klebstoffraupe auf die Karosserie
appliziert und anschliessend die Scheibe darauf angepresst wird.
[0003] Auch im Fensterbau werden Scheiben vermehrt verklebt. Einerseits wird der Klebstoff
vor dem Fügen von Scheibe und Rahmen auf einen der Fügepartner appliziert und anschliessend
gefügt. Dies ist beispielsweise in EP 1 106 770 beschrieben. Anstelle eines reaktiven
Klebstoffes wird häufig auch ein Klebeband verwendet.
[0004] Andererseits wird im Fensterbau die Scheibe oftmals mittels Keile oder Verklotzungselemente
mit dem Rahmen fixiert und anschliessend verklebt, indem die offene Fuge zwischen
Rahmen und Scheibe mit Klebstoff aufgefüllt wird.
[0005] EP 0 937 856 beschreibt verklebte Fenster, bei deren Herstellung vor der Montage
ein Polyurethan-Klebstoff als Raupe auf einen Schenkel zwischen zwei Doppelklebebandstreifen
angebracht wird. Dieses Vorgehen ist jedoch nur für langsam aushärtende Klebstoffe
geeignet.
[0006] Das passgenaue Setzen einer Scheibe, vor allem bei grösseren Scheiben, ist sehr kritisch,
da laterale und vertikale Positionierfehler auftreten können. Weiterhin wird für eine
schnelle industrielle Fertigung ein Klebstoff mit kurzer Topfzeit gewünscht. Dadurch,
dass der Klebstoff zuerst auf einen der beiden Fügepartner aufgetragen wird und daraufhin
die Scheibe gefügt wird, tritt das Problem auf, dass der Klebstoff bereits am Ende
seiner Topfzeit in Kontakt mit dem zweiten Fügepartner gelangt, wodurch Haftungsprobleme
und Undichtigkeiten resultieren. Deshalb ist eine Korrektur einer falschen Fügeposition
speziell bei schnellen Klebstoffen fast unmöglich.
[0007] Aufgrund von ästhetischen Aspekten wird von Designern und Architekten vielfach gefordert,
dass die Scheibe bündig mit dem Rahmen oder weiteren Scheibenelementen ist. Eine solche
Anordnung ist dem Fachmann unter dem Term "Flush glazing" bekannt und kann durch Konstruktionen,
wie sie beispielsweise in DE 41 12 826 beschrieben sind, erreicht werden. Eine Verklebung
der Innenseite einer Scheibe mit dem Rahmen bedingt jedoch, dass der Klebstoff genügend
hohe mechanische Eigenschaften und gute Haftung aufweisen muss, die langfristig erhalten
bleiben müssen und nicht durch Umwelteinflüsse vermindert werden dürfen.
[0008] Durch die fehlende Überdeckung durch die Scheibe umfassende Rahmenteile ist die Verklebungsstelle
von aussen sichtbar. Deshalb ist es wichtig, dass die Verklebung homogen verläuft
und sauber begrenzt ist.
[0009] Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wird oftmals auf dem Glas eine Glaskeramikschicht
im Verklebungsbereich aufgebracht. Die Verwendung von solchen Glaskeramikschichten
verteuert jedoch die Scheiben und damit den Scheibenverbund massiv.
[0010] Beim üblichen Verkleben wird der Klebstoff auf den Rahmen, beispielsweise in einer
Form einer Dreiecksraupe, aufgetragen und anschliessend verpresst. Hierbei wird die
Höhe der Klebstoffraupe so bemessen, dass sie bedeutend höher ist als die zu verklebende
Distanz zwischen Rahmen und Scheibe. Beim Verpressen wird dann der überschüssige Klebstoff
nach der Seite hin verdrängt. Die Menge des aufgetragenen Klebstoffs variiert hierbei,
vor allem bei manuellem Auftrag, sehr stark. Deshalb wird, um eine vollständige Verklebung
zu gewährleisten, sicherheitshalber eine grössere Klebstoffmenge als theoretisch nötig
verwendet.
[0011] Die Verwendung von Holz als nachwachsender Rohstoff für industrielle Fertigung von
Gebrauchsgütern und Bauwerken ist das Thema langjähriger Forschung und Expertise an
der Schweizerischen Hochschule für die Holzwirtschaft, SH Biel. Holz als traditioneller
Werkstoff wurde im letzten Jahrhundert durch den Einsatz von Metall und Kunststoffen
stark verdrängt. Aufgrund des steigenden Umweltbewusstseins und der Akzeptanz in der
Gesellschaft, kann jedoch ein Trend der Rückbesinnung auf die Verwendung von Holz
festgestellt werden. Um jedoch auch den gestiegenen Ansprüchen des Marktes zu genügen,
muss jedoch von der alleinigen Anwendung der traditionellen Holz-Fertigungstechnik
Abstand genommen werden. Die Verbindung der traditionellen Holz-Fertigungstechnik
mit neuen Technologien, wie der Klebstofftechnologie, erlaubt es, Fenster mit höheren
Anforderungen zu entwickeln. Bisher sind Holzfenster nicht in grösserem Ausmass industriell
mittels Klebstofftechnologie gefertigt worden. Durch die Eigenschaften des Werkstoffs
Holz bedingt, sind zudem spezielle Anforderungen an den Klebstoff sowie seine Beständigkeit
gestellt.
[0012] Das Verkleben von Holz ist jedoch äusserst kritisch, da die langzeitige Haftung,
speziell wegen Umwelteinflüssen wie UV-Licht und Feuchtigkeit vielfach ungenügend
ist und deshalb eine langzeitige kraftschlüssige Verklebung in Frage gestellt ist.
Darstellung der Erfindung
[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik
zu überwinden und ein Verfahren zum Verkleben von Scheiben mit Rahmen zur Verfügung
zu stellen, bei welchem eine sichtbare ästhetisch einwandfreie Verklebung entsteht
und die eine rasche industrielle Fertigung erlaubt.
[0014] Überraschenderweise wurde im Rahmen eines Entwicklungsprojektes von den Erfindern
der Firma Sika Schweiz AG und der Schweizerischen Hochschule für die Holzwirtschaft,
SH Biel gemeinsam gefunden, dass ein Verfahren gemäss Anspruch 1 die Lösung der beschriebenen
Aufgabe erlaubt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0015] Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
[0016] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Teilquerschnitt der Anordnung Scheibe/Dichtungslippe/Rahmen vor dem Einpressen
des Klebstoffes;
- Fig. 2
- einen Teilquerschnitt der Anordnung Scheibe/Dichtungslippe/Rahmen nach dem Einpressen
des Klebstoffes;
- Fig. 3
- einen Teilquerschnitt durch verschiedene Formen von Dichtungslippen;
- Fig. 4
- einen Teilquerschnitt durch verschiedene Formen von Scheibenverklebungen;
- Fig. 5
- einen Teilquerschnitt durch eine Anordnung Scheibe/Rahmen mit Details zur Gestaltung
der Öffnung zum Einpressen des Klebstoffes;
- Fig. 6
- eine Queransicht auf eine Anordnung Scheibe/Rahmen vor der Verklebung;
- Fig. 7
- eine Aufsicht auf eine Anordnung Scheibe/Rahmen
a) vor der Verklebung;
b) während der Verklebung;
c) nach der Verklebung;
- Fig. 8
- einen Teilquerschnitt eines Flügelfensters.
[0017] Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente
gezeigt. Nicht dargestellt sind beispielsweise die Anpressmittel, Statikmisch-Elemente,
Klebstoff-Kartusche- oder -Pumpe.
Weg zur Ausführung der Erfindung
[0018] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von Scheiben 1 mit
einem Dichtungslippen 2 aufweisenden Rahmen 3, wobei es die Schritte umfasst:
- Kontaktieren der Scheibe 1 mit einer Dichtungslippe 2,
- Einpressen des Klebstoffes 6 durch mindestens eine Öffnung 4 im Rahmen in einen durch
mindestens Dichtungslippe und Scheibe begrenzten Hohlraum 5,
- Aushärten des Klebstoffes 6.
[0019] Unter "Scheibe" wird in der gesamten vorliegenden Anmeldung eine flache oder gekrümmte
Platte aus Glas oder einem im wesentlichen durchsichtigen Kunststoff verstanden. Es
kann sich hier um einschichtige oder mehrschichtige Platten handeln, insbesondere
auch Scheiben mit Folien zwischen den Glasplatten, wie sie als Sicherheitsglasscheiben
im Automobilbau zum Beispiel für die Windschutzscheibe zu Einsatz kommen. Bevorzugt
sind Scheiben aus mehrschichtigen Platten wie Isolierglasscheiben, insbesondere Doppelt-
und Mehrfach- Isolierglasscheiben, wie sie im Fensterund Türbau üblich sind.
[0020] Unter "Rahmen" wird in der gesamten vorliegenden Anmeldung der Körper, auf welchen
die Scheibe, gegebenenfalls über Teile der Dichtungslippe, geklebt wird, verstanden.
Dieser Körper kann eine Struktur oder eine Teilstruktur eines Bauwerkes oder eines
Fahrzeuges darstellen. Als Beispiel für eine Teilstruktur eines Fahrzeugs sei ein
Scheinwerfergehäuse genannt. Der Rahmen kann weiterhin Scharniere oder ähnliche Verbindungselemente
aufweisen, die ein Aufklappen oder Öffnen in Bezug auf die restliche Trägerstruktur
erlauben. Flügel-Fenster und -Türen oder Klappfenster sind Beispiele für diese Ausführungsform
der Erfindung. Der Rahmen kann grundsätzlich aus beliebigem Material aufgebaut sein.
In den bevorzugten Ausführungsformen ist der Rahmen im Wesentlichen aus Holz oder
lackiertem Holz aufgebaut.
[0021] Aus der Verklebung von Scheibe und Rahmen resultiert ein verklebter Artikel. Unter
"Artikel" im Sinne der Erfindung wird jeglicher Gegenstand, welcher eine mit einem
Rahmen verklebte Scheibe aufweist, verstanden. Ein solcher Artikel kann beispielsweise
ein Auto, ein Schiff, ein Zug oder ein Gebäude darstellen.
[0022] Die Verklebung der Scheibe, und damit die Position der Dichtungslippe, befinden sich
bevorzugt im Randbereich der Scheibe. Es sind jedoch auch Verklebungen möglich, die
sich nicht im Randbereich befinden. Ein Beispiel für eine solche Anwendung wäre das
Verkleben von sehr grossen Scheiben, bei denen aus Stabilitätsgründen die Scheibe
durch verklebte Quersprossen verstärkt wird.
[0023] Figur 1 und 2 zeigen schematisch die Anordnung Scheibe 1 /Dichtungslippe 2 / Rahmen
3 vor und nach der Applikation des Klebstoffes 6.
[0024] Die Dichtungslippen 2 sind vorzugsweise aus einem elastischen Material gefertigt.
Bevorzugte Materialien hierfür sind Gummi, EPDM oder TPE. Die Elastizität der Dichtungslippen
ist auf das Gewicht der Scheibe beziehungsweise den Anpressdruck abgestimmt. Die Form
der Dichtungslippen ist vorteilhaft derart, dass sich die Dichtungslippe durch eine
vom eingepressten Klebstoff verursachte Druckbeaufschlagung verformt und sich an die
Scheibe presst. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass im Querschnitt zur Scheibe
und zur Verklebung die mindestens eine Dichtungslippe 2 den durch mindestens Dichtungslippe
2 und Scheibe 1 begrenzten Hohlraum 5 im Bereich des Übergangs zwischen Dichtungslippe
2 und Scheibe 1 eine konkave Form aufweist.
[0025] Einige Beispiele für die Form solcher Dichtungslippen sind in Figur 3 schematisch
aufgezeigt. Es können auch Kombinationen dieser unterschiedlicher Dichtungslippen
vorhanden sein. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Dichtungslippe den durch zumindest
Dichtungslippe und Scheibe begrenzen Aussenraum 7 (Fig. 3 c-f) im Bereich des Übergangs
zwischen Dichtungslippe und Scheibe konkav abschliesst.
[0026] Dies bewirkt, dass zumindest die, möglichen Umwelteinflüssen ausgesetzte, äussere
Seite der Dichtungslippen eine zusätzliche Schutzfunktion übernimmt, indem beispielsweise
Regen- oder Kondenswasser nicht zwischen Dichtungslippe und Glas, beziehungsweise
in den mit Klebstoff 6 gefüllten Hohlraum 5, eindringen kann. Es ist selbstverständlich,
dass diese bevorzugte Abdichtfunktion gegenüber von aussen stammenden Medien auch
mittels einer separat angeordneten Dichtungslippe oder einer Abdeckungsleiste oder
eines anderen Dichtungsmittels 9, erfolgen kann, wie dies schematisch beispielsweise
in Figur 3 f dargestellt ist. Solche zusätzlichen Abdichtungsmittel können direkt
in Kontakt mit der den Klebstoff 6 gefüllten Hohlraum 5 abschliessenden Dichtungslippe
oder aber durch weitere Hohlräume 8 getrennt davon stehen. Grundsätzlich können neben
einer Verklebung, welche nach einem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde,
auch noch zusätzliche Klebstoffe und/oder Dichtstoffe zwischen Rahmen und Scheibe
angeordnet sein. Diese können nach konventioneller Art vor dem Kontaktieren von Scheibe
und Dichtungslippe auf der Scheibe oder dem Rahmen angeordnet werden, oder durch eine
von aussen zugängliche Fuge zwischen Rahmen und Scheibe angebracht werden oder aber
sie können durch eine weitere im Rahmen vorhandene Öffnung in einen durch weitere
Dichtungslippe und Scheiben begrenzten Hohlraum 5 nach dem Kontaktieren der Scheibe
mit Dichtungslippe eingepresst werden.
[0027] Es ist vorteilhaft, wenn die Dichtungslippen auch Hohlräume 8 abschliessen in der
Art, dass diese im Bereich des Übergangs zwischen Dichtungslippe und Scheibe eine
konkave Form aufweisen.
[0028] Wenn in den Figuren angrenzend an eine Dichtungslippe sowohl 7 als auch 8 angegeben
ist, soll dies darstellen, dass entweder ein mit der Umgebung in Kontakt stehender
Aussenraum 7 oder ein geschlossener Hohlraum 8 vorhanden sein kann.
[0029] Die Dichtungslippe erstreckt sich üblicherweise in Längsrichtung zum Querschnitt,
wie er jeweils in den Figuren 1 bis 6 dargestellt ist. Es ist vorteilhaft, wenn die
stirnseitigen Enden der Dichtungslippen sich berühren oder miteinander verbunden sind
und sich dadurch ein in sich geschlossener ring- oder kanal-förmiger Hohlraum 5, in
welchen Klebstoff 6 eingepresst wird, bildet. Figur 7d zeigt schematisch einen solchen
von Klebstoff 6 aufgefüllten ring- oder kanal-förmigen Hohlraum.
[0030] Dieser ringförmige Hohlraum 5 verläuft vorzugsweise im Aussenbereich der Scheibe
herum, so dass die gesamte Scheibe mit einer rundum laufenden Klebstoffschicht verklebt
und damit auch abgedichtet ist.
[0031] Bevorzugt sind zwei parallel zueinander verlaufende Dichtungslippen. Die Dichtungslippen
sind vorteilhaft mit dem Rahmen verklebt oder durch in Nuten eingreifende Befestigungselemente
verbunden. Diese Befestigungselemente können mit der Dichtungslippe 2 verbunden sein
oder aber einen integrierten Teil der Dichtungslippe darstellen. Der Hohlraum 5 für
die Klebstoffaufnahme ist hierbei durch Dichtungslippen, Scheibe und Rahmen begrenzt.
Es kann jedoch möglich sein, dass die Dichtungslippen 2 miteinander verbunden sind
und im Querschnitt ein im Wesentlichen U-förmiges Dichtungs-Profil 10, als Sonderfall
von Dichtungslippen 2, bilden, dessen Basis mit dem Rahmen verbunden ist. In diesem
Fall ist der Hohlraum 5 für die Klebstoffaufnahme nur durch die Dichtungslippen und
die Scheibe begrenzt, während Öffnungen für den Klebstoffeintritt im U-Profil und
damit verbundenen Rahmen angebracht sind (schematisch dargestellt in Fig. 3g).
[0032] Die Figuren 4 zeigen schematisch bevorzugte Anordnungen von Scheibe / Dichtungslippe
/ Rahmen. Der durch mindestens Dichtlippen und Scheibe begrenzte Hohlraum 5 für die
Klebstoffaufnahme 5 kann ein Scheibenende vollständig umfassen (Fig. 4c), oder auf
einer Scheibenseite samt Scheibenstirnseite (Fig. 4b) oder lediglich auf einer Scheibenseite
(Fig. 4a) angeordnet sein. Es ist jedoch besonders die in Figur 4 a dargestellte Ausführungsform
bevorzugt, bei welcher dieser Hohlraum 5 für die Klebstoffaufnahme vollständig auf
einer Scheibenseite befindet.
[0033] Die Öffnung 4 kann irgendwo im Rahmen auf den mindestens durch Dichtungslippe und
Scheibe begrenzten Hohlraum 5 treffen. Die Öffnung erstreckt sich hierbei kanalartig
zwischen Hohlraum 5 und einer Aussenseite des Rahmens. Diese kanalartige Erstreckung
der Öffnung ist vorzugsweise abgewinkelt, insbesondere um einen Winkel von etwa 90°.
[0034] Es ist jedoch vorteilhaft, wenn diese Öffnung in etwa mittig zwischen den Dichtungslippen
angeordnet ist. Dies ist speziell in den Fällen wichtig, wo die Lippen aufgrund der
Geometrie weit auseinander stehen.
[0035] Es hat sich als besonders geeignet gezeigt, wenn die Dichtungslippen in gefräste
Nuten im Rahmen eingezogen werden.
[0036] Die Scheibe 1 wird vor dem Einpressen des Klebstoffes 6 mit der Dichtungslippe 2
kontaktiert. Vorteilhaft geschieht dies durch ein horizontales Auflegen der Scheibe
auf den, zum Beispiel auf einem Tisch gelagerten, Rahmen. Je nach Grösse, beziehungsweise
Gewicht, der Scheibe und Elastizität der Dichtungslippe ist bereits ein genügend hoher
Anpressdruck vorhanden, so dass die Dichtungslippe den anschliessend eingepressten
Klebstoff ohne Anwendung eines weiteren Anpressdruckes genügend abdichtet. Es ist
jedoch durchaus auch möglich, dass vor dem Einpressen des Klebstoffes der Anpressdruck
der Scheibe durch ein Anlegen von Vakuum erhöht wird. Zusätzlich oder anstelle des
Vakuums können weitere Anpressmittel wie beispielsweise Klemmen, Zwingen oder hydraulische
Anpressmittel zur Anwendung gelangen. Deshalb ist die Scheibenverklebung nicht auf
eine horizontale Orientierung beschränkt. Es ist auch möglich, die Scheibenverklebung
direkt an einem Fahrzeug oder Gebäude in geneigter oder vertikaler Orientierung zu
verkleben. Für die industrielle Herstellung von Tür- und Fensterflügeln ist jedoch
die horizontale Orientierung für die Verklebung bevorzugt.
[0037] Als Klebstoff 6 ist grundsätzlich jeder Klebstoff geeignet, welcher genügend gute
Fliesseigenschaften aufweist, um unter Druck in den Hohlraum 5 eingepresst werden
zu können, und welcher eine Topfzeit besitzt, die einerseits mindestens so lang ist,
dass der Klebstoff den gesamten Hohlraum 5, welcher begrenzt ist durch Scheibe, Dichtungslippe
und gegebenenfalls Rahmen, ausfüllen kann und die andererseits so kurz ist, damit
die Vernetzung, und damit der Festigkeitsaufbau, des Klebstoffes möglichst schnell
erfolgen kann. Dies hat zur Folge, dass der verklebte Artikel möglichst schnell nach
der Verklebung gehandhabt werden kann. Es wurde gefunden, dass je nach Grösse der
Scheibe und Anzahl der Einpressöffnungen eine für die industrielle Verklebung von
Scheiben optimale Topfzeit zwischen 1 und 20 Minuten, insbesondere zwischen 1 und
10 Minuten, bevorzugt zwischen 1 und 5 Minuten, beträgt. So sind beispielsweise 2-komponentige
Klebstoffe auf Basis von Epoxiden, Polyisocyanaten oder (Meth)acrylaten geeignete
Klebstoffe. Ein schnelle Härtung der Klebstoffe ist auch durch Einwirkung von Wärme
oder Licht möglich. Als besonders geeignet haben sich solche 2-komponentige Klebstoffe,
welche mindestens ein (Meth)acrylat enthalten und durch Radikale, vorzugsweise aus
Peroxiden stammend, bei Raumtemperatur gehärtet werden können. Ein wesentlicher Faktor
in der Auswahl des Klebstoffes ist die gute Haftung auf Scheibe, Dichtungslippe und
gegebenenfalls Rahmen. Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Auswahl des Klebstoffes
ist dessen UV-Stabilität. Der Klebstoff ist UV-Strahlung exponiert, welche durch die
Scheibe auf die Verklebung gelangen kann. Deshalb ist bei einem UV-instabilen Klebstoff
entweder eine genügende grosse Überdeckung durch den Rahmen oder einer Abdeckleiste
oder die Verwendung einer Keramikbeschichtung notwendig. Bei Verwendung eines UV-stabilen
Klebstoffes hingegen kann deshalb, auch in Abwesenheit einer Überdeckung, eine Scheibe
ohne Glaskeramikschicht verwendet werden. Somit ist eine Verklebung direkt auf die
Scheibe ohne Anwesenheit einer Beschichtung ermöglicht. Aufgrund der unterschiedlichen
Materialien und deren Ausdehnungseigenschaften in Bezug auf Wärme und Feuchtigkeit
ist ein starrer Klebstoff nicht geeignet. Der Klebstoff muss deshalb auch über ein
gewisses Mass an Elastizität verfügen, um die, durch Umwelteinflüsse entstehenden,
Spannungen aufnehmen zu können.
[0038] Weil es mit (Meth)acrylaten möglich ist, solche UV-resistente, schnelle elastische
und gut haftende Klebstoffe zu formulieren sind Klebstoffe auf Basis von Acrylaten
und/oder Methacrylaten bevorzugt.
[0039] In den Figuren 5 bis 7 ist der Verklebungsvorgang illustriert.
[0040] Nach dem Kontaktieren der Scheiben mit der Dichtungslippe erfolgt ein Einpressen
des Klebstoffes. Hierbei wird der Klebstoff durch mindestens eine dafür vorgesehene
Öffnung im Rahmen in den mindestens durch Scheibe und Dichtungslippe begrenzten Hohlraum
5 eingebracht. Die mindestens eine Öffnung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass
sie das Austrittsende 11 eines Statikmischers 12 aufnehmen kann und durch diesen abgedichtet
wird.
[0041] Handelsübliche Statikmischer weisen an deren Austrittsende 11 eine im wesentlichen
konische oder gestufte Form auf. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Form
der im Rahmen vorhandenen Öffnung durch mindestens zwei konzentrische Bohrungen 13
unterschiedlichen, auf den Statikmischer angepassten, Durchmessers erreicht werden
kann. Solche Öffnungen können auch mit Stufenbohrer hergestellt werden. Die konzentrische
Stufenbohrung erleichtert zudem das passgenaue Einführen des Statikmischers in die
Öffnung.
[0042] Diese so gestaltete Öffnung, kann nach dem Entfernen des Statikmischers, auch dazu
dienen, den allenfalls aus dem Hohlraum 5 austretenden Klebstoff aufzunehmen und damit
ein Austreten des Klebstoffes auf den äusseren Bereich des Rahmens zu verhindern,
so dass Verschmutzungen und damit generell ästhetische Probleme in Bezug auf sichtbare
Teile des Rahmens verhindert werden können.
[0043] Die Bohrungen beziehungsweise die Öffnungen sind vorteilhaft so angeordnet, dass
sie am fertigen Artikel von aussen nicht sichtbar sind oder leicht versteckt werden
können. Als besonders geeignet zeigte es sich, die Öffnungen in der Beschlagnut 14
des Rahmens anzuordnen.
[0044] Um eine möglichst Fehlerstellen- und Luftblasen-freie Verklebung zu gewährleisten,
tritt die im Hohlraum 5, welcher durch mindestens Dichtungslippe und Rahmen begrenzt
ist, vorhandene Luft beim Einpressen des Klebstoffes vorteilhaft aus diesem Hohlraum
aus. Dies kann durch noch nicht von Klebstoff gefüllten Öffnungen 4 für das Einpressen
von Klebstoff, oder durch allenfalls vorhandene Austrittsöffnungen in Rahmen oder
Dichtungslippen erfolgen, über geringfügige Undichtigkeiten zwischen Dichtungslippe
und Scheibe oder, im Falle eines porösen Rahmenmaterials, wie zum Beispiel Holz, durch
diese Poren erfolgen.
[0045] Für das Einpressen haben sich handelsübliche manuell, hydraulisch oder pneumatisch
betriebene Pistolen für 2-Komponenten-Kartuschen oder, bei grösseren Anwendungen,
2-Komponenten-Pumpen als geeignet gezeigt. Es ist von Vorteil, wenn mindestens 2 Öffnungen
4 für den Eintritt des Klebstoffes vorhanden sind.
[0046] Es hat sich weiterhin gezeigt, dass das im folgenden beschriebene und in Figur 7
schematisch dargestellte Vorgehen zu sehr guten Resultaten führt. Nach dem Kontaktieren
von Scheibe 1 und Dichtungslippe 2 wird der Klebstoff 6 zuerst durch die erste Öffnung
4, mittels Statikmischer 12 und durch Bohrungen 13 abgedichtet, eingepresst. Sobald
der Klebstoff in etwa die halbe Strecke bis zur nächsten Öffnung durchlaufen hat,
wird der Statikmischer aus der ersten Öffnung entfernt, mit der nächsten Öffnung verbunden
und durch diese begonnen, erneut Klebstoff einzupressen, bis sich der Klebstoff so
weit ausgebreitet hat, dass er mit dem zuvor eingepressten Klebstoff zusammengeflossen
ist und in etwa die halbe Strecke bis zur nächsten Öffnung durchlaufen ist. Dieses
Vorgehen setzt sich so fort, bis am Schluss der gesamte Hohlraum 5 mit Klebstoff aufgefüllt
ist. Unter bestimmten Umständen kann es jedoch auch empfehlenswert sein, gleichzeitig
durch mehrere Öffnungen 4 Klebstoff 6 in den Hohlraum 5 einzupressen.
[0047] Unter dem Füllen des gesamten Hohlraums wird verstanden, dass der Hohlraum im Wesentlichen
gefüllt ist, das heisst, dass es in kleineren Bereichen, wie beispielsweise an Kanten
oder Ecken, durchaus möglich ist, dass Fehlstellen und Hohlräume vorhanden sind. Des
weiteren ist auch nicht auszuschliessen, dass im Klebstoff kleinere Luftbläschen oder
Fehlstellen vorhanden sind. Wenn bedeutend weniger Fehlstellen, welche durch Luftblasen
verursachte sind, vorhanden sind bedeutet dies zudem, dass beim Berechnen von Verbundfestigkeiten
die Sicherheitszugaben reduziert werden können, was zu finanziellen Vorteilen für
den Anwender führen kann.
[0048] Wenn der Rahmen mehr als eine Öffnung für das Einpressen des Klebstoffes aufweist,
kann Luft, die sich im durch mindestens Dichtungslippen und Scheibe begrenzten Hohlraum
befindet, durch die noch nicht mit Klebstoff gefüllte Öffnungen austreten. Es kann
aber vorteilhaft sein, dass in Rahmen oder Dichtungslippen weitere Austrittsöffnungen,
wie feine Bohrungen, Schlitze Spalten oder dergleichen, vorhanden sind.
[0049] Es hat sich gezeigt, dass der optimale Abstand zwischen zwei Öffnungen 4 zum Einpressen
des Klebstoffes zwischen 0.2 und 0.5 Meter beträgt. Die Geschwindigkeit des Einbringens
des Klebstoffes ist so zu wählen, dass der Klebstoff den Hohlraum mit konstanter Geschwindigkeit
verfüllt.
[0050] Für das erfindungsgemässe Verfahren darf der Klebstoff nicht zu dünnflüssig sein,
da er sonst sehr leicht wieder aus den Öffnungen 4 aus dem mit Klebstoff gefüllten
Hohlraum 5 heraustritt. Ist er jedoch zu dickflüssig, kann kein sinnvolles Einbringen
des Klebstoffes in den Hohlraum 5 erfolgen und insbesondere keine ästhetisch einwandfreie
Verklebung erreicht werden. Es hat sich gezeigt, dass die besten Resultate mit einem
gefüllten, standfesten Klebstoff erreicht werden können. Es ist zudem wichtig für
die Verklebung, dass die Applikation auf die Viskosität des verwendeten Klebstoffes
abgestimmt ist. Hierfür sind insbesondere die Parameter wie Anzahl Einpressöffnungen,
Distanz zwischen diesen Eintrittsöffnungen, Querschnittgeometrie der Verklebung, Oberflächenbeschaffenheit
von Rahmen und Dichtung, sowie der Einpressdruck zu berücksichtigen. Mit dem beschriebenen
Verfahren wird erreicht, dass der gesamte Hohlraum homogen und ohne sichtbare Lufteinschlüsse
oder Klebstoffübergänge mit Klebstoff verfüllt werden kann und dadurch eine ästhetisch
einwandfreie sichtbare Verklebung erreicht werden kann.
[0051] Da der Klebstoff im erfindungsgemässe Verfahren in durch mindestens Dichtungslippe
und Scheibe begrenzten Hohlraum eingebracht wird, ist die Klebfuge geometrisch genau
definiert. Somit kann der Klebstoff an dem gewünschten Ort gezielt und visuell kontrollierbar
angebracht werden, und zwar derart, dass möglichst genau die benötigte Menge an Klebstoff
verwendet wird. Weil die Geometrie der Verklebung durch den Hohlraum genau definiert
ist, sind die Festigkeitstoleranzen geringer auszulegen, was auch ebenfalls zu einem
kleineren Klebstoffverbrauch und trotzdem zu einer zuverlässigen und dichten Verklebung
führt; ganz im Gegensatz zur üblichen Scheibenverklebung, wo einerseits die Breite
der Klebstoffraupen lokal sehr variieren können und der überschüssiger Klebstoff durch
Verpressen unkontrolliert verdrängt wird.
[0052] Das erfindungsgemässe Verfahren hat sich besonders geeignet gezeigt für die Herstellung
von Fenstern und Türen, insbesondere von Flügelfenstern oder Flügeltüren. Figur 8
stellt schematisch ein Flügelfenster dar, bei welchem eine Isolierglasscheibe mittels
Klebstoff 6 mit einem Rahmen 3 verbunden ist. Der Rahmen seinerseits ist über nicht
dargestellte Verbindungselementen wie Scharnieren mit einer Trägerstruktur 15 verbunden.
[0053] Das beschriebene Verfahren erlaubt es, sowohl Artikel mi überdeckenden als auch nicht
überdeckenden Rahmen herzustellen. Besonders bevorzugt sind "Flush glazing"-Ausführungsformen,
bei denen die Rahmen nicht überdeckend sind und sich der Klebstoff lediglich auf der
inneren Seite der Scheibe befindet.
Bezugszeichenliste
[0054]
- 1
- Scheibe
- 2
- Dichtungslippe
- 3
- Rahmen
- 4
- Öffnung für das Einpressen des Klebstoffes
- 5
- Hohlraum begrenzt zumindest durch Scheibe 1 und Dichtungslippe 2
- 6
- Klebstoff
- 7
- Aussenraum
- 8
- weiterer Hohlraum
- 9
- weitere Dichtungsmittel
- 10
- im wesentlichen U-förmiges Dichtungs-Profil
- 11
- Austrittende eines Statik Mischers
- 12
- Statikmischer
- 13
- Bohrungen
- 14
- Beschlagnut des Rahmen
- 15
- Trägerstruktur
- 16
- Abstandhalter
- 17
- Isolierglasabdichtung
1. Verfahren zum Verkleben von Scheiben (1) mit einem Dichtungslippen (2) aufweisenden
Rahmen (3) umfassend die Schritte:
- Kontaktieren der Scheibe (1) mit einer Dichtungslippe (2),
- Einpressen des Klebstoffes (6) durch mindestens eine Öffnung (4) im Rahmen in einen
durch mindestens Dichtungslippe und Scheibe begrenzten Hohlraum (5),
- Aushärten des Klebstoffes (6).
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Enden der Dichtungslippe (2) sich berühren oder verbunden sind
und einen in sich geschlossenen ring- oder kanalförmigen Hohlraum (5), in welchen
Klebstoff (6) eingepresst wird, bilden.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Dichtungslippen den Hohlraum (5) begrenzen.
4. Verfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Dichtungslippen miteinander verbunden sind und ein im wesentlichen U-förmiges
Dichtungs-Profil (10) darstellen.
5. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (6) durch mindestens 2 Öffnungen (4) im Rahmen in den Hohlraum (5)
eingepresst wird.
6. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Austrittsöffnung im Rahmen (3) oder Dichtungslippe (2)
vorhanden ist.
7. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (2) aus einem elastischen Material gefertigt ist und sich durch
eine vom eingepressten Klebstoff (6) verursachte Druckbeaufschlagung verformt und
sich an die Scheibe (1) presst.
8. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt zur Scheibe und zur Verklebung die mindestens eine Dichtungslippe
den, durch mindestens Dichtungslippe und Scheibe begrenzten, Hohlraum (5) im Bereich
des Übergangs zwischen Dichtungslippe (2) und Scheibe (1) eine konkave Form aufweist.
9. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einpressen des Klebstoffes die Scheibe mit Anpressmitteln oder durch Anlegen
eines Vakuums angepresst wird.
10. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch mindestens Dichtungslippe und Scheibe begrenzten Hohlraum (5) im wesentlichen
vollständig mit Klebstoff (6) ausgefüllt wird.
11. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Topfzeit des Klebstoffes zwischen 1 und 20 Minuten, insbesondere zwischen 1 und
10 Minuten, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Minuten aufweist.
12. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff mindestens ein (Meth)acrylat enthält.
13. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff gefüllt ist und standfest ist.
14. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen im wesentlichen aus Holz oder lackiertem Holz aufgebaut ist.
15. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe eine Isolierglasscheibe ist.
16. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (4), durch welche der Klebstoff (6) eingepresst wird,
so gestaltet ist, dass sie das Austrittsende (11) eines Statikmischers (12) aufnimmt
und durch diesen abgedichtet wird.
17. Verfahren gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (4), durch welche der Klebstoff eingepresst wird, so
gestaltet ist, dass sie durch mindestens zwei konzentrische Bohrungen (13) unterschiedliche
Durchmessers erzeugt wird.
18. Artikel dadurch gekennzeichnet, dass er durch ein Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 - 16 hergestellt wird.
19. Artikel gemäss Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel ein Fenster oder eine Türe, insbesondere ein Flügelfenster oder eine
Flügeltüre ist.
20. Artikel gemäss Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung, durch welche der Klebstoff eingepresst wird, in der Beschlagsnut (14)
des Rahmens angeordnet ist.
21. Klebstoff zur Herstellung eines Artikels gemäss einem der Ansprüche 18-20 dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein 2-komponentiger (Meth)acrylatklebstoff ist.