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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenbau von Isolierglasartikeln,
welche ggf. keine gleichförmigen
Größen order
Formen aufweisen, und zum Füllen
der zusammengebauten Glasartikel mit einem Isoliergas wie Argon.
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Hintergrund
der Erfindung
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Zusammengebaute
Isolierglasartikel zur Verwendung bei der Herstellung von Fenstern,
Türen und
dergleichen weisen üblicherweise
zwei im wesentlichen parallele mit gegenseitigem Abstand angeordnete
Glasscheiben auf, welche durch einen Umfangs-Abstandshalter auf
Abstand gehalten sind. Die Abstandshalter bestehen im allgemeinen
aus Metall, üblicherweise
einer rohrförmigen
Konfiguration, und sind so geformt, daß sie zwei ebene, im wesentlichen
parallele Seiten aufweisen, welche den einander zugekehrten Flächen der
Scheiben zugewandt und so gebogen sind, daß sie dem Umfang der Glasscheiben
entsprechen. Dichtungsmaterialien wie Polyisobutylen sind zwischen
den ebenen Seiten der Abstandshalter und den einander zugekehrten Glasflächen angeordnet,
um die Glasflächen
zu dem Abstandshalter abzudichten. Um den thermischen Widerstand über die
zusammengesetzten Glasartikel zu vergrößern, kann der Zwischenraum
zwischen den Scheiben mit einem Isoliergas wie Argon befüllt werden,
welches eine thermische Leitfähigkeit
hat, die kleiner als diejenige von Luft ist.
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Bei
der Herstellung von Isolierglaseinheiten ermöglichen gleichförmig arbeitende
Produktionslinien eine Herstellung von zusammengesetzten Glasartikeln
einer einzigen Größe in großer Menge. Übliche Isolierglaseinheiten
werden andererseits im allgemeinen in Mengen hergestellt, die so
klein wie eine einzige Einheit sind, und ein einzelner Auftrag kann die
Herstellung von Einheiten mit unterschiedlichen Größen und
Formen umfassen.
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Zahlreiche
Verfahren und Vorrichtungen sind vorgeschlagen worden, um in dem
Scheibenzwischenraum vorhandene Luft durch ein Isoliergas wie Argon
zu ersetzen. Bei einem Verfahren werden die Glasscheiben an einen
Abstandshalter geheftet, um einen im wesentlichen abgedichteten
Zwischenraum zwischen den Scheiben zu erzeugen, und sodann wird
Luft innerhalb des Zwischenraums nach und nach durch einen Zugangsanschluß durch
Argon ersetzt. Bei einem anderen Verfahren wird der Zwischenraum
zwischen den Scheiben einer Mehr-Glasscheiben-Anordnung mit einem
Isoliergas gefüllt,
indem zunächst
ein Vakuum erzeugt wird, um Luft aus dem Scheibenzwischenraum zu
entfernen, bevor beide Scheiben zu dem Abstandshalter abgedichtet werden,
und sodann wird der evakuierte Scheibenzwischenraum mit einem Isoliergas
gefüllt.
Nachdem der Scheibenzwischenraum mit dem Isoliergas gefüllt worden
ist, werden die Scheiben zu dem Abstandshalter abgedichtet.
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Verschiedene
Verfahren und Vorrichtungen zum Ersetzen von Luft durch ein Isoliergas
in Isolierglaseinheiten sind in den U.S.-Patenten 5,017,252, 4,780,164,
5,573,618 (Rueckheim) und 5,476,124 (Lisec) gezeigt. In dem letztgenannten
Patent ist eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher eine Isolierglaseinheit
mit einem Paar Glasscheiben, welches durch einen Umfangs-Abstandshalter
voneinander separiert ist, durch einen Fördergurt zwischen parallelen
Platten gefördert
wird, wobei die Bodenkante der äußeren Glasplatte
geringfügig
zu dem Abstandshalter entfernt gehalten wird, um im wesentlichen
vertikale Öffnungen
entlang der Seitenkanten der Einheit zu schaffen. Die Vorderkanten
der Glasplatten werden in Kontakt mit einer vertikalen Dichteinrichtung
gefördert.
Eine andere vertikale Dichteinrichtung wird sodann in Kontakt mit
der Hinterkante der Glasplatten bewegt, um den Zwischenraum zwischen
den Glasplatten zu dem gasdichten Fördergurt abzudichten. Sodann
läßt man ein
Isoliergas quer zu einer vertikalen Dichteinrichtung in Richtung
auf die andere Dichteinrichtung unter Bedingungen einströmen, welche
eine Turbulenz vermeiden. Wenn die Glaseinheit in geeigneter Weise
mit Isoliergas befüllt ist,
wird eine Platte in Richtung auf die andere vorwärtsbewegt, um die Glaseinheit
zwischen den Platten zusammenzudrücken, und demgemäß die Glasplatten
vollständig
an den Umfangs-Abstandshalter anzuheften. Diese Vorrichtung ersetzt
Luft durch ein Isoliergas in einer Glaseinheit zur Zeit, und sie
erfordert aufgrund der Schaffung einer nicht-turbulenten Gasströmung eine
erhebliche Zeit, um die Luft durch ein Isoliergas zu ersetzen. Es
wäre vorteilhaft,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Füllen einer
oder mehrerer Isolierglaseinheiten gleicher oder unterschiedlicher
Größe mit einem
Isoliergas zu schaffen, welche einen schnellen und im wesentlichen
vollständigen
Ersatz von Luft ermöglichen.
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Die
GB 2099057 A offenbart
eine Vorrichtung zum Herstellen von Isolierglas, welches mit einem Gas
wie Schwefelhexafluorid gefüllt
ist. Die Vorrichtung weist zwei Platten auf, welche aufeinander
zu beweglich sind, und welche an ihren äußeren Kanten mit einer Dichtung
versehen sind. Eine Dichtungsanordnung ist ebenfalls entlang der
oberen Kanten der beiden mit Abstand zueinander angeordneten Platten
vorgesehen. Ein teilweise fertiggestellter Glasartikel, der mit
Gas zu befüllen
ist, wird zwischen den beiden Platten durch Förderrollen positioniert, die
am Boden der beiden Platten angeordnet sind. Wenn er sich zwischen
den beiden Platten befindet, wird Gas durch eine Balganordnung unterhalb
der Förderrollen ausgestoßen. Der
Glasartikel enthält
zwei mit gegenseitigem Abstand angeordnete Glasscheiben, und Gas
wird nach oben in den Zwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben
injiziert, wonach die Glasscheiben gegeneinander gedrückt werden,
um das dazwischen befindliche Gas abzudichten.
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Die
DE-U-29504900 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen von mit
Gas gefüllten
Isolierglasscheiben. Die Vorrichtung enthält ein Paar Platten, welche
im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, und welche auf jeder
Seite der Isolierglasscheibe angeordnet sind, wobei wenigstens eine
Platte quer zu ihrer Ebene relativ zu der anderen Platte eingestellt werden
kann. Ein gasdichter Förderer 9 ist
unter der Unterkante der beiden Platten angeordnet, und hochstehende
Dichtungen werden in eine aktive Position gebracht, in welcher sie
näher an
die Isolierglasscheibe herangebracht werden. Unter anderen Gesichtspunkten
ist diese Anordnung im wesentlichen gleich zu den oben offenbarten
Typen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum
Ersetzen von Luft durch ein Isoliergas während der Herstellung eines
Isolierglasartikels mit zwei parallelen Scheiben und einem Umfangs-Abstandshalter
zwischen den Scheiben, der einen Zwischenraum zwischen den Scheiben
schafft, vorgesehen, mit einer aufrechten ersten Platte; einer der
ersten Platte gegenüberliegenden
zweiten Platte; Mitteln zum Bewegen wenigstens einer der Platten
in Richtung auf die andere Platte und von dieser weg; und einem
Förderer
mit einem Fördergurt
zum Fördern
eines teilweise zusammengesetzten Isolierglasartikels zwischen den
Platten; gekennzeichnet durch eine von wenigstens einer der Platten
getragene und sich in Richtung auf die andere Platte erstreckende
elastische Umfangsdichtung, mittels welcher eine Abdichtung zu der
anderen Platte zu bewirken ist, um einen abgedichteten Raum zwischen
den Platten zu erzeugen, wenn die zweite Platte zur ersten Platte
hin bewegt wird; Abzugsmittel zum Abziehen von Gas aus dem abgedichteten
Zwischenraum, und Einführmittel
mit einem länglichen, eine
Anzahl von Schlitzen aufweisenden Gasverteiler zum Einführen einer
turbulenten Isoliergasströmung in
den abgedichteten Zwischenraum benachbart zum Boden des Zwischenraums
durch eine Anzahl von Perforationen, die in dem Fördergurt
ausgebildet sind und so angeordnet sind, daß sie mit den Schlitzen kommunizieren,
wobei der Förderer
innerhalb des abgedichteten Zwischenraums getragen ist.
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Der
Förderer
weist einen horizontalen Fördergurt
auf, der innerhalb des Bodens des Zwischenraums und benachbart zu
diesem getragen ist, und so konfiguriert ist, daß er die Bodenkanten der mit
gegenseitigem Abstand angeordneten Glasplatten abstützt, wobei
die Anzahl von Perforationen in dem Fördergurt ausgebildet ist, und
wobei das Einlaßmittel
einen Rohrverteiler aufweist, welcher sich unterhalb des Förderers
erstreckt und Isoliergas durch den perforierten Fördergurt
in den Zwischenraum zwischen den Glasplatten nach oben abgibt.
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Zweckmäßigerweise
weist das Mittel zum Bewegen der zweiten Platte in Richtung auf
die erste Platte und von dieser weg Mittel auf, mittels welcher die
einander zugekehrten Flächen
(22, 36) der Platten während einer solchen Bewegung
parallel zu halten sind.
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Zweckmäßigerweise
ist die erste Platte stationär
und weist eine Glas-Kontaktfläche
auf, welche nach oben aus der Vertikalen divergiert, wobei die erste
Platte in ihrer Glas-Kontaktfläche Perforationen aufweist
sowie Mittel zur Zuführung
von Gas unter überatmosphärischem
Druck durch die Perforationen, um einem Isolierglasartikel zu ermöglichen, während der
Bewegung des Artikels in den oder aus dem Zwischenraum leicht zu
gleiten.
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Bevorzugt
wird die elastische Dichtung von der zweiten Platte getragen.
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Vorteilhafterweise
weisen die Mittel zum Bewegen der zweiten Platte relativ zu der
ersten Platte Mittel zum Bewegen der zweiten Platte aus einer ersten
offenen Position auf, welche es einem teilweise zusammengesetzten
Isolierglasartikel ermöglichen, zwischen
den Platten in eine zweite Position gefördert zu werden, in welcher
die Umfangsdichtung den Zwischenraum komplettiert, um es einem Isoliergas zu
ermöglichen,
Luft innerhalb des Zwischenraums zu ersetzen, und sodann in eine
dritte Position, in welcher Glasscheiben jeweils gegen den Abstandshalter
abgedichtet sind, um den Zwischenraum zwischen den Scheiben abzudichten.
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Zweckmäßigerweise
weist die zweite Platte eine Ausnehmung auf, welche bezüglich der
ersten Platte größenmäßig so ausgebildet
und positioniert ist, daß sie
den Förderer
aufnehmen kann.
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Bevorzugt
weist die Vorrichtung Mittel zum Abziehen von Gas aus dem Zwischenraum
durch die Perforationen auf, um den Zwischenraum zu evakuieren,
und um die Glaseinheit an der ersten Platte zu verankern.
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Vorteilhafterweise
weist die Vorrichtung an einer Seite der Platten Mittel zur Schaffung
einer Fabrikationsstation auf, wobei diese Station eine aufwärts gerichtete
Rückwand
aufweist, welche mit der ersten Platte ausgerichtet ist, und einen
zweiten Fördergurt,
welcher zu dem Fördergurt
der Vorrichtung zum Fördern
teilweise zusammengesetzter Glasartikel auf den Fördergurt
der Vorrichtung ausgerichtet ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Ersetzen von Luft durch ein Isoliergas während der Herstellung eines
Isolierglasartikels mit zwei parallelen Scheiben und einem Umfangs-Abstandshalter
zwischen den Scheiben vorgesehen, welcher einen Scheibenzwischenraum
bestimmt, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte enthält, daß eine Unterkante
einer Scheibe zu dem Abstandshalter im Abstand gehalten wird, um
einen Bodenspalt zu schaffen, der eine Kommunikation mit dem Scheibenzwischenraum
ermöglicht;
daß der
Isolierglasartikel in einen Zwischenraum gefördert wird, wobei die teilweise
zusammengebaute Glaseinheit innerhalb des Zwischenraums auf einem
Gurtförderer
abgestützt
wird, der in dem Zwischenraum enthalten ist; daß ein Isoliergas nach oben
in den Spalt eingeströmt
wird, und daß eine
Isoliergas/Luft-Mischung aus dem Zwischenraum abgelassen wird, bis
die Konzentration des Isoliergases innerhalb des Zwischenraums einen vorgegebenen
Wert erreicht; und daß die
Unterkante der Glasscheibe gegen den Abstandshalter geschlossen
wird, um den Scheibenzwischenraum abzudichten; gekennzeichnet durch
den Schritt, daß das
Abdichten des Zwischenraums um den Isolierglasartikel vor dem Einströmschritt
erfolgt, und daß der
Einströmschritt
ein turbulentes Einströmen
des Isoliergases durch eine Anzahl von Schlitzen bewirkt, die in
einem länglichen
Gas-Einströmverteiler
enthalten sind, und durch eine Anzahl von Perforationen, die in
dem Fördergurt
ausgebildet sind und mit den Schlitzen und dem Bodenspalt der Glaseinheit
kommunizieren.
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Bevorzugt
weist das Verfahren den Schritt auf, daß innerhalb des Zwischenraums
ein teilweises Vakuum erzeugt wird, bevor Isoliergas in den Scheibenzwischenraum
eingelassen wird.
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Zweckmäßigerweise
wird das Isoliergas unter überatmosphärischem
Druck in den Zwischenraum eingegeben.
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Zweckmäßigerweise
umfaßt
das Verfahren den Schritt eines Einstellens des Enddruckes innerhalb
des Scheibenzwischenraums auf ein Niveau, welches etwas unterhalb
des Atmosphärendruckes liegt,
bevor die Unterkante der Glasplatte gegen den Abstandshalter geschlossen
wird, um den Scheibenzwischenraum abzudichten.
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Bevorzugt
umfaßt
das Verfahren den Schritt eines Messens der Dicke der sich ergebenden
Isolierglaseinheit von ihrer Vorderkante zu ihrer Hinterkante, um
ein Ausbauchen oder Einformen der Glaseinheit festzustellen, und
den Enddruck so einzustellen, daß ein solches Ausbauchen oder
Einziehen reduziert wird.
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Das
Verfahren umfaßt
den Schritt eines Abstützens
der teilweise zusammengebauten Glaseinheit innerhalb des Zwischenraums
auf einem perforierten Fördergurt,
der in dem Zwischenraum enthalten ist, wobei das Isoliergas nach
oben durch die Perforationen in den Bodenspalt in der Glaseinheit
eingedüst
wird.
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Zweckmäßigerweise
weist das Verfahren den Schritt eines Förderns des Isolierglasartikels
innerhalb eines Zwischenraums auf, wobei der Isolierglasartikel
zwischen den mit gegenseitigem Abstand angeordneten Platten gefördert wird
und die Platten gegeneinander abgedichtet werden, um den Zwischenraum
zu bilden, innerhalb dessen der Isolierglasartikel abgestützt wird.
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Bevorzugt
weist wenigstens eine der Platten eine Fläche auf, welche mit einer Anzahl
von mit gegenseitigem Abstand angeordneten Perforationen versehen
ist, wobei wenigstens ein Teil der Isoliergas/Luft-Mischung durch
die Perforationen aus dem Zwischenraum abgeführt wird.
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Vorteilhafterweise
sieht das Verfahren weiterhin vor, daß Luft durch die mit gegenseitigem
Abstand angeordneten Perforationen geliefert wird, um ein Luftkissen
zwischen der die Perforationen enthaltenden Platte und einer benachbarten
Fläche
einer der Scheiben zu bilden.
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Zweckmäßigerweise
wird der Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Platte
gebildet, wobei die erste Platte eine Umfangsdichtung trägt, und
das Verfahren weiterhin vorsieht, daß die Scheiben und der Abstandshalter
zwischen der ersten und zweiten Platte gefördert werden, und daß sodann
die Umfangsdichtung gegen die zweite Platte gedrückt wird, um den Isolierglasartikel
innerhalb des Zwischenraums abzudichten.
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Bevorzugt
sieht das Verfahren weiterhin einen zyklischen Druck innerhalb des
Zwischenraums durch intermittierendes Absaugen von Isoliergas/Luft-Gemisch
aus dem Zwischenraum vor, während
Isoliergas nach oben einströmt.
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Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer offenen
Position;
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2 ist
eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1,
welche einen Schritt bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt;
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3 ist
eine stark schematisierte Explosionsdarstellung, welche die einander
zugekehrten Seiten der Platten zeigt, welche bei der Vorrichtung gemäß den 1 und 2 vorgesehen
sind;
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4 ist
eine teilweise weggebrochene Querschnittsdarstellung, welche einen
Teil der Vorrichtung gemäß 3 zeigt;
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die 5, 6 und 7 sind
schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche unterschiedliche
Stadien bei ihrer Verwendung zum Ersetzen von Luft durch ein Isoliergas
zeigen;
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8 ist
eine stark schematisierte, zum Teil weggebrochene Seitenansicht
einer Meßstation
gemäß der Erfindung,
in welcher Variationen der Dicke des Scheibenzwischenraums einer
komplettierten Isolierglaseinheit festgestellt werden;
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9 zeigt
eine Kurve, welche die Ausgangssignale der Meßeinrichtung gemäß 8 zeigt;
und
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10 zeigt
eine graphische Darstellung des Druckes innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Funktion der Zeit während
eines einzigen Gasfüllzyklusses.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung
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Die
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Paar von im wesentlichen
parallelen Platten vor, die in einer Rahmenanordnung montiert und
so antreibbar sind, daß eine
der Platten sich auf die andere zubewegen bzw. von dieser wegbewegen
kann, während
die Parallelität
zwischen den Platten aufrechterhalten bleibt. Die Parallelität wird gewünschterweise
durch Antreiben der beweglichen Platte durch Verwendung von Schraubantrieben
erzielt, welche an den Ecken der beweglichen Platte positioniert
und durch einen einzigen Motor angetrieben werden. Obwohl sich beide
Platte bewegen können, ist
es wünschenswert,
daß eine
der Platten, welche zweckmäßigerweise
als die erste Platte bezeichnet ist, stationär ist, und daß die andere
zweite Platte relativ zu der ersten Platte beweglich ist.
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Die
zweite Platte ist mit einer elastischen, kompressiblen Dichtung
versehen, welche sich um ihren Umfang erstreckt und benachbart zum
Rand der Platte angeordnet ist, und dem Umfangsrand der ersten Platte
so gegenüberliegt,
daß die
Dichtung mit der ersten Platte in Eingriff kommt, um einen Zwischenraum
zwischen den einander zugekehrten Flächen der Platten zu bilden,
innerhalb dessen der Ersatz von Luft durch Argon oder ein anderes
Isoliergas erfolgen kann, wenn die zweite Platte gegen die erste Platte
bewegt wird.
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Nahe
ihres Bodens, jedoch noch innerhalb des Zwischenraums, ist die erste
Platte mit einem horizontalen Förderer
zum Fördern
teilweise zusammengebauter Isolierglaseinheiten in die oder aus
der Vorrichtung versehen. Der Förderer
weist vorzugsweise einen Fördergurt
auf, der durch Rollen angetrieben ist, deren Achsen in der ersten
Platte gelagert sind, und der zweckmäßigerweise durch eine Leistungsquelle
auf der anderen Seite der ersten Platte zu dem Zwischenraum angeordnet
ist. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung ist der Fördergurt
endlos ausgebildet und um die Rollen geführt und perforiert, so daß er auf
einfache Weise ein Durchströmen
von Isoliergas ermöglicht.
Unmittelbar unterhalb des oberen horizontalen Trums des Fördergurts
ist ein Isoliergas-Rohrverteiler mit nach oben gerichteten Öffnungen
angeordnet, welcher ermöglicht,
daß Isoliergas
nach oben durch die Perforationen im Fördergurt in den Scheibenzwischenraum
einer Isoliergaseinheit gedrückt
wird.
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Der
Förderer
kann beispielsweise auch die Form einer Anzahl mit horizontalem
Abstand angeordneten Rollen aufweisen, von denen wenigstens einige
angetrieben sind, und auf denen die teilweise zusammengebaute Isolierglaseinheit
sich bewegt, wobei Zwischenräume
zwischen den Rollen eine Aufwärtsströmung von
Isoliergas ermöglichen.
Ein Fördergurt
ist jedoch bevorzugt, da seine Verwendung verhindert, daß Glasscheiben
von einer Rolle zur nächsten
mit einer möglichen
Bewegung einer Scheibe bezüglich
zu der anderen bewegt werden.
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Wenn
hier auf eine "teilweise
zusammengesetzte Isolierglaseinheit" abgestellt wird, bezieht sich dieses
auf eine Isolierglaseinheit mit einem Paar Glasscheiben, welche
zueinander durch einen kontinuierlichen Umfangs-Abstandshalter,
welcher sich zwischen den Scheiben erstreckt, auf Abstand gehalten
werden, wobei der Abstandshalter im wesentlichen ebene, einander
gegenüberliegende
Flächen aufweist,
welche den einander gegenüberliegenden Flächen der
betreffenden Scheiben gegenüberliegen und
mit den Scheiben durch Verwendung eines geeigneten Dichtmittels
wie Silikon oder einem Polyisobutylen-Gummi abzudichten sind. Der
Abstandshalter wird zu der Oberfläche der ersten Scheibe abgedichtet,
und die Oberfläche
des Abstandshalters, welche der zweiten der beiden Scheiben gegenüberliegt,
wird mit einem Dichtmittel versehen, an welchem die gegenüberliegende
Fläche
der zweiten Scheibe anhaftet bzw. angeklebt wird, wenn die zweite
Scheibe gegen den Abstandshalter gedrückt wird. Die Oberkante der
zweiten Scheibe wird an den Abstandshalter angeheftet, aber die
Bodenkante der zweiten Scheibe steht zu dem Abstandshalter in einem
geringen Abstand, um einen Bodenspalt zu bilden, welcher durch die
zugekehrte Fläche
der zweiten Glasscheibe an ihrem unteren Rand und den Umfangs-Abstandshalter
gebildet ist. Die teilweise zusammengesetzte Glaseinheit hat demgemäß eine umgekehrte
V-Konfiguration.
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Die
teilweise zusammengesetzte Isolierglaseinheit, wie sie beschrieben
worden ist, kann manuell in einer im wesentlichen aufrechten Position
an einer Zusammenbaustation gebildet werden, wobei die erste Scheibe
geringfügig
gegen eine Fläche
zurückgelehnt
wird, die mit Rollen geschaffen ist, um der Scheibe eine einfache
Förderung
zu ermöglichen, und
wobei die Bodenkante jeder der Glasscheiben auf einem Förderer abgestützt ist,
der zu dem Fördergurt
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgerichtet ist. Die teilweise zusammengesetzte Isolierglaseinheit
wird mit den auf Abstand gehaltenen Platten auf den Förderer der
Vorrichtung gefördert,
welcher seinerseits die Glaseinheit an eine geeignete Stelle zwischen
den Platten fördert.
Die Bodenkanten der Glasscheiben sind gegen die Oberseite des Fördergurts
abgestützt.
Zwecks Harmonisierung mit dem noch verbleibenden Herstellungsprozeß, wie er
weiter unten noch detaillierter beschrieben wird, ist es wünschenswert,
daß die
rückwärtige Fläche der
ersten Scheibe durch die ihr gegenüberliegende Fläche der
ersten Platte abgestützt
wird, obwohl die Einheit reversiert werden könnte, wenn dieses gewünscht ist.
Die Fläche
der ersten Platte enthält
eine Mehrzahl von Perforationen, welchen Luft unter Druck zugeführt wird,
um ein Luftkissen zu schaffen, auf dem die erste Scheibe gleiten
kann, wenn die Glaseinheit in die und aus der Vorrichtung gefördert wird.
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Die
zweite Platte wird sodann in Richtung auf die erste Platte bewegt,
um der von der zweiten Platte getragenen elastischen Umfangsdichtung
zu ermöglichen,
die zweite Platte gegen die erste Platte abzudichten, und der Fördergurt,
welcher die Bodenkanten der Glasplatten abstützt, ist selbst innerhalb des
Zwischenraums eingeschlossen, und die zweite Platte kann nahe dem
Boden des Zwischenraums in geeigneter Weise ausgenommen sein, um
dem Fördergurt
zu entsprechen, wenn sich die zweite Platte zu der ersten schließt. Es ist
wünschenswert,
wenn die zweite Platte in diesem Zustand des Verfahrens mit der
zweiten Glasplatte an oder nahe ihrer Kante in Kontakt kommt und
die Bodenkante der zweiten Scheibe etwas in Richtung auf den Abstandshalter bewegt,
um eine vorgegebene Spaltbreite zwischen dem Abstandshalter und
der diesem zugekehrten Fläche
der zweiten Glasscheibe an deren Boden zu bilden.
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Ein
teilweises Vakuum innerhalb des Zwischenraums wird schnell erzeugt,
wünschenswerterweise
auf einen Druck von minus einiger psi, z. B. minus etwa 2 psi (d.
h. auf einen tatsächlichen
Druck innerhalb des Zwischenraums von etwa 12,7 psi), obwohl das
geschaffene Vakuum wesentlich größer als das
gewünschte
sein kann. Wenn ein größeres Vakuum
gewünscht
wird, kann die Vorrichtung einen separaten Vakuumtank von erheblichem
Volumen verwenden, in welchem ein Vakuum erzeugt worden ist, und
welcher zu dem Inneren des Zwischenraums geöffnet wird, um den Druck in
dem Zwischenraum rasch abzusenken. Wenn dort ein Vakuum von nur wenigen
psi gewünscht
wird, kann die Vorrichtung einfach einen Ventilator verwenden, um
Luft aus dem Zwischenraum durch eine Abzugsleitung abzuführen, und
es kann auch Luft aus dem Zwischenraum durch Abziehen von Luft durch
die in der ersten Platte ausgebildeten Perforationen abgezogen werden.
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Sobald
der Druck in dem Zwischenraum rasch auf den gewünschten Wert reduziert worden ist,
beispielsweise, zwecks Erläuterung,
um etwa 2 psi unter Verwendung eines Sauggebläses mit einer Sperre, wird
die Sperre geschlossen und Argongas wird nach oben durch die Perforationen
in dem Fördergurt
in den Bodenspalt in der teilweise zusammengebauten Glaseinheit
eingedüst,
wobei das nach oben strömende
Argon innerhalb des Scheibenzwischenraums in turbulenter Strömung einströmt und sich
in dem Scheibenzwischenraum mit Luft mischt. Der Druck in dem Zwischenraum
steigt demgemäß an. Wenn
der Druck in dem Zwischenraum bis etwas über den atmosphärischen
Druck angestiegen ist, beispielsweise um etwa 2 psi, wird die Sperre
wieder geöffnet,
um die in dem Zwischenraum vorhandene Argon/Luft-Mischung abzusaugen.
Die Strömungsraten
des einströmenden
Argons und der ausströmenden
Luft/Argon-Mischung können
so eingestellt werden, daß ein
geringer Überdruck
in dem Zwischenraum verbleibt. Ein einfaches System stellt darauf
ab, daß kontinuierlich
Argon in den Zwischenraum strömt,
wie dieses beschrieben worden ist, während die Absaugsperre intermittierend
geöffnet
wird, um den Druck in dem Zwischenraum zyklisch in einem engen Bereich,
beispielsweise zwischen 0,5 psi und 2,0 psi, zu halten. Wenn der
Zyklus fortschreitet, steigt die Argonkonzentration innerhalb des
Zwischenraums an. Wenn die geeignete Argonkonzentration erreicht
ist, beispielsweise etwa 98 % Argon-Volumen, wird die Gasströmung in
den und aus dem Zwischenraum so reguliert, daß gewünschterweise ein geringer unteratmosphärischer
Druck innerhalb des Zwischenraums erreicht wird. An diesem Punkt
wird die zweite Platte weiter gegen die erste Platte bewegt, wodurch
der Bodenspalt zwischen dem Abstandshalter und der diesem zugekehrten Glasfläche geschlossen
wird und die Abdichtung zwischen der zweiten Glasplatte und dem
Abstandshalter komplettiert wird. Luft wird dem Zwischenraum zugeführt, und
zwar entweder durch eine geeignete Rohrleitung oder durch die oben
beschriebenen Perforationen oder durch beide, und die zweite Platte wird
von der ersten Platte um einen erforderlichen Abstand wegbewegt,
um dem Fördergurt
zu ermöglichen,
die abgedichtete Isolierglaseinheit von einer Stelle zwischen den
Platten nach außen
zu einem anderen Stadium des Herstellungsprozesses zu fördern.
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Aus
der obigen Beschreibung ist verständlich, daß die Fläche des Förderers, auf welcher die Unterkanten
der Glasplatten ruhen, einerseits die Bodenflächen fest genug ergreifen muß, so daß der Bodenspalt
zwischen den Scheiben nicht unabsichtlich und vorzeitig schließt, daß sie jedoch
der Bodenkante einer der Glasplatten ermöglichen muß, einfach in Kontakt mit dem
Abstandshalter zu gleiten, wenn dieses gewünscht ist. Um dieses zu ermöglichen,
weist der Fördergurt
bzw. weisen die Rollen glatte Flächen auf,
können
aber auch geeignete sich nach unten erstreckende flache Nuten aufweisen,
um eine unbeabsichtigte Bewegung der Glasscheiben zu verhindern.
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Aus
der oben beschriebenen Vorrichtung kann die abgedichtete Isolierglaseinheit
in ihrer im wesentlichen aufwärts
gerichteten Position in eine horizontale Position verbracht und
zwischen die Platten einer Presse in einer nachfolgenden Herstellungsstation
gefördert
werden, wobei die Glasscheiben in einem ausreichenden Ausmaß in Richtung aufeinander
gepreßt
werden, um eine gleichmäßige Dicke
des über
den Umfang des Abstandshalters aufgebrachten Dichtmittels zu erzeugen,
und die Dicke der gesamten Glaseinheit und ihres Umfangs innerhalb
gewünschter
Toleranzen zu bringen. Die sehr geringfügige Reduktion der Dicke, welche
dieser Schritt bewirkt, vermindert das Volumen des Raumes zwischen
den Scheiben geringfügig
und vergrößert demgemäß den Druck
des Isoliergases innerhalb des Scheibenzwischenraums, wobei der
Druck gewünschterweise
auf Atmosphärendruck
gebracht wird.
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Aus
der so beschriebenen Druckstation wandert der Isolierglasartikel
unter einer Dicken-Meßvorrichtung
entlang, welches die Dicke des Glasartikels über die Breite des Glasartikels
in Förderrichtung mißt, wenn
der Glasartikel sich durch die Meßvorrichtung bewegt. Dickenabweichungen,
welche tolerierbare Grenzen überschreiten,
werden beispielsweise durch ein akustisches Warnsignal angezeigt.
Wenn festgestellt wird, daß die
Glaseinheit entweder in ihrer Mitte etwas ausbaucht, was anzeigt,
daß der Druck
in dem Scheibenzwischenraum etwas größer als Atmosphärendruck
ist, oder daß sie
eine mittig eingezogene Konfiguration aufweist, was anzeigt, daß der Druck
in dem Scheibenzwischenraum etwas kleiner als Atmosphärendruck
ist, können
Einstellungen der Gasfüllung
durchgeführt
werden, um den Enddruck des Argons in dem Scheibenzwischenraum am
Ende des Gasfüllzyklusses
zu reduzieren oder zu vergrößern. Wenn
es gewünscht
ist, können Signale
vorgesehen werden, welche die gemessenen Dickenabweichungen repräsentieren,
um den Finaldruck in der Gasbefüllungsapparatur
automatisch einzustellen. Es wurde jedoch gefunden, daß der notwendige
unteratmosphärische
Finaldruck in dem mit Gas gefüllten
Zwischenraum empirisch für
unterschiedliche Größen von
Glaseinheiten recht genau zu bestimmen ist. Aus diesem Grunde stellt
ein Ausbauchen von Glaseinheiten äußerst selten ein Problem dar.
Ein Einziehen einer Glaseinheit, welches ebenfalls ein seltenes
Problem darstellt, zeigt im allgemeinen an, daß die Glasscheiben nicht vollständig zu
den Wänden
des Abstandshalters abgedichtet sind.
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Nach
dem Schritt der Dickenmessung wird die Glaseinheit zu anderen Herstellungsstationen
gefördert,
wo beispielsweise zusätzliches
Dichtmittel aufgebracht wird.
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Es
ist verständlich,
daß die
Glaseinheiten unter dem Gesichtspunkt ihres teilweisen Zusammenbaus
von "stromaufwärts" zu der Gas-Austauschapparatur
zum Punkt ihrer Dickenmessung entlang ihrer Herstellungslinie intermittierend
gefördert
werden. Der teilweise Zusammenbau kann eine manuelle Aufgabe sein,
bei welcher eine oder mehrere, üblicherweise
zwei oder drei oder mehr, teilweise zusammengebaute Glaseinheiten
mit einem geeigneten Abstand zwischen ihnen auf einem Fördergurt
angeordnet werden. Eine Aktivierung des Fördergurtes fördert die
Glaseinheiten als eine Charge auf den Fördergurt der Gasbefüllungsapparatur
und demgemäß in die
Vorrichtung zwischen den Platten, woraufhin eine Bewegung entlang
der Herstellungslinie während
des Gasaustausches wieder anhält.
Nach Öffnen
der Platten wird der Fördergurt
wieder aktiviert und bewegt die Glaseinheiten als eine Charge auf
eine sequentielle Anzahl ausgerichteter Förderer, welche die Glaseinheiten
zu anderen Herstellungsstationen fördern. Im Verlaufe ihrer Fabrikation
werden die Glaseinheiten von einer Herstellungsstation zu einer
anderen gefördert,
und in vielen dieser Stationen werden die Glaseinheiten momentan
angehalten, während
eine Herstellungsoperation durchgeführt wird. In der Gas-Austauschapparatur
und in der Preßapparatur
werden die verschiedenen Glaseinheiten einer Charge gleichzeitig
den gleichen Herstellungsbedingungen ausgesetzt. In der Dickenmeßstation
wird die Dicke einer Einheit zur Zeit gemessen, und dieses wird
durchgeführt,
während
die Glaseinheiten sich bewegen.
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In 2 ist
eine Gas-Fülleinrichtung
allgemein mit 10 bezeichnet und enthält mit gegenseitigem Abstand
angeordnete, parallele, im wesentlichen aufrechtstehende Platten 12, 14,
die jeweils durch eine feste, am Untergrund montierte Rahmenanordnung 16 abgestützt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist
Teil einer Herstellungslinie, welche eine manuelle Fabrikationsstation 18 unmittelbar stromaufwärts zu der
Vorrichtung 10 aufweist, an welcher die teilweise zusammengebauten
Isolierglaseinheiten manuell fabriziert werden, sowie eine Abnahmestation 20 unmittelbar
stromabwärts
zu der Vorrichtung 10 zur Aufnahme der versiegelten Glaseinheiten
aus der Vorrichtung 10.
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Die
erste Platte 12 ist erwünschterweise nicht-beweglich
an der Rahmenanordnung in einer im wesentlichen aufrechten Position
montiert, jedoch bevorzugt um einen Winkel von etwa 7° zur Vertikalen
rückwärts geneigt,
wie am besten in 1 zu sehen ist. Die Platten 12, 14 können aus
einem schweren Aluminiumblech hergestellt sein und auf ihren Außenseiten
kastenförmige
Verstärkungsstreben
(nicht gezeigt) aufweisen, um die Ebenheit ihrer einander zugekehrten
Flächen 22 aufrechtzuerhalten.
Eine Anzahl von Perforationen 24 ist in der Platte 12 ausgebildet,
um eine Zuführung
von Druckluft durch ihre Fläche 22 zu
ermöglichen,
und durch welche eine Luft/Isoliergas-Mischung abgezogen werden
kann. Wünschenswerterweise
weist jede Perforation ihre eigene Zuführleitung 26 auf,
wie in 4 gezeigt ist, wobei die rohrförmigen Leitungen 26 über ein Zwei-Richtungs-Steuerventil
mit einem Verteiler kommunizieren, welcher es ermöglicht,
daß Luft durch
die Perforationen 24 in den Zwischenraum eintritt, um die
Glaseinheiten zu "floaten", wenn sie sich über die
Fläche 22 bewegen,
oder das Luft-Isoliergas-Gemisch aus dem Zwischenraum abzuziehen.
-
Die
zweite Platte 14 weist eine im wesentlichen rechtwinklige
Form auf, welche der Form der Platte 12 entspricht, und
weist an ihren Ecken Lagerblöcke 28 mit
Gewindebohrungen zur Aufnahme länglicher
Schraub-Antriebsmittel 30 auf, deren Enden in am Rahmen
montierten Blöcken 32 gelagert sind,
und welche durch einen Elektromotor 34 angetrieben sind.
Die länglichen
Schraub-Antriebsmittel sind durch Rädergetriebe 35, welche
in einer "H"-Anordnung angeordnet sind, zahnradmäßig miteinander
verbunden, um jeweils um das gleiche Maß zu drehen und demgemäß die Parallelität zwischen
den Platten 14 und 12 aufrechtzuerhalten, wenn
die Platte 14 sich zu und von der Platte 12 bewegt.
Die Rädergetriebe
sind größenmäßig so dimensioniert,
daß sie
die während
einer schnellen Bewegung der Platte 14 entstehenden Belastungen
ertragen können.
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Die
Platte 14 hat eine Fläche 36,
welche der Vorderseite 22 der Platte 12 gegenüberliegt.
Bei 38 ist eine kompressible, elastische Dichtung 38 gezeigt,
welche an der Plattenseite 36 benachbart zu den Rändern der
Platte 14 befestigt ist, wobei sich die Dichtung insgesamt
um den Umfang der Platte erstreckt, wie am besten in 3 ersichtlich
ist. Die Umfangsdichtung kann angeklebt oder auf eine andere Weise
an der Oberfläche 36 befestigt
sein, und besteht bevorzugt aus einem elastischen, rohrförmigen Material
wie Polyurethan oder Gummi. Wenn sie so positioniert ist, kommt
die Dichtung in Kontakt mit der Vorderseite 22 der Platte 12 und
dichtet gegen diese ab, wenn die Platte 14 gegen die Platte 12 bewegt
wird, wobei die Dichtung und die einander zugekehrten Flächen der
Platten einen Zwischenraum 40 begrenzen. Die Dichtung kann
hohl sein, wie in der Zeichnung dargstellt ist, und externe Öffnungen (nicht
gezeigt) zum Entlüften
von Luft oder eines anderen Gases innerhalb der Dichtung aufweisen, wenn
die Dichtung zusammengedrückt
wird, wie dieses in 7 gezeigt ist. Die hohle Dichtung
ist hinreichend groß,
so daß sie
während
des Gebrauches nicht um mehr als 50 % zusammengedrückt wird
und demgemäß keiner
signifikanten dauerhaften Verformung oder Kompression unterliegt,
welche aufgrund einer erheblichen Deformation der Dichtung entsteht.
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Zusätzlich zu
den Perforationen 24, die in der Vorderseite 22 der
Platte ausgebildet sind, weist diese Platte einen Auslaß- bzw.
Absauganschluß 42 auf, der
zweckmäßigerweise
etwa mittig zwischen ihren Vertikalrändern und benachbart zu ihrem
oberen Rand angeordnet ist, wobei der Anschluß so positioniert ist, daß er mit
dem Zwischenraum 40 kommuniziert, der durch die Dichtung 38 begrenzt
ist. Der Absauganschluß ist
an einen elektrisch angetriebenen Absaugventilator 44 gekuppelt,
welcher durch Verwendung einer Schwenkklappe zu steuern ist, indem diese
in Öffnungs-
oder Schließstellung
geschwenkt wird, oder durch Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Ventils.
Nahe ihrer unteren Kante weist die Platte 12 einen Förderer mit
einem endlosen Fördergurt 46 auf,
welcher an seinen Enden um endseitige Rollen 48 geführt ist,
die benachbart jedoch mit Abstand zu den Seitenkanten der Platte 12 angeordnet sind,
wobei die Rollen 48 und der Fördergurt 46 so positioniert
sind, daß sie
innerhalb des abgedichteten Zwischenraums 40 liegen, wenn
die Dichtung 38 gegen die Platte 12 abgedichtet
ist. Die Rollen 48 können
durch die Platte 12 gelagert sein, wie dieses in 1 gezeigt
ist, und können
durch einen Elektromotor 50 angetrieben werden, der auf
der Rückseite der
Platte 12 am Rahmen montiert ist. Die Platte 14 kann
eine längliche
Ausnehmung 52 aufweisen, die benachbart ihrer unteren Kante
ausgebildet ist, wie am besten in 3 ersichtlich
ist, um den Fördergurt und
die Rollen aufzunehmen, wenn die Platten zusammengebracht sind,
wie in 7 gezeigt ist.
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Ein
horizontal angeordneter, länglicher
Gasverteiler 54, wie er am besten in 4 erkennbar
ist, ist zwischen den oberen und unteren Trums 56, 58 des
Fördergurtes 46 angeordnet,
wobei der Gasverteiler ein längliches
Rohr mit einem im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt aufweist
und an seiner Oberseite eine Anzahl von Schlitzen 60 enthält. Der Fördergurt 46 weist
auch eine Anzahl von Perforationen 62 auf, die so positioniert
sind, daß sie
im wesentlichen in eine vertikale Ausrichtung zu den Schlitzen 60 kommen.
Das Innere des Verteilers 54 kommuniziert über ein
oder mehrere Rohre 64 mit einer (nicht gezeigten) Argonquelle
oder einer Quelle eines anderen Isoliergases, welches unter Druck
steht, so daß in
den Verteiler 54 eingegebenes Argon nach oben durch die
Schlitze 60 und die Perforationen 62 in den Scheibenzwischenraum
eingedüst
wird. Die Fläche 66 des
Fördergurtes
kann, wenn dieses gewünscht
ist, eine leicht abgerundete längliche
Rippe 68 aufweisen, um bei der Abstützung der mit Abstand nach
außen
abgestützten
Bodenkante einer zweiten Scheibe einer Zwei-Scheiben-Glaseinheit
behilflich zu sein.
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2 zeigt
eine teilweise zusammengebaute Glaseinheit 70, die in der
manuellen Fabrikationsstation 18 stromaufwärts zu der
Apparatur 10 zusammengebaut worden ist, wobei diese Figur
die Glaseinheit abgestützt
auf einem stromaufwärts
angeordneten Fördergurt 72 zeigt,
welcher die Glaseinheiten auf den Fördergurt 46 fördert. Wie
am besten in 4 ersichtlich ist, weist die
Glaseinheit eine erste Scheibe 74, eine zweite Glasscheibe 76 und
einen inneren Abstandshalter 78 auf. Eine dünne Dichtmittelschicht 80 ist
auf jede der ebenen Seiten 82 des Abstandshalters aufgetragen
und heftet den Abstandshalter an den Umfangsrandabschnitt der ersten
Glasplatte 74 an. In 4 ist zu
beachten, daß sich
der Abstandshalter 78 nicht in ganzer Länge an den Kanten der Glasplatten 74, 76 erstreckt,
sondern daß ein schmaler
Zwischenraum 84 zwischen dem Abstandshalter und der Bodenkante
der Scheiben vorhanden ist. Die Bodenkanten der Scheiben sind durch
die Oberseite 66 des Fördergurtes
abgestützt.
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Sobald
die teilweise zusammengebaute Glaseinheit oder eine Anzahl von Einheiten
durch den Fördergurt 46 zwischen
die Platten 12, 14 gefördert worden ist bzw. sind,
wird der Schraubantrieb, welcher die länglichen Schraubteile 30 verwendet, mit
Energie beaufschlagt und die Platte 14 wird gegen die Platte 12 bewegt,
bis die elastische, kompressible Dichtung 38 zu der Platte 12 in
Kontakt kommt und gegen diese gedrückt wird, um den Zwischenraum 14 abzudichten,
und die Unterkante der Glasplatte 76 in Kontakt mit der
Fläche 36 der
Platte 14 gekommen ist und geringfügig zu der anderen Scheibe 78 bewegt
worden ist, um den Bodenspalt 86 mit einer vorgegebenen
Breite auszubilden. Während
des Förderns
der Glaseinheiten durch den Fördergurt 46 wird
Druckluft durch die Leitungen 26 und die Perforationen 24 zugeführt, um
ein Luftkissen zwischen der Fläche 22 der
Platte 12 und der benachbarten Scheibenfläche zu bilden,
was ermöglicht,
daß die
Fläche
der Glasscheibe 74 leicht über die Fläche 22 gleitet.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird ein Vakuum sowohl innerhalb der Rohrleitungen 24 erzeugt
(wodurch die Glasplatte 74 an der Plattenoberseite 22 verankert wird)
als auch durch die Leitung 42. Wie in 10 gezeigt
ist, wird der Druck innerhalb des Zwischenraums rasch um etwa 2
psi reduziert. Der Absauganschluß 42 wird dann durch
eine Schwenkklappe oder ein Ventil geschlossen und unter Druck stehendes Argon
wird in den Verteiler 54 eingelassen, wobei das Argon nach
oben durch die Schlitze und Perforationen 60, 62 in
den Bodenspalt 86 zwischen der Scheibe 76 und
dem Abstandshalter 80 strömt. Die Argonströmung ist
turbulent, um eine rasche Vermischung mit Luft in dem Scheibenzwischenraum
zu bewirken. Wenn der Druck in dem Zwischenraum etwa 0,7 psi (über Atmosphärendruck)
erreicht hat, wird der Ablaßanschluß wieder
in seinen offenen Zustand gebracht. Bei der beschriebenen Ausgestaltung
setzt sich die Argonströmung
ununterbrochen fort, aber der Ablaßanschluß wird geöffnet und geschlossen, um den
Druck zyklisch innerhalb des Zwischenraums zwischen etwa 0,7 psi
und 0,5 psi zu verändern.
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Wenn
die Argon-Konzentration innerhalb des Zwischenraums das gewünschte Niveau – üblicherweise
etwa 97% – erreicht
hat, wird der Ablaßanschluß geschlossen
und eine weitere Evakuierung des Zwischenraums findet durch die
Perforationen 24 in der Platte 12 statt, wobei
die Argon-Strömung und
auch die Evakuierung aufhören,
wenn der Druck innerhalb des Zwischenraums sich auf einen vorgegebenen
Wert etwas unterhalb des Atmosphärendruckes
einstellt. Die Schraub-Antriebsmittel 30 werden wieder
mit Energie versorgt, um die Platte 14 weiter zur Platte 12 zu
bewegen, d.h. aus einer in 6 gezeigten
Position in eine in 7 gezeigte Position. Die kompressible
Dichtung 38 wird weiter zusammengedrückt, wie es dargestellt ist,
und die zweite Glasplatte 76 wird in Kontakt mit dem Dichtmittel 80 auf
der zugekehrten Seite des Abstandshalters 78 bewegt. Während dieses
Manövers
gleitet die Glasscheibe 76 über die obere Tragfläche des
Fördergurtes.
Sobald der Zwischenraum zwischen den Glasplatten abgedichtet ist,
wie in 7 gezeigt ist, wird wiederum Luft durch die Perforationen 24 zugeführt und
die länglichen
Schraub-Antriebsmittel 30 werden wieder
mit Energie versorgt, zu dieser Zeit in umgekehrter Richtung, um
die Platte 14 von der Platte 12 wegzuziehen. Wenn
die Platte 14 weit genug bewegt worden ist, so daß die abgedichteten
Glaseinheiten von der Dichtung 38 frei sind, wird der Fördergurt wieder
mit Energie beaufschlagt, um die abgedichteten Isolierglaseinheiten
in 2 nach links auf den Fördergurt 88 der Abnahmestation 20 zu
ziehen. Gleichzeitig wird der Fördergurt 72 mit
Energie beaufschlagt, um eine weitere Anzahl von partiell zusammengebauten
Isolierglaseinheiten zwischen die Platten 12 und 14 zu
bringen, und die Prozedur wird wiederholt.
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Wie
in 2 dargestellt ist, weisen die manuelle Fabrikationsstation 18 und
die Abnahmestation 20 beide Fördergurte auf, welche zu dem
Fördergurt 46 der
Gas-Austauschapparatur 10 ausgerichtet sind,
und jede dieser Stationen 18, 20 weist eine Rückwand mit
einer Anzahl von Rollen auf, gegen welche die gegenüberliegende
Seite der ersten Glasscheibe jeder Einheit leicht rollen kann, wenn
sie von Station zu Station gefördert
wird.
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In
der so beschriebenen Weise erfordert das erfindungsgemäße Verfahren
die folgenden zeitlichen Stufen:
- a. Von einer
ersten offenen Position, in welcher komplettierte Glaseinheiten
nach außen
gefördert werden
und neue, teilweise zusammengesetzte Einheiten zwischen die Platten
gefördert
werden, bis zu der Zeit, zu welcher die Platte 14 sich
in eine zweite Position schließt,
wie in 6 gezeigt ist: – 7 Sekunden.
- b. Entfernung von ausreichend Luft durch das Absaugsystem zum
Reduzieren des Druckes in dem Zwischenraum auf ein Vakuum von etwa
2 psi: – 2 Sekunden.
- c. Zuführen
von Argongas zu dem Zwischenraum auf kontinuierlicher Basis, zyklischer
Betrieb des Absaugsystems bis die gewünschte Argon-Konzentration
erreicht ist, und Reduzierung des Druckes auf etwas weniger als
Atmosphärendruck: – 8 Sekunden.
- d. Bewegen der Platte 14 in eine dritte Position, wie
in 7 gezeigt, dadurch Abdichten der Glasscheibe 76 zum
Abstandshalter: – 5
Sekunden.
- e. Zuführen
von Luft durch die Perforationen 24 und Zurückziehen
der Platte 14 über
einen ausreichenden Abstand, um eine Förderung der nunmehr komplettierten
Einheiten nach außen
zu ermöglichen: – 4 Sekunden.
Gesamtzeit:
26 Sekunden
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Bei
dem vorstehenden Beispiel wurde innerhalb des Zwischenraums ursprünglich ein
kleines Vakuum erzeugt, und während
Argon dem Zwischenraum kontinuierlich in einer turbulenten Strömung zugeführt wurde,
wurde die resultierende Argon-Gasmischung dem Zwischenraum in einer
Anzahl intermittierender Schritte abgesaugt. Wenn es gewünscht ist, kann
die Strömungsrate
der Argon/Luft-Mischung aus dem Zwischenraum so variiert werden,
daß der Druck
innerhalb des Zwischenraums statt des in 10 gezeigten
sägezahnförmigen Musters
während
der Gasaustauschprozedur weitgehend konstant gehalten wird. Auch
können
die Zufuhr von Argon und das Absaugen der sich ergebenden Argon/Luft-Mischung
variiert werden, wenn dies gewünscht
wird. Beispielsweise kann der Zwischenraum Zyklen zwischen recht
hohen Unterdrücken und
recht erheblichen Drücken
ausgesetzt werden. Wenn es gewünscht
ist, kann der gesamte Gasaustausch unter einem überatmosphärischen Druck oder unter einem
unteratmosphärischen
Druck durchgeführt
werden. Durch Beschränken
der Druckvariationen innerhalb des Zwischenraums auf einen engen Bereich
von beispielsweise innerhalb etwa 5 psi zum Atmosphärendruck
und bevorzugt innerhalb etwa 2 psi zum Atmosphärendruck werden wesentliche
Beanspruchungen auf die Platten aufgrund pneumatischer Belastung
vermieden, und dieses ist die bevorzugte Ausgestaltung. Überdies
ermöglicht
eine zyklische Veränderung
des Druckes innerhalb des Zwischenraums in der Vorrichtung, Gebrauch
von preiswerten Gasregulierungssystemen zu machen, indem das Absaugsystem
lediglich per Ventil oder Schwenkklappe ein- und ausgeschaltet wird.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 2 wird darauf verwiesen, daß sobald
die abgedichteten Glaseinheiten durch die Abnahmestation 20 aus
der Vorrichtung gefördert
sind, der Fördergurt 88 dieser Station
angehalten werden kann und die Rückwand 90 der
Abnahmestation nach unten in eine horizontale Position geschwenkt
werden kann, wie dieses durch den Pfeil 92 gezeigt ist,
woraufhin sich die Glaseinheiten für den Rest des Herstellungsprozesses
in einer horizontalen Ebene bewegen können. Aus der Gasaustauschvorrichtung 10 kann
die Anzahl von Glaseinheiten zwischen den sich horizontal erstreckenden,
mit vertikalem Abstand angeordneten Platten einer Presse bewegt
werden, wobei die Platten und ihre die Platten bewegenden Mechanismen im
wesentlichen identisch zu denjenigen sein können, die in 2 gezeigt
sind. Die Platten werden zueinander gebracht durch Verwendung gemeinsam angetriebener,
durch Zahnräder
verbundener länglicher
Schraub-Antriebsteile, um die Glasplatten zusammenzudrücken und
auf diese Weise die Dichtmittellagen 80 etwas zu verdünnen, wobei
der Druck innerhalb des Scheibenzwischenraums leicht auf atmosphärischen
Druck ansteigt, wenn die Glaseinheit auf ihre gewünschte Dicke
gepreßt
wird.
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Von
der Druckstation laufen die Glasscheiben unterhalb einer bekannten
Ultraschall-Dickenmeßeinrichtung,
wie die in 8 mit 92 bezeichnete, wobei
diese Einrichtung ein Signal erzeugt, welches repräsentativ
für die
Gesamtdicke der Einheit an ihrem Mittelpunkt von der Vorderkante
der Einheit zur Hinterkante ist. In der Kurve gemäß 9 repräsentiert
die Abszisse die Länge
von der Vorderkante zur Hinterkante jeder Glaseinheit und die Ordinate
repräsentiert
die Dicke. Die Linie 94 repräsentiert die gewünschte Dicke.
Die Linie 96 repräsentiert
eine Situation, in welcher der Scheibenzwischenraum geringfügig mit
Argon überfüllt ist
und die Scheiben als Ergebnis davon etwas ausbauchen. Die Linie 98 zeigt ein
geringfügiges
Einziehen der Scheiben, welches anzeigt, daß entweder zu wenig Argon in
den Scheibenzwischenraum eingegeben worden ist, oder, was wahrscheinlicher
ist, daß die
Dichtung 80, welche den Abstandshalter zu den Scheiben
abdichtet, eine Fehlstelle aufweist, die ermöglicht, daß Gas aus dem Scheibenzwischenraum
austritt. Toleranzgrenzen werden auf jeder Seite des gesetzten Punktes 94 gesetzt,
so daß ein
Signal – üblicherweise
ein akustisches Signal – erzeugt
wird und die betreffende Glaseinheit von der Linie entfernt werden
kann, wenn bei ihr Ausbauchungen oder Einformungen über die
Toleranzgrenzen gemessen werden. Wenn festgestellt wird, daß Glaseinheiten
kontinuierlich und reproduzierbar ausbauchen, können Einstellungen des finalen
Argondruckes innerhalb des Zwischenraums der Gasaustauscheinheit
vorgenommen werden. Wenn in einem Durchlauf viele Glaseinheiten
derselben Größe hergestellt
werden, kann das Signal von der Meßeinrichtung direkt an das
Gasfüllsystem
zurückgeleitet
werden, um den finalen Argondruck einzustellen. Es wurde jedoch
gefunden, daß Glaseinheiten
unterschiedlicher Größen unterschiedliche
vorgegebene unteratmosphärische
Argondrücke
in den Glaseinheiten erfordern, wenn sie die Gasaustauschvorrichtung
verlassen.
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Demgemäß schafft
die vorliegende Erfindung eine Gasaustauschvorrichtung, welche den Austausch
von Argon oder eines anderen Isoliergases gegen Luft innerhalb einer
teilweise zusammengesetzten Glaseinheit ermöglicht, welche einer Anzahl
von Glaseinheiten unterschiedlicher Formen und Größen anzupassen
ist, und welche diese Prozedur schnell und reproduzierbar durchführt.
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Während eine
bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben
worden ist, ist ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen,
Anpassungen und Modifikationen dabei gemacht werden können, ohne
von dem Schutzbereich der Ansprüche
abzuweichen.