专利名称：在窗玻璃上挤压异型件的装置和方法及其生成的窗玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及将异型件挤压到窗玻璃上的装置和方法，以及具有挤压异型件的窗玻璃。
众所周知，需要在窗玻璃上，特别是在汽车窗玻璃上，沿窗玻璃的边缘形成挤压异型件。在汽车窗玻璃上的异型件起着气候的密封件作用，并且在窗玻璃就位于车身上的位置以后，改进窗玻璃的外观。该异型件最好可以用来接收和保持用于将窗玻璃就位于车体上的粘合剂。挤压异型件所用的材料一般包括适当的聚合物，例如聚氨酯或者热塑性人造橡胶。
在玻璃上挤压聚合物异型件的常规挤压方法，通常包括经过形成在挤压头上的挤压喷嘴挤压聚合物材料，挤压时，使该挤压头沿需要挤压异型件的路径运动。该挤压头通常由机械手驱动，该机械手可以程序化而跟随挤压路径。
然而常规的挤压方法存在一些缺点。
当沿弯曲路径例如沿玻璃窗的棱角挤压异型件时，在异型件的内边缘和外边缘之间的圆周部分存在差别。因为这样，在棱角上挤压出的异型件不是很理想的，因而对于尖锐的棱角(即半径或者宽度很小的棱角)，将产生严重的问题。
在US 5108526专利中已经解决了沿弯曲路径特别是沿尖锐棱角进行挤压的问题。该US 5108526专利公开一种聚合物挤压模装置，其中利用至少一根输送管将聚合物输送到压模头。该输送管在压力作用下将聚合物输送到至少一个输送道，该至少一个输送道包括控制聚合物流量的装置。利用这种控制聚合物流过输送道流量的装置，便可以控制聚合物流过模孔的内部或者外部的流量。在棱角处，控制压模外部分的输送道，使其聚合物流量高于内部分的聚合物流量，由此可改进被挤压的异型件。
然而沿弯曲路径特别是沿尖锐棱角挤压异型件时还存在另外的问题。市场上买的机械手通常具有6个运动轴，这些轴不足以沿相当尖锐的棱角进行精确的挤压。因此，当沿相当尖锐的棱角挤压异型件时，很难精确地沿窗玻璃的边缘挤压异型件。
US 5316829公开了一种方法，即先在窗玻璃上挤压异型件，然后用分开的操作步骤用辅助部件完成该异型件的成形。具体是，用一种模具，将模具固定在窗玻璃上，并将该模具连接于异型件，然后将可固化的材料注射到模具中，使该固化材料粘接在聚合物上。该US5316829专利还公开，在窗玻璃具有很难挤压异型件的尖锐棱角时，可以在该棱角处停止挤压，或者如果已经形成异型件，则在硬化之后除去该异型件，通过压铸一部分异型件来修正该异型件。
这种方法有一些缺点，因为用分开的操作步骤成型棱角部分使得制造过程复杂化，并且成本高。另外，成型的棱角异型件其材料或者不同于挤压异型件的材料，或者相同于挤压异型件的材料，但是二者均采用了与形成挤压异型件所采用的工艺参数不同的工艺参数。因此，异型件的棱角部分和挤压部分具有不同的材料特性，包括不同的粘接性。例如这些部分可能表现出对粘接剂和/或水(例如雨水)具有不同的润湿性，并具有不同的老化特性。另外，由模具产生的热量可能损坏用来将材料粘接在玻璃上的结合料，这种结合料可以用不同的材料组成，因此，其粘接性可能不同于挤压异型件的粘接性。这种材料特性和/或粘接性的变化造成装有异型件的窗玻璃在使用时不太可靠，而且在棱角部分和挤压部分之间形成界面，在异型件上的这种界面看起来像一条缝。异型件上的这种缝在商品上是不需要的，而且也不好看。
本发明的目的是解决沿弯曲路径特别是沿尖锐棱角进行挤压的问题，减轻上述先有技术的缺点。
因此，本发明在第一方面提供一种将异型件挤压在窗玻璃上的装置，该装置包括挤压头，该挤压头具有挤压喷嘴，通过该喷嘴挤压异型件，该挤压头装在使挤压头运动的驱动装置上，本发明装置的特征在于转动装置，该装置配置成可以相对于驱动装置转动挤压喷嘴。
这是有利的，因为使喷嘴相对于驱动装置转动便可以使挤压头沿棱角特别是尖锐棱角进行挤压。因此可以沿棱角挤压出连续的异型件，这样便容易提供更可靠的部分，因为在棱角上的异型件是由(在很相似的加工条件下挤压的)相同材料构成，即与至少部分其余异型件的材料相同。
驱动装置通常包括机械手，如果驱动装置包括具有6个运动轴的常规机械手，则单独的转动轴将形成挤压头的第七转动轴。
该挤压头通常还包括用于将挤压头连接于待挤压材料源的入口。在这种情况下，如果转动装置配置成可以使挤压喷嘴相对于该入口转动则是最好的，因为该入口和材料源(和/或连接于该入口的材料输送软管)在喷嘴转动时不需要转动。如果该转动装置包括其一端连接于喷嘴而另一端可转动安装在挤压头出口部分的转轴，则可以达到相对于该入口的转动。
该转动装置最好被配置成可以使挤压喷嘴绕通过挤压头主体的轴线转动。具体是，该转动装置配置成可以使挤压喷嘴绕穿过该挤压喷嘴的轴线，最好是绕穿过挤压喷嘴中心的轴线转动。
本发明装置还包括转动该转动装置的马达，该马达最好用机械手控制器(即可以控制机械手本身的程控器和/或处理器)进行控制。
为了改进待挤压材料的流动性，该装置还包括使待挤压材料保持在预定温度的加热装置。
最需保持在预定温度的那部分装置是挤压喷嘴。该入口和/或转轴如果需要也可以用加热装置保持在预定温度(该预定温度可以与喷嘴的温度相同或不同)。
本发明还提供一种在窗玻璃上挤压异型件的挤压头，该挤压头包括可以挤压出异型件的喷嘴，该挤压喷嘴的特征在于形成挤压喷嘴一部分的转动装置，该转动装置配置成可以转动该挤压喷嘴。
本发明在第二方面提供一种在窗玻璃上挤压异型件的方法，该方法包括通过挤压喷嘴挤压异型件，同时利用驱动装置使该挤压喷嘴沿窗玻璃的第一边缘区域、绕窗玻璃的棱角区域和沿窗玻璃的第二边缘区域运动，其特征在于，在挤压喷嘴绕窗玻璃的棱角区域转动时，可以使挤压喷嘴相对于驱动装置转动。这是有利的，因为本方法由此形成连续的异型件，该异型件在异型件的棱角和边缘部基本上具有相同的材料特性，因此，提高了异型件的可靠性。
在其上形成异型件的窗玻璃可以是平玻璃或者弯曲的玻璃，如果挤压异型件，同时使挤压喷嘴绕一条转动轴线转动，则是最好，在挤压异型件时，该转动轴线大体在正交于(即垂直于)窗玻璃表面。
然而在本发明的一些实施例中，转动轴线的角度在喷嘴沿挤压路径运动时可以变化，可以偏离正交方向。这是有利的，因为这样可以在接近棱角前提前或延后喷嘴绕转动轴线的转动，这样便可以对异型件进行更精细的控制，并挤压出相当细的棱角异型件，该轴线相对于窗玻璃表面的角度通常在挤压路径的平面内改变。
这种方法最好还包括使待挤压的材料在挤压前保持在预定温度。该预定温度取决于待挤压材料的特性，该预定温度通常在30℃-240℃之间。例如该预定温度可以在30℃-140℃或者在140℃-240℃之间。
本方法的挤压材料通常是聚合物材料，包括例如聚氨酯(在这种情况下，该预定温度最好在30℃-140℃之间)或者热塑性人造橡胶(在这种情况下，该预定温度范围最好在140℃-240℃之间)。特别适用的热塑性聚合物是硫化热塑性聚合物，例如商标名称为FORPRENE的商品聚合物。
具有用本发明工艺形成的挤压异型件的玻璃可以用在建筑物上，但是最通常用在汽车窗玻璃上。汽车窗玻璃包括挡风玻璃、后窗玻璃(通常称作后光玻璃)、侧窗玻璃或者顶窗玻璃。
因此，本发明在第三方面提供一种具有挤压异型件的窗玻璃，该挤压异型件包括沿窗玻璃第一边缘区域延伸的第一边缘部分、绕窗玻璃尖锐棱角区域延伸的尖锐棱角部分和沿窗玻璃第二边缘区域延伸的第二边缘部分，其特征在于，第一边缘部分、尖锐棱角部分和第二边缘部分是连续的。
连续的异型件是有利的，因为第一边缘部分、棱角部分和第二边缘部分基本上具有完全一样的材料特性，这提高了异型件的可靠性。另外，连续的异型件在边缘部分和棱角部分之间没有任何缝隙，这增加了异型件的对人的吸引力。
该异型件的尖锐棱角部分通常具有5cm或者更低的半径，更多情况下，具有3cm或者更低的半径，最经常具有2cm或者更低的半径。
该异型件通常包括聚合物，例如聚氨酯或者热塑性人造橡胶(特别是硫化的热塑性橡胶)。
下面参考附图，利用例示方法更详细说明本发明的实施例，这些附图是
图1示出本发明挤压头的垂直截面；图2a、2b和2c是平面图，示意示出正用本发明方法在窗玻璃上挤压的聚合物异型件；图3是本发明挤压异型件的垂直截面。
参照图1，挤压头2包括支承柱14的结构架12、上部支承板16和下部支承板18。下部支承板18是空心的，装有传动系统20的齿轮(未示出)。入口部分8装在支承架12(为清楚起见未示出连接部分)上，并具有将挤压头2的入口部分8连接于待挤压源的入口9。材料通常通过入口9由软管(未示出)输送到挤压头。
空心转轴6利用转动接头10连接于入口部分8，该接头允许该空心转轴绕转轴线A相对于入口部分8转动。在示出的实施例中，转动轴线A与喷嘴4和转轴6的纵轴线重合。
空心转轴6结束于挤压喷嘴4，通过该喷嘴挤压出异型件(未示出)。入口部分8、空心转轴6和挤压喷嘴4的内部配置是使得被挤压材料可以在压力作用下从入口部分8经转轴6(不管相对于入口部分8是静止的或者转动的)流到挤压喷嘴4。
空心转轴6通过传动系统20(其一部分在图1中由下部支承板18挡住)连接于电马达22，该马达驱动转轴6和喷嘴4转动。该转轴6在位于转轴穿过下部支承板18位置的轴环24内转动。
缩放吸振器26(包括图1中未示出的弹簧机构)连接于轴环24和喷嘴4之间的转轴6上。该缩放吸振器26用于使喷嘴4作用在玻璃表面上的压力恒定，因而使喷嘴和玻璃表面之间的距离保持恒定，而不依赖于玻璃边缘的缺陷性(例如波纹)。
挤压头2和待挤压材料接触的那部分区域，特别是入口9、入口部分8、转轴6和喷嘴4用加热器(未示出)进行热控制，该加热器可以使预定温度保持在室温至约300摄氏度的范围之间。不被加热的挤压头其它部件(和/或受热产生负作用的部件)通常被隔热。
图1所示的挤压头2固定于机械手操作臂的连接法兰28。该机械手用于使挤压头沿要求的挤压路径运动。市场上出售的典型机械手具有6个转动轴。挤压头2在固定于市场上买的机械手上时提供独立的(与其它转动轴线分开，例如与机械手的转动轴线分开)的第七转动轴线，从而可以提高灵活性和改进对挤压操作的控制，特别是对沿窗玻璃锐角进行挤压操作的控制。通过将马达22连接于机械手(未示出)，可以用机械手来控制挤压头2和喷嘴4的转动。
在用挤压头2进行挤压操作期间，轴线A通常基本上保持垂直于窗玻璃的表面。然而最好可以改变该轴线(即独立的转动轴线)和窗玻璃表面之间的角度，从而可以对挤压异型件进行精细控制。
在图2a、2b和2c中示意示出在窗玻璃(通常是平玻璃或者弯曲的玻璃)上挤压异型件的操作。参考图2a，用作汽车窗玻璃的玻璃板30基本上为梯形形状，实际上，该窗玻璃是弯曲的，因此具有稍微弯曲的边缘。挤压喷嘴4(为清楚起见在图2仅示出挤压头2的挤压喷嘴4)由机械手(未示出)驱动，沿玻璃板的下边缘32运动。在喷嘴4进行这样运动时，硫化热塑性人造橡胶(So.F.Tter Srl公司出售，其商标名称为FORPRENE)的聚合物异型件34便由喷嘴4挤压在下边缘32上，直至喷嘴达到玻璃板30的棱角36(见图2b)。
达到玻璃板30的棱角36时，该挤压喷头4便转动，使得喷头的方向改变到沿着玻璃板30的右侧边缘38的挤压路径。机械手驱动喷嘴4，而喷嘴4沿该右侧边缘38挤压聚合物异型件34。
如图2c所示，该聚合物异型件34在喷嘴4沿下边缘32、绕棱角36和沿右侧边缘38运动的同时连续从该喷嘴挤出，使得沿着这些边缘和围绕尖锐棱角36挤压出连续的聚合物异型件34。该聚合物异型件34在围绕异型件的棱角部分没有缝隙，在绕棱角之前、绕棱角中和绕棱角之后的异型件部分基本上具有同样的材料特性，包括基本上相同的粘接性。
参照图3，挤压在弯曲和韧化汽车窗玻璃42边缘上的聚合物异型件40包括唇形部分44和间隔部分46，前者伸过窗玻璃的边缘，后者基本上垂直突出于窗玻璃42的表面。当把窗玻璃42装在车身(未示出)中的窗口中时，该间隔部分46用于使窗玻璃42与车身分开。该唇形部分44用于接触车身的相对部分，并绕窗玻璃42的边缘弯曲，从而使窗玻璃有效地隔一定距离配置在车身上的窗口内。形成改进的气候密封件，并保护窗玻璃42的边缘。该聚合物异型件包含硫化的热塑性人造橡胶，但也可以用任何其它已知的适合于在窗玻璃上挤压异型件的材料，例如聚氨酯。
权利要求
1.一种在窗玻璃上挤压异型件的装置，该装置包括挤压头，该挤压头具有挤压出异型件的挤压喷嘴，该挤压头装在驱动装置上，以便移动该挤压头，该装置的特征在于，包括一转动装置，该转动装置配置成可以使挤压喷嘴相对于驱动装置转动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该驱动装置包括机械手。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该挤压头还包括将其连接于待挤压材料源的入口。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该转动装置配置成可以使挤压喷嘴相对于该入口转动。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该转动装置配置成可以使挤压喷嘴绕穿过挤压头主体的轴线转动。
6.如上述权利要求5所述的装置，其特征在于，该转动装置配置成可以使挤压喷嘴绕穿过挤压喷嘴的轴线转动。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置使待挤压的材料保持在预定温度。
8.一种将异型件挤压在玻璃上的挤压头，该挤压头包括挤压出异型件的挤压喷嘴，其特征在于形成挤压头一部分的转动装置，该转动装置配置成可以转动挤压喷嘴。
9.一种将异型件挤压在窗玻璃上的方法，该方法包括通过挤压喷嘴挤压出异型件，在此同时利用驱动装置使挤压喷嘴沿窗玻璃的第一边缘区域、绕窗玻璃的棱角区域和沿窗玻璃的第二边缘区域移动，其特征在于，在挤压喷嘴绕窗玻璃棱角部分转动时，该挤压喷嘴可相对于驱动装置转动。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该挤压喷嘴可绕转动轴转动，该转动轴在挤压异型件时基本上保持在与窗玻璃表面垂直的方向。
11.如权利要求9或者10所述的方法，其特征在于，还包括使待挤压的材料在挤压前保持在预定温度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该预定温度在30℃-240℃之间。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该预定温度在30℃-140℃之间。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该预定温度在140℃-240℃之间。
15.如权利要求9-14中任一项所述的方法，其特征在于，待挤压的材料包括聚氨酯或者热塑性人造橡胶。
16.一种具有挤压异型件的窗玻璃，该挤压异型件包括沿窗玻璃第一边缘区域延伸的第一边缘部分、绕窗玻璃尖锐棱角区域延伸的尖锐棱角部分以及沿窗玻璃第二边缘区域延伸的第二边缘部分；其特征在于，第一边缘部分、尖锐棱角部分以及第二边缘部分是连续的。
17.如权利要求16所述的窗玻璃，其特征在于，该异型件的尖锐棱角部分的半径为5cm或者以下。
18.如权利要求16或者17所述的窗玻璃，其特征在于，该聚合物包括聚氨酯或者热塑性人造橡胶。
全文摘要
在窗玻璃上挤压异型件的装置包括驱动装置，具有挤压喷嘴(4)的挤压头(2)装在该驱动装置上；用于使该喷嘴(4)相对于驱动装置转动的转动装置。本发明装置可以用在一种工艺中，该工艺包括通过喷嘴挤压出异型件，挤压时利用该驱动装置使喷嘴沿窗玻璃的第一边缘、绕窗玻璃的棱角和沿窗玻璃的第二边缘运动，当喷嘴(4)绕棱角运动时可以相对于驱动装置转动。挤压的异型件包括沿窗玻璃第一边缘延伸的第一边缘部分、围绕窗玻璃尖锐棱角延伸的尖锐棱角部分以及延窗玻璃第二边缘区域延伸的第二边缘部分，异型件的这些部分是连续的。
文档编号B29C47/02GK1498157SQ02805907
公开日2004年5月19日 申请日期2002年2月26日 优先权日2001年3月2日
发明者奇罗·保迪奇, 奇罗 保迪奇, 普尔奇尼, 塞尔焦·普尔奇尼, 奥 洛马尔蒂雷, 萨韦里奥·洛马尔蒂雷, 比吉纳托, 吉内托·比吉纳托 申请人:Nke股份公司, 皮尔金顿意大利股份公司