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Vorrichtung zur Herstellung von Verbundkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundkörpern mit elastischen
Zwischenschichten, wobei auf mindestens eine der zu verbindenden Körperschichten ein die Zwischenschicht bildender Kunststoff im flüssigen Zustand aufgebracht und nach mindestens teilweisem Aushärten desselben eine weitere Körperschichte auf die Zwischenschichte aufgelegt wird.
Bei den mit den bekannten Vorrichtunger. hergestellten Verbundkörpern der beschriebenen Art ergaben sich vielfach Mängel, die sich als Unebenheiten der Oberfläche der elastischen Zwischenschichte und als Bläschen im Inneren dieser elastischen Zwischenschichten äussern. Letzteres ist besonders dann von grossem Nachteil, wenn der Verbundkörper eine transparente Verbundscheibe (Verbundglas) ist, da die Bläschen in der elastischen Zwischenschichte zu Sichtstörungen Anlass geben.
Die Ursachen der aufgezeigten Mängel liegen darin, dass der Härtungsprozess des Kunststoffes der elastischen Zwischenschichte unter der Einwirkung der freien atmosphärischen Luft unkontrollierbar, im allgemeinen zu rasch verläuft.
Dieser Mangel wird erfindungsgemäss durch einen Rahmen, dessen Höhe aber dem Niveau des im flüssigen Zustand befindlichen Kunststoffes gleich oder kleiner der Benetzungshöhe desselben ist und durch einen Deckel für den Rahmen vermieden.
Der an den Innenwänden des Rahmens hochsteigende im flüssigen Zustand befindliche Kunststoff erreicht vermöge der erfindungsgemässen Massnahme den oberen Rand de. ; Rahmens und verklebt dadurch den auf dem Rahmen aufgelegten Deckel mit dem Rahmen, ohne dass die Anwendung eines eigenen Klebemittels und damit ein weiterer Arbeitsgang notwendig wäre.
Durch diese Massnahme wird während des Aushärtungsprozesses des Kunststoffes der elastischen Zwischenschichte über der Oberfläche ein gegenüber der freien atmosphärischen Luft dicht abgeschlossener Reaktionsraum geschaffen, in welchem der Härtungsprozess des Kunststoffes einen andern zeitlichen Verlauf nimmt als in freier atmosphärischer Luft. Tritt z. B. beim Aushärten des Kunststoffes ein Lösungmittel in Gasform aus, dann reguliert der ansteigende Partialdruck dieses Gases von selbst den Verlauf des weiteren Austrittes des Lösungsmittels, wodurch z. B. Bläschenbildungen und Oberflächenunebenheiten in bzw. auf der elastischen Zwischenschichte vermieden werden können.
In der Zeichnung ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Fig. 1 und 2 zeigen eine. Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundkörpers, bestehend aus zwei kongruenten Einzelplatten mit einer elastischen Zwischenschichte. Fig. 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundkörpers bestehend aus einer grösseren und einer kleineren Platte mit einer elastischen Zwischenschichte. Fig. 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundkörpern mit gewölbten Platten. Fig. 7 und 8 zeigen Verbundkörper, welche mit Hilfe der Vorrichtungen nach Fig. 5 und 6 hergestellt sind. Sämtliche Figuren sind Vertikalschnitte, in bezug auf horizontal liegende Platten.
Bei der Herstellung einer Verbundplatte bestehend aus zwei gleich grossen ebenen Platten und einer elastischen Zwischenschichte wird wie folgt vorgegangen :
Die Platte 1 wird mit einem Rahmen 2, z. B. aus Papier, umgeben (Fig. 1). Der Rahmen 2 weist einen L-förmigen Querschnitt auf. Die Platte 1 wird mit dem Rahmen 2, wie in Fig. l dargestellt ist, auf einen Tisch gelegt, wobei die Platte 1 genau waagrecht liegt. Nun wird ein Kunststoff in flüssiger Gestalt zum Herstellen einer Zwischenschichte in die aus den Teilen 1 und 2 gebildete Tasse eingefüllt.
Der Abstand a des senkrechten Schenkels des Rahmens 2 vom Rande der Platte 1 ist gleich oder grösser als der Krümmungsradius R des an dem Rahmen 2 hochsteigenden, zunächst im flüssigen Zustand befind-
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lichen Kunststoffes. Die Höhe h des Rahmens 2 ist gleich der Summe der beiden Krümmungsradien r und R der hohlen Oberfläche, der Dicke f der Kunststoffschichte auf der Platte und der Dicke g der Platte 1, (Fig. 2).
Auf den Rahmen 2 wird ein Deckel 4 mit Saugstutzen 5 gelegt. Der Saugstutzen bleibt zunächst durch einen Stöpsel 6 geschlossen. Durch den am Rahmen 2 hochsteigenden flüssigen Kunststoff wird der Dek- kel 4 mit dem Rahmen 2 verklebt. Ein derart mit Kunststoff verklebter Deckel verhindert, dass das Lö- sungsmittel vorzeitig entweicht. Es ist zweckmässig, das Ganze von unten leicht zu erwärmen. Sobald die Bläschen verschwunden sind, was bei transparenter Abdeckung beobachtbar ist, wird an eine Saug- pumpe angeschlossen und das Lösungsmittel abgesaugt. Der organische Kunststoff bleibt dann als elasti- sche Zwischenschichte 3 auf der Platte 1 zurück. Der Deckel 4 wird entfernt und die Platte 1 samt der elastischen Zwischenschichte 3 abgehoben. Dann wird der Rahmen 2 entfernt.
Anschliessend werden durch eine Wärmebehandlung der Platte letzte eventuelle Lösungsmittelreste und
Feuchtigkeit entfernt.
Es folgt nun die Vereinigung zu einem Verbundkörper. Dazu wird auf die Oberfläche der Zwischen- schichte 3 ein Weichmacher bzw. Weichmachergemisch gegossen und die zweite Platte 7 mit der Kante aufgesetzt und so auf die Zwischenschichte 3 aufgelegt, dass der Weichmacher bzw. das Weichmacherge- misch gleichmässig zwischen der zweiten Platte 7 und der auf der ersten Platte 1 haftenden elastischen
Zwischenschichte 3 verteilt wird. Man kann aber auch die zweite Platte 7 auf einen Tisch legen, auf den
Rand der Oberfläche dieser zweiten Platte 7 einen Weichmacher bzw. ein Weichmachergemisch giessen und die erste Platte 1 mit der elastischen Zwischenschichte 3 nach unten gerichtet auf die Platte 7 auf- legen. Grundsätzlich kann die Verbindung der Platte 7 mit der elastischen Zwischenschichte 3 auch mit andern bekannten Mitteln erfolgen.
Um das Plattenpaket zu vollenden, wird das Ganze durch ein Paar beweglicher Quetschrollen geschickt.
Bei der Herstellung eines Verbundkörpers bestehend aus zwei verschieden grossen Platten wird wie folgt vorgegangen :
Es wird, wie Fig. 3 zeigt, der Rahmen 2 von L-förmigem Querschnitt auf die grössere Platte 1 aufgelegt und wieder Kunststoff in flüssiger Gestalt eingefüllt, wodurch der Rahmen 2 mit der Platte verklebt wird. Hernach wird der Rahmen 2 durch. den Deckel 4 mit verschliessbarem Saugstutzen 5 nach oben abgeschlossen. Wie im Beispiel nach Fig. l und 2 wird nach leichter Erwärmung das Lösungsmittel durch den Saugstutzen 5 abgesaugt. Nach Entfernen des Rahmens 2 mit Deckel 4 wird eine zweite kleinere Platte 7 auf die durch den Kunststoff gebildete elastische Zwischenschichte 3 unter Verwendung eines Weichmachers oder Weichmachergemisches aufgeklebt und das Schichtenpaket durch ein Paar bewegliche Quetschrollen geschickt.
Zu beachten ist, dass, wie Fig. 4 zeigt, der Umfang des Rahmens 2 grösser als der Umfang der Platte 7 ist, u. zw. in dem Masse, dass ein allseitiger Rand der Breite a besteht, wobei die Breite a gleich oder grösser ist als der Krümmungsradius R der hohlen Oberfläche des an dem Rahmen 2 hochsteigenden im flüssigen Zustand befindlichen Kunststoffes der Zwischenschichte 3 - damit die Platte 7 vollkommen eben auf der Zwischenschichte 3 aufliegt-und die Höhe h der Umrahmung 2 gleich der Summe der beiden Krümmungsradien R und r der hohlen Oberfläche und der Dicke f der Kunststoffschicht über der grösseren Platte 1 ist.
Selbstverständlich lassen sich in analoger Weise auch Verbundkörper mit mehr als zwei Platten und mehr als einer elastischen Zwischenschichte herstellen.
Das Material der Platten kann beliebig sein. Insbesondere eignet sich die beschriebene Vorrichtung aber zur Herstellung von Verbundscheiben. Bei den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen müssen dann lediglich als Platten Scheiben aus Glas oder einem andern durchsichtigen Material verwendet werden.
In den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1-4 sind die elastisch zu verbindenden Körper ebene Platten. Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich aber ganz allgemein zur Herstellung von Verbundkörpern beliebiger Krümmung und beliebiger Randform.
In Fig. 5 ist eine nach unten konvexe Platte 8, in Fig. 6 eine nach unten konkave Platte 9 mit einem Rahmen 2 umgeben. In beiden Fällen ist der zunächst im flüssigen Zustand befindliche Kunststoff der Zwischenschichte 3 in solchem Ausmass eingefüllt, dass er an den Seitenwänden des Rahmens 2 hochsteigt und den Deckel 4 berührt. Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 und 6 entsprechen, was die Anordnung des Rahmens 2 betrifft, dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2. Grundsätzlich ist es natürlich möglich, den Rahmen 2 auch bei gekrümmten Körpern (Platten) auf diesen, wie in Fig. 3 und 4 bei ebenen
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Körpern gezeigt ist, anzuordnen.
Auf die mit einer elastischen Zwischenschichte 3 versehenen gekrümmten Platten 8 bzw. 9 kann man zur Herstellung des Verbundkörpers nun eine ebene Platte aufbringen. Man kann aber auch zwei gekrümmte Platten genau so wie zwei ebene Platten (Fig. 1-4) direkt in der erfindungsgemässen Vorrichtung miteinander verbinden.
In Fig. 7 ist ein Verbundkörper gezeigt, bei welchem zwei gemäss Fig. 5 mit einer elastischen Schich- te versehene gekrümmte Platten 8, 8'mit der planen Oberfläche der elastischen Zwischenschichte 3, 3' unter Zwischenschaltung eines Weichmachers oder Weichmachergemisches aufeinandergelegt werden.
In Fig. 8 besteht der Verbundkörper aus einer gemäss Fig. 5 und einer gemäss Fig. 6 mit einer elastischen Zwischenschichte versehenen Platte 8,9, wobei wieder die beiden Platten 8,9 mit der planen
Oberfläche ihrer elastischen Zwischenschichte 3 unter Zuhilfenahme eines Weichmachers oder Weichmachergemisches aufeinandergelegt werden.
Werden bei den in Fig. 7 und 8 dargestellten Verbundkörpern die Platten 8,8', 9 aus transparentem Material (Glas) hergestellt und sind auch die Zwischenschichten 3, 3'transparent, dann wirken diese
Verbundkörper als Linsen. Man hat also mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch die Möglichkeit, optische Linsen verschiedenster Dimensionen herzustellen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von Verbundkörpern mit elastischen Zwischenschichten, wobei auf mindestens eine der zu verbindenden Körperschichten ein die Zwischenschichte bildender Kunststoff im flüssigen Zustand aufgebracht und nach mindestens teilweisem Aushärten desselben eine weitere Körperschichte auf die Zwischenschichte aufgelegt wird, gekennzeichnet durch einen Rahmen (2), dessen Höhe über dem Niveau des im flüssigen Zustand befindlichen Kunststoffes gleich oder kleiner dei Benetzunghöhe desselben ist und durch einen Deckel (4) für den Rahmen (2).