DE1404494A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Strecken und Dehnen von thermoplastischem Platten- oder Bogenmaterial - Google Patents

Description

Ut.

H 5830 _x

Swedlow, Inc., Los Angeles 22, California, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Strecken und Dehnen von thermoplastischem Platten- oder Böge nmate rial

Die Erfindung "bezieht sich auf die Verarbeitung von Kunststoffen in Plattenform, ins- ' besondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strecken oder Dehnen thermoplastischen Plattenmaterials.

Bines der Hauptziele der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens und einer neuen Vorrichtung zum Verstrecken von plastischem Bogen- oder Platte.nmaterial zwecks erzeugung eines Plattenvorratspestandes mit Terbesserten physikalischen ligenschaften und, falls es sich um durchsichtiges Plattenvorratsmaterial handelt, mit verbesserten optischen Eigenschaften·

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Seit langem ist erkannt worden, dass

gewisse thermoplastische Materialien verbesserte physikalische Eigenschaften, wie z.B.. Widerstandsfähigkeit gegen Fortpflanzen von Bruchstellen, gegen Haarrissbildung, die entweder durch Lo se mit te lanb ringung oder physikalische Beanspruchung eingeleitet wurde, und gegen Eerbempfindlichkeit in solchen Bereichen, in denen der Ausgangsbogen oder die ursprüngliche Platte zwecks Erlangung einer vorbestimmten Fasson oder Umfangsfona sehr 3tark gereckt wurde* ^o wird, wenn eine halbkugelige Fasson gebildet wird, wie z.B. durch Anbringung einer heissen, flachen gegossenen thermoplasfisehen Platte in einer Haltevorrichtung und durch ihr Blasen zu einem gewölbten 3?oimkörper und dann Kühlung zwecks Aufreunterhaltung der Umfangsform (Konfiguration), der Scheitel der Wölbung selten Bruchbildung, Haarrissbildung durch Lösemittel oder Spannungen vermehren, noch ist er kerbempfindlich im gleichen Maase wie die Ausgangsplatte. Andererseits pflanzt der Unterbau, eines solchen Domes, da er relativ weniger gestreckt wuide, Bruchbildung geschwind fort, bildet leicht durch Lösemittel und Spannungen eingeleitete Haarrisse und ist kerbempfindlich in demselben Grössenausmasse wie das vergossene Ausgangsplattenmaterial.

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• Daher ist noch ein Ziel der Erfindung die Schaffung e.ines Verfahrens und einer Vorrichtung für mechanische Reckung therinoijlästis ehe r Platten, so dass die vollständigen, aus solchen gestreckten platten "verfertigten Teile dieselben physikalischen Vorteile haben, wie diese zuvor nur in "begrenzten Abschnitten von "bestimmten tief ge formten Teile oder Artikel lieferbar waren.

Bin anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum gleich-' massigen Strecken thermoplastischen Plattenmaterials.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein "/"erfahren zum Strecken von thermoplastischem Bogen- oder Platten-"material vor, bei dem man das Haupts tuck einer thermoplastischen platte auf eine Verformun_üste.iuperatur erhitzt., die abliegenden Teile dieser platte :an ihren Eantsii bei einer unter der 2?ormgebun_üstemperatar lieoenden Temperatur hält, die Platte bei diesen Abschnitte ϊι einspannt und, solange dieses Hauptstück sich im erwärmten Zustande befindet, auf diese eilige spannten Teile längsgerichtet in der Ebene dieser platte zwecks deren Reckung Kräfte einwirken lässt· ^:

Weiterhin schafft die Erfindung ein .Arbeitsverfahren zum Strecken-eines thermoplastischen plattenmaterials in mehreren Richtungen, wobei in diesar Platte

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eine Anzahl von im Abstand verteilten Durchlöcherungen ■ an den Kanten vorgesehen ist, und die sich um die ^e- " samt θ Umfang s fläche der Platte erstrecken,, "wobei man das Eauptstück der Platte auf'eine Ve rf ο mung ε temperatur unter Halten der die Durchlöcherungen umgebenden Abschnitte bei einer unter der Verformungstemperatur liegenden Temperatur erhitzt, wobei die Teile der Platte nahe- der Kante und zwischen den umgebenden Teilen auf die ΙΌηη-gebungstemperatur erhitzt werden, dass-man in diese. Durchlöcherungen lüinspannmittel einsetzt und,-während" sich der Hauptkörper im erwärmten Zustande befindet, auf diese Einspannteila in der Plattenebene Kräfte einwirken lässt, um die -Platte in einer Anzahl von Eichtungen zu strecken. '

Hoch ein Vorschlag der Erfindung ist eine Vorrichtung zum vielgerichteten Strecken eines thermoplastischen Plattenmaterials, die gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zur Erhitzung des Hauptstückes einer thermoplastischen Platte auf Verformungstemperatur, durch eine Einrichtung zum Halten der abliegenden plattenteile nahe ihren Kanten und die sich um ihren ganzen Umfang (Peripherie) erstrecken, auf eine Temperatur unter der- Ve rformungs temperatur, während die Teile der Platte, die den Kanten anliegen und sich zwischen

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den abliegenden Teilen "befinden, auf diese Pormgebungstemv,eratur erhitzt verölen, durch eine Ausrüstung zum Einsxjarmen der platte an diesen abliegenden 'Peilen (Abschnitten), und durch eine Einrichtung zum Sinwirkenlassen von Zrclften auf diese atiliegenden Teile in 3jängsricht.mg in der liJbene der platte, um diese in einer Anzahl von Richtungen zu recken, wobei die 3inrichtung für die einwirkenden Kräfte eine Anzahl von Kabeln miteinschliesst, von denen aines an jedem dieser Greif- oder Eins^anniiittel 133festigt ist.

Auch gehört zum ^rfindungsbereich eine

Vorrichtung zum Strecken eines thermoplastischen Materials, die aufweist: einen Ofen, einen in diesem Ofen an_oeordneten 'tragrahmen (Traggestell), wobei dieses ü-estell Mittel zum Stützen ainer Platte aus therao-lastischeni riatarial miteinaohliesst; eine Anzalal von 7/äriaeaastauschausrlistungen auf diesem Rahmen oder Traggestell; Mittel zum Befestigen dieser Ausrüstungen an der Platte an den den I'anten anliegenden abliegenden Teilen, wobei ;jade Ausrüstung ein in die Durchlochungen in der platte ainsetzbares Eiüilrohr miteinscliliessen, und eine Einrichtung zum Inumlaufsetzen einer WärmeaustauschflUssigkait durch diese Rohre.

Andere Ziele und Torteile und Vorschläge dieser Erfindung ergaben sich ohne weiteres aus der nun

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folgenden Beschreibung von bevorzugten erfindungsgemassen Ausführungafοrmen im Zusammenhang mit den dazugehörigen Zeichnungen.

wig'. 1 ist eine Ansicht im Aufriss eines Ofens für die .Erhitzung des Plattenmaterials ge mass der ^rfindung.

Fig. 2 ist sine Que'rschnittsansicht nach Linie 2-2 von Pig. I,

Fig. 5 ist eine 8chnittansic--/fc i<*i wssäntlichen entlang der Linie 3-^ von Fig. 2,

' Fig. 4 ist eine vergrösserte Schnittansicht im wesentlichen eiitlang der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 ist eine vergrösserte ScLnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 5-5 von Fig.3,

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Spannfed-ar'rls'iae, die als ein -Seil der Stützt-· einrichtung für die Platte während des Srhitzun_osvorganges.

Fig. 7 ist eine Ansicht von oben vom 8t re ckappa rat _}

Fig. 8 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 8-$ von Fig. 7,

Fig. 9 ist eine ver^rösserte Schnifetansicht im wesentlichen entlang der Linie 9-9 von Fig. 8,

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Fig. 10 ist eine Schnitt ansicht im we 3 entliehen entlang der Linie 10-10 von ^;-i?ig. 9,

Fig. 11 ist-eine Schnittansieht im wesentliche Li entlang der Linie 11-11 von i'ig. 10,

Fig. 12 ist eine vergrösserte Teilansicht ähnlich Fig. 9, jedoch mit Jrläuterung der iJinzel-Iieiten der Spannvorrichtung» ■

Pig.13ist eine Schnittansicht im Aufriss iifi wesentlichen an der Linie 13-13 von £'ig. 12,

Fig. 14 ist eine Teilansicht von oben von der Jcke einer gereckten platte vor ihrer Kanten-"beschneidung (Trimmen),

pig. 15 ist eine Schnittansicht im wesent-Ii ehe η auf der Linie 15-15 von ^'ig. 14,

Fig. 16 ist eine Schnitt ansieht im wesentlichen auf der Linie I6-I6 von Sig. 14, ^:

Fig. 17 ist ein scheinatisches Diagramm vom hydraulischen System für die Streckapparatur,

Fig. 8 ist eine TeilSeitenansicht im Aufriss zur Erläuterung einer modifizierten Form der Kühleinrichtung für die eingespannten !'eile der Platte, und

Fig. 19 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 19 yon I¹Ig. 18.

Bei Durchfuhrung des Te rf ahrens gemäss der Erfindung wird das· thermoplastische Plattenmaterial zuerst

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auf eine bo hinreichende Temperatur erhitzt, dass der mechanische Streckvorgang erfolgen kann, d.h. auf eine Temperatur innerhalb des Verforraunästemoeraturbereiches des speziell einbezogenen Harzes*

Die Vo rerhitzungs stufe erfolgt vorzugsweise in einem Ofen, und die thermoplastische Platte, deren Herstellung noch beschrieben wird, wird in den Heizraum des Ofens so eingesetzt, dass sie gleichföririg die Wärme aus der wieder in· Kreislauf geführten Luft absorbieren kann. Das Heizinedium ist dahingehend entscheidend, dass es dazu fähig sein muss, die Platte gleiohmäasig mit Ausnahme der Bereiche zu erhitzen,die, wie noch besehrieben wird, am Absorbieren von Hitze besonders gehindert werden. Obgleich man Luft vorzugsweise als Wärmeübertragungsmedium benutzt, können kleine Teile, in einigen Fällen grease Teile, iyerteilhaft in einem Flüssigkeitsbad von Öl, Glycerin oder in einem die Wärme gut übertragenden Medium erhitzt werden, das die thermoplastische Platte nicht beschädigt, oder mit Infrarot-Heiz einrichtungen.

Der Srhitzungszyklus ist dahingehend entscheidend, dass die thermoplastische Platte gleichmägsig durch ihre Mächtigkeit, Breite.und Dicke nur • mit Ausnahme der Bereiohe erhitzt werden muss, die

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speziell .als "kalte. Inseln" für Binspanrizwecke, wie es noch- beschrieben wird, gehalten werden. Die W&rjiieübertragungsgeschwindigkeit in jsit Luft arbeitenden Öfen hängt von der Geschwindigkeit der Luftströmung und der Grrösse der runststoffplatte in ."bezug, auf den _r Hauptheizraum des Ofens, ,der Neigung der Platte zum Sperren des normalen J¹Uessens der.Luft, in dem Heiz- . raum und dam !Temperaturunterschied zwischen der Luft und der zu erhitzenden Platte ab, Typische Offen mit Luft-Druckzirkulation erhitzen, ^ψβϊκι sie "bei einer um lOfo höherm (Eem^eratar als der Reckungsteinperatur für eine gegebene thermoplastische Platte "betrieben werden, die Platte gleichmässig, wenn sie so gut gelagert ist* dass das Versperren der Luftströmung verhindert und ©in gleichmässiges Durchgehen von Heisslaft an laeiden Seiten der Platte gestattet wird. Die erforderliche Zeit ist annähernd 1 Hinute fi.tr 0.00254 mm Dicke., BeiSjjielsweise kann man sagen, dass eine PoXymethyl-

aethacrylat-:?latte am testen "bei 150 3 gara^pkt wird.

Ein Ofen mit Luftzirkulation wUrde dann so eingestellt sein, dass für die Erhitzung eines solchen Materials eine Regelung bei 165 O erfolgt. Bine Platte aus Polynjsthylmethacrylat mit einer Dioke von 19*05 mm, die in einem Ofen mit heisser Druckluft richtig eingelegt ist j würde

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annähernd 75 Minuten benötigen,* urn gleichmässig nach, dem oben angegebenen'Rezept sich zu erwärmen. Diese -. Art von Veranschlagung ist bezeichnend far die erforderliche Zeit, #uss aber für jeden einzelnen Teil, und ; Grosse in jedem einzelnen Ofen ".beroraft ^Mrden, und zwar gemäss der Abänderungen, die in Heizöfen typisch ; .sind und gemäss dar V= Kinde runge η innerhalb-irgendeines vorlif;genden Ofens, die sich aus dem Unterschiedlichen. beim Absperren und aus den Luftströmungseigenschaften . innerhalb eines Ofens infolge jeder unterschiedlichen Grosse und Dicke von bestimmten erhitzten Hohlingen =:,. ergeben. So kann der Erhitzungszyklus, obgleich, er- : äuaserst entscheidend ist, nicht willkürlich, für alle--':■ ·

n, Grossen und Dicken 3" ine a SoIiIa^orititv rials Var--.; g^ajt wjnla-i, gond^m .π·3·3 fir sich nach vorlie- ■. gender Brfahrung bestimmt werden. ·

iraoh der Brhitzungsstufe wird die Platte -in::■ ■ die "StrecIJvorricJituiig" ei.ij2"braob,t. D^r Hao^tawsoi - --·;.,·■ dieser Streck- oder Heckeanrichtung liegt im Einleiten geregelter dehnung auf beiden Hauptachsen de-r Platte . (bei Annahme "ein'ar rechteckförmigen oder Vierkäntplättg«). Da Kasse oder yolumen der thermoprlastiseilen- Platte . .\ durch den Streckvorgang im wesentlichen nicht bsein^ flue st werde n', ' erfolgt die Längenzunaiime und Verbrei--^: terung in dieser Herbeiführung auf Eogten ihrer .Dicke .·

-- .·.,;, BAD OHiQiNAL

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Zur Herbeiführung dieser physikalischen Veränderung erfordert jegliche Einrichtung drei Hauptkomponentenj eine Kraftquelle zur Einleitung der Dehnung, einen Mechanismus zur Übertragung dieser Kraft in den richtigen Richtungen und schliesslich einen solchen sum Sinspaiitien der Platte, wo "bei eine Bewegung gleichzeitig· auf beidan Achsen der Streckung möglich ist.

Die Kraftquelle kann von Druckwasserkolben, Schrcaibr.n, einer Krafthaspelvorrichtung oder Auflaufhaspel od.dgl* herrühren. Da die Platte auf /beiden Achsen gestreckt werden muse, sind mindestens zwei Kraft quellen erforderlich. Werden zwei Quellen gebraucht,

ο die zueinander in einem Winkel von 90 angeordnet sind,.

dann muss jede mit einem zusätzlichen direkt gegenüberliegenden Mechanismus koordiniert werden, um seitliche Bewegung auf der statischen Kante zu ermöglichen und einzuleiten. Bei Benutaung von vier Kraftquellen müssen gegenüberliegende Quellen koordiniert werden, die. durch die Platte Gegenkraft geben. Die Kraftquelle für die Einleitung der Streckbewegung muss hinsichtlich, dem Ausmass der Schubbewegung und ihrer Geschwindigkeit regelbar sein. Es wurde festgestellt, dass tyxiisehe Geschwindigkeiten 6O»9 - 91«4 om,j«_aMinute sind, ein Strecken .kann jedoch erfolgreich irgendwo im Bereich von 25«4 mm - 182,8 cm ^e !,Ünut^ ,.vollendet werden.

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Der Mechanismus oder die Einrichtung-für die Übertragung der Vorsehubkraft auf die Platte derart, dass diese gleichmässig auf beiden Achsfcen getreckt wird, nimmt am vorteilhaftesten die -Form von Spreizstäben ,, oder -Kabeln an, obgleich eine andere Vorrichtung, · wie z.B. Scherenspreizer, -Stangen oder -Stäbe verwendbar sind« ■-;.■:·

Der dritte wichtige feil ist eine Klemm- oder· Binspanneinrichtuiig zwischen der zu streckenden plätte und dem die Schubkraft übertragenden Mechanismus. Die Einspanneinrichtung zum mechanischen Recken der erhitzten Platte ißt ausserordentlioh wichtig und kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Eine Einsparmmethode erfolgt mit mechanischen Klammern nach exentrisclier Schlieesungsart, wobei die Klammer weiter festhält und greift in dem Masse, wie die Platte im Verlauf des Treckvorgange β dUnner wird. Mechanische Einspänner dieser allgemeinen Art müssen zwecks Verhinaerung einee Äutschens auf der Platte geztiint und mliseen in den Bereichen, in denen sie die Ebene der platte verlassen, verrundet sein, um ein Zerspringen, Zerreisen, oder Einkerben zu verhindern* Sie mechanisch einfachste . und bevorzugte Art des Einepannens der Platte, die gtßtreokt werden soll, ist eine Modifikation der Verwendung einer Mehrzahl eines feügelartigen Meohanismu«, der mn dem Kabel befestigt itt und die platte im Tragen

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an Durchlöcherungen verladet, die entlang der Plattenkanten eingebohrt sind. Ea wurde festgestellt, dass jegliche erfolgreiche Einspannart eine sorgfältige Regelung der Temperatur an der Anordnungsstelle der Klemme, "bezogen auf die Temperatur in der platte zugehörig erfordert.

Bei Benutzung der oben beschriebenen bevorzugten Einspannmethode wird die zu reckende Platte auf ihre quadratische oder rechtwinklige Grosse im Rohzustande zugeschnitten, und Durchlöcherungen für die die Bügel- oder hakenförmigen Klemmen vor Einsetzen der Platte in der Beheizungshaltevorrichtung eingebohrt. Bei Benutzung von Tragedurchlöcherungen ist es ausserordentlich wichtig, dass der Grundlage nkunsts to ff unmittelbar um das Lock herum genügend erhitzt wird, um Brüchigkeit (Versprödung) des Materials im Verlauf

er des Streckvorganges zu vermeiden, dass aber nicht so hinreichend erhitzt wird, dass unzulässige jOrmveränderung. Dehnung oder Reckung des Loches eintritt. Diese relativ «kalte Insel»¹ dient dann als Tragbereich in der relativ heissen Platte, um eine Scherwirkung um die kalte Insel herum zu verhindern, muss ein thermisch geneigtes ELäehengebiet zwischen der Insel und der relativ heissen Platte vorliegen. Die Temperaturen

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dieser verschiedenen Stellen hängen von der G-rösse des Loches, der Dicke der Platte, der Kantenentfernung und dem Typ des zu streckenden thermoplastischen Materials ab, wobei jede Sorte verschiedene optimale Strecktemperaturen erfordert. Das Arbeitsverfahren mit einer "kalten Insel* wird auch in Betracht gezogen, wenn man die Exzentersorte einer mechanischen Klammer benutzt.

Bine zugehörige Ausrüstung zur Streekvοrriohtung ist eine solche, mit der die Platte bei der Strecktemperatur während des Streokungszyklus gehalten wird. Dies kann aus einem System mit Heissluftumwälzung, das den Bereich umschliessen kann, der die zu streckende Platte einschliesst, bestehen. Wo die Streckgeschwihdigkeiten massig hoch und das benutzte thermoplastische Material relativ dick ist, kann eine solche beigeordnete Einrichtung entbehrt werden, oder man kann die Temperatur mit Erfolg einfach durch Benutzung eines Wärmerückstrahlungsmaterials, wie z.B. einer Aluminiumfolie, eines reflektierenden Aluminiumaan8trich.es od.dgl., unmittelbar über und unter der aus durchsichtigem Material bestehenden und zu streckenden Platte aufrechterhalten. In diesem Falle benutzt man den Eeflektor zur Rücklenkung der verlorengehenden Hitze von der Platte zurück iur Platte.

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Sin anderer zugeordneter Arbeitsvorgang, der demjenigen der Streckung folgt und dem Kühlen der zu streckenden plätte voraufgeht, kann die Benutzung •vorerhitzter Formwerkzeuge miteinschliessen, die mit der iieissen gestreckten platte in Berührung gebracht sind, vm. das Ausbilden zu einer erwünschten Endumfangsgestalt (Konfiguration) einzuleiten, ehe sie sich abkühlt, um ihre gestreckte Zustandsform ubö die so eingeleitete Umfangsform zu halten. Auch das Einspannen eines Umfangsäbschlusses zu einem Profilwerkzeug mit der heissen gestreckten platte zwischen diesem und dem Verschlosstück gestattet die Benutzung eines Vakuums oder Luftdruckes, um die platte* als ein Bia£ragma -vor ihrem Abkühlen zwecks Festlegen ihrer TJmfangsgestalt auszubilden und ihre streckte Zustandsform aufrechtzuerhalten.

W.T die erfolgreiche Streckung einer Platte ist noch ein anderer Arbeitsvorgang erforderlich, um der Beckkraft ein Nachlassen während des KUhI-zyklus in einem der Schrumpfung äquivalenten Betrage zu ermöglichen, die eingeleitet wurde durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten für das Material, der mit dem Temperaturbereich zusammenhängt, der dieses Material aus der Strecktemperatur auf Umgebungsbedingungen ab-

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abkühlen muss. In keinem Falle soll aber die Entspannung der Streckkraft so hinreichend sein, dass eine mechanische Schrumpfung der gereckten Platte infolge ihrer naturgegebenen Neigung zur Rückkehr zu ihrea ursprünglichen gleichgeformten Abmessungen gestattet wird.

Zu der bevorzugten Vorrichtung der Erfindung gehört ein Ofen mit Druckluftzirkulation, allgemein mit 10 angegeben, der Vorder- und Rüeksdtenwände 11 und 12, Seitenwände 13 und Kopf- und Bodeawände 14 und 15, eins chli ess lieh einee Umwälz schachte s, hat. Die Stirnwand U ist mit Doppeltüren 20 versehen. Bin Heizaggregat ist im Innern des mit 21 bezeichneten Ofenabsohnittes eingeschlossen. Die aufgeheizte Luft wird mittels eines Gebläses 22, das durch einen Motor 23 über eine geeignete Transmission 23 a angetrieben wird, in Umlauf gebracht.

Es sind MIttel für das richtige Stützen einer zu streckenden Kunststoffplatte 24 im Ofen vorgesehen· Wie aus den Pig. 2 - 6 zu erkennen ist, können diese Mittel einen Stütz- oder Tragrahmen 25 einschlössen, der von den Hollen 26, die auf einer nahe dem oberen dfenende angebrachten !Laufschiene 27 entlanggleiten, wobei die Schiene sich davon auswärts erstreckt zum Verschieben des Rahmens (Iraggesteiles)

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und seines Inhaltes in den Ofen hinein und aus ihm durch die Suren 20 heraus. Das fraggesteU weist waagerechte feile 28 und vertikale Glieder 29, die von den erstereß herunterhängen, auf. Ton den vertikalen Bauteilen 29 getragen wiirö eis recht eckiger, waagerecht liegender Hilfsrahmen 30» äex eine Mehrzahl τοη EoIzbauteilen 31_f 32 und 33 aufweist. Diese bilden eine Isolierumhüllung für die Sammelleitungen 45 lana 44. Yon den Stäben 33 herabhängend befindet sieh sine Mehrzahl von Befestigongsstangen 35^ an die mittels Bolzen 36 und Flüge !muttern. 37 Stutzplatten 38 befestigt sind, von denen jede mit einer -Öffnung 39 versehen ist«

.Tor Anordnung der Kunststoffplatte 24 im !traggestell 25 lard die flache Platte zur gewünschten. Rohstückgrösse auge schnitte η iMä'MLt mehreren im Abstand gehaltenes Sinspannlöchern 40 as seinem Umfang durchbohrt.

Is sind Einriehti3ag8n sum Kühlen des Eunststoffbereiolies vorgesehen, äer äie Löcher 40 b®im Erhitzungsvorgang umgibt, lach der Zeiahaimg können aisse Mittel für das Kühlmittel bestimmte Bin- und Auslass-Hauptleitungen 41 ^χιά 42 einschliesaen, die zu und von den. Kühlmi tte !rohrleitungen 43 bail. 44 führen, wobei ,diese Rohrleitungen an dem Hilfsrahmsn 30 zwischen den Stangen 31 und 32 befestigt sind, linselne KühlHELttel-Sinführungs-

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und Äbführungsleitungen 45 und 46,. vorzugsweise aus einer biegsamen Röhrenleitung, führten von den Rohrleitungen zu einzelnen Kühl rohren 47, und zwar eine für jedes Klemmlooh 40. Wie am besten aus ?ig. 5 hervorgeht, enthält jedes Rohr 47 ein mittiges, oben offen endendes Rohr 48, durch das das Kühlmittel zugeführt und nach oben duroh &@n ringförmigen Raum zwischen den beiden Rohren und τοπ dort zu der Auslassleitung 46, die Rohrleitung 44 and die Hauptauslassleitung 42 ausgestossen wird, Die Rohr® für das Kühlmittel sind jeweils mit einem Flansch 50 an ihrem oberen Abschnitt versehen, wobei der Plansch an der oberen Oberfläche der Kunststoffplatte 24 aufsitztj wenn diese in dem Rahmen (vergl. Zeichnung), eingeordnet ist. Sin federbügel 51 mit einer plansche 52 •umgibt jedes der Rohre 47 und diese werden in den Öffnungen 59 der Stützplatten JS gehalten. So kann man erkennen, dass in dem Masse, wie eine Kühlfüssigkeit durch die Kühlrohre 47 in Umlauf gebracht wird, sie Wärme davon wagführt, von den Planschen 50 und 52 und demzufolge auch vom Bereich der Kunststoff platte, der die Durchlöcherungen 40 umgibt. Die Haupt-Iinlas3~ und Auslassleituagen 41 rand 42 führen weg und su einem Kühlmittelzwischenbehälter (nicht gezeigt), der ausserhal'e des Ofens angeordnet «ad mit einer geeigneten pumpe

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und einer Temperaturregelungseinrichtung (nicht gezeigt) versehen ist. !alls gewünscht, kann die Einlassleitung 41 von einem Wasserleitungsliahn weg- und die Leitung 42 zu einem Abfluss führen.

Soweit kann man aus der Beschreibung erleennen_f dass aus ser ihrer Wirkung als Einrichtung, zur Temperaturre ge lung in der Uähe der Klemml öcher 40 die Kühlrohre 47 auch dazu dienen, die Kunststoffplatte 24 an üJireia platz auf den Stützplattenstücken J8 festzuhalten.

Beim Arbeiten der soweit beschriebenen Apparatur und bei Ausführung des Arbeitsverfahrens gemäss der Erfindung wird die Platte 24, wie gezeigt, so angebracht _t dass der Rahmen (Traggestell) 25 ausserhalb des Ofens 10 angeordnet ist; das fiestell und seine Beschiclnmg werden, dann in den Ofen gerollt und die Platte unter optimalen Zeit- und lemperaturbedingungen für das einzelne besondere thermoplastische Materialj das man bearbeitet, erhitzt. Im Verlauf des Heizungszyklus setzt man die Sühlfltte— sigkeit aus der Aussenversorgungsquelle durch die Einführungsleitung 41, duroh das verzweigte Leitungssystem 43 und biegsamen Leitung 45 zu den Kühlmittelrohren 47 und von dort zurück durch die Leitungen 4f, das Leitungssystem 44 und die Auslassleitung 42 in Umlauf.

Anschliessend an den Heizungszyklus werden. .die Platte und das Traggestell aus dem Ofen* gerollt und

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dis heisse Platte aas dem Gestell (Rahmen) durch vorheriges Herausheben der Kühlrohre 47 entfernt und dann unmittelbar in die unten beschriebene Apparatur eingesetzt.

Der -Streckungsapparat (Fig. 7 - 13)

enthält ein starres Gestellwerk, allgemein mit 60 angegeben, <fes aus mehreren Eohrgliedern 61 aufgebaut ist, die so geeignet entworfen sind, dass sie beträchtliche durch die Apparatur erzeugte Kräfte aushalten.

Auf diesem G-estellwerk 6θ aufmontiert sind Tier Hochdruckzylindereinsätze (power cylinder assemblies) 61, 62, &3 land 64, die um 90 voneinander in gegenseitig gegenüberliegend und ausgerichteten paaren, die aus den Sätzen 61 und 63 und 62 und 64 bestehen, im Abstand angeordnet sind» Zu den dienbezüglichen Hochdruekzylindersätzen gehören Druckwasserzylinder 65, 66, 67 und 68 und Kolbenstangen 69, 70, 71 und 72. Pig. 17 ist ein sehematisohes Diagramm des hydraulischen Systems, zu dem ein Druckwasseraggregat 73, das einen Motor 74 und die Pumpe 75 aufweist, ein Druckentlastungsventil 76, ein von Hand zu bedienendes 4-Weg-ventil 77 für besondere den Strom regelnde Ventile 78, Druckmesser 79 und eine geeignete Wasserdruckanlage gehören.

Bs sind Mittel zur Kraftübertragung der Kraftzylinderausrüstungen auf die zu streckende Platte

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vorgesehen. Nach, den Zeichnungen trägt jede der Kolbenstangen 69, 70, 71 und 72 an ihrem Ende einen Spreizbalkensatz 69a, 70a, 71a und 72a. Jeder Stangenaufbau ist genau der gleiche, wobei er aus drei Auskehlungsbalken 8l, 82 und 85, die miteinander verschweiast sind, und einerplatte 84 ausgebildet ist. Sin Kupplungsglied 85 ist am. Ende jeder Kolbenstange festgemacht, und jedes dieser Kupplungsglieder ist mit einer Riefe 86, in der die entsprechende Platte 84 aufgenommen ist, und einem Bolzen 87 versehen, der die platte und wiederum den gesamten Spreizbalkenzusammenbau an sein entsprechendes Kupplungsglied 85 festhält.

Es ist eine Vielzahl von Kabeln 90 vorgesehen, ein Satz für jeden Spannbalkenanordnung,, wobei die Kabel am hinteren Ende eine- pesthalteglied 91 für άίθ Befestigung der Kabel in entsprechenden löchern 92, die in den Platten 84 vorgesehen sind, haben. Die anderen Kabelenden haben Spanner 95, von denen jeder, mit Ausnahme ihres äusseren Paares von jedem Satz, an seinem Ende einen Spanner 94 hat, der an einer Scheibenkupplung 95 mittels eines Stiftes 96 befestigt ist. Das andere Snde der Kupplungsplatte 95 ist an einem platten- Sinspannaufbau 97 festgemacht, der ein Paar von Scheiben 98 und 99 aufweist, die mittels Abstandshaltern 100 und Matter-

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und Schraubeneinriehtungen 101 festgemacht sind, wobei die letztere auch die Sinspannanordnung für die Platte an der Scheibenkupplung festhält. Sin Festhaltezapfen 102 vervollständigt jede der Spannvorrichtungen. Die Scheibenspanneinrichtungen 105 für die plattenecken ähneln den Ausrüstungen 97, haben Zapfen 106, ein Paar von im Abstand gehaltenen Platten 107 und Mutter-Schraubenanordnungen 108, sind aber mit einer Kupplungsplatte 109 versehen, die zwei Zapfen 110 für dia Befestigung der beiden anliegenden Einspänner 94 der äusseren Spanner aufnimmt. Diese Eckeneinspannung führt za einem Angriff der Kräfte diagonal von der Platte, wobei für gleichmässiges Recken der Sckenbe reiche ^asor^t wird; dies ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung.

Für das Aufrechterhalten von Wärme in der bthermoplastischen Platte während des Streckvorganges sind'Einrichtungen vorgesehen, die, wie aus den Zeichnungen hervorgeht, einen Ofen (120) mit Luftumwälzung einsohliessen, der eine Decke 121 aufweist, die entfernbar ist mittels einer (nicht gezeigten) Kraftabhebungseinrichtung, die durch ein Kabel 123 und ein entsprechendes G-abelrahmenwerk 124 arbeitet. Oben ist die Decke vorzugsweise mit durchsichtigen Fensterstücken versehen, um die Platte 24 im Verlauf des Streckvorganges direkt beobachten zu können. Eine biegsame Luftabführungs-

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leitung 130 geht you der Decke zur Gebläseanlage. die von einem Motor 132 durch die {transmission 133 angetrieben wird. Das Gebläseaus lass rohr 135, das -eine-Auslas smündung 136 hat, führt au einer Sammelkammer 137, die unter der Decke (Kappe) 121 angeordnet ist, wobei Kammer und Decke einen Abschluss um die Platte 24 bilden· Wärmequellen, wie z.B. Infrarotheizaus rust ungen (nicht gezeigt) sind in der Sammelkammer und Buckle iiung angebracht, Ea sind passende öffnungen 138 in der SsksK Decke und Sammelkammer für die Kabel 90 vorgesehen»

In IPortsetzung der Beschreibung des

Verfahrens ganges rand der Arbeitsweise der Streckappa— ratur wird die Decke (Kappe) 121 abgenommen und die heisse- platte aus dem Ofen 10 in die aus den Pig. 7-*lÖ ersichtliche Stellung gebracht, und zwar mit einer Spannaus riistung 97 an jedem inneren Loch 40 und ©iner Spannausriistung Io5 an jedem Eckloch 40. Dann wird die Abdeckung wieder aufgesetzt und das hydraulische System betätigt, um die Bewegung der Kolbenstangen 69, 70, 71 und 72 unter dem hydraulischen Druck in den entsprechenden Zylindern in einer Richtung von der Platte 24 weg hervorzurufen. In dem Masse, wie die Kolbenstangen zurück gehen, ziehen sie mit sich die angeschlossenen Spreizstange nausriistungen und Kabel, wobei sie die Platte gleichmässig entlang ihrer Hauptachsen strecken.

009301/0447

1404484

Der für gedwede besondere Platte aus thermoplastischem Material erforderliche Druck ist vorbestimmt, und richtet sich nach dsm in Betracht gezogenen Material, nach der Dicke und der Temperatur der Platte. Die Streckgesohwindigkeit kann durch Yariierung des hydraulischen Druckes durch Betätigung der Ventile oder unter Benutzung von (nicht gezeigten) Austrittsffiffnungen im JJstem geändert werden»

Nach Arretierung der Kolbenbewegung durch (nicht gezeigte) Anschlägstüoke und nach erfolgter gleichmässiger Keckung der Platte lässt man diese gleichmässig abkühlen. In dem Masse, wie die Platte unter ihren thermoplastischen Bereich absinkt, wird der hydraulische Druck vermindert, um ohne Zubruchegehen ein in der Wärme sich abspielendes Zusammenziehen der Platte zu gestatten.

!fach Abkühlung der Platte unter ihre anfängliche Schrumpftemperatur zu einer starren Beschaffenheit, werden die IPesthaltezayfen weggenommen und die Platte aus der Streckapparatur als mechanisch gereckte Hatte entnommen, die fertig ist für Zuschneidung und weitere Verarbeitung in ieilstüeke. Die Hg. 14-16 erläutern das Aussehen eines Eckenbereiches der gereckten Platte. Man sieht, dass die Bereiche 150, die die Spann-Ib'oher 40 umgeben und die während der Erhitzungsstufe bei

ORIGINAL

8 G 9 C Q 1 / CU 4 7

einer relativ niedrigen temperatur gehalten wurden, im wesentlichen die gleiche Dicke wie die ursprüngliche Platte, die nicht gestreckt wurde, haben. Die Platte wird entlang den angenommenen Linien I5I und 152 zwecks Beseitigung dieser Bereiche verschnitten. Die so gereckte thermoplastische Platte hat eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Ausbreitung von Bruchbildungen und Haarrissbildungen, die eingeleitet wurden durch physikalische Beanspruchung oder durch iösungsmittelauftragung, und hat eine stark verminderte Kerbempfindlichkeit im Vergleich au der ursprünglichen platte, aus der sie gestreckt wurde.

Wenn auch das Verfahren im Zusammenhang mib dein Strecken einer viereckigen Plabfce erläutert wurde, so eignen sich selbstverständlich dieses Verfahren und diese Apparatur für das Recken jeglichen regulären Vielecks, solange eine Zylindörkraftvorrichtung oder ihr äquivalenter Kraftmechanismus an g.eder fläche des Vielecks benutzt wird.

Die folgenden spezifischen Beisijiele erläutern das Verfahren jemLiss der Erfindung, 3ollen aber nicht den Erfindungsbereich einschränken.

BAD

ο ρ -v -, ι 1 / Π -' ' ⁿ ν-¹ O j .1 O ι ■ '.' ' - -y 1

140449h

Beispiel 1

Eine polymethylmethacrylat-Plattenvorratsplatte (von Rohm und Haas als "Plexiglas II^M verkauft) mit einerDioke von 12,7„.mm wurde auf Rohlinggrösse geschnitten und die Dicke ganz genau mit einem Mikrometertaster bestimmt. Die Schnittflächen wurden mit Sand abgeschmirgelt und die Kanten und Ecken schwach gerundet, um Einkerbungen zu vermeiden, die einen Bruch während des Streckvorganges einleiten könnten. Das Rohstück war nun 38,1 cm χ 60.9. cm und hatte eine durchschnittliche Dicke von 12.141 mm. Es wurden drei Löcher mit einem Durchmesser von 11.11 mm auf jede der 38.1 cm - Seiten der Löcher gebohrt, die bei 29.37 mm .Mittelpunkt zur Kante und 10.16 Mitte zur Mitte angebracht sind. Es wurden fünf zusätzliche Löcher an den 6θ»9 cm Seiten eingebohrt mit gleichem Kantenabschnitt und gleichem Mitte- zu - Mitte - Abstand.

Die Platte wurde an dem Ofen-Iragrahmen 25 angeordnet und an ihrem Platze durch Einsetzen der L6 KUhlmit te !rohre 47 durch die vorged rill ten platten und an diese durch die Halterungskleiniflvorrichtungen eingespannt. Die Platte und das Traggestell wurden in den yorerhitsungsofen 10 gerollt, der bei 182 C (- 2„7 )

00 abgeglichen war. Wasser bei 32 G (.1 1.1 ) wurde ununterbrochen

809301/04*7

14044S4

in die Kühlmitteleinlassleitung 43 während der ganzen Zeit eingepumpt, in der der Teil im Ofen "belassen wurde·

Die ganze Streckapparatur wurde 30 Minuten bei 126Oc durch Erhitzen mit dem Ofen 120 ausbalanciert. Die Platte wurde nach 23 Minuten aus dem Ofen 10 herausgenommen, die Kühlmittelrohre abgekuppelt, der Verstreckofen ausgeschaltet und seine Decke (Kappe) 121 hochgehoben. Das Eohstück wurde durch 16 Kabel mit den Pesthalte zapfen eingespannt. Die Platte wurde auf der Streckvorrichtimg zentrisoh eingestellt und die Befestigung des hinteren Kabels bei 18,66 cm Mittelpunktstellungen auf den Spannbalken ausgeführt. Bei Durchführung dieses Beispiels war die platte nicht mit Ecklöchern versehen und demzufolge wurden die Einspannausriistuagen Io5 nicht benutzt.

Die Haube oder Kappe wurde zurück auf die

Platte fallen gelassen und der Druck in den Druckwasser-

,2

leitungen bei 21 kg/cm eingestellt| um die Druckwasserkolben (15.24 cm Durchmesser) zu betätigen. Die Kolbengeschwindigkeiten wurden auf 30.4 cm je Minute und die 6Q.9' cm - Abmessung und 15.24 cm je Minute an der 58.1 cm-Dimension eingestellt. Die der 6Q.-9 em-Dimension gegen-

2 überliegenden beiden Zylinder arbeiteten bei 10.5 kg/cm und die den 38.1 cm «Seiten gegenüberliegenden beiden Zylinder arbeiteten bei 8.08 kg/om , Die Kolbenichläge

0 0 2 3 0 1 / α 4 A 7

Waren bei 100 fi errechneter Heokung eingestellt.

Für das Hecken "betrug die Zeit 65 Sekunden. Der lei-

tungsdruok sank auf 10·5 kg/om , nachdem alle vier Zylinder zurücklagen. Die Platte wurde mit dem Gebläse abgekühlt, aus der Vorrichtung herausgenommen, beschnitten und mit folgenden Ergebnissen nachgeprüft,:

A. Die prozentuale Streckung wurde auf Grund der Tatsache errechnet, dass das spezifische Gewicht des gereckten Materials dasselbe .istwie dasjenige des gegossenen Materials. Daher wird angenommen, dass keine Änderung im spezifischen Volumen vorliegt.
Auf dieser Basis ist.·

Prozentuale Streckung « 100(\/--= 1

) V

Worin Ii = anfängliche Dicke und

Tf = Bnddicke ist,

Durchschnittliche Antangsdicke « 12.141 mm Durchschnittliche Bnddioke = 3.149 mm

Errechnete prozentuale Streckung

ORSSiNAL

809 3 0 1/0447

B. Bin Abschnitt der gereckten platte wurde abgeschnitten und sorgfältig auf länge und Breite

gemessen, Dann wurde sie 50 Minuten 176 C ausgesetzt, um eine vollkommene Schrumpfung auf ihre anfängliche Dicke zu ermöglichen. Auf Srund dieser Werte wurden die folgenden Streckungsprozentsätze bestimmt? 95 $ in der ursprünglichen 60.9 cm -Richtung und 98 $ in. der ursprünglichen 38.1 cm - Richtung. -

C. Widerstand gegen Bruchfortschreiten wurde nach der normalisierten physikalischen Prüf methode gemessen. Die erforderliche Arbeit für das Port schreitenlassen des Bruches betrug durchschnittlich 29 Zoll-Pfund je Quadratzoll. Die ursprüngliche Vorratsplatte, aus der diese probe geschnitten war, erforderte 3 1/2 Zoll-Pfund je Quadratzoll.

D. Die Widerstandsfähigkeit gegen Haarrissbildung war e rhöht wo rden.

Beispiel 2

Verfahren und Vorrichtung waren dieselben wie im Beispiel 1 mit folgenden Ausnahmen»

Material ' »Plexiglas" 55

Grosse 2.489 x 91.4 χ 91.4 om

0 Temperatur von Ofen 10 179 C

ODI¹¹S⁴MO¹

8 O 9 O Q 1 f O U A 7

Of 9XLZ ait Leitungsdruck

Eolbenge s chwindi gke it Zylinde rdruck Zeit für Streckung <$> Streckung 100 Minuten

28 kg/cm für Reckung

23.9 kg/cm für Kühlung 30.4 cm je Minute

2 27.4 kg/cm 6o Sekunden 62 1/2 $

Bei. spiel 3

Verfahren und Apparatur waren die gleichen wie im Beispiel 1, jedoch mit folgenden Ausnahmen;

Material	Ofen 10	"Plexiglas·1	II
Ausmessung		3.21 χ 38.1	χ 38.1 cm
temperatur von	Ofen 120	160 C
Zeit im Ofen	125 Minuten
Temperatur im	HO0C

Leitungsdruck (Line pre (Line pressure)

Kolbengeschwindigkeit Cesamtstreckzeit jS-Streckung 35 kg/cm während des Staöc-

kens

17.5 kg/om2, bei Eolbenrück-

stellung

/ ² 15.3 kg/om im KUhlungs-

zyklus

2 14 kg/cm nach 5 Min.Kühlung 15.24 cm je Minute 55 Sekunden 91 1/2 #.

80930 1/0 A4

B el spiel 4

Verfahren und Apparatur waren die gleichen wie im Beispiel 1, jedoch mit folgenden Ausnahmen:

Mate rial Polymethyl- °ί -Ohiorgterylat

("Grafite" der General Aniline & Film Corp.)

Grossenabmessung 1.308 χ 38.1 x 38.1 cm

Temperatur von Ofen 10 191 C ·

Zeit im Ofen 1 Stunde

Temperatur im Ofen 120 138 C

Leitungsdruok 5»27 kg/cg ; nach 3 Minuten

3.5 kg/cm

Kolbengeschwindigkeit 30.4 cm je Minute Gresamtstrecktzeit 47 Sekunden

Wasserkühler hatten Homosote-

abschirmung auf Oberteilseite, keine Klammern am Boden

$ Streckung 86 $

Beispiel 5

Die Apparatur war hier dieselbe wie im Beispiel 1 mit zusätzlicher modifizierter Porm von Kühlungs- oder Hitze.übertragungseinrichtungen (Eig. 18 und 19). Diese Einrichtung weist zusätzlich zu den KUhlrohren 47 einen Bogen einer Aluminiumfolie 200 auf, der unter dem llanschglied 50 und dem flansch 52 eingesetzt ist und sich rund um die Kante der Platte 24 erstreckt. Dieser zusätzliche WärmeÜbertragungsteil ist besonders erwünscht für

809GQ1/CU47

fiebrauch in Verbindung Mt einer relativ dioken thermoplastischen platte. ,Der Verfahrensgang dieses Beispiels war derselbe wie im Beispiel 1 mit folgenden Ausnahmen:

Material
G-r ö ss e nabme s s ung Temperatur i. Ofen 10 Zeit im Ofen
!Temperatur i. Ofen 120

Leitungsdruck

Ko Ibe nge s chwindi gke it Zeitfolge vor Strecken Gesamtstreckzeit ^-Streckung

"Plexiglas" 4.482 χ 91.4 x 91.4 cm

ο
191 C

175 Minuten Apparatur angewärmt auf 93 C vor Streckung, dann Ofen zugemacht.

, ² 49 kg/cm für Streckung

42 kg/om^ 25.4 mm vom Anschlag 38.6 kg/cm nach 3 Min.Kühlen

2 28 kg/cm nach 8 Min. Kühlung 30.4 ein je Minute 69 Sekunden 60 Sekunden 64 1/2 £

Beispiel 6

Hier wurde dieselbe Apparatur wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme benutzt, dass der Ofen 120 nur für die Anwärmung der Streckapparatur auf etwa 93 $ ^um Einsetzen

809G0 1/CU47

"'AS^oTeD

14Q44S4

der hei ssen platte 24 in die Steckvorrichtung benutzt
wurde. In diesem Zeitpunkte wurde eine mit Äluminium—
folie "bedeckte Planke 2ol, angegeben mit Seiaiultanlinien in Fig. 10, unter das Kopfende der Haube 121 angeordnet. Diese Planke 121 war rechteckig gestaltet und überdeckte die ganze Unters exte vom Kopf der Kappe (Haube) und wirkte hierbei als wärmereflektierende Oberfläche,, um einen
raschen Wärmeverlust von der Platte 24 weg während des
Streckvorganges zu verhindern. Sonst war der Verfahrensgang der gleiche wie im Beispiel 1, jedoch mit folgenden Ausnahmen:

Material «plexiglas ^w 55

G-rössenabmessung 2.486 χ 91.4 χ 91.4 cm

ο
!Temperatur i. Ofen IQ 191 C -

Zeit im Ofen 100 Minuten

2
leitungsdruck 35 kg/cnu für Streckung

28 kg/cm 25.4 mm vom. An-

2 schlag

25.5 kg/cm nach 3 Min. Kühlung

Kölbengeschwindigkeit 30.4 ^Gia Je Minute

■Verstrichene Zeit vor

Strafckung 71 Sekunden

Gesämtstreckzeit 56 Sekunden

jS-Streckung 65 <fi

Die Beispiele 2' ■- 6 unterschieden sich von
Beispiel 1 insofem_r als in jedem einzelnen Falle die
Platte mit Bck-Löchern versehen war und die Einspannausrüstungen Io5 benutzt wurden.

-80930 1/0447

Beispiel 7

Hier wurde dieselbe Apparatur wie in Beispiel'5 zusätzlich mit Faserplatten-Isolierabschirmungen. ("Homosote") über und unter den Aluminiumfolienanlagen 200 und mit diesen in Berührung und, unter Einsatz für die Kühlmittelrohre 47 ffiit hölzernen Stehbolzen, die durch die Einspannlöcher, die Lagen 200 und die "Homosote»-Abschirmungen eingeordnet sind, um diese Teile zusammengebaut während des Heizzyklus im Ofen 10 zu halten, benutzt. Während dieses HeizMyklus wurde die Streckapparatur 50 Minuten

bei 138 C mit dem Ofen 120 ausgeglichen, wobei die Einspannausrüstungen entfernt und bei Raumtemperatur gehalten wurden. Anschliessend an den Heizzyklus wurde die Abschirmung vom Ofen 10 entfernt und in die Streckapparatur mittels der Einspannteile 97 angeordnet, wobei die Kühlplatten 98 und 99 die entsprechenden Oberflächen der erhitzten platte berührten. Diese positive Berührung .zwischen den relativen kühlen platten 98 und 99 und der zu streckenden Platte dient dazu, Wärme aus aen die Binspannlöcher unmittelbar umgebenden lokalisierten Bereichen abzuführen. Es wurde festgestellt, insbesondere beim Strecken von dickeren platten und besonders denjenigen aus "Grafite"-Material, dass dieses Entzugsverfahren von Wärme in den lokalisierten (eingegrenzten) Bereichen nach dem Vorerhitzungszyklus den zuvor beschriebenen

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Vexfaliren zur Haltung dieser Bereiche in einem relativkalten Zustande während des Erhitzens überlegen ist. PUr diesen Zyklus ergeben sich folgende spezifische Daten:

Material Polymethyl-⁰C -Ghloracrylat

("Grafite" der General Aniline & PiIm Corp.)

Abmessung 3.264 x 38.1 χ 38.1 cm

ο
Temperatur v.Ofen 10 191 0 .

Zeit im Ofen 8Ö Minuten

- 2 Leitungsdruck 0.0 kg/cm für 1 Minute

2 5.2 kg/cm für Delanungsstart

7.7 kg=em für !Fortsetzung und

völliges Strecken

7.0 kg/cm wenn die Kolben Rückstellung haben und für Kühlung ohne Gebläse

Kolbengeschwindigkeit 7.62 cm je Minute Gesamtstreckungszeit 4 Minuten und 25 Sekunden i» -Streckung 93 #.

Das Verfahren gemäss der Erfindung wurde ohne Benutzung des Ofens 10 durchgeführt. Verfährt man so, dann wird die kalte Kunststoffplatte unmittelbar in die Streckapparatur eingebracht und die. die linspannliJoher 40 umgebenden Bereiche mit Bogen einer Aluminiumfolie ähnlich

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den Bogen 200 überdeckt. Dann wird die Kunststoffplatte durch die Infrarotheizeinrichtungen des- Ofens 120 auf Recktemperatur erhitzt, wobei die Aluminiumfolienbogen Abschirmungen schaffen, die die Einspannbereiche genügend kühl halten, d.h. unter der Verstreckungsteinperatur, um den Reckvorgang dann wie oben beschrieben durchführen zu können.

G-emäss der Erfindung gestreckte durchsichtige Platten haben sich besonders nützlich für Verglasungen für Plugzeuge bewährt; selbstverständlich gibt es aber noch viele, andere Verwendungsmöglichkeiten für durchsichtiges, undurchsichtiges oder durchscheinendes gestrecktes flattonmaterial.

Selbstverständlich erkennt man aus der Beschreibung, dass die Platten in vielen Richtungen gestreckt werden, wobei die angewandten Kräfte in der Ebene der platte zur Wirkung gebracht werden, um diese in vielen Eichtungen zu verstrecken.

Die hier gegebenen Einzelheiten dienen nuz zur Erläuterung, jedoch nicht zur Abgrenzung des Srfindungsbereiches.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Streckung thermoplastischer Plattenmaterialien, gekennzeichnet durch Erhitzung des Hauptkörpers einer thermoplastischen Platte auf eine Verformungstemperatur, Halten der anliegenden Teile dieser Platte nahe an ihren Kanten "bei einer unter dieser Verformungstemperatur liegenden Temperatur, Einspannen der Platte an diesen Abschnitten und, solange dieser Hauptkörper sich im erhitzten Zustande befindet, Einwirkenlassen von Kräften auf die eingespannten Teile in Riohtungen in der Ebene dieser Platte zwecks ihrer Streckung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Abstand gehaltenen Teile sich um die gesamte Umfangslinie der Platte erstrecken und diejenigen Teile der Platte nahe den Kanten und zwischen den abliegenden Teilabschnitten auf die Verformungstemperatur erhitzt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abliegenden (spaced) Teilgebiete der Platte auf eine unter der Verformungstemperatur liegende temperatur gekühlt werden und dass die Krafteinwirkungen auf diese abliegenden Teile (Teilgebiete) entlang den Linien in der Ebene der Platte und im wesentliehen senkrecht zu ihren Kanten erfolgen.

14044S4 -38-

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die platte recheckig ist, dass die abliegenden Teile mit einem Wärmeaustauschmedium zwecks ihrem Halten bei 'einer unter der Verformungstemperatur liegenden Temperatur abgekühlt werden, dass diese abliegenden Teilabschnitte Eckenabschnitte mitumfassen
und dass, während der Hauptkörper sich im erhitzten
Zustande befindet, Kräfte auf diese Eckenabschnitte
entlang der Linie der Plattenebene und im wesentlichen diagonal der Platte einwirken gelassen werden, und dass K raft einwirkungen auf die anderen im Abstand gehaltenen Teile entlang der linien in der Ebene der Platte und im wesentlichen senkrecht zu ihren Eanten zwecks ^ötreckung der Platte in einer Anzahl von Eichtungen erfolgen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, dass eine Anzahl von im Abstand gehaltenen
Löchern in der Platte benachbart zu ihren Kanten vorgesehen sind und sich um ihre ganze Umfangslinie (Peripherie) erstrecken, dass der Hauptkörper der Platte auf die Verformungstemperatur erhitzt wird, während die die Löcher umgebenden Abschnitte der Platte unter der Formgebungstemperatur gehalten werden, dass die Abschnitte der Platte nahe den Kanten und zwischen den umgebenden Teilgebieten bei einer unter der Verformungstemperatur liegenden

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Temperatur erhitzt werden, dass Einspannmittel in diesen Löchern eingesetzt sind, und dass, während der Hauptkörper sich im erhitzten Zustande "befindet, Kräfte auf diese Einspannausrüstungen einwirken gelassen werden.

6. Apparatur zur vielgerichteten Streckung thermoplastischer Plattenmaterialien, die geeignet ist für das Verfahren nach jedem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet, durch Hinrichtungen zum Erhitzen des Hauptkörpers einer thermoplastischen Platte auf die Verformungstemperatur; Hinrichtungen zum Halten der im Abstand gehaltenen Abschnitte der platte nahe ihren Kanten und die sich um ihren gesamten Umfang erstrecken, "bei einer unter der Verformungstemperatur liegenden Temperatur, während die Abschnitte (Teilgebiete) dieser Platte nahe den Kanten und zwischen den abliegenden Teilen auf die Verformungstemperatur erhitzt werden; Ausrüstungen zum Einspannen der Platte an den abliegenden Teilen und Einrichtungen zum Einwirkenlassen von Kräften auf die im Abstand gehaltenen Teile entlang der linien in der Ebene der Platte zwecks ihrer Streckung in einer Anzahl von Sichtungen, wobei die kraftliefernden Einrichtungen eine Anzahl von Kabeln, von denen jedes an jedes Einspannmittel befestigt ist miteinschliessen.

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7. Apparatur zum Strecken thermoplastischer Plattenmaterialien, die eich für die Verwendung nach jedem der Ansprüche 1-5 eignet, gekennzeichnet durch ein in einem Ofen angeordnetes Rahmengestell, wobei der Rahmen Mittel zum Tragen einer Platte aus thermoplastischem Material einschliesst; eine Anzahl von wärmeaustauschenden Binrichtungen auf dem Rahmen; Mittel zum festmachen dieser Binrichtungen an der Platte bei abliegenden Teilen nahe ihrer Kanten, wobei diese Hinrichtungen je ein Kühlmittelrohr, das sich in den-Löchern in der Platte einseteen lässt, einschließet, und Ausrüstungen zum Inkreislauffuhren einer Wärmeaustauschf ltissigkeit durch diese Rohre.

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