DE2311553A1

DE2311553A1 - Verfahren zum oertlichen einebnen einer gereckten wellplatte und nach dem verfahren hergestellte gegenstaende

Info

Publication number: DE2311553A1
Application number: DE19732311553
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Bequet
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1972-04-20
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1973-10-31
Also published as: ES411500A1; NL179794C; FR2180601B1; AT349207B; BE797801A; NL7302885A; SE400213B; BR7302844D0; CA1012320A; DE2311553C2; GB1365041A; JPS4921469A; IT983870B; CH575820A5; ATA246673A; AU459180B2; AU5338073A; FR2180601A1

Description

PATENTANWÄLTE

DlL INC. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER

31 MAMtUAG 90 . MÜNCHEN 8O

η. s* - m. t*4 ... πμ·> Miciül^.AM^iT«. t* - tu. <MnurH4>

München, 8. Pebr. 1973 Cas S.72/7

Solvay & Cie.
33» Rue du Prince Albert, Brüssel, Belgien

Verfahren zum örtlichen Einebnen einer gereckten Wellplatte und nach dem Verfahren hergestellte Gegenstände

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum örtlichen Einebnen einer gereckten Wellplatte aus thermoplastischem Material sowie die nach dem Verfahren hergestellten Gegenstände, wie beispielsweise Teile zum Fertigstellen.von Dachbelägen oder Wändverkleidungen.

Auf dem Bausektor haben Wellplatten aus thermoplastischem Material und insbesondere aus Kunststoffen auf Basis von Polyvinylchlorid hergestellte Wellplatten ganz besondere Bedeutung.

Der einzige Nachteil dieser Dachbelagelemente besteht in ihrer geringen Schlagzähigkeit, welche in einigen Fällen nach einer Alterung eine solche Verringerung erfahren kann, daß das Material bei heftigen, nicht normalen oder katastrophalen

309844/0806

DlUTlCMt »AMR AC HAKIUtC »3/90*13 FOtTSCHICKi MAMIUkO 117StO

»••««••»M·**· •••»••»•••»•MT WONCHfN

Hagelschlägen der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ißt.

Um diesen Nachteil vollständig zu beheben, wurde bereits in den belgischen Patentschriften 743 923 und 743 922 und 766 911 der Anmelderin vorgeschlagen, solche Wellplatten aus ebenen Platten herzustellen, welche zuvor einer Reckbehandlung bzw. einer Orientierungsbehandlung unterworfen wurden. Hierbei ergab sich, daß die auf diese Weise erhaltene, gereckten Wellplatten tatsächlich merklich verbesserte, mechanische Eigenschaften aufweisen, wodurch sie ohne Gefahr auch in solchen Gebieten verwendet werden können, in den heftige Hagelschlage zu befürchten sind.

Darüber hinaus ist es bekannt, daß bei der Herstellung von Verkleidungen wie Wandverkleidungen oder Dachbelägen mit Hilfe von Wellplatten die Verwendung von Abschlußstücken mit komplexeren Formen erforderlich ist wie beispielsweise von Firstziegeln, Anschlußziegeln oder Abschlußziegeln, insbesondere um die Verbindung zwischen zwei geneigten Flächen, sowie zwischen einer geneigten Fläche und einer senkrechten Mauer oder einer Dachrinne, herzustellen.

Diese Abschlußstücke weisen im allgemeinen gemeinsame Eigenschaften auf: auf einem Teil ihrer Oberfläche zeigen sie die Wellung der Wellplatten, auf welchen sie angeordnet werden, und ein anderer Teil ist eben und weist gegebenenfalls eine gefaltete Kante auf.

Bislang wurden diese Abschlußstücke nach an sich bekannten Verfahrensweisen der diskontinuierlichen Wärmeverformung her-

gestellt.

Diese Verfahrensweise besteht darin, eine nicht gereckte, ebene Platte bis über ihren Einfrierbereich zu erwärmen und

309844/0806

anschließend sie mittels Vakuum auf eine Form aufzulegen, wo sie ihre endgültige Form annimmt.

Die auf diese Weise erhaltenen AbSchlußstücke sind praktisch nicht gereckt bzw. orientiert, wodurch ihre mechanische Festigkeit und insbesondere ihre Schlagzähigkeit ziemlich schwach bleibt, so daß die Möglichkeit ihrer Verwendung von Eindeckungen, welche insbesondere mit Hilfe von gereckten Wellplatten durchgeführt wird, ausgeschlossen ist. Man könnte sicher daran denken, diese Abschlußstücke durch Wärmeverformung von ebenen Platten herzustellen, welche zuvor eine Reckbehandlung erfahren haben. In diesen Fällen ist das Vakuum jedoch nicht ausreichend, um der thermoplastischen Platte insgesamt die räumliche Form zu erteilen, die sie annehmen soll. Um die Reckspannungen der Platte zu überwinden, muß man die Wärmeverformung mit einer Gegenform und unter erhöhtem Druck durchführen. Hieraus folgt, daß die anwendbare Apparatur für die Wärmeverformung notwendigerweise sehr kostspielig wird, und daß der Gestehungspreis dieser Stücke sehr hoch wird.

Es wurde nun ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren gefunden, um gereckte Abschlußstücke oder andere gereckte Stücke ausgehend von wenigstens in der Querrichtung zur Wellung gereckten Wellplatten aus thermoplastischem Material herzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß man die Wellplatte aus in wenigstens quer zur Wellungsrichtung gerecktem, thermoplastischem Material an den Stellen, an denen sie eingeebnet werden soll, örtlich erwärmt, und sie auf eine Temperatur zwischen dem Einfrierbereich und der Temperatur der plastischen Verformung des Thermoplasten, aus welchem sie besteht, bringt, und daß man dann die Platte auf eine Temperatur

309844/0806

unterhalb des Einfriert)ereiches abkühlt, wobei ihr Zusammenziehen bzw. Schrumpfen vermieden wird.

Falls es sich als erforderlich erweist, z. B. zur Herstellung von firstziegel·!, kann die Platte darüber hinaus mechanisch zwischen den Stufen des Erwärmens und des Abkühlens verformt werden. Diese Verformung kann durch Falten, durch Biegen oder in beliebiger anderer Weise erreicht werden. Vorzugsweise wird das Erwärmen der Platte bis zu dem Zeitpunkt aufrechterhalten, zu dem sie in dem erwärmten Teil eine ebene Form angenommen hat.

Während des Erwärmens und bis zum Ende des Abkühlens ist es unbedingt erforderlich, daß die behandelte Platte fest längs der Ränder der erwärmten Zone gehalten wird, um das Zusammenziehen bzw. Schrumpfen der Platte als Folge der Freisetzung der Reckspannungen in dem erwärmten Teil zu vermeiden. Der au diesem Zweck verwendete Halterahmen ist vorzugsweise aus einem wenig wärmeleitenden Material wie beispielsweise aus Holz hergestellt.

Die Temperatur, bis zu welcher die Platte zur Durchführung der gewünschten Verformung erwärmt werden muß, hängt von der Art des sie bildenden Materials ab. Wie bereits beschrieben, muß diese Temperatur zwischen dem Einfrierbereich (oder dem Einfrierpunkt bzw. der üb er gangstemperatür zweiter Ordnung) des Herstellungsmaterials und der Temperatur der plastischen Verformung desselben Materials liegen. Die optimale Arbeitstemperatur kann durch sehr einfache Versuche bestimmt werden, indem eine Probe der gereckten Wellplatte einer fortschreitenden Erwärmung unterworfen wird, während sie in einem Halterahmen eingespannt ist, und indem die zu dem Zeitpunkt erreichte Temperatur abgelesen wird, zu dem man das Verschwinden der Wellungen der Platte in dem erwärmten Bereich feststellt.

309844/0806

In jedem Fall muß jedoch darauf geachtet werden, die Temperatur der plastischen Verformung des die gereckte Wellplatte bildenden Materials nicht zu erreichen oder zu überschreiten, da in einem solchen Fall gefunden wird, daß die Wellplatte sich als Folge der Freisetzung der Reckspannungen teilt.

Wenn man jedoch darauf achtet, diese Temperatur nicht zu erreichen, wurde gefunden, daß die Wellplatte in ihrem der Wärmebehandlung unterworfenen Teil ihre gegebenenfalls in der Wellungsrichtung vorhandene Anfangsorientierung bzw. -reckung zu 100 % beibehält, und daß die Orientierung in der Querrichtung zur Wellung nur sehr partiell vermindert ist. Hieraus folgt, daß die Wellplatte sehr vorteilhafte mechanische Eigenschaften in der eingeebneten Zone beibehält.

Wie bereits zuvor beschrieben, kann man die behandelte Platte zwischen den Stufen der Erwärmung und des Abkühlens mechanisch verformen z. B. durch Falten oder Biegen. Da sich die Platte jedoch dann in einem Halterahmen befindet, muß ein für diesen Vorgang angepaßter Schwenkrahmen verwendet werden. Die mechanischen Verformungen können jedoch in einfacherer und billigerer Weise nach dem Abkühlen der Platte und dem Herausnehmen aus ihrem Rahmen durchgeführt werden. Es wurde gefunden, daß die mechanische Verformung der Platte möglich ist, indem an sich auf dem Gebiet der Metallverarbeitung bekannte Kaltverformungsarbeitsweisen angewandt werden.

Das Abkühlen wird vorzugsweise bis auf einer Temperatur unterhalb von 65 ⁰C durchgeführt.

Das Falten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verform-

ten, gereckten Wellplatte kann ebenfalls sehr einfach nach dem Abkühlen und dem Herausnehmen aus dem Halterahmen durch ein streng

309844/0806

" ⁶" 23115b3

lokales Wiederaufwärmen der Achse der Faltung mit Hilfe eines warmen Metalldrahtes durchgeführt werden, welcher vorzugsweise einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm besitzt. Tatsächlich wurde gefunden, daß das hierbei an der Platte auftretende Zusammenziehen bzw. Schrumpfen längs der Drahtachse einige Millimeter nicht übersteigt und somit innerhalb annehmbarer Grenzen bleibt.

Als gereckte bzw. orientierte Wellplatte können beliebige gereckte Wellplatten eingesetzt werden, obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt auf gereckte Wellplatten mit einer Stärke in der Größenordnung von Hillimetern angewandt wird.

Unter wenigstens in der Querrichtung zur Wellung gereckten Wellplatten sind Wellplatten zu verstehen, welche durch Wellen von ebenen Platten erhalten wurden, die zuvor eine Zieh- bzw. Reckbehandlung von 30 bis 150 % und vorzugsweise von 60 bis 120 % in der Richtung senkrecht zur Wellung und bei einer solchen Temperatur erfahren haben, daß ein solches Ziehen bzw. Recken Orientierungsspannungen induziert, welche durch Wiederabkühlen der Platte eingefroren bzw. blockiert werden.

Es werden jedoch bevorzugt biaxial gereckte Wellplatten eingesetzt, welche durch Wellen von ebenen Platten erhalten wurden, welche zuvor unter denselben Bedingungen, wie oben aufgeführt, eine Reckbehandlung von 30 bis 150 % und vorzugsweise von 60 bis 120 % in zwei zueinander senkrechten Richtungen erfahren haben, wobei eine dieser Richtungen senkrecht zur Wellung verläuft. Tatsächlich wurde gefunden, daß man in diesem Fall am Schluß Produkte erhält, welche die besten mechanischen Eigenschaften aufweisen.

309844/0806

Bezüglich der Art des plastischen Materials, welches die gereckte, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren veränderte Wellplatte bildet, sei darauf hingewiesen, daß man jedes beliebige thermoplastische Material, das zur Herstellung solcher Platten geeignet ist, anwenden kann. Die Verwendung von gereckten Wellplatten, welche aus Harzen auf Grundlage von Polyvinylchlorid oder von Copolymer!säten des Vinylchlorids mit mehr als 50 Mol.-% Vinylchlorid in ihrem Molekül hergestellt wurden, ist jedoch bevorzugt.

Falls die biaxial gereckten Wellplatten aus einem Harz auf Grundlage eines Vinylchloridpolymeren bestehen, wird das örtliche Wiederaufwärmen der zu verformenden Platte so durchgeführt, daß die erwärmte Zone bis auf eine zwischen 80 C und 130 ⁰C und vorzugsweise zwischen 110 ⁰C und 130 ⁰C liegende Temperatur gebracht wird.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren ganz besonders bei der Herstellung von Abschlußstücken für Dachbeläge oder Schindelbeläge vorteilhaft ist, sei darauf hingewiesen, daß es jedoch auch zur Herstellung anderer Gegenstände wie von Oberlichtern oder von Rahmenauflagen aus gereckten Wellplatten geeignet ist.

Das Profil der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren, gereckten Wellplatten kann beliebig sein, z. B. sinusartig oder trapezförmig.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels zur Herstellung eines Firstziegels näher erläutert. Bei dieser Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; in der Zeichnung zeigen:

309844/0806

Fig. 1 bis J in perspektivischer Ansicht die Entwicklung, welche eine biaxial gereckte Ausgangswellplatte erfährt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Halterahmens ;

Fig. 5 eine Frontansicht der Vorrichtung, welche

zur Durchführung der ersten Stufe der Dachziegelherstellung verwendet wird.

Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, besteht das Ausgangsmaterial aus einer biaxial gereckten Wellplatte 1 aus Polyvinylchlorid mit einer Stärke von 1 mm, die ein trapezförmiges Profil aufweist. Diese Platte wurde erhalten, indem eine ebene Platte gewellt wurde, welche zuvor einem biaxialen Reckvorgang von 100 % bei 105 °C unterworfen worden war. Zu ihrer Verformung wird die Platte in einen Halterahmen eingelegt, der einen oberen Teil 2 und einen unteren Teil 3 aufweist, wie dies in der Fig. 4- dargestellt ist, und welche sich auf den äußeren Umfang der Platte 1 auflegen. Der Halterahmen ist aus Holz hergestellt.

Dann wird der Rahmen auf die schematisch in der Fig. 5 wiedergegebene Vorrichtung aufgesetzt, so daß sein unterer Teil auf den festen, mit dem Ständer 4 der Vorrichtung fest verbundenen Trägern ruht.

Der zum Halten der Platte in ihrem Rahmen während der Verformung erforderliche Druck wird durch den Teller 5 erreicht, der sich auf dem oberen Teil 2 des Rahmens abstützt und der mit einem hydraulischen Arbeitszylinder 6 fest verbunden ist, der einen Druck in der Größenordnung von 10 t entwickeln kann.

Venn die Scheibe 1 fest in ihrem Rahmen gehalten wird, werden Heizelemente wie regelmäßig angeordnete Infrarotheizer so in

309844/0806

Betrieb genommen, daß die zentrale Zone der Platte 1 auf eine Temperatur von 115 °C gebracht wird. Sobald diese Zone diese Temperatur erreicht hat, beobachtet man das Verschwinden der Wellen, sowie daß der zentrale Teil der Platte am Ende von etwa 15 Sekunden eben wird. In diesem Augenblick wird das Erwärmen abgestellt und die Platte beispielsweise durch ein Einblasen von frischer Luft abgekühlt, welche durch länge dem unteren Umfang des Rahmens angeordneten Köhren 8 zugeführt wird.

Wenn die Platte ausreichend abgekühlt ist, z. B. wenn ihr erwärmter Teil sich unter 65 C befindet, wird der Teller angehoben und die Platte freigegeben, welche zu diesem Zeitpunkt die in der Fig. 2 dargestellte Form aufweist. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Platte einen zentralen, ebenen Streifen 9 aufweist, während die beiden äußeren Teile, welche durch den Halterahmen geschützt waren, ihre Wellung beibehalten haben.

Auf dem mittleren Teil der ebenen Zone 9 der verformten Platte wird anschließend ein warmer Metalldraht 10 (siehe Fig. 2) aufgelegt, um das plastische Material an der Stelle zu erweichen, wo die Platte gefaltet werden soll, um den Dachziegel zu erhalten, wie er in der Fig. 3 dargestellt ist.

Anstelle des Faltens der Platte im mittleren Teil der ebenen Zone 9 kann man die Platte auch zerschneiden und auf diese Weise zwei Abschlußziegel erhalten.

309844/0806

Claims

Patentansprüche

1.)Verfahren zum örtlichen Einebnen von Wellplatten aus in wenigstens quer zur Vellungsrichtung gerecktem, thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte örtlich an den einzuebnenden Stellen erwärmt, um sie auf eine Temperatur zwischen dem Einfrierbereich und der Temperatur der plastischen Verformung des Thermoplasten, aus welchem sie besteht, zu bringen, und daß man dann die Platte auf eine Temperatur unterhalb des Einfrierbereiches abkühlt, wobei ihr Zusammenziehen bzw. Schrumpfen vermieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte darüber hinaus mechanisch in der erwärmten Zone zwischen den Stufen des Erwärmens und des Abkühlens mechanisch deformiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte mechanisch durch Falten verformt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte mechanisch durch Biegen verformt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte örtlich bis zu dem Zeitpunkt erwärmt, zu dem sie eine ebene Form im erwärmten Teil angenommen hat.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Wellplatte einsetzt, welche durch ein Harz auf Basis eines Vinylchloridpolymeren gebildet wird.

309844/0806

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte so erwärmt, daß sie örtlich auf eine Temperatur oberhalb 80 C und insbesondere zwischen 110 ⁰C und 130 ⁰C gebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte während ihrer Erwärmung mittels eines Rahmens hält, der aus einem wenig wärmeleitenden Material hergestellt ist.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Rahmen verwendet, welcher aus Holz hergestellt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Rahmen einen Schwenkrahmen verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte nach dem Abkühlen mechanisch zusätzlich verformt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß man die Platte mechanisch durch Kaltbiegen verformt.

13· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß man die Platte mechanisch durch Falten bzw. Biegen verformt, nachdem man die FaIt- bzw. Biegestelle durch Inkontaktbringen mit einem warmen Metalldraht von einem Durchmesser zwischen 0,5 his 5 πκη erwärmt hat.

309844/0806

14. Gegenstände aus Wellplatten aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß sie örtlich nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingeebnet worden sind.

15* Elemente für Dachbeläge, insbesondere Dachziegel, Abschlußziegel, Anschlußziegel und Oberlichter, hergestellt aus Wellplatten aus thermoplastischem Material nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 13.

309844/0806

Le e rs e 11 e