DE3107850A1

DE3107850A1 - Verfahren zur herstellung von kunststoffolienelementen

Info

Publication number: DE3107850A1
Application number: DE19813107850
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing.(grad.) 2053 Schwarzenbek Winter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1982-09-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolienelementen
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunststoffolienelementen. Diese Folienelemente bestehen aus einem Rahmen auf dem eine Kunststoffolie plan aufgebracht ist.
Anwendungsgebiete für diese Elemente sind Projektionswände, Trennwände jeder Art, plane Spiegel aus beschichteten Folien und anderes mehr.
Eine bevorzugte Anwendung finden die Folienelemente bei der Herstellung von hochgradig wärmeisolierenden Mehrscheibenverglasungen.
Die gute Wirksamkeit von Folien in Isolierel.menten ist bekannt und Gegenstand von Patenten und Patentneldungen.
(z.B. CH PS 351 095) Aufgabe der Erfindung ist es, ein in der industriellen Praxis wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolienelementen zu finden.
Bei der Herstellung der genannten Folienelemente entstehen Probleme, die üblicherweise nicht vorhersehbar sind und trotz größter Sorgfalt zu Mißerfolgen führen. Die Herstellung einer planen Folie setzt eine hochgradig gleichmäßige Verteilung der Zugsparnlung voraus. Der Angriff der Zugslealmung zum Spannen der Folie muß homogen, auf einer vollständigen Linie verteilt, erfolgen.
Punktförmiger Ansatz, auch bei großer Punktzahl, führt zu unbefriedigenden Ergebnissen.
Notwendig sind die in dieser Schrift "Klemmleisten" genannten Vorrichtungen, die auf der notwendigen Linie flächig aufgesetzt werden.
Da die Folien, außer bei Kreisflächen, biaxial gespannt werden, erfolgt auch eine Dehnung der Folie in Längsrichtung der Klemmleiste. Da eine normale Klemmschiene die notwendige Längenänderung nicht ausführen kann, treten Störungen im Spannungsfeld der Folie auf. Dies führt zu Verwellungen und bei durchsichtigen Folien zu <~ptischen Störungen.
Diese Störungen lassen sich weitgehend beseitigen, indem die Folie im Bereich der aufzusetzenden Klemmschiene in einem Maße vorgedehnt wird, wie dies für die ganze Folie vorgesehen ist.
Ein zweiter Weg zum erhalten einer homogenen Spannungsverteilung beim Vorspannen der Folie sind Klenunleisten, die die Längenänderung der Folie mitmachen könnnen.
Die Längenvergrößerung der Klemmleiste kann vor, während oder nach dem Vorspannen der Folie erfolgen. Längenveränderliche Klemaileisten können in vielfältiger Weise konstruiert werden.
Beispielsweise kann eine solche Klemmleiste in ihrem wesentlichen Teil aus einem gummielastischen Material bestehen.
Eine Spiralfeder in Verbindung mit einem gummielastischen Material stellt eine weitere Ausgestaltung dar.
Eine andere vorteilhafte Konstruktion besteht in ihren wesentlichen Teilen aus zickzack-förmig.angeordneten beweglichen Elementen. Eine Verringerung der Dicke dieser Klemmleiste, beispielsweise durch die Kräfte beim Spannen der Folie, führt zu einer automatischen Längenvergrößerung.
Bei einer weiteren beispielhaft angegebenen Ausführungsform wird die Längenvergrößerung durch Einpressen einer Vielzahl von Keilen erreicht. Die einzelnen Keile können auf einer Leiste angeordnet sein.
Die Klemmleisten müssen zur Ubertragung der Zugspannung vorübergehend fest mit der Folie verbunden werden. Dies geschieht erfindungsgemäß durch Anpressen mit dem Spannwerkzeug, welches die Zugkräfte zum Spannen der Folie übertragen soll. Durch eine besondere Ausgestaltung, z.B. durch eine Keilform, kann der Anpreßdruck automatisch mit der steigenden Zugspannung gesteigert werden.
Andere Methoden, die Klemmleiste mit der Folie zu verbinden, wie z.B. Klemmen mit einer gesonderten Kleimivorrichtung oder auch einfache Klebeverbindungen snd möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die längenveränderlichen Klemmleisten sind auf Grund ihres Aufbaues so modifizierbar, daß sie zum Spannen von Kreisflächen verwendet werden können. Durch Längenvergrößerung eines starren Ringes, der im Innenkreis anliegt, kann auf einfachem Weg ein sehr gleichmäßiges Spannen der Kunststoffolie erfolgen.
Der Rahmen, auf den die so vorgespannnte Folie aufgebracht wird, kann rund sein oder jede andere Form haben. Das Spannen der Folie kann neben dem Vergrößern der Kreisfläche auch biaxial erfolgen. In diesem Fall werden die Klemmleisteii gerade auf die Folie aufgesetzt und mit einem geeigneten Spannwerkzeug nach außen gezogen. Die Spannkräfte sind gleichmäßig auf der ganzen Seitenlänge verteilt. Das gerade Aufbringen der Klemmleiste und die Erhaltung dieser Ausrichtung beim Spannen erlauben eine einfache Konstruktion des Spannwerkzeuges und schließen Fehler weitgehend aus.
Die Planlage der homogen vorgespannten Folie, wie sie nach beiden beschriebenen Spannverfahren erreicht wird, bleibt beim Aufbringen der Folie auf einen Rahmen nur dann erhalten, wenn der aufnehmende Rahmen durch die Zugkräfte der Vor spannung nicht verformt wird. Dies ist ohne besondere Maßnahlnen nicht der Fall.
Es entstehen so Vcrwellungen und bei durchsicltigen Folien optische Störungen. Dieses Teilproblem bei der Herstellung hochwertiger Kunststoffolienelemente wird erfindungsgemäß durch Maßnahmen gelöst, die ein Verformen des Rahmens durch die Zugkräfte der Kunststoffolie verhindern. Die Herstellung eines hochgradigen starren Rahmens durch Erhöhen des Materialeinsatz wird wegen der damit verbundenen Unwirtschaftlichkeit nicht erörtert.
Die Starrheit des Rahmens kann erfindungsgemäß einmal durch Formgebung des Rahmens erreicht werden. Ein hervorragendes Beispiel ist hierfür die Kreisf,orm, die auch größere Zufspannungen ohne Formänderung aufnehmen kann.
Eine weitere wirtschaftlich sehr interessante Methode ist die Verwendung von Rahmen, deren Seiten sich elastisch durchbiegen lassen. Werden die Seiten dieser Rahmen mit der Kraft vorgespannt, mit der auch die vorgespannte Kunststoffolie angreifen wird, erfolgt nach Aufbringung der folie und Lösen der Italunenvorspannung keine Formänderung unter dem Einfluß der Folienvorspannung.
Die notwendige Vorspannung für den Rahmen kann punktförmig an den Seiten ansetzen. Die Größe der Zugspannung ist aus dem Elastizitätsmodul der Kunststoffolie, der Foliendicke, der Dehnung, der Kantenlänge des Rahmens und dessen Tnigheitsmomcnt leicht zugänglich. Nahen der kraftkontrollierten Vorspannung des Rahmens ist auch eine längenkont I rollierte @@@r@hbiegung der Rahmenseite zur Erzeugung der Rahmenvorspannung möglich.
Eine aufwendige Berechnung und Übertragung der Biegelinie für die Rahmenseite ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, da sich diese automatisch einstellt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber anderen bekannten Verfahren zur herstellung von Kunststoffolienelementen.
(OS 2850749, Patentanmeldung P 3049444.1) Ausführungsormen riir geeignete Rah@mn und deren Ausgestaltung sind in der Patentanmeldung P 5049444.1 beschrieben.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Das Verfahren betrifft die Herstellung von Kunststoff-Folienelementen, die aus einem Rahmen mit aufgebrachter, homogen gespannter Kunststoff-Folie bestehen.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Kunststoffolienelemente ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folie außerhalb des Rahmens homogen vorgespannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf einen Rahmen gebracht wird, der erfindungsgemäß durch Formgebung oder Vorspannung in der Lage ist, die Zugkräfte der vorgespannten Kunststoff-Folie ohne Formänderung aufzunehmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1.2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ubertragung der ZugspannunT auf die Kunststoff-Folie eine starre Klemmleiste verwendet wird, die erfindungsgemäß erst nach Vordehnung der Folie im Haftbereich der Klemmleiste auf diese aufgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1.2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ubertragung der Zugspannung auf die Kunststoff-Folie eine in jedem Teilabschnitt längenveränderliche Klemmleiste verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die längenveränderliche Klerninleiste im wesentlichen aus einem gummielastischen Kern besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die längenveränderliche Klemmleiste im wesentlichen aus einem gummielastischen Material und einer Spiralfeder besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die längenveränderliche Klemmleiste im wesentlichen aus im zick-zack angeordneten, beweglichen Bauteilen besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Längenveränderungen der Klemmleiste durch Einpressen von Keilen in die längendehnbare Klemmleiste erreicht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine längenveränderliche Klemmleiste beliebiger Konstruktion verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, 2, - 4-9 dadurch gekennzeichnet, daß d ie notwendige Längenänderung der L0ngenverblnderlichen Klenmleiste durch die Zukräfte beim Spannen der Kunststoff-Folie bewirkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1,2, - 4-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Längenänderung der Klemrnschiene unabhängig von der Aufbringung der Zugspannung bewirkt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 - 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmleiste vom Spannwerkzeug auf die Folie gepreßt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 - 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmleiste unabhängig vom Spannwerkzeug auf die Folie gebracht wird.
14. Verfahren nach 1,2, - 4 - 13 dadurch gekennzeichnet, daß die längenveränderliche Klemmleiste kreisförmig auf die Folie aufgebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß das Spannen der Folie durch Längenänderung eines starren Ringes, der am Innenkreis anliegt, erfolgt.

Die Längenänderung der Klemmleiste erfolgt automatisch durch die anliegenden Spannkräfte.
16. Verfahren nach Anspruch 1 - 13 gekennzeichnet dadurch, daß die Kleinnileisten gerade auf die Folien aufgebracht werden und beim Spannen in dieser Ausrichtung bleiben.
17. Verfahren nach Anspruch 1 - 16 dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Folie ohne weitere Maßnahmen auf einen runden Rahmen aufgebracht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 - 16 dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Folie auf einen nicht runden, elastisch verformbaren Rahmen aufgebracht wird, dessen Seiten mit einer Kraft nach innen vorgespannt wird, die durch die Vorspannung der Folie, durch deren Elastizitätsmodul, Dicke und durch die Länge der Seite gegeben ist.
19. Verfahren nach Anspruch 1 - 18 gekennzeichnet dadurch, daß die Vorspannung des Rahme:ls durch eine in der Mitte der Seite angreifende Kraft erzeugt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1 - 18 gekennzeichnet dadurch, daß die Vorspannung des Rahmens durch längenkontrollierte Einbiegung der Seiten erzeugt wird.