DE877195C

DE877195C - Method and device for the production of curved transparent panels from thermoplastics

Info

Publication number: DE877195C
Application number: DEG1733A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Aircraft Corp
Current assignee: Goodyear Aircraft Corp
Priority date: 1946-05-01
Filing date: 1950-04-28
Publication date: 1953-05-21
Also published as: NL70140C; BE471075A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gewölbter Durchsichtsscheiben aus thermoplastischen Kunststoffen Zusatz zum Patent 83\5942 Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des in dem Patent 835 942 angegebenen Verfahrens sowie der zu seiner Durchführung entwickelten Vorrichtung. Das Hauptpatent bezieht sich auf die Herstellung gewölbter Durchsichtsscheiben aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere von Stromlinienhauben für Flugzeuge, wobei die Ausgangsplatte erwärmt und an den Rändern in einen Rahmen eingespannt wind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Platte mittels Schleuderkraft erfolgt, indem der Rahmen mit der eingespannten erwärmten Platte mit einem solchen Radius und einer solchen Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt wird, daß die zur Verformung erforderlichen Schleuderkräfte wirksam werden, wobei der Drehsinn vorzugsweise so gewählt wird, daß während der Verformung der Luftstrom die Scheibe in gleicher Richtung überstreicht wie im späteren praktischen Betrieb. Method and device for the production of curved see-through panes Made of thermoplastics, addendum to patent 83 \ 5942 The invention relates to a development of the method specified in the patent 835 942 as well as the to its implementation developed device. The main patent relates to the Manufacture of curved see-through panels from thermoplastics, in particular of streamlined canopies for aircraft, the output plate being heated and attached to the Edges clamped in a frame, and is characterized in that the Deformation of the plate by means of centrifugal force takes place by clamping the frame with the heated plate with such a radius and speed in rotation is offset so that the centrifugal forces required for deformation are effective, wherein the direction of rotation is preferably chosen so that during the deformation of the Air flow sweeps over the pane in the same direction as in the later practical Operation.

Die Weiterbildung gemäß der Erfindung bezweckt vor allem die Herstellung von unsymmetrischein gewölbten Durchsichtsscheiben mittels Schleuderverfahrens, was dadurch ermöglicht wird, daß erfindungsgemäß zur Erzeugung unfsymmetrisch gewölbter Scheiben die Ausgangsplatte unsymmetrisch in den Rahmen eingespannt und in dieser Lage um die Drehachse geschleudert wird, wobei zweckmäßig die Längskanten der Platte etwa parallel und mit einstellbarem Radius in bezug auf die Drehachse liegen. The development according to the invention is primarily aimed at manufacture of asymmetrically curved see-through panes using the centrifugal method, which is made possible by the fact that according to the invention for the production of asymmetrically curved Slices the output plate clamped asymmetrically in the frame and in this Position is flung around the axis of rotation, the longitudinal edges of the plate being useful approximately parallel and with an adjustable radius with respect to the axis of rotation lie.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird eine zweite Platte in entgegengesetzter unsymmetrischer Lage eingespannt und geschleudert und dann mit der das Spiegelbild darstellenden, zuerst geschleuderten Scheibe zu einem einheitlichen Werkstück zusammengefügt. According to a further feature of the invention, a second plate in opposite asymmetrical position clamped and thrown and then with the first flung disc that represents the mirror image into a uniform Workpiece joined together.

Hierdurch wird die Herstellung von optisch einwandfreien, stromlinienförmigen Scheiben von verhältnismäßig großer Breite, aber geringer Höhe und parabolischem Querschnitt ermöglicht, die bisher nicht unmittelbar erzeugt werden konnten. Die entsprechend dem Erfindungsvorschlage vorgenommene Herstellung von zwei halben Scheiben, deren jede an sich unsymmetrisch ist, im Schleuderverfahren und die anschließende Zusammenfügung der beiden Scheibenhälften zu der gewünschten Endform stellt daher eine sowohl einfache als auch billige Lösung dieser Aufgabe dar. This makes the production of visually flawless, streamlined Discs of comparatively great width, but small in height and parabolic Cross-section allows that could not be generated directly up to now. the production of two half discs made in accordance with the proposal of the invention, each of which is inherently asymmetrical, in the centrifugal process and the subsequent The joining of the two halves of the disk to the desired final shape therefore provides a simple and cheap solution to this problem.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist zweckmäßig so ausgebildet, daß der unsymmetrisch ausgebildete Rahmen mittels zweier einstellbaren Scherengliederpaare mit zwei Armen, vorzugsweise mit einstellbarem Radius und Neigungswinkel, auf einer Drehachse gelagert ist, wobei die Längsrichtung ,des Rahmens annähernd parallel zur Drehachse liegt und die Arme insbesondere mit einstellbaren Gegengewichten versehen sind. Zur Herstellung von aus zwei Hälften zusammengesetzten Scheiben werden zwei entgegengesetzt ausgebildete Rahmen verwendet, deren jeder im wesentlichen einem Halbschnitt der herzustellenden Scheibe entspricht. The device for performing the method according to the invention is expediently designed so that the asymmetrically designed frame by means of two adjustable pairs of scissor links with two arms, preferably with an adjustable one Radius and angle of inclination, is mounted on an axis of rotation, the longitudinal direction , the frame is approximately parallel to the axis of rotation and the arms in particular with adjustable counterweights are provided. For making from two halves composite panes, two oppositely designed frames are used, each of which corresponds essentially to a half-section of the disc to be produced.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Sch,leugdervorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach LinieII-II der Fig. I, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Rahmens Ider Fig. I, 2 in vergrößertem Maßstabe, Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Verbindung der Scherenglieder zum Einstellen des Rahmens, Fig. 5 eine Seitenansicht der Teile der Fig. 4, Fig. 6 eine aus zwei unsymmetrischen Hälften zusammengesetzte Durchsichtsscheibe. In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely Fig. 1 shows a view of the denier device, Fig. 2 shows a cross section according to line II-II of Fig. I, Fig. 3 is a perspective view of the frame 1, 2 on an enlarged scale, FIG. 4 an enlarged view of the connection of the scissor members for adjusting the frame, Fig. 5 is a side view of the parts 4, 6 show a see-through pane composed of two asymmetrical halves.

Die Vorrichtung zum Schleudern unsymmetrischer Durchsichtsscheiben besteht aus einem Gestell II, auf dem mittels der Lager 30 die Drehachse 10 angeordnet ist, die beispielfsweise über die angedeutete Scheibe 12 in Umdrehung versetzt werden kann. Mit der Achse 10 sind einstellbar die beiden Arme 27 und 28 verbunden, die den-Schleuderrahmen 100 tragen. Dieser Rahmen besteht aus den unsymmetrisch geformten Stirngliedern 110 und 120 sowie den ebenfalls unsymmetrischen und kurvenförmigen Längsgliedern I3 und 140, die durch die beiden Querglieder I50, I6 versteift sind. An diesen ouergliedern greifen die beiden Scherengliederpaare I7, I8 und Ig, 20 an, die die Einstellung der Schwerpunktilage des Rahgens 100 je nach der gewünschten Verformung vorzunehmen gestatten. Die Scherenglieder I7, -und I9, 20 haben Längsschlitze23 und auf ihren flachen, nach außen gerichteten Oberflächen eine Verzahnung 24. An den Kreuungsstellen eines jeden Scherengliederpaares wird dieses durch zwischengefügte, ebenfalls gezahnte und vorzugsweise U-förmige Laschen 25 mittels eines durch die Laschen und Schlitze gesteckten Bolzens 26 mit dem Ende des zugehörigen Armes 27 bzw. 28 verschraubt. Durch die Verzahnungen 24 wird ein Gleiten der Befestigungsbolzen26 in den Schlitzen 23 sicher verhindert. Die Einstellung der Scherenglieder wird im allgemeinen so vorgenommen, daß die Mittellinien der Arme 27, 28 im wesentlichen durch die Schwerpunktlinie von dem mit der Scheibe S versehenen Rahmen 100 verläuft. Zur Sicherung und Erleichterung der Rahmeneinstellung können ferner zwischen den Armen 27 bzw. 28 und einem oder mehreren der Scherenglieder 17 bis 20 geeignete Einstellmittel, z. B. in Form von Spannschlössern I5, vorgesehen sein. Zum Massenausgleich während des Schleudervorganges sind auf der dem Rahmen 100 abgewendeten Seite die Arme 27, 28 mit einstellbaren Gegengewichten 14 versehen. The device for centrifuging asymmetrical see-through panes consists of a frame II on which the axis of rotation 10 is arranged by means of the bearings 30 is, which are set in rotation, for example, via the indicated disk 12 can. With the axis 10, the two arms 27 and 28 are adjustably connected, the carry the sling frame 100. This frame consists of the asymmetrically shaped End links 110 and 120 as well as the asymmetrical and curved ones Longitudinal members I3 and 140, which are stiffened by the two cross members I50, I6. The two pairs of scissor links I7, I8 and Ig, 20 grip these upper links that the setting of the center of gravity of the frame 100 depending on the desired Allow deformation to take place. The scissor links I7, -and I9, 20 have longitudinal slots23 and a toothing 24 on their flat, outwardly facing surfaces the crossing points of each pair of scissor links this is achieved by interposed, also toothed and preferably U-shaped tabs 25 by means of a through the Lugs and slots inserted bolt 26 with the end of the associated arm 27 or 28 screwed. The teeth 24 enable the fastening bolts 26 to slide in the slots 23 reliably prevented. The setting of the scissor links is in generally made so that the center lines of the arms 27, 28 substantially runs through the center of gravity line of the frame 100 provided with the pane S. To secure and facilitate the frame setting can also be between the Arms 27 or 28 and one or more of the scissor members 17 to 20 suitable Adjusting means, e.g. B. in the form of turnbuckles I5 may be provided. For mass balancing during the spinning process are on the side facing away from the frame 100 Arms 27, 28 are provided with adjustable counterweights 14.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung können, insbesondere je nach Ausbildung und Einstellung der Längskantenglieder 13 und I40 des Rahmens 100 in bezug auf die Drehachse lo, unsymmetrische Verformungen erzielt werden, die mit bekannten Verfahren nicht ohne weiteres hergestellt werden können. Insbesondere trifft dies auf niedrige und breite Formkörper, entsprechend der Darstellung -der Fig. 6, zu, die nur mittels der Erfindung erzeugt werden können. Während beim Schleudervorgang mit einem Rahmen mit symmetrisch zur Drehachse liegenden Längskanten gewöhnlich Formkörper größerer Länge erzeugt werden, die mindestens halb so hoch wie breit sind, können mittels der Erfindung Gegenstände geformt werden, deren Höhe geringer als die Hälfte ihrer Breite ist, sowie vorzugsweise solche Gegenstände, deren Herstellung in einem Stück nur schwierig ausführbar ist. With the method and the device according to the invention, in particular depending on the design and setting of the longitudinal edge links 13 and I40 of the frame 100 with respect to the axis of rotation lo, achieved asymmetrical deformations that cannot be easily produced using known processes. This applies in particular to low and wide moldings, as shown -to Fig. 6, which can only be generated by means of the invention. While at Spin process with a frame with longitudinal edges symmetrical to the axis of rotation Usually moldings of greater length are produced, which are at least half as high how wide, objects can be shaped by means of the invention, their height is less than half of its width, and preferably such objects whose production in one piece is difficult to carry out.

Die durch Schleudern hergestellten Formkörper haben im wesentlichen einen parabolischen Querschnitt, dessen Ausbildung von der Art der ver--wendeten Ausgangsplatte, ihrer Temperatur, der Lage des Schleuderrahmens zu seinen Haltearmen bzw zur Drehachse, ferner von der Dauer und Geschwindigkeit des Schleudervorganges sowie gegebenenfalls weiteren Faktoren abhängt. The moldings produced by centrifugation essentially have a parabolic cross-section, the formation of which depends on the type of used Starting plate, its temperature, the position of the centrifugal frame in relation to its support arms or the axis of rotation, as well as the duration and speed of the spin process as well as other factors, if applicable.

Während die Kantenumrisse des zu formenden 'Gegenstanides durch die Umrisse des verwendeten Schleuderrahmens gegeben sind, in den die Ausgangsplatte eingespannt wird, erfährt der zwischen den Kanten liegende Werkstoff während des Schleuderns eine Verformung, deren Ausmaß durch die richtige Einstellung des Rahmens sowie der Temperatur der Ausgangsplatte während des Schleudervorganges bedingt ilst. So wird, wenn man die Längskante I40 des Schleuderrahmens, in deren Nähe eine schärfere Querschnittskrümmung ge- wünscht wird, in einen größeren Abstand von der Drehachse bringt als die andere Längskante I3, die Schleuderkraft auf dieser Seite größer, so daß auf der anderen Seite eine stärkere Krümmung, also eine größere Verformung erreicht wird. Erforiderlichenfalls können zur Erzielung der gewünschten Verformung verschiedene Einstellungen vorgenommen werden. Durch Verlagerung des Schnittpunktes der den Rahmen tragenden Scherenglieder läßt sich dieser immer so einstellen, daß die gewünschte Verformung erreicht wird und daß die Mittellinien der den Rahmen tragenden Arme 27, 28 im wesentlichen durch den Querschnittsschwerpunkt der umlaufenden Teile geht, so daß Überbeanspruchungen vermieden werden. While the edge outlines of the 'object to be formed by the Outlines of the centrifugal frame used are given, in which the starting plate is clamped, the material lying between the edges experiences during the Skidding a deformation, the extent of which can be achieved with the correct setting of the frame as well as the temperature of the starting plate during the spinning process. So if you move the longitudinal edge I40 of the centrifuge frame, a sharper one near it Cross-sectional curvature wishes is at a greater distance from the axis of rotation brings the centrifugal force on this as the other longitudinal edge I3 Side larger, so that on the other side a stronger curvature, i.e. a larger one Deformation is achieved. If necessary, can help achieve the desired Deformation various settings can be made. By relocating the At the point of intersection of the scissor links carrying the frame, this can always be so adjust that the desired deformation is achieved and that the center lines of the arms 27, 28 carrying the frame essentially through the cross-sectional center of gravity of the rotating parts goes, so that overstressing is avoided.

Zwecks Herstellung von aus zwei unsymmetrischen Hälften zusammengesetzten Formkörpern, beispielsweise der in Fig. 6 gezeigten Art, werden die beiden unsymmetrischen Hälften mittels entgegengesetzt ausgebildeter Rahmen durch Schleudern geformt und dann nach Zurichtung ihrer Kanten, z. B. durch Verkleben, miteinander verbunden. For the production of two halves that are not symmetrical Shaped bodies, for example of the type shown in FIG. 6, are the two asymmetrical ones Halves formed by means of oppositely designed frames by spinning and then after finishing their edges, e.g. B. by gluing, connected to each other.

Als Werkstoff für das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich jeder thermoplastische Kunststoff; in der Praxis haben sich insbesondere Polyakrylsäureester, und zwar das unter der Bezeichnung Plexiglas bekannte Methylmethakrylat thervorragend bewährt. Anyone is suitable as a material for the method according to the invention thermoplastic plastic; In practice, especially polyacrylic acid esters, namely the methyl methacrylate known under the name plexiglass is excellent proven.

PATNTANSPROCHE: I. Verfahren zum Herstellen von gewölbten Durchsichtsscheiben aus thermoplastischen Kunststoffen, bei dem die erwärmte Aulsgangsplatte an wenigstens zwei gegenüberliegenden Kanten in einen Rahmen eingespannt und dann mittels Schleuderkraft verformt wird, gemäß Patent 835 942, dadurch geheunzeichnet, daß zur Erzeugung unsymmetrisch gewölbter Scheiben die Ausgangsplatte unsymmetrisch in dem Rahmen (Ioo) eingespannt und in dieser Lage um die Drehachse (Io) geschleudert wird, wobei zweckmäßig die Längskanten der Platte etwa parallel und mit einstellbarem Radius in bezug auf die Drehachse (I0) liegen. PATNTANSPROCHE: I. Method of making domed see-through panels made of thermoplastics, in which the heated exit plate at least two opposite edges clamped in a frame and then by means of centrifugal force is deformed, according to patent 835 942, characterized in that asymmetrical to generate Arched panes clamp the output plate asymmetrically in the frame (Ioo) and is thrown around the axis of rotation (Io) in this position, the expedient Longitudinal edges of the plate approximately parallel and with an adjustable radius with respect to the Axis of rotation (I0).

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that a second Plate is clamped and thrown in the opposite asymmetrical position and then to one with the first made disc representing the mirror image uniform molded body is assembled.

3. Device for performing the method according to claim I and 2, characterized in that the asymmetrically designed frame (Ioo) by means of two adjustable pairs of scissor links (17, I8 or I9, 20) with two arms (27, 28), preferably with adjustable radius and angle of inclination, on an axis of rotation (ro) is mounted, the longitudinal direction of the frame (red) approximately parallel to the axis of rotation (I0) lies and. the arms (27, 28) in particular with adjustable counterweights (I4) are provided.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the scissor members to adjust the center of gravity of the frame (I oo) from two slotted (23) and toothed (24) rails (I7, I8 or I9, 20) are made by also toothed Lugs (25) screwed to the arms (27) sitting on the pivot axis (ro) (26) are, with which at least one of the rails (I8 or 20) of each pair of scissors through adjustable connecting links (I5) to determine the angular position is.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that two oppositely designed frames (100) are used to produce the disc each of which is essentially a half-section of the disc to be produced is equivalent to.

6. Apparatus according to claim 3 to 5, characterized in that one of the longitudinal edges (I40) of the frame is in the radially outermost point of the in cross-section approximately semi-parabolic body is located.

7. Apparatus according to claim 3 to 6, characterized in that at least two opposite edges of the heated starting plate with the frame (Ioo) are connected during the spin process.

Attached publications: German patent specifications No. 721 419, 725 6I2.