NL9300516A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van lichtpanelen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van lichtpanelen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van lichtpanelen volgens de aanhef van conclusie 1, alsmede op een inrichting voor het vervaardigen van dergelijke panelen.

Een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van lichtpanelen is bekend uit de PCT-aanvrage nr. 9208593. Volgens de hierin beschreven werkwijze worden door openingen in de bodem van een mal van een vezelvoorraad afkomstige vezeleinden gestoken, wordt de mal vervolgens gevuld met een laag van een giet- of spuitbaar en snelhardend materiaal voor het vormen van de drager, wordt de drager na voldoende te zijn uitgehard uit de mal gelost en verwijderd, en worden de vezels op de gewenste lengte afgesneden.

Een dergelijke werkwijze heeft als nadeel, dat de vezels na verloop van tijd gemakkelijk in de openingen in de malbodem vastgekleefd raken als gevolg van in de openingen gelopen kunsthars. Hierdoor zal telkens na het vervaardigen van een aantal lichtpanelen de mal moeten worden gereinigd, en zullen de vezels opnieuw door de openingen in de malbodem moeten worden gestoken.

De uitvinding beoogt dit nadeel te ondervangen door een verbeterde werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van lichtpanelen te verschaffen. Daartoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding de kenmerken van conclusie 1, terwijl gunstige uitvoeringsvormen ervan in de onderconclusies 2...7 zijn omschreven. In conclusies 8...12 is een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze beschreven.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding heeft ten opzichte van de in voornoemde PCT-aanvrage beschreven werkwijze het bijkomende voordeel, dat bij gebruikmaking van gelijke materialen de werkwijze volgens de huidige uitvinding sneller kan worden uitgevoerd dan de bekende werkwijze, bijvoorbeeld een factor 3 sneller. Daarnaast is het mogelijk met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding lichtpanelen te vervaardigen met een kleinere dikte.

Overeenkomstig een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt voor de drager geschuimd kunststof toegepast. Aldus kunnen bij voorbeeld lichtgewicht plafondplaten voor verlichtingsdoeleinden worden vervaardigd, waarbij de lichtgeleidingsvezels volgens een al dan niet regelmatig patroon zijn aangebracht. Het is natuurlijk eveneens mogelijk een dergelijk paneel te vervaardigen met een twee-laags structuur, te weten: een eerste dunne laag uit massief kunststof en daaroverheen een laag uit geschuimd kunststof. De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van een tekening; hierin toont:

Fig. 1 A-H op schematische wijze de opeenvolgende stappen van een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding;

Fig. 2 A-C op schematische wijze een methode voor het bundelen van vezels;

Fig. 3 op schematische wijze een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het seriematig vervaardigen van lichtpanelen volgens de uitvinding;

Fig. 4 op schematische wijze een andere uitvoeringsvorm van een gietmal, en

Fig.5 A-E op schematische wijze een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

In fig. 1 A-H zijn op schematische wijze de opeenvolgende stappen van een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding afgeheeld.

Fig. IA toont hoe een mal 1 door een gietinrichting 2 wordt gevuld met een vloeibare en snel hardende kunststof 3 ter vorming van de drager voor lichtgeleidingsvezels 4 in de mal 1, die in fig. 1B zijn getoond.

Fig. 1B geeft een situatie weer, waarin de lichtgeleidingsvezels 4 reeds door de (niet weergegeven) openingen in een patroonplaat 5 zijn gestoken volgens een vooraf bepaald patroon. Hiertoe kan de patroonplaat 5 zijn voorzien van openingen, die overeenkomen met dit patroon. Het is echter ook mogelijk, dat de patroonplaat 5 een regelmatige verdeling van openingen heeft, en dat het gewenste patroon wordt verkregen door de vezels 4 overeenkomstig dit patroon door de patroonplaat 5 te steken. Anderzijds kan er bij een patroonplaat met regelmatig verdeelde openingen ook door elke opening een lichtgeleidingsvezel zijn gestoken, waarbij dan ter verkrijging van het gewenste patroon slechts die vezels worden doorgestuurd die nodig zijn om het patroon te verwezenlijken.

In het geval, dat verschillende lichtgeleidingsvezels 4 in het lichtpaneel verschillende kleuren dienen uit te stralen en/of niet alle tegelijkertijd dienen op te lichten, kunnen de gemeenschappelijke lichtgeleidingsvezels 4 met behulp van daartoe geschikte middelen 6, bij voorbeeld buizen, tot afzonderlijke vezelbundels worden gebundeld. Daarentegen is het ook mogelijk die vezels 4, welke tot een bundel dienen te worden samengenomen, tegelijkertijd door door de patroonplaat 5 te sturen om ze vervolgens tot een bundel samen te nemen, en dit proces een zodanig aantal malen te herhalen als er te vormen bundels zijn; dit proces is zeer schematisch weergegeven in fig. 2 A-C. Ook is het denkbaar de patroonplaat 5 zodanig splitsbaar uit te voeren, dat door het splitsen ervan die vezels 4 worden afgezonderd van de grote verzameling vezels, die tot afzonderlijke bundels dienen te worden verenigd.

Fig. 1C toont hoe in een volgende stap van de werkwijze volgens de uitvinding de al dan niet gebundelde vezeluiteinden opzij worden gehaald, terwijl de patroonplaat omlaag wordt bewogen en de vezels in de mal 1 met de nog vloeibare kunststof 3 worden gedompeld, een situatie zoals is weergegeven in fig. 1D. Hierbij kan de mal 1 zijn voorzien van een (niet nader afgebeelde) zijdelingse uitsparing voor de opname van vezels/vezelbundels.

Bij een enigszins verhoogde temperatuur van de nog vloeibare kunststof 3 in de mal 1, bij voorbeeld ca. 80 °C, zullen de in de kunststof 3 gedompelde vezels 4 enigszins verweken, terwijl, indien de patroonplaat 5 een voldoende kleine afstand tot het kunststofniveau in de mal 1 heeft, de uit de kunststof tredende naar de patroonplaat 5 gerichte lichtgeleidingsvezels 4 na enige tijd een in hoofdzaak ten opzichte van het kunststofniveau loodrechte oriëntatie zullen aannemen, zoals is afgebeeld in fig. IE.

In fig. 1F wordt, nadat de kunststof 3 in de mal 1 voldoende is uitgehard, de patroonplaat 5 omhooggebracht en in de uitgangspositie ervan teruggebracht.

Hierna worden met geschikte snijmiddelen 7 (fig. 1G) de lichtgeleidingsvezels 4 nabij de kunststof drager doorgesneden. Hiertoe kunnen, zoals eveneens in voornoemde PCT-aanvrage is beschreven, op gunstige wijze een lasertoestel danwel een verwarmd ultrasoon trilmes worden aangewend.

Tenslotte wordt de drager met de vezels 4 uit de mal 1 gelost, zoals is af geheeld in fig. 1H, waarna eventuele afwerking van het aldus gevormde lichtpaneel kan geschieden.

In fig. 3 wordt op zeer schematische wijze getoond hoe de eerder beschreven werkwijze kan worden uitgevoerd in een inrichting 8 voor het seriematig vervaardigen van lichtpanelen. In een eerste gedeelte 9 van de inrichting 8 vindt het vullen van de mal 1 met de vloeibare kunststof plaats. Nadat de mal 1 is gevuld, wordt deze door daartoe geschikte verplaatsingsmiddelen 10 naar het tweede gedeelte 11 van de inrichting 8 tot onder de vezels 4 gebracht, welke vezels 4 reeds opzij kunnen zijn gehaald. Hierna vindt het in de mal 1 inbrengen van de vezels 4 tot en met het nabij het drageroppervlak doorsnijden van de uit het drageroppervlak tredende lichtgeleidingsvezels 4 plaats. Tegelijkertijd zal een in het eerste gedeelte 9 van de inrichting 8 gebrachte lege mal 1 kunnen worden gevuld. Na het doorsnijden van de lichtgeleidingsvezels 4 en het vullen van een volgende mal 1 zal er weer een verplaatsing van de mallen 1 plaatsvinden voor het uitvoeren van een volgende stap in de werkwijze volgens de uitvinding. Deze bestaat uit het na het voldoende uitharden van de kunststof 3, uit de mal 1 lossen en verwijderen in een derde gedeelte 12 van de inrichting van het elders gevormde paneel.

De hiervoor beschreven mallen kunnen een groot aantal malen worden hergebruikt. Het is echter ook mogelijk, dat als mal een vorm wordt gebruikt die na het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding deel zal uitmaken van het lichtpaneel. In plaats van het uit de mal 1 lossen van de drager met vezels 4 zal dan de vorm met drager en vezels uit de inrichting 8 worden verwijderd, en zal een nieuwe lege vorm in de inrichting 8 gereed worden gezet om te worden gevuld. Anderzijds is het ook mogelijk, dat bij voorbeeld slechts een bepaald vooraf vervaardigd gedeelte van het te vormen lichtpaneel voor het vullen van de mal 1 reeds in de mal 1 wordt geplaatst.

Fig. 3 toont voorts hoe de lichtgeleidingsvezels 4 van een vezelvoorraad 13, bestaande uit een groot aantal spoelen 14 met lichtgeleidingsvezels 4, via (niet weergegeven) geleidingsmiddelen naar het vezelmanipulatiegedeelte 11 van de inrichting 8 volgens de uitvinding worden geleid.

Hoewel hiervoor is beschreven, dat de vezels 4, alvorens het paneel wordt gelost uit de mal 1, worden doorgesneden, is het ook mogelijk, de plaat eerst te lossen uit de mal 1, vervolgens zijwaarts te verplaatsen ten opzichte van de patroonplaat 5, zodat de vezels 4 in feite weer gereed zijn om in een mal 1 met vloeibare kunststof te worden gedompeld. Na het onderdompelen van deze vezels 4 in de dan reeds gereedstaande volgende mal 1 met vloeibare kunststof kunnen de vezels van het reeds uitgeharde paneel worden doorgesneden.

Fig. 4 toont op schematische wijze een andere uitvoeringsvorm van de mal 1. De bodem daarvan is voorzien van een opening 15, waardoorheen de vezelbundel wordt gestoken, waarbij de vezeluiteinden met een zakje 16 of dergelijke zijn omhuld, dat op de rand van de opening aansluit om het uitlopen van de kunststof te verhinderen. De in het zakje lopende kunststof zal na verharding de vezelbundel bij elkaar houden en aldus een lichtinstraalkop vormen. Het zal duidelijk zijn, dat ook verscheidene openingen kunnen worden aangebracht, wanneer afzonderlijke vezelbundels moeten worden gevormd.

Fig. 5 A-E toont in een aantal stappen een alternatieve werkwijze voor het vervaardigen van lichtpanelen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een mal 1 die is voorzien van een opening 15 in de bodem. In een eerste, in fig. 5A weergegeven stap is een lichaam 17 met de vorm van een hol omwentelingslichaam, vervaardigd uit een soepel en rekbaar materiaal, bijvoorbeeld latex-siliconenrubber, door de opening 15 in de malbodem gestoken. De afmetingen van het lichaam 17 zijn zodanig, dat enerzijds na het door de opening 15 steken in de malbodem ervan de opening 15 in hoofdzaak afdichtend is afgesloten door het ene uiteinde 18 van het lichaam 17, terwijl het andere uiteinde 19 van het lichaam 17 in ontspannen toestand in hoofdzaak gesloten is. Het uiteinde 19 van het lichaam 17 wordt vervolgens met behulp van een of meer (niet weergegeven) klauwen of dergelijke opgerekt en geopend, zoals bij 20 is getoond in fig. 5B. Fig. 5C laat zien hoe vervolgens de al dan niet in meerdere bundels samengenomen vezels 4 in de door het oprekken ontstane opening aan het andere uiteinde van het lichaam 17 worden gestoken. Door de met behulp van de klauwen ten behoeve van het oprekken uitgeoefende kracht op te heffen, zal de opening aan het uiteinde 19 van het lichaam 17 zich nauw om de vezels 4 sluiten, een situatie die in fig.5D is weergegeven. Fig. 5E toont tenslotte hoe door het omlaagbrengen van de patroonplaat 5 het lichaam 17 door de opening 15 in de malbodem naar de andere zijde van de malbodem wordt gedwongen. Het vullen van de mal 1 met de snel hardende kunststof kan op enig moment geschieden na het inbrengen van het lichaam 17 in de opening 15 en vóór het omlaag brengen van de patroonplaat 5.

Het is duidelijk dat anderzijds de vezels 4 na het in de opening 15 van de malbodem inbrengen van het lichaam 17 eerst tot een of meer vezelbundels worden samengenomen, welke bundels vervolgens na het vullen van de mal 1 met de vloeibare kunststof, met omlaagbrengen van de patroonplaat 5 tegen het andere uiteinde van het lichaam 17 kunnen worden gedrukt om aldus het lichaam 17 naar de andere zijde van de malbodem te doen omslaan, terwijl de bundels na het omslaan van het lichaam 17 erin zijn vastgeklemd.

Claims (12)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van lichtpanelen, die bestaan uit een plaat- of bladvormige drager met daarin volgens een bepaald patroon bevestigde lichtgeleidingsvezels, gekenmerkt door: - het overeenkomstig het bepaalde patroon door openingen in een patroonplaat (5) steken van de einden van lichtgeleidingsvezels (4), die van een vezelvoorraad (13) zijn afgenomen, - het vullen van een mal (1) met een laag van een giet- of spuitbaar en snel hardend materiaal (3) voor het vormen van de drager, - het inbrengen in de nog vloeibare massa (3) in de mal (1) van aan de van de vezelvoorraad (13) afgekeerde zijde van de patroonplaat (5) gelegen lichtgeleidingsvezels (4), - het uit de mal (1) geleiden van de vezeluiteinden, - het laten zakken van de patroonplaat (5) tot juist boven het niveau van de vloeibare massa (3) in de mal (1), - het in de uitgangspositie terugbrengen van de patroonplaat (5), nadat de kunststof (3) zodanig is verhard, dat de uit het naar de patroonplaat (5) gerichte drageroppervlak tredende lichtgeleidingsvezels (4) hun ten opzichte van genoemd drageroppervlak in hoofdzaak loodrechte oriëntatie behouden, - het nabij het naar de patroonplaat (5) gerichte drageroppervlak in de mal (1) doorsnijden van de uit de drager tredende vezels (4) , en - het uit de mal (1) lossen en verwijderen van het lichtpaneel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voorafgaande aan het inbrengen van de lichtgeleidingsvezels (4) in de nog vloeibare massa (3) in de mal (1) de aan de van de vezelvoorraad (13) af gekeerde zijde van de patroonplaat (5) gelegen lichtgeleidingsvezels (4) in een of meer bundels worden samengenomen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vezels (4) zijwaarts uit de mal (1) worden geleid.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat met het inbrengen in de nog vloeibare massa (3) in de mal (1) van aan de van de vezelvoorraad (13) afgekeerde zijde van de patroonplaat (5) gelegen lichtgeleidingsvezels (4) de vezeluiteinden via tenminste een opening (15) in de malbodem uit de mal (1) worden geleid en van een het uitstromen van de kunststof (3) verhinderende omhulling (16,17) worden voorzien.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de omhulling wordt gevormd door een de onderzijde van de malopening (15) afsluitend elastisch lichaam (17) , waarvan de bovenzijde (19) voor het invoeren van een vezelbundel wordt uitgerekt, en na het invoeren van de bundel wordt ontspannen en zich dan dichtend rond de bundel sluit.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de mal (1) of een deel daarvan een voorafgaand vervaardigd deel van de drager vormt.

7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat voor de drager geschuimd kunststof (3) wordt toegepast.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende middelen voor het opnemen van een of meer gietmallen, middelen voor het in een mal voeren van giet-of spuitbaar materiaal, middelen voor het toevoeren en verplaatsen van vezels, en middelen voor het verwijderen van het lichtpaneel, met het kenmerk, dat de vezelverplaatsingsmiddelen een patroonplaat (5) met patroonplaattransportmiddelen, vezelgrijp- en verplaatsings-middelen alsmede snijmiddelen (7) omvatten.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de vezelverplaatsingsmiddelen voorts vezelbundelmiddelen (6) omvatten.

10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van malverplaatsingsmiddelen (10).

11. Inrichting volgens een van de conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de mal (1) van een bodemopening (15) is voorzien, en dat middelen aanwezig zijn voor het in deze opening aanbrengen van een de vezelbundeleinden omringende omhulling (16), die het door deze opening (15) wegstromen van het giet-of spuitbare materiaal (3) verhindert.

12. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn, om een in de opening (15) van de mal (1) geplaatst dichtingslichaam (17) uit te rekken om een doorvoeropening voor een vezelbundel te vormen.