NO138514B - Fremgangsmaate og apparat til fremstilling av en dobbeltvegget enhet - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og apparat til fremstilling av en dobbeltvegget enhet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat til fremstilling av en dobbeltvegget enhet. Nærmere angitt angår fremgangsmåten fremstilling av dobbeltveggede enheter som er egnet til bruk som vindusruter. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er basert på en termoformningsteknikk.

Bruken av dobbeltveggede vinduselementer eller -enheter i bygninger

og kjøretøyer, f.eks. campingtilhengere, er velkjent for å for-

bedre varme- og lydisolasjonen av slike konstruksjoner. Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte til fremstilling av slike dobbeltveggede elementer eller enheter.

Nærmere bestemt er oppfinnelsen basert på en fremgangsmåte for fremstilling av en dobbeltvegget enhet, f.eks. et caravan-vindu, ut fra to tilpassede eller tilnærmet like plater av organisk termoplastmateriale, ved termoformning av i det minste en av de to plater som er blitt sammenføyet langs sin omkrets og ved påfølgende avkjøling av enheten og hvor den ene av platene blir forsynt med et luftinnløpshull. Kjente trekk ved en slik fremgangsmåte frem-

går av tysk patentsøknads-publikasjon DOS 1.913.463, som skal om-tales mer utførlig nedenfor. Det nye og særegne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at i det minste den annen plate blir myknet med varme og blir strukket bort fra platen med hull inntil den strukne plate kommer i berøring med en oppstående vegg-kant i avstand fra platen uten hull, hvilken vegg er innrettet til å danne en trykktetning mellom to delvolumer begrenset av den del av platen som ligger utenfor vegg-kanten, henholdsvis den del av platen som ligger innenfor vegg-kanten, og at berøring mellom platen og vegg-kanten blir opprettholdt ved anvendelse av vakuum på den del av platen som ligger utenfor den oppstående vegg-kant mens trykket på begge sider av den strukne plate innenfor vegg-kanten hurtig blir ut-

lignet for å bevirke at den strukne plate beveges tilbake til en stilling i det vesentlige parallelt med, men i avstand fra platen med hull.

Oppfinnelsen omfatter også et apparat til utførelse av fremgangsmåten. Nærmere angivelser av dette apparat samt de nye og særegne trekk ved dette er opptatt i patentkrav 2.

Tysk søknadspublikasjon DOS 1.913.4 63 omhandler primært en metode til å fremstille en beholder med parallelle sider ut fra to plater som hver omfatter et lag av fleksibelt, herdbart poly-mermateriale vedheftet til et lag av et hydrokarbon-materiale som sperreskikt, hvorunder hver av beholderens sider blir termo-formet separat. Det er også foreslått i publikasjonen at de to plater kan være sammenføyet før tilformnlngen. Denne tilformning blir så utført i henhold til den beskrevne generelle prosedyre hvorunder det anvendes former for å regulere konfigurasjonen av det ferdige produkt. Ved den spesielle metode hvorunder platene blir sammenføyet før tilformningen, blir platene beveget utad mot flatene i formene ved hjelp av en trykkdifferanse mellom formoverflåtene og den ytre overflate av platene. En slik metode kan resultere i at overflaten av de myknede plater får uønskede merker, hvis det ikke brukes kostbare og høyt polerte former. Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å unngå bruk av former

slik at det blir mulig å bibeholde uberørte overflater på de an-vendte plater av høy kvalitet. Dessuten reduseres arbeidsomkost-ningene sammenlignet med alternative metoder hvorunder forut til-dannede plater blir sammenføyet.

Oppvarmningen for mykgjøring av platen kan utføres før, efter eller samtidig med forbindelse av de to plater med hverandre. Fremgangsmåten kan f.eks. utføres slik at den oppvarmede plate bringes i berøring med den annen plate som kan være eller ikke er oppvarmet, og ved hjelp av en sammenklemningsanordning forbindes platene med hverandre idet der utøves trykk over det areal av platene som befinner seg i berøring med sammenklemningsanordningene. Al-ternativt kan platene forbindes med hverandre før sammenklem-

ning av platene i en ramme og det tilføres varme for mykgjøring av i det minste en av platene for å tillate termoforming av platen. Ved en annen alternativ utførelse samles platene i en sammenklemningsramme og det tilføres varme til rammen for sammen-binding av platene og ytterligere varme tilføres til i det minste en termoplastisk plate f.eks. under anvendelse av en transportabel infrarød stråleovn, for mykgjøring av platen i tilstrekkelig grad til termoformning av platen under utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Når det ovenfor er angitt at den strukne plate beveges tilbake

til en stilling i det vesentlige parallelt med platen med hull, utelukker ikke dette at formen av den del av den strukne plate som befinner seg innenfor kanten, kan reguleres noe ved innstil-ling av trykket på den ene eller annen side av denne del av platen.

Midlene til å forbinde platene med hverandre kan ganske enkelt bestå i at det anvendes trykk mot utvalgte arealer av de med varme mykgjorte plater som befinner seg i berøring med hverandre. Eventuelt kan det påføres et med varme aktiviserbart klebemiddel

i form av en oppløsning på overflaten av et utvalgt areal av i det minste den ene av platene og oppløsningen tillates å tørke for å danne en hinne av klebemiddel som kan aktiveres for å danne en forbindelse mellom platene når de ved oppvarmning myk-

gjorte plater sammenklemmes før termoformningsprosessen. Hvis platene som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen f.eks. består av polymetylmetacrylat, kan.der som et egnet klebemiddel anvendes Tensol No. 10 (Imperial Chemical Industries Limited). Tensol No. 10 er en oppløsning av et lavmolekylært polymetylmetacrylat og kan tørkes til en.ikke-klebende hinne ved vanlig temperatur. Plater som er behandlet

med dette "klebemiddel, "kan lagres i berøring med hverandre i lang tid uten nedsettelse av effektiviteten av en påfølgende sammen-klebning.

Oppvarmningen av platen eller platene som skal termoformes, kan ut-føres ved en hvilken som helst av de kjente fremgangsmåter. Platene kan således oppvarmes i en ovn til en temperatur over mykningspunktet for det termoplastiske -materiale og derefter over-

føres til termoformningsapparatet.

For at oppfinnelsen lettere skal forstås og for å beskrive ytterligere karakteristiske trekk skal oppfinnelsen i det følgende be-skrives i forbindelse med de tilhørende tegninger. Figur 1 er et vertikalsnitt gjennom et vakuumformningsapparat som anvendes for fremstilling av en dobbeltvegget enhet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et perspektivriss av en dobbeltvegget enhet fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3, 4 og 5 illustrerer konstruksjonen av et dobbeltvegget vin-

du for en campingvogn under anvendelse av fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et sylindrisk vakuumformningskammer 1 forsynt med et sirkelformet lokk 2 som er forsynt med en flens og som er utført med en sekskantet åpning som strekker seg over tilnærmet halv-parten av arealet av lokket. Vakuum tilveiebringes ved hjelp av en vakuumpumpe (ikke vist på tegningen) gjennom et utløp 3 i kammerets vegg. Lokkets kantflens er forsynt med fire klemmer 4 anordnet med jevne mellomrom omkring omkretsen av lokket. Klemmene tjener til fast sammenklemning av de termoplastiske plater 5 og 6 mellom en sylindrisk ringformet klemring 7 og lokket 2. Vakuumformningskammeret inneholder en sylindrisk beholder 8 med en åpen ende og er anordnet sentralt i forhold til den sekskantede åpning og er anordnet -slik at det dannes et mellomrom på omkring 3 cm mellom kanten av beholderen 8 og undersiden av platen 5. Beholderen 8 er forsynt med et innløp, 9 som-passerer gjennom veggen i vakuumformningskammeret og ender i. en stoppventil 10.

Vakuumformningskammeret 1 er utført med gjennomsiktige vegger, hen-siktsmessig av polymetylmetacrylat slik at man kan se inn i kam-

meret under formningsprosessen.

Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen plasseres mellom klemringen 7 og lokket 2 to ved oppvarmning mykgjorte skive-formede termoplastplater av hvilke en er utført med en liten åpning og av hvilke i det minste den ene er behandlet med et klebemiddel over et areal svarende til det areal som dekkes av klemringen 7 mens de befinner seg i myk tilstand. Kammeret utsettes derefter for vakuum og platen 5 som ikke er utført med noe hull, trekkes ned inntil den derved dannede fordypning hviler mot kanten av beholderen 8 og dekker den åpne ende av denne beholder. Mens vakuum opprettholdes i kammeret 1, oppheves vakuumet i rommet mellom beholderen 8 og platen 5 ved åpning av ventilen 10 slik at trykket på begge sider av den del av platen 5 som befinner seg innenfor kanten av beholderen 8, utjevnes. Herved bevirkes at det areal av platen som befinner seg innenfor åpningen av beholderen 8 flates ut og danner et element med tilnærmet parallelle vegger. Den herved frem-stilte komplette enhet er vist i perspektivriss på fig. 2.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er1ikke begrenset til detaljene ved utførelsesformen ifølge fig. 1. Spesielt er flensen som danner understøttelseskanten for den strukne plate ikke nødvendigvis dannet av en separat beholder, men kan være utført i ett med lokket for vakuumformningskammeret. Når det skal fremstilles enheter

med store dimensjoner, kan det videre være fordelaktig å understøt-te den strukne plate på et bord slik at det midtre areal av platen ikke strekkes for sterkt før de ytre partier av platen kommer i be-røring med den understøttende kantflens. Et slikt bord kan dekkes på kjent måte for å unngå beskadigelse av den termoplastiske overflate, f.eks. ved å legge en myk duk over bordet. I praksis vil den tid den mykgjorte plate befinner seg i berøring med en under støttol sc . av denne type, viere meget kort idet utjevningen av trykkene på begge sider av platen utføres for hevning av den myke plate opp fra bordet i samme øyeblikk platen kommer i berøring med den understøttende flens. Ifølge en annen utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan sammenklemningsinnretningen være utført med en knivkant som muliggjør avskjæring av "kantene av enheten til ønsket form under eller i forbindelse med termoformningsprosessen. Herved oppnås en enkel fremgangsmåte for av-

skjæring av enheten til ønsket- form samtidig som det ikke blir nødvendig å trimme kantene erter fremstillingen med derav følgende fare for beskadigelse av enheten.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan videre anvendes ved en fremgangsmåte ved hvilken de mykgjorte plater termoformes under anvendelse av trykk istedenfor vakuum. I dette tilfelle kan trykket bringes til anvendelse på den side av det element som er forsynt med et hull for å strekke den ikke-perforerte plate i retning bort fra den perforerte pinte slik at den kommer i berdring med on understøttende kant eller flens. Den strukne plate kan derefter flates ut ved rask utvikling av trykkene på begge sider av den strukne plate enten ved å øke trykket på den ikke-perforerte side eller ved å senke trykket på den perforerte side av elementet.

Fig. 3, 4 og 5 illustrerer fremstillingen av et dobbeltvegget vindu for en campingvogn under anvendelse av et vertikalt vakuumformningsapparat.

Vakuum-formningsapparatet som er skjematisk vist på fig. 3, består av en åpen kasse generelt betegnet 20 forsynt med en flens 21 og en innvendig montert totningsring 22. Et utløpsrør 23 munner ut i et bunnparti 24 i kassen 20. 25 er en sylindrisk vegg som forbin-der bunnveggen og flensen 22. Utløpsrøret 23 er forsynt med en ventil 26 gjennom hvilken luften kan suges ut fra kassen. Et sentralt bunnparti 27 i kassen 20 er forsynt med et utløpsrør 28. I dette utløpsrør er det montert en ventil 29 som tillater innføring av luft til vakuum-formningsapparatet.

Termoplastplater 30 og 31 av hvilke platen 30 er forsynt med en åpning 32, er ved hjelp av klemmer 33 hengt opp i en skinne 34 som strekker seg horisontalt ut fra vakuum-formningsapparatet.

De oppvarmede plater fastklemmes i anlegg mot flensen 21 ved hjelp av en klemring 35 og en rekke klemmer (ikke vist). Den utvendige omkrets av klemringen 3 5 er forsynt med et glidbart knivorgan 36 som ved hjelp av en manøvreringsanordning (ikke vist) kan presses mot flensen 21.

Når apparatet som er beskrevet i det foranstående skal brukes, oppvarmes platene 30 og 3]. til en temperatur over mykningspunktet for termoplastmaterialet'i en luftovn (ikke vist) idet de henges opp i vertikal stilling og berøring mellom platene i oppvarmet tilstand forhindres ved mellomlegning av et stykke brunt papir 37.

De oppvarmede plater blir derefter i vertikal stilling opphengt i skinnen 34 og det mellomliggende papirark 3 7 fjernes. Platene fastklemmes derefter i anlegg mot flensen 21. Etterat luften er suget ut gjennom ventilen 26, trekkes platen 31 ned inntil den kommer i berøring med den oppstående ring 22 slik som vist på fig. - 4. Ventilen 29 vil derefter åpnes mot atmosfæren mens det opprettholdes vakuum i den del av kammeret som begrenses av ytterveggen 25, den oppstående tetningsring 22 oq den de], av platen 31 som strekker seg mellom veggen 25 og ringen 22. Vakuum-tilstanden oppheves gjennom ventilen 2.9 slik at platen 31 beveger seg tilbake til en stilling tilnærmet parallelt med den ikke deformerte plate 30 slik som vist på fig.. 5. Mens platene befinner seg i myk tilstand, kan kantene trimmes, ved hjelp av knivorganet 36 slik som antydet på fig. 5.

Ved de utførelsesformer for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som er beskrevet i det foranstående under henvisning til tegningene, unngås beskadigelse av overflaten av plastplatene ved at fremgangsmåten muliggjør formning av platene uten anvendelse av former som ellers vil bevirke beskadigelse av overflaten av platen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er derfor av særlig verdi ved formning av polymetylmetacrylat-plater og spesielt for fremstillingen av vindusruter av gjennomsiktige plater. For dette materiale er det foretrukne temperaturområde som kommer til anvendelse for mykgjøring av platene, 140° til 170°C. Fremgangsmåten er like

godt anvendelig for plater formet av en kopolymer som inneholder en vesentlig del metylmetacrylat.

Fremgangsmåten kan likeledes anvendes for fremstilling av dobbeltveggede gjenstander av andre termoplastmaterialer f.eks. cellulose-acetat-butyrat, polymerer og kopolymerer av styren, polymerer og kopolymerer av vinylklorid og egnede blandinger av hvilke som

helst av de forannevnte materialer omfattende polymetylmetacrylat. Videre kan blandinger av gummi og harpikser f.eks. butadien/styren-kopolymergummi og styren/acrylonitril-kopolymer-harpikser komme til

anvendelse.

Termoplastplatene som anvendes ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan inneholde tilsetningsstoffer f.eks. stabi-lisatorer, pigmenter eller fyllstoffer omfattende metalliske fyllstoffer som innføres for frembringelse av dekorative virkninger. Videre kan transparente plastplater anvendes som er delvis belagt med et materiale egnet for reflektering av infrarøde stråler som f.eks. en maling som inneholder aluminium. Gjenstander fremstilt av slike delvis belagte plater er særlig egnet for fremstilling av kuppelformede vinduer som skal anvendes i bygninger hvor det er ønskelig å redusere oppvarmning av bygningens indre som følge av innfallende infrarøde stråler.

De dobbeltveggede enheter eller elementer som fremstilles av transparente plater er egnet til å brukes som vindusruter for mange anvendelser, spesielt i campingvogner hvor de termiske og akustiske egenskaper som oppnås ved hjelp av disse enheter, er særlig fordel-aktige. For denne anvendelse er plater av polymetylmetacrylat et særlig egnet materiale på grunn av dets høye grad av klarhet, lave vekt, gode varmeisolasjonsevne og seighet.

Andre anvendelser omfatter dobbeltveggede kuppelformede vindusruter, lampearmatur, signallamper og generelt enhver form for armaturer eller bokser som kan fremstilles av dobbeltveggede enheter eller elementer fremstilt ved fremgangsmåten ifølge beskrivelsen.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en dobbeltvegget enhet, f.eks. et caravan-vindu, ut fra to tilpassede eller tilnærmet like plater av organisk termoplastmateriale, ved termoformning av i det minste en av de to plater som er blitt sammenføyet langs sin omkrets og påfølgende avkjøling av enheten, og hvor den ene av platene blir forsynt med et luftinnløpshull, karakterisert ved at i det minste den annen plate blir myknet med varme og blir strukket bort fra platen med hull inntil den strukne plate kommer i berøring med en oppstående vegg-kant i avstand fra platen uten hull, hvilken vegg er innrettet til å danne en trykktetning mellom to delvolumer begrenset av den del av platen som ligger utenfor vegg-kanten, henholdsvis den del av platen som ligger innenfor vegg-kanten, og at berøring mellom platen og vegg-kanten blir opprettholdt ved anvendelse av vakuum på den del av platen som ligger utenfor den oppstående vegg-kant mens trykket på begge sider av den strukne plate innenfor vegg-kanten hurtig blir utlignet for å bevirke at den strukne plate beveges tilbake til en stilling i det vesentlige parallelt med, men i avstand fra platen med hull.

2. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en kasse (20) med en åpen side og en anordning (21, 35) rundt åpningen for fastholdelse av termoplast-platene (30, 31) samt anordninger (23, 26, 28, 29) for etablering av trykkforskjell mellom det indre av kassen (20) og omgivelsene, karakterisert ved at det i kassen (20) er anordnet en sammenhengende skillevegg (22) med en øvre kant mot hvilken den ene plate (31) efter mykning og etablering av trykkforskjell, er innrettet til å legges an, hvorved det indre av kassen (2 0) blir oppdelt i to deler, og at hver slik del har en separat til-kobling (23 resp. 28) for trykk- eller vakuum-etablering i de respektive kassedeler.