NO824219L - Fremgangsmaate til fremstilling av en gasstett lukket hulkammerplate av kunststoff - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av

en gasstett lukket hulkammerplate av ekstrudert.kunststoff, utgående fra en enhetlig ekstrudert hulprofilplate som be-

står av to i hovedsaken plane, parallelle yttervegger og mellom disse anordnede steg som forbinder ytterveggen og er ekstrudert i ett med disse, hvilken hulplate inneholder flere hulkammere som ligger mellom ytterveggen og stegene. Ytterveggene og stegene er ekstrudert i ett av termoplas-

tisk, fortrinnsvis lysgjennomslippelig, særlig glassklart kunststoff. Stegene kan forløpe i skrå vinkel i forhold til ytterveggene, men er fortrinnsvis anordnet loddrett på disse. Videre kan stegene i det indre av hulkammerplaten være forbundne med hverandre ved hjelp av ekstra, fortrinns-

vis parallelt med ytterveggene anordnede mellomvegger.

Enhetlig ekstruderte hulkammerplater av denne type anvendes

i stort omfang for glasstildekning av veksthus, svømmehaller, verkstedhaller osv. De for fremstilling av slike glasstil-dekninger anvendte hulkammerplater har åpne endesider, slik at hulrommene har forbindelse med atmosfæren. Som regel byg-

ges hulkammerplatene slik inn at hulrommene i sterk grad lukkes med hensyn til støv, smuss, vann eller insekter, men selv da er de ikke avtettet mot atmosfæren. Endesidene kan eksempelvis være innsatt i en rammeprofil eller være lukket med en U-profillist.

Ved bruk av hulkammerplater har det vist seg at kondensvann

som skiller seg ut i hulkammerne representerer et problem.

Når vannet ikke kan drenere bort vil det iløpet av en viss

tid samle seg opp i slik mengder at det fyller en ikke uves-entlig del av hulkammerne. Dannelsen av kondensvann skyldes at de for fremstilling av hulkammerplatene anvendte kunststoffer, for det meste polymetylmetakrylat(PMMA), kan oppta små mengder vann, ved gjennomsnittlig luftfuktighet ca. 0,5-1%. Ved diffu-sjon vil det også trenge vanndamp inn i hulkammerne og dette vil føre til utskilling av kondensvann når den ene ytterveggen er kaldere enn den andre.

Oppfinnelsen vedrører særlig hulkammerplater av den nevnte type som i hovedsaken skal forbli frie for kondensvannan-samlinger.

I det tyske bruksmønster nr. 73 07 322 beskrives eldre for-søk på å løse problemet med hensyn til tilsmussing av hulkammerne. Man har således klebet igjen hulprofilplatenes åpne endesider, som eksempelvis danner takskjegget på et veksthus, med kunststoffstrimler. Da oppstår imidlertid det nevnte problem men hensyn .til kondensvannansamling ,..og dette problem løses ved at man ved innfresing i stegenes endekanter danner en åpen forbindelse til den omgivne luft, hvorigjennom kondensvannet kan dreneres. Man har imidlertid alltid bare klebetettet de nedre takkanter, mens overkantene, som er dekket med en takprofil, har vært åpne.

For å holde støv og smuss borte og dessuten for å tillate drenering av kondensvann, er det i det tyske bruksmønster 73 07 322 satt en U-profilskinne på hulkammerplatens endeside, idet det som følge av en profilering av U-profilens indre basisflate dannes en åpen forbindelse mellom hulkam-meret og atmosfæren. I DE-OS 27 30 087 foreslås det å be-nytte innstikkbare stengelister for hulkammerplatene, hvilke stengelister ikke gir gasstett lukning.

Ifølge DE-OS 25 36 462 blir en med gasstrykk strukket hulprofilstreng av kunststoff etter ekstruderingen og strekk-ingen delt opp i hulkammerplater ved hjelp av oppvarmede sveisebakker. Hulstrengens ende lukkes gasstett, mens lukkingen av det avskilte hulkammer åpner seg ved avtrekkingen fra sveisebakkene, slik at trykkgassen i hulkammerne slippes ut. Hulkammerplatene har således en gasstett lukning på en endeside og er åpne mot atmosfæren på den andre endesiden.

I DE-OS 28 02 179 lukkes en hulkammerplate praktisk talt luft-tett, idet den oppvarmes til deformeringstemperatur og deretter i en tilsvarende presseinnretning deformeres slik i kantområdet at de to dekkplater trykkes sammen for dannelse av en flenslignende kant. Denne lukketype hindrer den frie luftveksling mellom hulkammerne og den omgivne atmotsfære,

men den er ikke gasstett, i den forstand at enhver gassgjennomgang ikke er hindret ved trykkforskjeller mellom hulkammerne og atmosfæren. Ved deformeringen av dekkplatene til en flenslignende kant bringes riktignok de to dekkplater i intim innbyrdes berøring, men de sammensmeltes ikke. Berørings-stedet er ikke fullstendig gasstett og det muliggjøres derfor en trykkutligning ved trykksorskjeller som kan oppstå mellom hulkammerne og atmosfæren. Muligheten for gassgjennomgang øker dessuten dersom, noe som hører til det normale, en deformering av platekanten etter avkjølingen medfører spenningsriss. Gass kan også gå gjennom disse rissene.

Ifølge oppfinnelsen skal beskyttelsen av hulkammerplatene mot dannelse og ansamling av kondensvann, såvel som mot inntreng-ning av støv og smuss, forbedres.

Løsningen av den oppstilte oppgave er først blitt mulig som følge av nye erkjennelser med hensyn til kondensvanndannelsen. Nyere undersøkelser har vist at kunststoffenes vannopptaksevne, da særlig kunststoffet PMMA, henholdsvis diffusjonen av vanndamp ikke er den avgjørende årsak til kondensvanndannelsen. Dette står i motsetning til det man hittil har trodd. Tran-sport av vann alene som følge av diffusjonen gjennom kunststoffveggene i hulkammerplaten fører under de vanlige anvend-elsesbetingelser ikke til en forstyrrende kondensvannansamling, så lenge det ikke hersker ekstreme betingelser. Vanligvis vil det eventuelt indiffunderte vann forsvinne ganske raskt. Den overveiende årsak til dannelsen og ansamlingen av kondensvann er en effekt som kan betegnes som "pusting". Når hulkammerne har en, eventuelt bare liten åpning til atmosfæren, vil luft trekkes inn eller blåses ut av hulkammerne ved enhver trykkfor-skjell mellom gassrommet i hulkammerne og atmosfæren. Trykkfor-skjellen kan skyldes de daglige endringer i det atmosfæriske lufttrykk eller temperaturvariasjoner i luften i hulkammerne. Med den innsugede luft bringes en til den herskende luftfuktighet svarende vanndampmengde direkte inn i hulkammerne, og dette fører lett til en betydelig kondensvanndannelse. Sammen med luften suges fine støvpartikler inn. Disse kan slå seg ned på kunststoffveggene sammen med kondensvannet og dette kan etter en tid føre til en forstyrrende tilsmussing. De problemer som kondensvannet gir kan derfor ikke elimineres utelukkende ved hjelp av en vanndreneringsåpning.

Den nye erkjennelse, som oppfinnelsen tar utgangspunkt i, består i at en forstyrrende kondensvannansamling og en inntrek-king av fint støv ikke opptrer når "pustingen" i hulkammerne hindres. Dette skjer ifølge oppfinnelsen ved at man helt gir avkall på de hittil som nødvendig betraktede kondensvanndre-neringsåpninger og sørger for en gasstett lukking av hulkammerne relativt atmosfæren-. Hulkammerne vil imidlertid ikke være gasstett lukket innbyrdes. Hulkammerne er i denne forbindelse å forstå som gasstette når de ikke har noen fri åpning mot atmosfæren. En viss gassgjennomsliplighet ved diffu-sjon settes her ut av betraktning. Man vil forstå at under slike forhold vil hulkammerne også være vann- og støvtette.

De ifølge oppfinnelsen fremstilte hulkammerplater egner for alle anvendelsesområder hvor man hittil har brukt hulkammerplater med åpne, henholdsvis ikke gasstett lukket hulkammere. Utelukkingen av støv er en fordel som også kommer til virkning ved innvendige anvendelser eller anvendelser i en fullstendig tørr omgivelse. Denne reduserte kondensvanndannelse og unngå-elsen av en ansamling av smussholdig kondensvann er fordelaktig ved alle anvendelser hvor hulkammerplaten danner skille mellom rom med ulike temperaturer og/eller fuktighet.

Hulkammerplaten egner seg derfor som takmateriale, glasstil-dekningsmaterial og veggmateriale for veksthus, svømmehaller, turnhaller, verksteder, jernbanehaller, lagerhus osv.

Man kan ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ta utgangspunkt

i hulprofilplater med åpne endesider og lukke disse enkeltvis på begge sider. Fortrinnsvis foretas lukkingen av hulkammerne like etter ekstruderingen, samtidig med oppdelingen av den kon-tinuerlige ekstruderte hulstreng til enkeltplater. Derved deles strengen og de to fremkomne ender lukkes gasstett i samme arbeidsgang .

På tegningene viser

fig. 1 et riss av den åpne endesiden til en typisk hulkammerplate, som skal lukkes ifølge oppfinnelsen. Typiske plater av denne type er 3-60 mm, fortrinnsvis 10-20mm tykke og har yttervegger med en tykkelse fra 0,5-3mm. Hulkammerne (4) har for det meste rettvinklet tverrsnitt. Ved typiske platebredder på fra 1000-2000 mm vil en hul-platte inneholde 20-100 ved siden av hverandre liggende hulkammere.

På tegningene viser I

fig. 2-7 lengdesnitt gjennom ulike utførelsesformer av hulkam-merplatenes lukkede endesider, parallelt med de ikke viste steg,

fig. 8 viser en innretning for gjennomføring av fremgangsmåten

ifølge oppfinnelsen, i et skjematisk sideriss.

Et prefabrikert kunststofflag (5) ifølge fig. 2 sveises ved begge endesider på hulkammernes åpne ender. Forbindelsen kan tilveiebringes ved at et kunststoffbånd (5), fortrinnsvis av samme type som i platen, og platens endeside oppvarmes til termoplastisk tilstand og deretter sammenføyes med trykkpå-virkning. En sideveis utragende rest (11) kan tjene som dryppkant.

Enklere og mere hensiktmessig er det å varme opp et omtrent 10-20 mm bredet område langs endesiden, helt til den termoplastiske tilstand er nådd, og så presse ytterveggene (1,2) sammen ved hjelp av pressbakker, slik at ytterveggene smelter sammen. Stegene (3) stukes herunder og vil smelte sammen med materialet i ytterveggene (1, 2). På denne måten kan man få frem lukningsformer som vist i fig. 3-7. Sveisesømmen (6) kan befinne, seg i platens midtplan, se fig. 3, eller på den ene siden, se fig. 4. For monteringen kan det være fordelaktig dersom den ved sammensveisingen tilveiebrakte lukning (6) har.en i..forhold til ytterveggene parallell flate (7). En slik flate kan uten videre tilveiebringes ved hjelp av tilsvarende utforming av sveisebakkene.

Sålenge sveisesømmen i fig. 3 ennå er termisk formbar kan den som vist i fig. 6 stukes i retning mot platen ved hjelp av et varmt presseverktøy for derved å tilveiebringe en utvidet anleggsflate.

En utvidet anleggsflate eller kantflate er en fordel når det foreligger betydelige kreftpåkjenninger, f.eks. fra egenvekten til et høyt, loddrett stående plateavsnitt. Det er en fordel dersom anleggsflaten (9), som går loddrett på planet til ytterveggen (1,2), har en bredde b: tilsvarende minst halvparten av platetykkelsen. Dette oppnås i fig. 5 ved hjelp av en tilsvarende formet kant (8). Denne kant kan fremstilles ved termoplastisk deformering av den sammenpressede platekant mellom to tilsvarende utformede presseverktøy. Dessuten vil en slik kant-utforming virke som dryppkant når platen anvendes som tekkings-materiale. Istedenfor en gjennomgående anleggsflate, som vist i fig. 2 og 5, kan det oppnås en bedre kraftfordeling også ved hjelp av flere i et plan loddrett på ytterveggflåtene anordnede kanter (10) som fortrinnsvis har en innbyrdes.avstand b tilsvarende minst halve platetykkelsen. Dette oppnås ved ut-formingen som vist i fig. 6 og også i fig. 7. I fig. 7 er sammensveisingen foretatt ikke ved den ytterste platekant, men i et kantnært område, slik at den opprinnelige profil forefinnes fremdeles ved ytterkanten.

Ved sammensveisingene lukkes hulkammerne på et tidspunkt hvor hulkammerplaten er termoplastisk,"i det minste i det område som benyttes for dannelsen av lukningen og således deformeres. De to yttervegger (1,2) blir enten gasstett sammensveiset med hverandre eller med et bånd av kunststoff som dekker over endesidene og som i tilfelle også befinner seg i en termoplastisk tilstand. Kunststoffmaterialet anses i denne forbindelse å være termoplastisk når de kunststoffdeler som bringes i innbyrdes berøring sammensveises under trykk og danner en gjennomgående heftforbitmdelse. Slik forbindelse kan man vanligvis fastslå foreligger når det ikke oppstår noen lysrefleksjoner mer i grenseflaten.

Sammensveisingen ved hjelp av pressbakker som presser ytterveggene og i deri mellom liggende steg sammen eller presser et bånd mot endesidén, kan føre til spenninger i kunststoffmaterialet, særlig ved forholdsmessig tykkveggede deler av begren-set slagseigt materiale, så som PMMA. Man har funnet at slike spenninger kan gi rissdannelser som ødelegger den gasstette lukning og muliggjør den nevnte ugunstige "pusting". Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen unngår man disse ulemper derved at man holder den i termoplastisk tilstand tilveiebrakte lukning (6). og det dertil tilgrensede plateområde på en temperatur i området fra 10° under og til 20° over kunst-stof fmaterialet Vicat-mykningstemperatur i et tidsrom på minst ett minutt, fortrinnsvis. 5-15 minutter. Jo høyere temperaturene desto kortere oppvarmingstid kan velges.

Ved den øvre grensen av temperaturområdet er det tilstrekkelig med 1-2 minutter, mens det ved den nedre grensen av temperaturområdet vil være nødvendig med .15 minutter eller mer. Når'det er fare for deformasjoner skal Vicat-mykningstemperaturen ikke overskrides med mer enn 10°-12°. For PMMA ligger det gunstigste temperaturområde for etteroppvarmingen mellom 110° og 130° C, og oppvarmingstiden kan da ligge mellom 5 og 15 minutter. Ved 120° C er det en behandlingstid på 10 minutter gunstig. Lukkingen av hulkammerne kan skje i forbindelse med ekstruderingen av en hulprofilstreng, derved at det fra den kontinuerlig fremstilte hulprofilstreng kappes stykker i ønsket lengde, hvorved de oppstående endesider på begge sider av skillestedet lukkes i en og samme arbeidsgang. Dette skjer hensiktsmessig på et sted i ekstruderingsinnretningen hvor strengen allerede er avkjølt under mykningstemperaturen. Da den kontinuerlig fremrykkende streng er lukket i sin fremre ende må hulkammerne være fyllt med luft eller en annen inert gass under ekstruderingen. Dette skjer gjennom ledninger som går gjennom de dorer i ekstruderingsdysen som bevirker til-forming av hulkammerne. Denne gassen kan innføres med et lite overtrykk, for å anstøtte hulstrengen i dens plastiske tilstand. Man kan i dette tilfelle arbeide uten vakuum i forme-kanalen. Da kappingen og lukkingen av strengen krever en viss tid, mens strengen stadig beveger seg forover, blir den fortrinnsvis helautomatisk virkende kappe- og lukkeinnretning ført med på et føringselement langs strengen med en hastighet-svarende til ekstruderingshastigheten. Etter avsluttet arbeidsgang blir innretningen ført tilbake til det neste streng-kappested.

Kappe- og lukkeinnretningen kan eksempelvis bestå av en sag,

en oppvarmingsinnretning og en presseinnretning. Sagen skjærer av et stykke med ønsket lengde fra hulstrengen ved hjelp av et sagsnitt på tvers av ekstruderingsretningen. Med oppvarmings-innretningen oppvarmes så de to fremkommede snittflater såvel som to for lukkingen av endesidene egnede kunststoffbånd helt til disse har nådd termoplastisk tilstand, og ved hjelp av presseinnretningen blir så et respektivt bånd sveiset på endesiden.

En annen lukkeinnretning er vist i fig. 8. Hydraulisk drevne bakker (20) klemmer mot hulstrengen som beveger seg kontinuerlig i pilretningen på en rullebane (27) . Derved tas lukkeinnretningen med i bevegelsen . Innretningen løper på ruller(21) som går på de antydede skinner (22). Varmestrålere (23) varmer opp et område av hulstrengen til termoplastisk tilstand. Så snart denne tilstand er nådd kjøres de oppvarmede kappe- og sveisebakker (34) hydraulisk ut helt til knivene(25) berører hverandre midt i strengen. Etter at bakkene(24) er trukket tilbake kan varmestrålerne (23) brenne videre med redusert effekt, for derved å foreta en etteroppvarming for utligning av indre spenninger i sveisestedene. Deretter fjernes den avkappede, gasstette lukkede hulkammerplate(26), klembakkene (20) frigjøres og lukkeinnretningen kjøres tilbake til det neste kappested.

Er den for spenningsreduksjonen nødvendige etteroppvarmings-tid lengre enn takttiden hvormed den ønskede platelengde ekstruderes, så må etteroppvarmingen gjennomføres ved hjelp av en egen innretning. Her egner seg eksempelvis en oppvarmet varmetunnel med tilstrekkelig lengde, idet da hele platen etteropp-varmes i en slik varmetunnel. Man kan også ved lukningsstedene (6) ha separate varmestrålere som beveger seg med strengeenden og de avkappede plater, idet da eksempelvis flere varmestrålere kan kjøres på skinner eller kan beveges hengende i kjeder langs ekstruderingsbanen. Varmestrålerne kan være.innbyrdes forbundne i faste avstander som svarer til den respektive platelengde.og kan etter en takttid føres tilbake en strekning tilsvarende en platelengde.

Andre kantformer ifølge fig. 4-7 kan tilveiebringes kontinuerlig ved hjelp av tilsvarende utformede sveise- og skillebakker. For tilveiebringelse av en kantform ifølge fig. 4 er det bare nød-vendig med en ensidig mot et faststående, fortrinnsvis oppvarmet underlag virkende sveisebakke. En kantform ifølge fig. 7 kan fremstilles med et verktøy som innbefatter to parallelle sveisebakker uten kniv (25). Mellom de to sveisebakker oppstår det en wulst med korte lukkede kammere. Denne wulst kappes med en sag etter etteroppvarmingen og avkjølingen. Kantformen i fig. 5 kan fremstilles ut i fra en kant som vist i fig. 4, med tilsvarende lang flate (7), idet man med et ekstra verktøy bøy-er flaten (7) for dannelse av en dryppkant (8) mens flaten ennå . er i myk tilstand. Ved en stuking i myk tilstand kan kantformen i fig. 6 tilveiebringes ut i fra kantformen i fig. 3. For dette formål kreves det også et ekstra verktøy.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en gasstett lukket hulkammerplate av ekstrudert kunststoff, utgående fra en enhetlig ekstrudert hulprofilplate som består av to i hovedsaken plane, parallelle yttervegger og mellom disse anordnede steg og som inneholder flere mellom ytterveggene og stegene liggende hulkammere, ved oppvarming av hulkammerplaten i det minste i delområder til deformeringstemperatur og lukking av hulkammerne i det oppvarmede område, karakterisert ved at hulkammerplaten i det minste i det for den ønskede lukning anvendte område oppvarmes ut over deformeringstempe-raturen til en termoplastisk tilstand, og ved at begge yttervegger i hulkammerplatens termoplastiske område sammensveises gasstett med hverandre eller med et endesidene overdekkende bånd av termoplastisk kunststoff.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den i den termoplastiske tilstand tilveiebrakte lukning (6) holdes i det minste i ett minutt på en temperatur i området fra 10° under og til 20° over Vicat-mykningstemperaturen til kunststoffmaterialet i hulkammerplaten.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, kar akte rii sert ved at hulkammerplaten beveges gjennom en oppvarmet tunnel med den hastighet hvormed den ekstruderes.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakte r:.ir.:s ert ved at hulkammerplaten beveges med den hastighet hvormed den ekstruderes og at herunder en oppvarmingsinnretning tas med i området til lukningen (6).

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at ytterveggene (1,2) i lukningsområdet presses gasstett sammen i termoplastisk tilstand, med dannelse av en i forhold til ytterveggene parallell flate(7).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at ytterveggene presses sammen på den måten at det i flaten (7) utformes et dypt spor eller et skillested (12).