DE1479488B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines kon struktionselementes mit einem vorgewoelbten abschnitt aus einem glasklaren thermoplastischen kunststoff und einer verstaerkung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines kon struktionselementes mit einem vorgewoelbten abschnitt aus einem glasklaren thermoplastischen kunststoff und einer verstaerkungInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen F i g. 3 ein drittes Konstruktionselement im Quereines
Konsir uktionselementes, das mindestens einen schnitt,
vorgewölbten Abschnitt aus einem glasklaren ther- F i g. 4 das Anfangsstadium bei der Herstellung
moplastischen Kunststoff aufweist und außerhalb des eines Konstruktionselementes gemäß Fig. 3 in einer
vorgewölbten Abschnittes mit einer Verstärkung ver- 5 Tiefziehform im Querschnitt,
sehen ist, bei dem an dem glasklaren thermoplasti- Fig. 5 das Konstruktionselement gemäß Fig. 3
sehen Kunststoff innen oder außen in einem den nach der Herstellung in der Tiefziehform,
vorgewölbten Abschnitt freilassenden Bereich eine Fig. 6 und 7 verschiedene Stufen bei der Hersfel-
Verstärkung angebracht und die Verstärkung mit lung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kon-
dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff ver- io struktionselementes,
bunden wird. F i g. 8 die Herstellung eines Konstruktionselemen-
Konstruktionselemente mit einem vorgewölbten tes mit einem frei durchgebogenen, vorgewölbten
Bereich aus einem glasklaren thermoplastischen Abschnitt,
Kunststoff sowie mit den je nach den Beanspruchun- Fig. 9 und 10 die Herstellung eines Konstrukgen
erforderlichen Verstärkungen außerhalb dieses 15 tionselementes mit zwei Platten aus einem glasklaren
glasklaren Bereichs können auf verschiedenen tech- thermoplastischen Kunststoff,
nischen Gebieten zum Einsatz kommen. In erster Fig. 11 und 12 weitere Einzelheiten bei der Her-Linie ist an eine Verwendung im Bauwesen sowie stellung von Konstruktionselementen,
im Fahrzeug- und Schiffbau gedacht. Fig. 13 eine Einzelheit einer Tiefziehform, durch
nischen Gebieten zum Einsatz kommen. In erster Fig. 11 und 12 weitere Einzelheiten bei der Her-Linie ist an eine Verwendung im Bauwesen sowie stellung von Konstruktionselementen,
im Fahrzeug- und Schiffbau gedacht. Fig. 13 eine Einzelheit einer Tiefziehform, durch
Konstruktionselemente der hier in Rede stehenden 20 die unterschiedliche Druckbeaufschlagung in ver-
Art sind grundsätzlich bereits bekannt. Die den glas- schiedenen Bereichen möglich ist und
klaren, gewölbten Bereich umgebende Verstärkung Fig. 14 ein Konstruktionselement mit mehreren
besteht dabei aus Glasfasern. vorgewölbten Abschnitten aus einem glasklaren ther-
Gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Auf- moplastischen Kunststoff.
gäbe sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung vor- 25 In F i g. 1 ist im Querschnitt ein Ausschnitt eines
geschlagen werden, durch die eine serienmäßige Fer- Konstruktionselementes dargestellt, das beispielsweise
tigung derartiger Konstruktionselemente ermöglicht als Dachplatte mit Lichteinfall verwendet werden
wird, derart, daß mit möglichst wenigen Arbeitsschrit- kann. Das Konstruktionselement besteht aus einer
ten fertige, verstärkte Konstruktionselemente erhalten Kunststoffplatte 10 aus einem glasklaren thermopla-
werden. 3° stischen Kunststoff. Dieser ist mit einem kuppelför-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Ver- mig vorgewölbten, durchsichtigen Abschnitt 11 ausfahren
der eingangs geschilderten Art dadurch ge- gebildet und außerhalb des Abschnitts 11 mit einer
löst, daß das Aufbringen der aus einem armierten den auftretenden Belastungen angepaßten Verstär-Polymerisationsharz
bestehenden Verstärkung oder kung 12 verbunden. Die Kunststoffplatte 10 kann mehrerer solcher Verstärkungen vor dem Formen 35 z. B. aus Acrylaten oder PVC bestehen. Als Verstärdes
vorgewölbten Abschnittes und das Verbinden kung 12 kommen vorzugsweise verstärkte, und zwar
der Verstärkung bzw. der Verstärkungen mit dem insbesondere mit Glasfasern, -matten oder Geweben
glasklaren thermoplastischen Kunststoff während verstärkte Polymerisationsharze in Betracht. Die Vereines
Tiefziehvorgangs zum Formen des vorgewölb- Stärkung ist so angeordnet, daß sie den durchsichtiten
Abschnittes, gegebenenfalls unter zusätzlichem 40 gen Abschnitt 11 freiläßt. Dieser wirkt dadurch im
Erwärmen durch Polymerisieren oder Aushärten er- Konstruktionselement als Fenster bzw. als Lichtfolgt,
kuppel.
Nach der Erfindung wird somit in einem Verfah- F i g. 2 zeigt ein ähnlich ausgebildetes Konstruk-
rensschritt, nämlich durch den Tiefziehvorgang, das tionselement, das für stärkere Belastungen gedacht
Konstruktionselement fertiggestellt, indem zugleich 45 ist. Es besteht aus zwei Kunststoffplatten 10 a, 10 b
der gewölbte Teil durch Tiefziehen gebildet und die aus einem glasklaren thermoplastischen Kunststoff,
Verstärkungen mit dem glasklaren thermoplastischen die ebenfalls mit je einem kuppeiförmigen vorgewölb-
Kunststoff verbunden werden. ten durchsichtigen Abschnitt 11a, 11 b ausgebildet
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit sind. Außerhalb des vorgewölbten Abschnitts 11 a,
einer Tiefziehform, die eine dem gewölbten Abschnitt 50 Hb ist zwischen den Kunststoffplatten 10 a, 10 b ein
des Konstruktionselementes entsprechende Öffnung Füllmittel, insbesondere ein Schaumstoff 13 angeaufweist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen bracht, das zugleich als Abstandhalter und zur VerVerfahrens
ist dabei vorgesehen, daß die Tiefzieh- bindung der Kunststoff platten 10 a, 10 & dient. Zur
form durch mindestens einen kastenartigen Einsatz Abgrenzung des vorgewölbten Abschnitts 11 α, 11 b
in einzelne mit verschieden hohem Unter- oder Über- 55 gegenüber dem Füllmittel kann zwischen den Kunstdruck
beaufschlagbare Bereiche unterteilt ist. Da- stoffplatten 10 a, 10 b ein ringsherumlaufendes Dichdurch
ist es möglich, daß das Formen des vorge- tungsprofil 14 angebracht sein,
wölbten Abschnittes und des mit den Verstärkungen Die Verstärkung 12 ist bei den Konstruktionseleversehenen Abschnittes des herzustellenden Kon- menten nach den Fig. 1 und 2 so angeordnet, daß struktionselementes unter Einwirkung verschieden 60 die sichtbare Fläche im eingebauten Zustand durch hohen Unter- oder Überdruckes erfolgt. die freie Oberfläche der verformten Kunststoffplatte
wölbten Abschnittes und des mit den Verstärkungen Die Verstärkung 12 ist bei den Konstruktionseleversehenen Abschnittes des herzustellenden Kon- menten nach den Fig. 1 und 2 so angeordnet, daß struktionselementes unter Einwirkung verschieden 60 die sichtbare Fläche im eingebauten Zustand durch hohen Unter- oder Überdruckes erfolgt. die freie Oberfläche der verformten Kunststoffplatte
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der in 10 bzw. 10a gebildet wird. In Fig. 3 ist ein Kon-
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispie- struktionselement gezeigt, bei dem die Verstärkung
len näher erläutert. Es zeigt 12 auf der anderen Seite der Kunststoffplatte 10 an-
F i g. 1 einen Ausschnitt eines Konstruktionsele- 65 gebracht ist. Weiterhin ist die Verstärkung 12 ent-
mentes im Querschnitt, sprechend den auftretenden Belastungen bis in den
F i g. 2 ein weiteres Konstruktionselement im Bereich der Verformung der Kunststoffplatte 10 geQuerschnitt,
führt, so daß ein im wesentlichen ebener durchsich-
tiger Abschnitt 11 verbleibt. Es entsteht ein Fenster, das von einem durch die Verstärkung 12 gebildeten
Rahmen umgeben ist.
Die Konstruktionselemente werden vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellt. In F i g. 4 ist schematisch
im Querschnitt eine Tiefziehform 15 dargestellt, die zur Formung eines Konstruktionselementes
nach F i g. 3 geeignet ist. In der Tiefziehform 15 ist eine der Verformung entsprechende Ausnehmung 16
vorgesehen, in die die zunächst eben auf der Tiefziehform 15 liegende Kunststoffplatte 10 durch Sog
und unter Erwärmung gezogen wird. Der Sog kann beispielsweise über Luftabsaugkanäle 17 erzeugt
werden.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist die
Verstärkung 12 auf die Tiefziehform 15 aufgelegt und zum Teil in der Ausnehmung 16 angeordnet. Die
noch unverformte Kunststoffplatte 10 aus dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff wird auf die
Tiefziehform 15 und damit auf die noch nicht vollständig ausgehärtete Verstärkung 12 aufgelegt und
beispielsweise durch einen ringsherumlaufenden Rahmen 18 abgedichtet. Durch Anwendung von Sog
wird, wie in Fig. 5 gezeigt, die Kunststoffplatte 10
unter Wärmeeinwirkung in die Tiefziehform 15 gezogen. Zugleich mit der Formung der Kunststoffplatte
10 erhärtet die Verstärkung 12, nämlich deren armiertes Polymerisationsharz und verbindet sich
gleichzeitig mit der Kunststoffplatte 10. Gegebenenfalls kann mit Hilfe von Infrarotstrahlern zusätzlich
Wärme zur Polymerisation der Verstärkung 12 aufgewendet werden. Die Herstellung des gesamten geformten
und mit der Verstärkung 12 versehenen Konstruktionselementes erfolgt also in einem Arbeitsgang.
Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 6 und 7 ist die Verstärkung 12 auf der zu F i g. 4 und 5 gegenüberliegenden
Seite der Kunststoffplatte 10 vorgesehen. Um trotzdem die Verstärkung 12 bei der Formung
der Kunststoffplatte 10 mit dieser zu verbinden, ist eine verformbare Membrane 19 zwischen
aufgelegten Dichtungsrahmen 20 und 21 vorgesehen. Die Membrane 19 besteht vorzugsweise aus Silicongummi.
Um eine Mitnahme und Anlage der Verstärkung 12 an der Kunststoffplatte 10 während des Tiefziehens
sicherzustellen, wird vor dem Tiefziehen ein Raum 22 zwischen der Membrane 19 und der Kunststoffplatte
10 bzw. der Verstärkung 12 über Kanäle 23 evakuiert, so daß, wie aus F i g. 7 ersichtlich ist,
die Membrane 19 eng an der Kunststoffplatte 10 bzw. der Verstärkung 12 anliegt. Bei dem darauffolgenden
Tiefziehen wird die Verstärkung 12 mit in die Ausnehmung 16 gezogen, so daß sie an der Kunststoffplatte
10 anliegt, mit dieser verbunden und polymerisiert wird.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Hierbei ist vorgesehen, daß sich der durchsichtige Abschnitt 11 während des Tiefziehens frei durchbiegend,
nämlich ohne Anlage an der Wand der Tiefziehform ausbilden kann. Zu diesem Zweck hat
die Tiefziehform 15 eine Ausnehmung 24 in der Größe des durchsichtigen Abschnitts 11. Die Kunststoffplatte
10 wird durch Druckluft verformt. Zu diesem Zweck ist die Tiefziehform 15 oben durch
einen Deckel 25 verschlossen, durch den Druckluft in die Ausnehmung 16 gepreßt wird, so daß sich die
Kunststoffplatte 10 an die Tiefziehform 15 bzw. an die Verstärkung 12 anlegt. Im Bereich der Ausnehmung
24 ergibt sich eine freie und damit technisch einwandfreie Formung des durchsichtigen Abschnitts
11.
Fig. 9 und 10 zeigen die Herstellung eines Konstruktionselementes
aus zwei Kunststoffplatten 10 a und 10 b mit einer dazwischen angeordneten Verstärkung
12. Die beiden Kunststoffplatten 10 a und 10 b werden unter Einschluß der Verstärkung 12 auf
die Tief ziehform 15 gelegt. Durch Anwencung von
ίο Sog auf die untere Kunststoffplatte 10 b und Druck
auf die obere Kunststoffplatte 10 α wird eine gemeinsame Verformung der Kunststoffplatten 10 α, 10 b
einschließlich der Verstärkung 12 erzielt (s. Fig. 10).
Es ist aber auch möglich, derartige Konstruktionselemente dadurch herzustellen, daß zunächst die untere
Kunststoffplatte 10 b durch Tiefziehen verformt, sodann die Verstärkung 12 aufgelegt und als nächstes
die oben aufgelegte Kunststoffplatte 10 α durch Druckaufwendung verformt wird.
Die Verstärkung 12 ist mit Geweben armiert, deren Form und Struktur den zu erwartenden Dehnungen
angepaßt ist. Gemäß den Fig. 11 und 12 sind als
Verstärkung 12 im Bereich der Längenänderungen einzelne Stücke 12 a, Ub vorgesehen, die in Ausgangsstellung
(Fig. 1) mit Überlappung auf die Kunststoffplatte 10 gelegt sind. Während der Verformung
verschieben sich die einzelnen Stücke 12 a, 12 b der Verstärkung 12 gegeneinander, so daß sie schließlich
in der in Fig. 12 gezeigten Stellung mit der Kunststoffplatte 10 verbunden und polymerisiert
werden.
Fig. 13 zeigt eine besondere Konstruktion der Tiefziehform 15. Diese ist mit einem verschiebbaren
kastenförmigen Einsatz 26 ausgerüstet, der während der Verformung der Kunststoffplatte 10 einen Bereich
innerhalb der Tiefziehform 15 ausspart und der die Zufuhr von unterschiedlichen Drücken zu einzelnen
Bereichen der Kunststoffplatte 10 ermöglicht. Beispielsweise kann bei der dargestellten Ausführungsform
im Bereich des Einsatzes 26, nämlich auf dem durchsichtigen Abschnitt 11 ein anderer Druck,
beispielsweise 0,5 atü, ausgeübt werden als auf den Teil der Kunststoffplatte 10 außerhalb des durchsichtigen
Abschnitts 11. Im letzteren Teil der Kunststoffplatte 10 ist der erforderliche Verformungsdruck
größer, um die Kunststoffplatte 10 an die Wand der Tiefziehform 15 bzw. an die Verstärkung 12 anzuformen.
Der Druck kann in diesem Teil der Tiefziehform 15 beispielsweise 6 atü betragen.
Die Konstruktionselemente können auch in der Weise hergestellt werden, daß mehrere gewölbte
durchsichtige Abschnitte 11 vorhanden sind, wie in Fig. 14 gezeigt. Diese sind von mit Verstärkungen 12
versehenen Flächen umgeben, die zugleich eine Tragkonstruktion bilden. Das Ausführungsbeispiel der
Fig. 14 ist als Dachabdeckung geeignet.
Als Verstärkung 12 finden Polymerisationsharze Verwendung, die mit Glasfasern, Glasmatten, Geweben,
beispielsweise aus Kunststoff armiert sind.
Die Verstärkung 12 kann als vorimprägnierte Matten aufgebracht werden, in diesem Fall hat die Verstärkung
12 bereits eine gewisse Festigkeit, sie ist aber noch nicht auspolymerisiert, sondern bei der Druck-
und Wärmeaufwendung verflüssigt sich zunächst das Polymerisationsharz, bis es schließlich polymerisiert
und damit verfestigt wird. Es ist aber auch möglich, die Verstärkung 12 im Naßverfahren aufzubringen.
Hierbei müssen besondere Vorkehrungen berück-
sichtigt werden, um ein Verlaufen des Polymerisationsharzes in den durchsichtigen Abschnitt 11 zu
verhindern.
Eine im Naßverfahren aufgebrachte, durchsichtige Verstärkung 12 kann gegebenenfalls auch am durchsichtigen
Abschnitt 11 angebracht werden. Eine im Naßverfahren aufgebrachte Verstärkung 12 kann beispielsweise
aus Epoxydharz mit Glasfaserarmierungen bestehen.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen eines Konstruktionselementes, das mindestens einen vorgewölbten
Abschnitt aus einem glasklaren thermoplastischen Kunststoff aufweist und außerhalb des
vorgewölbten Abschnittes mit einer Verstärkung versehen ist, bei dem an dem glasklaren thermoplastischen
Kunststoff innen oder außen in einem den vorgewölbten Abschnitt frei lassenden Bereich
eine Verstärkung angebracht und die Ver- ao
Stärkung mit dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff verbunden wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufbringen der aus einem armierten Polymerisationsharz bestehenden Verstärkung
oder mehrerer solcher Verstärkungen a5 vor dem Formen des vorgewölbten Abschnittes
und das Verbinden der Verstärkung bzw. der Verstärkungen mit dem glasklaren thermoplastischen
Kunststoff während eines Tiefziehvorganges zum Formen des vorgewölbten Abschnittes, gegebenenfalls
unter zusätzlichem Erwärmen durch Polymerisieren oder Aushärten, erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Verstärkungen
auf die der Tiefziehform zugewandten Seite des glasklaren thermoplastischen Kunststoffes
erfolgt und die Verstärkungen beim Formen des vorgewölbten Abschnittes zum Teil mit
in dessen Gestalt verformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Verstärkungen
auf die von der Tiefziehform abgewandte Seite des glasklaren thermoplastischen Kunststoffes
erfolgt, die Verstärkungen durch eine verformbare Membrane abgedeckt werden, die Membrane
durch Evakuieren des Raumes zwischen der Membrane und den Verstärkungen an letztere
herangezogen und unter Mitnahme von Teilbereichen der Verstärkungen und des glasklaren
thermoplastischen Kunststoffes durch Überdruck in die Gestalt des vorgewölbten Abschnittes verformt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Verstärkungen
auf eine erste Platte aus dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff erfolgt, die Verstärkungen
durch eine zweite Platte aus dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff abgedeckt
werden, das Formen aller drei Schichten gemeinsam und das Verbinden bis auf einen im vorgewölbten
Abschnitt vorhandenen, von zwei Wandungen des glasklaren thermoplastischen Kunststoffes eingeschlossenen Hohlraum erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Verstärkungen
auf ein erstes, bereits mit einem vorgewölbten Abschnitt geformtes Teil aus glasklarem
thermoplastischem Kunststoff außerhalb des vorgewölbten Abschnittes erfolgt und danach eine
zweite Platte aus glasklarem thermoplastischem Kunststoff aufgelegt und das Verbinden der drei
Teile beim Formen der zweiten Platte aus dem glasklaren thermoplastischen Kunststoff durch
Überdruck erfolgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflegen der
Verstärkungen in Form einzelner, sich der zu erwartenden Streckung beim Tiefziehen entsprechend
überlappender Stücke erfolgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des
vorgewölbten Abschnittes in an sich bekannter Weise ohne Anlage an einer Form durch Druckoder
Saugwirkung frei durchbiegend erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des vorgewölbten
Abschnittes und des mit den Verstärkungen versehenen Abschnittes des herzustellenden Konstruktionselementes
unter Einwirkung verschieden hohen Unter- oder Überdruckes erfolgt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, mit einer Tiefziehform,
die eine dem gewölbten Abschnitt des Konstruktionselementes entsprechende öffnung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefziehform durch mindestens einen kastenartigen Einsatz (26)
in einzelne mit verschieden hohem Unter- oder Überdruck beaufschlagbare Bereiche unterteilt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM0066439 | 1965-08-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1479488B1 true DE1479488B1 (de) | 1971-07-01 |
Family
ID=7311805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651479488 Pending DE1479488B1 (de) | 1965-08-25 | 1965-08-25 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines kon struktionselementes mit einem vorgewoelbten abschnitt aus einem glasklaren thermoplastischen kunststoff und einer verstaerkung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1479488B1 (de) |
SE (1) | SE348969B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1965
- 1965-08-25 DE DE19651479488 patent/DE1479488B1/de active Pending
-
1966
- 1966-08-24 SE SE1141766A patent/SE348969B/xx unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE348969B (de) | 1972-09-18 |
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