CH332235A - Verfahren und Anlage zum Herstellen von Kunststofftafeln mit Verstärkungseinlagen und nach dem Verfahren hergestellte Kunststofftafel - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Anlage zum Herstellen von   Kunststofftafeln    mit Verstärkungseinlagen und nach dem Verfahren hergestellte Kunststofftafel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen   zon      Kmststofftafeln    mit Verstärkungseinlagen und naeh dem Verfahren hergestellte   Kunststofftafel.   



   Es ist die Herstellung von insbesondere durchsichtigen oder nur durchscheinenden. Tafeln vorgesehen, wobei als   Verstärkungsma-    terial vorzugsweise Glasfasern verwendet werden.



   Das Verfahren nach der Erfindung kennzeiehnet sich dadurch, dass flüssiges, polymerisierbares Kunstharz mit einer oder   mehre-      rez    Faserschichten zu einem mit Kunstharz getränkten Faserkörper verarbeitet, dieser Faserkörper mit einer obern und untern Folie aus nichtabsorbierendem Stoff versehen, dann einer Walzenpressung zum Entlüften und Auswalzen auf gleichmässige Stä. rke unterworfen, anschliessend durch Polymerisation des Kunststoffes gehärtet und schliesslich in Tafeln zerschnitten wird.



   In der beiliegenden   Zeiclnung    ist eine Anlage zum Herstellen von   Kunstharztafeln    nach dem beschriebenen Verfahren beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen :
Fig.   1    eine schematische Seitenansicht der vollständigen Anlage,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht schräg von oben des Teils der Anlage, in dem die Herstellung der Tafeln beginnt,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Teil der Anlage in grösserem Massstab,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch diesen Teil nach der Schnittlinie   4-4    in Fig. 3,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch diesen Teil der Anlage nach der Schnittlinie   5-5    in Fig. 3 und
Fig. 6 und 7 Ansichten von   Formschienen.   



   Wie in Fig.   1    und 2 ersichtlich, ist eine Tragfolie   1    vorgesehen, die von einer Walze 2 abläuft und über einen Tisch 3 geführt ist.



  Die Tragfolie   1    kann aus Papier oder Kunststoff solcher Art bestehen, dass sie von der fertigen   Kunststofftafel    abgezogen werden kann. Vorzugsweise wird für sie ein Zellulose  iilm vemvendet. Wenn    die Folie bei Erwärmung   schrumpft,    wie dies beim Zellulosefilm der Fall ist, so wird sie durch eine   Erwärmungs-    zone gef hrt, bevor das Kunstharz auf sie aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise durch Infrarotlampen 4 erreicht werden.



   Das Kunstharz-gelangt in flüssiger Form aus einem Trog 5 in bestimmter Menge konti  nuierlich    auf die Tragfolie, und zwar entweder nur auf den mittleren Teil der Tragfolie 1 oder über praktisch die gesamte Breite der Tragfolie unter Freilassung je eines schmalen Streifens auf beiden Seiten. In jedem Fall wird das Kunstharz durch einen Abstreifer 6 gleichmässig über eine Breite verteilt, die etwa der fertigen Tafel entspricht. Die Flüssigkeit wird an einem Ablaufen über die Längskanten der Tragfolie 1 dadurch gehindert, dass die Kanten leicht angehoben werden. Die hierzu verwendeten Mittel können einfach darin bestehen, dass die Kanten des Tisches 3, über den die Tragfolie 1 geführt wird, etwas hochgehoben sind.



  Auch können in der Nähe   der-Ränder Leis-    ten 7 auf dem Tisch vorgesehen sein.



   Das verwendete Kunstharz kann beispielsweise   Epoxy oder    Polyesterharz sein und einen Beschleuniger oder Katalysator enthalten, der das Polymerisieren oder Erhärten entweder durch Reaktionswärme oder durch Erwärmen von aussen her bewirkt.



  Das   Kunstharz    wird jedenfalls so gewählt, dass es durch Polymerisation ein hartes durchsichtiges oder nur durchscheinendes Produkt erzeugt. Um jedoch die erwünschte Zähigkeit und Festigkeit zu erhalten, muss in solche   Kunstharze      faseriges    Material eingebettet werden.



     Das. Verstärkungsmaterial kann aus    synthetise. hen oder anorganischen Fasern oder auch aus pflanzlichen oder tierischen Fasern bestehen. Besonders vorteilhaft sind Glasfasern. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit werden im vorliegenden Fall Fasersträhnen von etwa 50 mm Länge verwendet. Das Fasermaterial kann von Spulen 8 zugeführt werden, von denen es in Form von Lunten abgewickelt wird, dann durch eine Zer  hackvorrichtung    9 üblicher Art geführt wird, die die   gewii. nschte Faserlänge herstellt.    Die Fasern fallen durch einen Kasten 10 auf ein   Forderband    11, das sie an eine Stelle führt, an der sie auf die auf der Tragfolie 1 be  findliche    Kunstharzschicht auffallen..



   Die Menge der aus dem Kasten 10 herausgeführten Fasern wird-durch die Drehzahl der Zerhackmaschine und'die Anzahl der ihr zugeführten Lunten bestimmt. Die durch das Förderband 11 abgeführten Fasern befinden sich in Form einer losen Schicht, die gleichmässig über die Breite des   Förder-    bandes verteilt ist und in dieser Form auf die
Kunstharzschicht aufgebracht wird.



   Von dem Tisch 3 läuft die Tragfolie 1  über vorzugsweise bogenförmig angeordnete Tragrollen 13, d. h. die Achsen der Rollen 13 befinden sich auf einer nach oben   durchge-    bogenen Fläche. Statt der Rollen könnte auch ein endloses Band vorgesehen sein, das ent weder von der Tragfolie   1    mitgenommen oder selbst angetrieben wird. Auch könnte der Bogen durch einen Teil einer grossen
Trommel gebildet werden oder einfach durch eine feststehende flache Platte ersetzt sein.



   Über dem vordern Ende dieses Bogens befindet sich eine Walze 14 und hinter dem
Bogen ein Quetschwalzenpaar 15,   16,-von    dem die untere Walze 15 um so viel vor der obern Walze 16 liegt, dass die durch die
Achsen der Walzen gehende Ebene etwa durch die Achse des aus den Rollen 13 bestehenden Bogens geht. Gespannte Fäden
17 laufen von oberhalb der Tragfolie 1 an geordneten Spulen 18 um die Walze 14 herum, über die Oberseite des auf der Trag folie befindlichen   Faserflieses-Lind    zwischen den Quetschwalzen   1 ! 5,    16 hindurch. Die
Spannung der Fäden wird dadurch erreicht, dass alle Spulen 18 gebremst werden. Sie ist so gross, dass die über die im Bogen an geordneten Rollen 13 geführten Fäden 17 das Faserflies in die auf der Tragfolie 1 befindliche Kunstharzmasse hineindrücken.



   Während die Zahl der vorgesehenen Fäden
17 nicht von besonderer Bedeutimg ist, sollte sie doch so gross sein, dass die Fäden dicht genug nebeneinanderliegen, um das Faser flies etwa gleichmässig einzudrücken.



   Vor den Quetschwalzen 15, 16 befindet sich eine Führungsrolle 19, um die die Deckfolie
20 aus Papier oder einem ähnlichen Kunst stoff wie die Tragfolie 1 herumgeführt ist.



   Die Deckfolie 20 rollt sich von einer Rolle 21 ab, die so weit von der Rolle 19 entfernt ist, dass sich die Heizlampen 4 unterbringen lassen und je ein   Leimfaden    entlang jedem
Rand der Folie aus zwei Leimbehältern 22 aufgebracht werden kann. Nach dem   Herum-    laufen der Deckfolie 20 um die Rolle 19 kommt die mit Leim versehene Seite nach unten zu liegen. Am Ende des bogenförmigen Teils der Unterlage gelangen die Ränder der beiden Folien 1 und 20 zwischen kurze Quetschwalzen 23, 24, so dass die beiden, Folien 1 und 20 beiderseits ausserhalb der Kunstharzschicht zusammengeklebt werden.



  Als Leim wird ein schnelltrocknender Leim verwendet, der in der Zeit zwischen dem Auftragen und dem Durchlaufen zwischen den Quetschwalzen 23, 24 sowie 15, 16 fest wird.



   Die Folien 1   und 20    bilden daher nach dem Durchlaufen durch die Walzen 15, 16 einen flachen Schlauch, der die   lÇunstharz-       ')    schicht, das lose Verstärkungsfasermaterial und die Fäden 17 enthält. Beim Durchlaufen des Schlauches durch die Quetschwalzen   15,    16 wird die in der Kunstharzschicht und den   Verstärkungsfasem    enthaltene Luft herausgedrückt und die Schicht auf eine bestimmte Stärke ausgewalzt. Kleine Walzen 25 drücken die Ränder des flachen Schlauches gegen die obere Quetschwalze 16 und begrenzen dadurch den Innenraum des Schlauches, bis zu dem sich die verstärkte Kunstharzschicht seitlich ausbreiten soll.



   Wenn das Band zwischen den Quetschwalzen 15, 16 hindurch läuft, wird etwa die beabsichtigte Stärke der Kunstharzsehicht erzielt, abgesehen von geringfügigen Veränderungen in der Stärke, die durch Sehrumpfvorgänge des   Kunstharzes    beim Festwerden entstehen. Die Regelung der Schichtstärke wird durch feste Lagerung der Walze 15 und nachgiebige Lagerung der Walze 16 erreicht. Die nachgiebige Lagerung der Walze 16 kann durch Anordnung der Walzenlager in Hebeln 26 erfolgen (Fig. 3), die um Zapfen   27    schwenkbar angeordnet sind. Die Hebel werden durch Zylinder 28 nachgiebig nach unten gehalten. Dabei kann es sich um pneumatische Zylinder oder auch um solche handeln, die eine Schraubenfeder enthalten.

   Die Hebel legen sich unter der Wirkung dieser Zylinder gegen Anschläge an, die den zwischen den beiden Walzen 15 und 16 verbleibenden Spalt bestimmen. Für den Fall, dass ein fester Gegenstand zwischen   die'Walzen    gelangt, kann die Walze 16 nach oben ausweichen. Die Zylinder können auch doppeltwirkend ausgebildet sein. In diesem Falle kann die Walze 16 auch willkürlich ausgeschwenkt werden, beispielsweise um die Tragfolie und die Deckfolie zu Anfang bequem zwischen den Walzen hindurchführen zu können.



   Hat man die gewünschte Schichtstärke erreicht, so gelangt das Band über einen Tisch 29 in einen Ofen 30, in dem das Kunstharz durch Polymerisation fest wird.



  Während des Durchganges durch den Ofen kann die Kunstharzschicht in eine bestimmte Querschnittsform gebracht werden. Dies geschieht beispielsweise durch Hindurchführen der Schicht zwischen zwei   Formschienen    31 und 32, die zwischen sich einen entsprechend geformten   Sehlitz    freilassen. Mehrere solche Formschienenpaare können in einigem Abstand hintereinander angeordnet werden. Die Breite der Schienen in der Bewegungsrichtung kann etwa 25 mm betragen. Die untern Schienen werden vorzugsweise fest angeordnet, während die obern beispielsweise mittels Handrädern 34 und Spindeln 33 zwischen Führungsschienen 35 in der Höhe verstellbar sein können.

   Die beiden Handräder oder Spindeln können so miteinander gekuppelt sein, dass sie nur gleichmässig verstellt werden können, um eine waagrechte Stellung der Schiene 32 zu gewährleisten.



   Sind die beiden einander zugewendeten Flächen der Schienen gerade, so bleibt die   lDwunstharzschieht    eben, sind sie dagegen ge  wellt,    wie dies in Fig. 2 dargestellt ist ; so erhält die Schicht beim Festwerden eine gewellte Form, in der sie verbleibt. Andere F'ormen der Schienen sind in Fig. 6 und 7 dargestellt. Nach dem Durchlaufen zwischen den Schienen verbleibt die Schicht noch einige Zeit in dem Ofen, damit sie mit Sicher  heit festwird    und ihre Querschnittsform nicht mehr ändert. Nach dem Austritt aus dem Ofen wird die Schicht durch   Kantensägen,    36 auf die gewünschte genaue Breite und danach durch eine   Sägevorrichtung    37 auf die gewünschte Länge geschnitten.

   Diese Sägevorrichtung bewegt sich bei ihrer   Bewegung quer über    die Kunststoffsehicht mit dieser mit, so dass sie während, der kontinuierlichen Bewegung der Schicht arbeiten kann. Bei der Vorbereitung der Anlage zum Betrieb werden die Folienrollen 2 und 21 in die Machine eingesetzt und die beiden Folien durch die Anlage gezogen. Zur Erleichterung dieser Massnahme   wrd die Walze    16 und auch jede der obern Schienen 32 angehoben. Die Enden der Folien werden. zwischen zusammenarbeitenden endlosen Bändern einer Zugvorrichtung 38 eingeklemmt. Sind die Enden hiervon richtig erfasst, so werden die obern Schienen 32 her  untergeschraubt,    bis die gewiinschte Spaltweite zwischen den Schienen vorhanden ist.



  Auch   dié Walze    16 wird   herlmtergesehwenkt.   



  Nun können die Folien in Bewegung gesetzt und das Kunstharz und das Fasermaterial zugeführt werden.



   Zwecks   stetiger-Herstellmg der Kunst-    stofftafeln ohne erneutes Einziehen der   Fo-    lien können zusätzliche Folienrollen 2 und 21 vorgesehen werden, so dass die neuen Folien an den Enden der von den Rollen 21 und 2 ablaufenden Folien befestigt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Herstellen von Kunststofftafeln mit Verstärkungseinlagen, dadurch gekennzeichnet, dass flüssiges, poly merisierbares Kunstharz : mit einer oder mehreren Faserschichten zu einem mit Kunstharz getränkten Faserkörper verarbeitet, dieser Faserkorper mit einer untern und obern Folie aus nichtabsorbierendem Stoff versehen, dann einer Walzenpressung zum Entlüften und Auswalzen auf gleichmϯige Stärke unterworfen, anschlie¯end durch Polymerisa- tion des Kunststoffes gehärtet und sehliess- lich in Tafeln zerschnitten wird.

   II. Anlage zur Durehfiihrung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich- net durch Führungseinrichtungen (2, 3, 13, 15, 16) fiix'eine Tragfolie (1), eine Einrich ! ling. (5, 6) zum Aufbringen flüssigen Kunstharzes auf die Tragfolie, eine Vorrichtung (8, 12) zur Herstellung und zum.

   Aufbringen von losen Fasern auf die Kunstharzschicht, Einrichtungen (18, 14), durch die Fäden (17) parallel nebeneinander und in der Bewegungsrichtung der Tragfolie an einer Stelle über die mit Fasern bedeckte Kunstharzschicht geführt werden, an der das Tragband in nach oben gewölbter Bahn (13) geführt wird, so dass sie die Fasern in die Kunstharzschicht, hineindrüeken, Einrichtungen (21, 19) zum Aufbringen einer Deckfolie (20) hinter der gewölbten Bahn (13) und Einrichtungen (15, 16) zum Abquetschen der Kunstharzschicht.

   III. Kunststofftafel, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeiclmet, dass diese aus einem polymerisierbaren synthetischen Kunstharz besteht, in weleher Verstärkungsfasem eingebettet liegen, sowie in der Längsrichtung der Tafel parallel nebeneinander verlaufende, über deren ganze Breite verteilte VerstärkungsfÏden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da- durch gekennzeichnet, dass das flüssige poly merisierbare Kunstharz auf eine in LÏngsrichtung bewegte Tragfolie (1) und auf die so gebildete Kunstharzschicht das aus Fasern, vorzugsweise Glasfasern, bestehende Vertär- kungsmaterial aufgebracht wird, wobei nach dem Einsinken des Verstärkungsmaterials in die Kunstharzschieht auf diese eine Deckfolie (20) aufgebracht und das so gebildete Band dann der Walzenpressung und Polymerisation wiulterworfen wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die flüssige Kunstharzschicht ein verdichtetes Faserflies als Verstärkungsmaterial aufgebracht wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die flüssige Kunstharzschicht lose Faser in gleichmϯiger Verteilung konti nuierlich aufgebracht werden.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfolie (1) mit der Kunstharzschicht und den Fasern vor dem Aufbringen der Deckfolie (20) über eine nach oben durch- gebogene Bahn (13) geführt wird und dar- über in Längsrichtung eine durchlässige Ge webebahn oder parallel nebeneinanderliegende Fäden (17) so geführt werden, dass sie infolge der Durchbiegung der Kunstharzschicht die Fasern in die Kunstharzschicht hineindrücken.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 3, 4, dadurch gekennzeich- net, dass die losen Fasern unmittelbar vor dem Aufbringen auf die Kunstharzschicht durch eine Zerschneidevorrichtung (9) aus Lunten hergestellt werden und auf ein F¯rderband (11) fallen, das sie der Kunstharzschicht laufend zuführt.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspriiehen 1-5, dadurch gekennzeich- net, dass die Quetsehwirkung durch ein Wal zenpaar (15, 16) ausgeübt wird, durch das die Tragfolie (1) und die Deckfolie (20) mit der zwischen ihnen befindlichen, mit dem Verstärlrungsmaterial versehenen Kunstharzschicht hindurehgeführt werden, so dass in der Schicht befindliche Luftblasen herausgedr ckt werden.

   7. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unteransprüchen 1-6, dadurch gekennzeich- net, dass die seitlichen Ränder der Tragfolie (1) leicht angehoben werden, so dass das aufgebrachte Kunstharz die Ränder nicht bedecken kann.

   8. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen, nicht mit Kunstharz be deckten Ränder der Tragfolie (1) mit den Rändern der Deckfolie (20) fest verklebt werden, bevor das aus den Folien und der Kunstharzschicht gebildete Band der Quetsch- wirkung ausgesetzt wird.

   9. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1-8, dadurch gekennzeich- net, dass die Tragfolie (1) und die Deckfolie (20) aus bei Erwärmung schrumpfendem Werkstoff bestehen und vor ihrem Aufbrin- gen auf die Kunstharzschicht einer Wärmeschrumpfung unterworfen werden.

   10. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspriiehen 1-9, dadurch gekennzeich- net, dass die zwischen der Tragfolie (1) und der Deckfolie (20) befindliche Kunstharzschicht während des dem Erhärten dienenden Erhitzens zwischen Schienen (31, 32) hindurchgeführt wird, die ihr die für die fer- tigen Tafeln gewünschte Querschnittsform geben.

   11. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unteransprüehen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Tragfolie (1), der aufgebrachten Kunstharzschicht mit dem Verstärkungsmaterial, der längsgeriehteten Fäden (17) und der Deckfolie (20) durch Rollen-, Riemen-oder Kettenpaare (38) aus Gummi oder dergleichen erfolgt, die hinter der Heizvorrichtung (30) eine Zugwirkung auf das Erzeugnis ausüben.

   12-. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueh-11b gekennzeiehnet dureh hinter der Heizvorrichtung (30) angeord- nete Schneidvorrichtungen (36) zum Abschneiden der zusammengeklebten Folienränder.

   13. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das aus den Folien (1, 2, 0) und der Ktmstharzsehieht bestehende Band hinter der Antriebsvorrichtung (38) durch eine sich mitbewegende Schneidvorrichtung (37) in einzelne Tafeln gewünschter Länge zerschnitten wird.

   14. Anlage'nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Abquetschen aus zwei Walzen (15, 16) bestehen, die am Ende der nach oben gewölbten Bahn (13) so angeordnet sind, dass ihre Achsen in einer etwa radial zu diesem Bogen liegenden Ebene liegen.