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.
Process and installation for the production of plastic panels with reinforcement inserts and plastic panels produced by the process
The present invention relates to a method and a system for producing plastic panels with reinforcing inserts and plastic panels produced by the method.
It is the production of particularly transparent or only translucent. Panels are provided, with glass fibers preferably being used as reinforcing material.
The method according to the invention is characterized in that liquid, polymerizable synthetic resin with one or more fiber layers is processed into a fiber body soaked with synthetic resin, this fiber body is provided with an upper and lower sheet of non-absorbent material, then a roller press for venting and rolling out uniform stä. rke, then hardened by polymerisation of the plastic and finally cut into panels.
In the accompanying drawing, an installation for the production of synthetic resin panels according to the method described is shown, for example:
1 is a schematic side view of the complete system,
2 is a perspective view at an angle from above of the part of the plant in which the production of the panels begins,
3 shows a partial section through part of the system on a larger scale,
FIG. 4 shows a partial cross-section through this part along the section line 4-4 in FIG. 3,
Fig. 5 shows a partial section through this part of the system along the section line 5-5 in Fig. 3 and
6 and 7 are views of mold rails.
As can be seen in FIGS. 1 and 2, a carrier film 1 is provided which runs off a roller 2 and is guided over a table 3.
The carrier film 1 can be made of paper or plastic such that it can be peeled off the finished plastic panel. A cellulose film is preferably used for them. If the film shrinks when heated, as is the case with cellulose film, it is passed through a heating zone before the synthetic resin is applied to it. This can be achieved, for example, by means of infrared lamps 4.
The synthetic resin arrives in liquid form from a trough 5 in a certain amount continuously on the support foil, either only on the middle part of the support foil 1 or over practically the entire width of the support foil, leaving a narrow strip on both sides. In any case, the synthetic resin is evenly distributed by a stripper 6 over a width that corresponds approximately to the finished panel. The liquid is prevented from running off over the longitudinal edges of the carrier film 1 in that the edges are raised slightly. The means used for this purpose can simply consist in the fact that the edges of the table 3, over which the support film 1 is guided, are raised somewhat.
Strips 7 can also be provided on the table in the vicinity of the edges.
The synthetic resin used can be, for example, epoxy or polyester resin and contain an accelerator or catalyst which effects the polymerisation or hardening either by the heat of reaction or by heating from the outside.
In any case, the synthetic resin is chosen so that it produces a hard, transparent or only translucent product through polymerization. However, in order to obtain the desired toughness and strength, fibrous material must be embedded in such synthetic resins.
The. Reinforcement material can be synthesized from. hen or inorganic fibers or also consist of vegetable or animal fibers. Glass fibers are particularly advantageous. For reasons of economy, fiber strands of about 50 mm in length are used in the present case. The fiber material can be fed from spools 8, from which it is unwound in the form of slivers, then passed through a chopping device 9 of the usual type, which the Gewii. produces the required fiber length. The fibers fall through a box 10 onto a conveyor belt 11, which leads them to a point where they fall on the synthetic resin layer on the carrier film 1.
The amount of fibers led out of the box 10 is determined by the speed of the chopping machine and the number of slivers fed to it. The fibers carried off by the conveyor belt 11 are in the form of a loose layer which is evenly distributed over the width of the conveyor belt and in this form on the
Synthetic resin layer is applied.
The carrier film 1 runs from the table 3 over carrier rollers 13, which are preferably arranged in an arc. H. the axes of the rollers 13 are located on a surface that is curved upwards. Instead of the rollers, an endless belt could also be provided that is ent neither entrained by the carrier film 1 or driven itself. The arch could also go through part of a large one
Drum can be formed or simply replaced by a fixed flat plate.
Above the front end of this sheet is a roller 14 and behind the
Arch a pair of squeezing rollers 15, 16, -of which the lower roller 15 is so much in front of the upper roller 16 that the through the
Axes of the rollers going level goes approximately through the axis of the sheet consisting of the rollers 13. Tense threads
17 run from above the support film 1 on ordered spools 18 around the roller 14, over the top of the fiber fleece located on the support film and between the nip rollers 1! 5, 16 through. The
The threads are tensioned in that all the bobbins 18 are braked. It is so large that the threads 17, which are guided in the arch on the ordered rollers 13, press the fiber fleece into the synthetic resin compound located on the carrier film 1.
While the number of threads provided
17 is not of particular importance, it should be so large that the threads are close enough to each other to allow the fiber to be pressed in approximately evenly.
In front of the nip rollers 15, 16 there is a guide roller 19 around which the cover film
20 made of paper or a similar synthetic material as the carrier film 1 is led around.
The cover film 20 unrolls from a roll 21 which is so far away from the roll 19 that the heating lamps 4 can be accommodated and a thread of glue along each one
Edge of the film from two glue containers 22 can be applied. After the cover film 20 has run around the roll 19, the side provided with glue comes to lie down. At the end of the curved part of the base, the edges of the two foils 1 and 20 pass between short nip rollers 23, 24 so that the two foils 1 and 20 are glued together on both sides outside the synthetic resin layer.
The glue used is a quick-drying glue that solidifies between the nip rollers 23, 24 and 15, 16 in the time between application and passage.
The foils 1 and 20, after passing through the rollers 15, 16, therefore form a flat tube which contains the synthetic resin layer, the loose reinforcing fiber material and the threads 17. When the hose passes through the nip rollers 15, 16, the air contained in the synthetic resin layer and the reinforcing fibers is pressed out and the layer is rolled out to a certain thickness. Small rollers 25 press the edges of the flat hose against the upper nip roller 16 and thereby delimit the interior of the hose, up to which the reinforced synthetic resin layer is to spread out laterally.
As the belt passes between the nip rollers 15, 16, approximately the intended thickness of the synthetic resin layer is achieved, apart from minor changes in thickness caused by very shrinking of the synthetic resin as it solidifies. The control of the layer thickness is achieved by the fixed mounting of the roller 15 and flexible mounting of the roller 16. The resilient mounting of the roller 16 can take place by arranging the roller bearings in levers 26 (FIG. 3) which are arranged pivotably about pins 27. The levers are resiliently held down by cylinders 28. This can be a pneumatic cylinder or a cylinder that contains a helical spring.
Under the action of these cylinders, the levers rest against stops that determine the gap remaining between the two rollers 15 and 16. In the event that a solid object gets between the rollers, the roller 16 can move upwards. The cylinders can also be designed to be double-acting. In this case, the roller 16 can also be pivoted out at will, for example in order to be able to comfortably pass the carrier foil and the cover foil between the rollers at the beginning.
When the desired layer thickness has been achieved, the tape passes over a table 29 into an oven 30 in which the synthetic resin is solidified by polymerization.
During the passage through the furnace, the synthetic resin layer can be brought into a certain cross-sectional shape. This is done, for example, by passing the layer through between two mold rails 31 and 32 which leave a correspondingly shaped seat seat between them. Several such pairs of mold rails can be arranged one behind the other at some distance. The width of the rails in the direction of movement can be about 25 mm. The lower rails are preferably arranged in a fixed manner, while the upper ones can be adjusted in height, for example by means of handwheels 34 and spindles 33 between guide rails 35.
The two handwheels or spindles can be coupled to one another in such a way that they can only be adjusted evenly in order to ensure a horizontal position of the rail 32.
If the two surfaces of the rails facing each other are straight, the resin layer remains flat, but if they are corrugated, as shown in FIG. 2; this way the layer gets a corrugated shape when it solidifies, in which it remains. Other shapes of the rails are shown in FIGS. 6 and 7. After passing through between the rails, the layer remains in the furnace for some time so that it is sure to set and its cross-sectional shape no longer changes. After exiting the furnace, the layer is cut to the exact desired width by edge saws, 36 and then cut to the desired length by a sawing device 37.
This sawing device moves along with it when it moves across the plastic layer, so that it can work during the continuous movement of the layer. When preparing the system for operation, the film rolls 2 and 21 are inserted into the machine and the two films are drawn through the system. To facilitate this measure, the roller 16 and also each of the upper rails 32 are raised. The ends of the foils will be. pinched between cooperating endless belts of a pulling device 38. If the ends of this are correctly grasped, then the upper rails 32 are screwed down until the desired gap width is present between the rails.
The roller 16 is also pivoted clockwise.
Now the foils can be set in motion and the synthetic resin and the fiber material can be fed in.
Additional film rolls 2 and 21 can be provided for the purpose of constant production of the plastic sheets without having to pull in the films again, so that the new films can be attached to the ends of the films running off the rolls 21 and 2.