DE1211793B

DE1211793B - Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Kunststoff-Formteilen aus einer Bahn von mit fluessigem Kunstharz getraenktem Verstaerkungs- bzw. Fasermaterial

Info

Publication number: DE1211793B
Application number: DED34922A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Roderich W Graeff; Karl J Reichl; Josef Butz; Karl Pausch
Original assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1960-12-10
Filing date: 1960-12-10
Publication date: 1966-03-03
Also published as: CH396399A; SE302201B; FI40832B; LU40708A1; GB934990A; US3477894A; DK115882B; AT257147B

Description

Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Kunststoff-Formteilen aus einer Bahn von mit flüssigem Kunstharz getränktem Verstärkungs-bzw. Fasermaterial Die Deckung des immer steigenden Bedarfes an Fonnteilen aus faserverstärktem, insbesondere glasfaserverstärktem härtbarem Kunstharz erfordert die Anwendung kontinuierlich arbeitender Anlagen, in denen folgende Verfahrensschritte durchzuführen sind. Auf eine Folienbahn wird eine Faserschicht aufgebracht und mit flüssigem härtbarem Kunstharz getränkt. Auf die getränkte Faserschicht wird eine weitere Folie als Deckfolie aufgelegt, wobei gleichzeitig überschüssiges Harz und eingeschlossene Luftblasen abgequetscht werden. Das so vorbereitete Laminat wird in eine Formeinrichtung eingeführt, hierin geformt und anschließend entweder nur so weit vorgehärtet. daß die geformte Bahn formstabil ist, worauf die Nachhärtung in einer zweiten Einrichtung erfolgt, oder ausgehärtet. Die Bahn wird dann anschließend entsprechend den hergestellten Formkörpern unterteilt. Derartige Anlagen werden insbesondere zur Herstellung von gewellten Bahnen verwendet, sind aber zur Herstellung anderer Formkörper, z. B. von Becher- oder Schüsselform, geeignet.
Im üblichen Aufbau solcher Anlagen stehen sowohl die Anlagenteile, die zur Herstellung des Laminates dienen, wie diejenigen, in denen die Formkörper hergestellt werden, still. Dabei sind in dem Formteil bewegbare Formen enthalten, meistens in Form von Rollen ketten, zwischen denen das Laminat hindurchgeführt wird, wobei die einander zugeordneten oberen und unteren Formteile das Laminat zwischen sich in die gewünschte Form pressen.
Es ist das aber nicht die einzige Möglichkeit des grundsätzlichen Aufbaues. Es ist noch eine andere Möglichkeit bekanntgeworden, die allerdings nicht für faserverstärkte Kunststoffe angewandt werden soll sondern für die Herstellung von Wellplatten aus Asbestzement oder für das Aufbringen von Kunststoffschichten auf blattförmiges Material. Bei der Herstellung von Platten aus Asbestzement werden zunächst in einem feststehenden Anlagenteil ebene Platten aus dem durch Asbestfasern verstärkten Zement hergestellt und diese dann an eine Formeinndtung abgegeben, die relativ zu dem der Herstellung der Platten dienenden Anlagenteil bewegbar ist und in der die Wellungen dadurch hergestellt werden, daß die ebenen Platten durch mit Rollen versehene Stempel über entsprechende Erhöhungen gedrückt werden. Bei dem Aufbringen von Kunststoffschichten auf Blattmaterial wird vorbereitetes getränktes Material auf Formen aufgelegt, die relativ zur Aufbereitungsanlage wandern.
Bei beiden Anlagen wird von der Maßnahme Gebrauch gemacht, eine Relativbewegung zwischen Auf- bereitungsanlage und Formanlage einzuführen. Auch die Erfindung macht von dieser Maßnahme Gebrauch, und zwar in Verbindung mit mit Kunstharz getränktem Laminat, jedoch in der Umkehrung. Die Formanlage steht still, während die Aufbereitungsanlage ihr gegenüber relativ verschiebbar ist. und zwar mit der Besonderheit, daß die Formen des Formteiles oben offen sind, so daß das vorbereitete Laminat auf die oben offene Form abgelegt wird.
Die Erfindung geht also aus von einer Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststofformteilen aus einer Bahn von mit flüssigem Kunstharz getränktem Verstärkungsmaterial, die beiderseits durch Trennfolien abgedeckt ist, und besteht darin, daß die Vorratswalzen für das Fasermaterial und die Trennfolien. die Einrichtung zum Tränken des Fasermaterials mit dem flüssigen Kunstharz und die Fördereinrichtung für das getränkte, mit Folie abgedeckte Laminat auf einem verfahrbaren Traggerüst zusammengebaut sind, daß das Tragt,erüst relativ zu mindestens einer nach oben offenen Form verfahrbar ist und daß das Traggerüst außerdem mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, welche das aufbereitete Laminat auf die oben offene Form ablegt, und daß eine Heizeinrichtung zum Aushärten des geformten Laminates vorgesehen ist.
Hierdurch wird eine Reihe wesentlicher Vorteile erzielt. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß das Laminat nicht durch Druck zwischen einer Patrize und einer Matrize verformt und ausgehärtet wird.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß es beispielsweise bei der Herstellung gewellter Platten mit Patrize und Matrize praktisch kaum möglich ist, eine gleichbleibende Wandstärke zu erzielen. In den Bergen und Tälern wird das Material in die Seitenflächen verdrängt, so daß die Berge und Täler eine geringere Wandstärke annehmen, was offensichtlich unerwünscht ist. Beim Auflegen des Laminats auf eine offene Form wird dieses Verdrängen vermieden oder jedenfalls sehr stark vermindert. Das weiche Laminat schmiegt sich der Form an, ohne daß örtliche Kräfte zu einer Verdrängung des Kunststoffes führen.
Ein weiterer wichtiger Vorteil liegt darin, daß man in der Form der herzustellenden Körper große Freizügigkeit hat. Man ist nicht an Gebilde gebunden, die durch Patrize und Matrize vorbestimmt sind.
Es ist infolgedessen auch möglich, auf der gleichen Formbahn Formen verschiedener Gestalt anzuordnen.
Gegenüber den bereits erwähnten Anlagen, bei denen die Formeinrichtung gegenüber der Aufbereitungsanlage des Laminats bewegbar ist, besteht ein wesentlicher Vorteil insofern, als bei den bekannten Anlagen die Formteile als ebene Platten ausgebildet sind, die nach Herstellung einer gewissen Serie zurücklaufen müssen. Dann läßt es sich aber nicht vermeiden, daß auch bereits gefüllte Formen zurücklaufen, mit denen man dann nichts anfangen kann. Bei der Bewegungszuordnung in der Anlage gemäß der Erfindung kann beim Rücklauf der Aufbereitungsanlage die Lieferung von Laminat an die Formteile eingestellt werden.
Die gegenüber der fest stehenden Formfläche verfahrbare Aufbereitungsanlage für das Laminat hat gegenüber der kinematischen Umkehrung der gegenüber der festen Aufbereitungsanlage bewegten Form noch einen besonderen Vorteil, wenn es sich um die Herstellung großer Stücke handelt. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß eine Bahn von 2.30 m hergestellt werden soll, so ist das mit einem verfahrbaren Formteil praktisch unmöglich, ganz abgesehen von den hohen Anlagenkosten. Läßt man dagegen diese große Formfläche fest stehen und bewegt man ihr gegenüber den Aufbereitungsteil der Anlage, so treten Probleme dieser Art nicht auf.
Ein weiterer wesentlicher Faktor ist die Platzersparnis. Bei einer Anlage gemäß der Erfindung benötigt man zur Herstellung einer Bahn von der angenommenen Länge von 30m eine Halle, die nur wenig länger ist. Würde man statt dessen die Form verfahrbar machen, während das Aufbereitungsaggregat stillsteht, so wäre eine Halle erforderlich, die mindestens 2 zu 30 m lang ist.
Bei der Anlage gemäß der Erfindung benötigt man, wie immer in solchen Anlagen, Quetschwalzen, die überschüssiges Harz und Luftblasen abquetschen.
Sie sind auch bei der Anlage gemäß der Erfindung vorhanden. Bei dieser tritt aber noch ein Sonderproblem auf. Die Geschwindigkeit der von der Aufbereitungsanlage ablaufenden Bahn darf nämlich nicht gleich der Bewegungsgeschwindigkeit des Anlagenteils sein; denn wenn beispielsweise eine gewellte Bahn geformt werden soll, so muß die auf eine Wegeinheit des verfahrbaren Anlagenteils abzugebende Länge der Laminatbahn größer sein, um die Wellungen bilden zu können. Diese Längendifferenz wird gemäß der Erfindung dadurch herbei geführt, daß den Quetschwalzen ein Paar Abziehbänder nachgeschaltet ist, welche die Laminatbahn mit der Auflagegeschwindigkeit abziehen.
Für die Ausbildung der nach oben offenen Form bestehen verschiedene Möglichkeiten, von denen nur zwei besonders wichtige erwähnt seien.
Handelt es sich um die Herstellung gewellter Platten, so ist gemäß der Erfindung die nach oben offene Form eine mit Wellungen versehene Plattformfläche.
Handelt es sich dagegen um einzelne Formkörper, so wird gemäß der Erfindung die Form durch eine Mehrzahl hintereinander angeordneter, nach oben offener Einzelformen gebildet, die insbesondere an Vakuum anschließbar sind.
Die an der verfahrbaren Einheit vorgesehene Einrichtung, mittels welcher die Laminatbahn auf die oben offene Form abgelegt wird, besteht in der einfachsten Form aus den Abzugsbändern. Bei Wellplatten kann es dagegen zweckmäßig sein, den Abzugsbändern einen Rollenkranz als Ableger nachzuordnen.
An dem Formvorgang muß sich ein Härtungsvorgang anschließen. Eine besonders günstige Ausgestaltung der Anlage ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung die hierfür erforderliche Heizeinrichtung längs der offenen Form verfahrbar ist.
Nachstehend wird beispielsweise eine erfindungsgemäß ausgebildete Anlage an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Anlage zur Herstellung quergewellter Bahnen, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und F i g. 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine Anlage zur Herstellung von kuppelartig ausgebildeten Formteilen.
Bei den Ausführungsbeispielen sind die Bauteile der zur Erzeugung des Laminates benutzten Anlage auf einem Rahmen 1 angeordnet, der strichpunktiert angedeutet ist. Von der Rolle 2 wird die Trennfolie 3 abgewickelt, auf deren Oberseite dann von der Rolle 4 her das Verstärkungsmaterial 5 aufgebracht wird, das dann mit dem aus dem trichterförmig ausgebildeten Behälter 6 abfließenden Harz7 getränkt wird. Anschließend wird das harzgetränkte Verstärkungsmaterial 5 mit einer von der Rolle 8 abgewickelten Trennfolie 9 abgedeckt, die um einen Teil des Umfanges der Walze 10 herumgeführt ist. Die Walzen 10 und 10' liegen gegen die obere Trennfolie 9 bzw. die untere Trennfolie 3 des nunmehr fertig gebildeten Laminats 18 an, wodurch überflüssiges Harz abgequetscht und in dem Laminat eingeschlossene Luft entfernt wird. Der Transport des Laminats wird durch die elastischen Abzugsbänder 11, 11', die von den Walzen 12, 12' bzw. 13, 13' angetrieben bzw. geführt werden, besorgt, die mit der Auflagegeschwindigkeit der Laminatbahn auf die Form laufen.
Der gesamte Rahmen 1 ist vermittels der Räder 14 fahrbar, Ein Teil des Rahmens ist als Tisch 15 ausgebildet, der bei der Laminatbildung als Unterlage für die einzelnen Laminatschichten dient.
In Fig. 1 wird die offene Form durch eine mit Querrillen versehene Platte 16 gebildet, die von einem Sockel 17 getragen ist. Das von den Abzugsbändern 11, 11' fortlaufend geförderte Laminat 18, dessen Transportebene oberhalb der Form 16 liegt, wird auf die Form 16 abgelegt. Vermittels der ebenfalls im Rahmen 1 gelagerten Ablegerolle 19 paßt sich das Laminat 18 den Wellungen der Form 16 an.
Die Ablegerolle 19, die mit einem Antrieb versehen sein kann, dreht sich hierbei im Gegenuhrzeigersinn.
Es ist selbstverständlich, daß die Relativbewegung zwischen dem Rahmen 1 und der Form 16 der Fördergeschwindigkeit des Laminates 18 angepaßt sein muß. Die Aushärtung des der Form 16 zugeführten und in die dortigen Querrillen eingeformten Laminates 18 wird vermittels des Härtungsofens 20 durchgeführt, der vermittels der Räder 21 ebenfalls fahrbar ist. Der Ofen 20 kann deshalb über die noch nicht erhärteten Laminatabsehnitte geschoben werden. Mit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung wird eine lange, quergewellte Bahn 27 erhalten.
Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 in der Ausbildung der Form bzw. der Formen 22. Diese dienen der Herstellung von kuppelartigen Profilteilen 23. Auf der Unterseite jeder der Formen ist eine Vakuumleitung 24 vorgesehen. Durch den hierdurch erzeugten Unterdruck werden die jeweils über der Formenöffnung abgelegten Laminatabschnitte. die bei der Härtung in dem fahrbaren Ofen 20 noch zusammenhängen, in den Formenraum hineingezogen. Zur Fixierung der jeweils auf der einzelnen Form liegenden Laminatabschnitte ist ein Rahmen 25 vorgesehen, der den jeweiligen Laminatabschnitt gegen den Flansch 26 der Form 22 drückt und somit festhält.

Claims

Patentansprüche: 1. Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Kunststoff-Formteilen aus einer Bahn von mit flüssigem Kunstharz getränktem Verstärkungs-bzw. Fasermaterial, die beiderseits durch Trennfolien abgedeckt ist. d a d u reh g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Vorratswalzen (4) für das Fasermaterial (5) und die Trennfolien (3, 9), die Einrichtung zum Tränken (6) des Fasermaterials mit dem flüssigen Kunstharz und die Fördereinrichtung (11, 11') für das getränkte, mit Folie abgedeckte Fasermaterial oder Laminat auf einem verfahrbaren Traggerüst (1) zusammengebaut sind. daß das Traggerüst relativ zu mindestens einer nach oben offenen Form (16 bzw.

22) verfahrbar ist und daß das Traggerüst gegebenenfalls mit einer Einrichtung (11, 11' bzw. 19) ausgerüstet ist. welche das Laminat auf die oben offene Form ablegt, und daß eine Heizeinrichtung (20) zum Aushärten des geformten Laminats vorgesehen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Traggerüst ein Paar Quetschwalzen (10, 10') für das Laminat aufmontiert ist und den Quetschwalzen ein Paar Abziehbänder (11, 11') als Ablegeeinrichtung nachgeschaltet ist. welche das Laminat mit der Auflagegeschwindigkeit auf die Form abziehen.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Form, auf welche das Laminat abgelegt wird, eine ortsfeste mit Wellungen versehene Plattformfläche (16) ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die offene Form aus einer Mehrzahl ortsfester, hintereinander angeordneter Einzelformen (22) besteht.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ablegen des Laminats auf die offene Form (16) durch einen Rollenkranz (19) gebildet ist.
6. Anlage nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet. daß die offenen Einzelformen (22) in an sich bekannter Weise an Vakuum anschließbar sind.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (20) zum Aushärten des geformten Laminats längs der offenen Form verfahrbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 157 426; britische Patentschrift Nr. 843 783.