DE3124273A1

DE3124273A1 - Formteil aus einen mehrlagengewebe und kunststoff, verfahren zu seiner herstellung und verwendung als waermeaustauscherelement

Info

Publication number: DE3124273A1
Application number: DE19813124273
Authority: DE
Inventors: Dieter 6232 Bad Soden Disselbeck; Walter 4431 Heek Konermann; Dieter 6239 Kriftel Stahl; Edwin 6238 Hofheim Zalewski
Original assignee: Cramer & Co Weberei C; Hoechst AG
Current assignee: Cramer & Co Weberei C; Hoechst AG
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1983-03-10

Description

Formteil aus einem Mehrlagengewebe und Kunststoff,
Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung als Wärmeaustauscherelement Die Erfindung betrifft ein Formteil aus einem Mehrlagengewebe und Kunststoff, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung als Wärmeaustauscherelement.
Im Gegensatz zur Herstellung von Formteilen aus Thermoplasten hat die Herstellung von Formt eilen aus Verbundwerkstoffen mit duromeren Kunststoffen bisher kaum Eingang in die industrielle Massenfertigung gefunden. Während zur Herstellung thermoplastischer Formteile eine Reihe wirtschaftlicher maschineller Verfahren, wie das Spritz-, Extrudier- und Tiefziehverfahren, zur Verfügung stehen, ist dies für die Verarbeitung von duromeren Verbundwerkstoffen nicht der Fall.
Die Herstellung von räumlich geformten Bauteilen, z.B. von Schalen, auf der Basis duromerer Verbundwerkstoffe erfolgt praktisch ausschließlich im sogenannten Handauflegeverfahren. Hierbei werden Kernmaterial und mit Kunstharz getränkte Trägermaterialien manuell Schicht für Schicht in Abschnitten auf eine Modellform aufgelegt, und anschließend wird das Gebilde ausgehärtet.
Diese kostenintensive Fertigungsmethode macht es verständlich, daß der Einsatz faserverstärkter Kunststoffe in Sandwich-Bauweise vor allem auf Spezialgebiete, wie beispielsweise den Flugzeugbau, beschränkt ist, obwohl faserverstärkte Verbundwerkstoffe hohe Festigkeiten bei großer Steifigkeit und geringem Gewicht aufweisen und diese Eigenschaften für viele Gebiete der Technik von großem Interesse waren.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Formteile aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen verfügbar zu machen, deren Herstellung in wirtschaftlicher Weise maschinell möglich ist.
Dieses Ziel wurde erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Kettfäden des Mehrlagengewebes durch mehrere Schußlagen binden und daß der Kunststoff ausgeEIärtet ist. Vorzugsweise binden alle Kettfäden durch mehrere Schußlagen, insbesondere binden alle Kettfäden durch alle Schußlagen des Mehrlagengewebes. Ganz besonders bevorzugt ist es, daß alle Kettfäden die gleiche Einbindung haben. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Mehriagengeweben und Kunststoffen besteht darin, daß Mehrlagengewebe mit durch mehrere Schußlagen bindende Kettfäden mit härtbaren Kunststoffen bestrichen werden, daß danach in die gewünschte Form gebracht wird, und daß dann ausgehärtet wird. Vorzugsweise bestehen dabei die Mehrlagengewebe mindestens teilweise aus Monofilamenten.
Die Formteile werden vorteilhaft als Wärmeaustauscherelemente verwendet, nachdem sie mit Zu- und Ableitungen für ein Wärmeaustauschermedium versehen worden sind.
Die eingesetzten Mehrlagengewebe sind bekannt. In der Figur ist ein solches Mehrlagengewebe aus 8 Lagen gezeigt. In der Figur bedeuten 1 die Kettfäden und 2 die Schußfäden. Es ist deutlich sichtbar, wie die Kettfäden in dieser Ausführungsform jeweils durch sämtliche Schußfadenlagen binden.
Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Kernmatererialien für Verbundwerkstoffe in Sandwich-Bauweise, wie Aluminiumwaben, Schaumstoff, Pappwaben oder Doppelgewebe mit Abstandhalterfäden, die sich kaum räumlich verformen lassen, schmiegt sich ein derartiges mehrlagiges selbstbindendes Gewebe aufgrund seiner Konstruktion jeder vorgegebenen Form faltenlos an.
Wegen ihrer besonderen Verformbarkeit werden derartige Mehrlagengewebe bereits bei der Herstellung von Keilriemen und ähnlichen gewebeverstärkten Gebilden eingesetzt.
Der Einsatz derartiger, räumlich gut verformbarer Gewebe als Kernmaterial ermöglicht eine vorteilhafte maschinelle Fertigungstechnik für Formteile aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen, und zwar in der Weise, daß das mehrlagige selbst- bindende Gewebe beidseitig mit einem Laminat aus einem härtbaren Kunststoff versehen wird, und daß in einem Arbeitsgang in die gewünschte Form gebracht und ausgehärtet wird. Hierbei kann in ähnlicher Weise wie bei den bekannten Spritz-oder Tiefziehmethoden verfahren werden.
Das mehrlagige selbstbindende Gewebe kann aus allen üblichen Fasermaterialien bestehen, z.B. aus Monofilen und/oder Multifilamenten aus Glas, Kohlenstoff, Polymeren oder aus Keramik. Besonders bewährt haben sich selbstbindende mehrlagige Gewebe aus Monofilamenten aus synthetischen Hochpolymeren, wie z.B. aus Polyestern, Polyamiden, Polyolefinen oder ähnlichen Werkstoffen.
Als härtbare Kunststoffe werden ebenfalls alle bekannten derartigen Kunststoffe eingesetzt, wie z.B. Phenol-Formaldehydharze, ungesättigte Polyesterharze, Melaminharze und ähnliche.
Diese härtbaren Kunstharze können entweder direkt auf die Oberfläche des Mehrlagengewebes gestrichen werden, oder sie können auf zusätzliche Flächengebilde aufgebracht werden, wie z.B. auf Gewebe, Gewirke, Vliese oder ähnliches. Die erhaltenen formstabilen Körper können durch die uneingeschränkte Verformbarkeit der eingesetzten Ausgangsmaterialien jede gewünschte Form haben. Sie weisen eine hohe Festigkeit gegenüber Zug, Druck und Biegung auf. Sie können hohl bleiben oder auch vollständig gefüllt werden; üblicherweise werden sie hohl belassen. Sie verbinden so in idealer Weise Formstabilität, hohe Festigkeit und geringes Gewicht. Ferner können diese hohlen Formteile noch von Flüssigkeiten oder Gasen durchströmt werden und so nach dem Anbringen-von Zu- und Ableitungen für Wärmeaustauschermedien als Wärmeaustauscher Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche: 1. Formteil aus einem Mehrlagengewebe und Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß Kettfäden des Mehrlagengewebes durch mehrere Schußfadenlagen binden, und daß der Kunststoff ausgehärtet ist.
2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kettfäden durch mehrere Schußfadenlagen binden.
3. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kettfäden durch alle Schußfadenlagen binden.
4. Formteile nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kettfäden die gleiche Einbindung haben.
5. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Mehrlagengeweben und Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrlagengewebe mit durch mehrere Schußfadenlagen bindenden Kettfäden mit härtbaren Kunststoffen bestrichen werden, daß danach in die gewünschte Form gebracht wird, und daß dann ausgehärtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrlagengewebe mindestens teilweise aus Monofilamenten bestehen.
7. Verwendung der Formteile nach Ansprüchen 1 bis 4 als Wärmeaustauscherelemente.