DE102005060554B3 - Making openwork articles from resin-impregnated glass fiber rovings comprises stretching a fiberglass strand over pins on frames to form a two- or three-dimensional structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Fiberglas, nämlich räumlicher und flächiger Einrichtungsgegenstände und Gestaltungselemente aus mit Harz getränktem Fiberglas (Rovings), nämlich filigraner Gebrauchsartikel, Möbel, Raumteiler, Wandschmuck, Pavillons und Accessoires oder gleichartiger Gegenstände für Innen- und Außenbereiche.The The invention relates to a method and an apparatus for the production of objects made of fiberglass, namely spatial and areal Furnishings and design elements made of resin-impregnated fiberglass (rovings), namely filigree consumer goods, furniture, Room dividers, wall decorations, gazebos and accessories or more similar objects for indoor and outdoor areas.
Bekannt sind Haus- und Gartenmöbel als auch Accessoires aus Flechtmaterial, wie Weide, Ratan oder ähnlich natürlicher Rohstoffe. Gleiche Produkte werden auch aus weichen PVC-Schnüren und -Bändern gefertigt. Ein bekanntes Produkt aus diesem Material sind Strandkörbe. Bekannt sind auch Sessel der CANE-LIVE-Kollektion (www.cane-line.com), die aus durchgefärbtem Polyethylen HULARO®-Geflechtmaterial hergestellt sind.Known are home and garden furniture as well as accessories made of braided material, such as willow, ratan or similar natural raw materials. The same products are also made of soft PVC cords and ribbons. A well-known product of this material are beach chairs. Also known are armchairs from the CANE-LIVE collection (www.cane-line.com), which are made of through-dyed polyethylene HULARO ® braiding material.
Grundsätzlich benötigen diese Produkte zur Erreichung ihrer Festigkeit und Stabilität zusätzliche Streben und Stützen, die das jeweilige Geflecht tragen. Diese Herstellungsweise ist aufwendig, langwierig und kompliziert. Bei der Verwendung von PVC-Weichkunststoff kommt hinzu, dass das Grundmaterial regelmäßig nur einfarbig zu Verfügung steht und erst durch die unterschiedliche Kombination der Flechtmaterialien farblich unterschiedliche Geflechte hergestellt werden können.Basically they need this Products to achieve their strength and stability additional pursuit and supports, who wear the respective braid. This method of preparation is expensive, tedious and complicated. When using PVC soft plastic In addition, the base material is regularly available only in one color and only through the different combination of braiding materials different colored braids can be produced.
Zur
Herstellung überwiegend
aus Kunststoff bestehender faserverstärkter plattenförmiger Gegenstände, wie
rotationssymetrische Scheiben, insbesondere Schleif- oder Trennscheiben
wird u. a. in
Dazu werden die von einem Fadenführer zugeführten Fäden auf einer kurvenförmigen Bahn kontinuierlich auf eine Lageplatte um variabel angeordnete Fixpunkte in beliebiger Konfiguration gelegt, so dass an den Kreuzungsstellen stets nur zwei Fäden übereinander liegen. Im Anschluß wird das Fadengelege mit einer teilweise beheizten Druckplatte verpreßt. Die Fixpunkte auf der Lageplatte werden durch bewegliche hochstehende Stifte gebildet.To are those of a yarn guide supplied Threads on a curved Web continuously on a position plate to variably arranged Fixed points placed in any configuration, so at the intersections always only two threads on top of each other lie. Following will the thread scrim pressed with a partially heated pressure plate. The Fixed points on the location plate are caused by moving upstanding Pins formed.
Diese Vorrichtung erfordert einen erheblichen mechanischen Aufwand zur Ansteuerung der Stifte. Zum Verlegen von mit Harz getränkten Rovings ist diese Vorrichtung nicht verwendbar, da zurückbleibende Harzreste die Mechanik nach kurzer Zeit unbrauchbar machen. Daraus resultiert, dass die Herstellung rotationssymetrischer Scheiben mindestens zwei Arbeitsschritte erfordert, in dem nach dem Legen und Verpressen das Fadengelege in einem zweiten Arbeitsschritt außerhalb der Vorrichtung mit einem Bindemittel fixiert wird. Damit ist eine solche Vorrichtung für große frei formbare Flächengebilde unabhängig der genannten Mängel uneffektiv.These Device requires a considerable mechanical effort Control of the pins. For laying resin impregnated rovings this device is not usable, since residual resin remains the mechanics render useless after a short time. As a result, the production rotationally symmetric discs requires at least two steps, in the after laying and pressing the scrim in a second Step outside the device is fixed with a binder. This is one such device for size freely mouldable fabrics independent of mentioned defects ineffective.
Die Erfindung verfolgt das Ziel eine Methode zu entwickeln, die es ermöglicht, mit Harz getränkte Rovings zu filigranen, räumlichen und flächigen Wohn- und Gartenmöbeln, Gebrauchsartikeln und Accessoires mit netz- und ornamentartigen Strukturen in einfacher Art und Weise herzustellen, ohne das statische Abstützelemente benötigt werden. Insbesondere soll das zu verarbeitende Material mit Farbträgern so ausgestattet sein, in dem der zu verarbeitende Rovingstrang von vornherein farblich ausgestattet ist und die Herstellung von Produkten mit unterschiedlichen Farbnuancen bis hin zu Holzmaserungseffekten und dekorativen Lichteffekten ermöglicht.The The invention aims to develop a method that makes it possible to resin impregnated rovings too filigree, spatial and flat living and garden furniture, Articles and accessories with net and ornamental ones Making structures in a simple way, without the static support elements needed become. In particular, the material to be processed with color carriers so be equipped in which the roving strand of in the beginning is color-equipped and the production of products with different shades to woodgrain effects and decorative lighting effects.
Die erfindungsgemäßen Merkmale zur Umsetzung dieser Zielstellung sind für das Verfahren im Patentanspruch 1 und die Vorrichtung in den Ansprüchen 9 und 10 ausgeführt.The inventive features to implement this objective are for the method in the claim 1 and the device in claims 9 and 10 executed.
Nach diesen erfindungsspezifischen Merkmalen umfaßt das Verfahren folgende technologische Schritte.To According to these invention-specific features, the method comprises the following technological Steps.
Zur Verarbeitung kommen beliebig lange offen gefachte Rovingstränge, die wie bekannt, in einem Harztauchbad kontinuierlich getränkt und anschließend abgestrichen werden.to Processing come open as long as desired Rovingstränge, the As is known, continuously soaked in a resin dip and subsequently be stripped off.
Die Besonderheit des Verfahrens besteht darin, dass einzelne oder aus mehreren Rovings bestehende Stränge in zwei oder mehrere Strangbündel zusammengefaßt werden, nach dem sie im Einzelnen durch getrennte Tauchbäder mit Harz gezogen wurden, wobei das Harz in diesen Bädern mit unterschiedlichen Farbträgern und dekorativen lichtreflektierenden Pigmenten versetzt ist.The Special feature of the procedure is that individual or off several rovings existing strands be combined into two or more bundles of strands, after being pulled in detail by separate immersion baths with resin, the resin in these baths with different color carriers and decorative light-reflecting pigments.
Nach dem Tränken und Abstreifen werden die Strangbündel unter geringem Druck zu einem Fiberglasstrang zusammengefasst und der Verarbeitung zugeführt.To the watering and stripping the bundles of strand are added under low pressure a fiberglass strand combined and fed to the processing.
Die Verarbeitung zu räumlichen und flächigen Gebilden mit netz- und ornamentartigen Strukturen erfolgt in der Weise, dass der Fiberglasstrang auf einer Spannvorrichtung, nämlich auf Spannrahmen, geometrisch oder frei geformten Scheiben oder frei geformten oder polygonen Ringträgern, ausgehend von einem vorbestimmten Anschlagpunkt unter Zugspannung im Wechsel über diametral zueinander angeordnete Umlenkpunkte aufgewickelt wird, wobei diese Umlenkpunkte durch abziehbare Stecker verkörpert werden. Die Anordnung dieser Stecker erfolgt an der Peripherie und an Stegen der Spannvorrichtung entsprechend dem vorgegebenen Muster in endlicher gerader oder ungerader Anzahl mit konstanten oder variablem Abstand.The processing into spatial and planar structures with reticulate and ornamental structures takes place in such a way that the fiberglass strand on a jig, namely on tenter, geometric or free-shaped discs or free molded or polygonal ring carriers, starting from a predetermined attachment point under tension in the change over diametrically arranged deflection points is wound, these deflection points are embodied by peelable connector. The arrangement of these plugs takes place on the periphery and on webs of the clamping device according to the predetermined pattern in finite odd or even number with a constant or variable distance.
Der Fiberglasstrang wird von dem als Anschlag ausgewähltem Stecker im Wechsel nacheinander über alle Stecker straff verspannt, bis das vorbestimmte Flächenmuster und räumliche netz- und ornamentartig strukturierte Gebilde, beispielsweise ein Rotationskörper, fertiggestellt ist.Of the Fiberglass strand is changed from the selected as a stop plug in succession over all Plug tightly clamped until the predetermined surface pattern and spatial netted and ornamentally structured structures, for example a Rotating body, is completed.
Bei räumlichen Gebilden wird, soweit vorgesehen, in einem Schritt das Flächenmuster gewickelt und im Anschluß die räumliche Struktur aufgebaut. Dazu wird der Fiberglasstrang zwischen den Steckern von wenigstens zwei geometrisch oder frei geformter Scheiben oder analogen Ringträgern im Wechsel verspannt, wobei das Wickeln gemäß dem vorbestimmten Wickelmuster parallel zur Rotationsachse (Lotachse), mit einem Drehwinkelversatz oder im Zickzack von Wickelschlaufe zu Wickelschlaufe in beide Umfangsrichtungen erfolgt.at spatial Forms, if provided, in one step, the surface pattern wrapped and subsequently the spatial Structure built. For this, the fiberglass strand between the plugs of at least two geometrically or freely formed discs or analog ring carriers clamped alternately, the winding according to the predetermined winding pattern parallel to the axis of rotation (plumb line), with a rotation angle offset or zigzag from wrap loop to wrap loop in both circumferential directions he follows.
In einem weiteren Schritt wird am Umfang oder Kanten der Flächengebilde und geometrischen Körper eine Randwulst gewickelt, indem der Fiberglasstrang mehrfach im Wechsel um nebeneinander in einer Linie angeordnete Stecker wendelförmig geführt wird, bis sich eine füllige geschlossene Randwulst gebildet hat.In another step is at the periphery or edges of the sheets and geometric body Wrapped a bead of beads by the fiberglass strand several times in the Change to juxtaposed in a line connector is guided helically, until a full closed edge bead has formed.
Zur Erhöhung der Stabilität und als Schmuckelement werden freie Flächen geometrisch geformter Körper, beispielsweise Körper mit zylindrischer, elliptischer, hyperbolischer oder polygonartiger Form und Halbschalen in einem weiteren Schritt mit dem Fiberglasstrang unter Vorspannung mit einer Bandage bewickelt. Bei hyperbolischen Körpern wird diese Bandage im Bereich des kleinsten Radius gewickelt.to increase stability and as a decorative element, free surfaces become more geometrically shaped Body, for example, body with cylindrical, elliptical, hyperbolic or polygonal Form and half shells in another step with the fiberglass strand wound under pretension with a bandage. At hyperbolic bodies this bandage is wound in the area of the smallest radius.
Analog werden Stege von Flächengebilden in gleicher Weise wie die Bandagen ausgeführt.Analogous be webs of fabrics in same as the bandages performed.
Nach Fertigstellung des Produktes erfolgt das endgültige Aushärten des Harzes bei Raumtemperatur, mit Warmluft oder mittels Strahlungswärme einer Licht- oder IR- oder UV-Quelle.To Completion of the product is the final curing of the resin at room temperature, with warm air or by means of radiant heat of a light or IR or UV source.
Nach dem Härten werden die Stecker aus der Spannvorrichtung gezogen und die Steckerlöcher ohne Schmuckfunktion mit Harz der entsprechenden Farbe versiegelt.To the hardening the plugs are pulled out of the clamping device and the plug holes without Jewelery function sealed with resin of the corresponding color.
Die Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens besteht, wie voranstehend ausgeführt, für Flächengebilde aus einem Spannrahmen mit an der Peripherie in endlicher Zahl angeordneter und abziehbarer Stecker, die zueinander einen gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abstand einnehmen.The Device for using the method consists, as above executed for fabrics from a tenter frame with a finite number on the periphery and peelable connector, which is a uniform or uneven distance taking.
Für räumlich geformte Körper besteht die Vorrichtung wenigstens aus zwei geometrisch oder frei geformten Scheiben oder frei geformten oder polygonen Ringträgern, die am Umfang strahlenartig nach außen gerichtete Stecker wie am Spannrahmen tragen. Die Scheiben werden von einer gemeinsamen drehbar gelagerten Steckachse abgestützt und im Abstand fixiert. Ringträger werden entweder in ihrem Scherpunkt oder mittels mehrerer Stützen auf einer Drehscheibe abgestützt.For spatially shaped body If the device consists of at least two geometric or free shaped disks or free-formed or polygonal ring carriers, the Radially outward on the circumference bear directed connectors as on the clamping frame. The slices will be supported by a common rotatably mounted thru axle and in Distance fixed. Ringbearer become either in their point of shear or by means of several supports supported by a turntable.
Beim manuellen Bewickeln kann so die Vorrichtung schrittweise gedreht werden. Die Handarbeit wird so erleichtert und ermöglicht gute Qualitätsarbeit.At the Manual winding allows the device to be rotated step by step become. The manual work is so facilitated and allows good Quality work.
Vorstellbar ist aber auch, die Vorrichtung zu mechanisieren und das Wickelverfahren PC-gesteuert anzuwenden.imaginable but is also to mechanize the device and the winding process PC-controlled application.
Die in dieser Art und Weise gefertigten Produkte mit netz-, ornamentartiger und filigraner Struktur sind selbsttragend, stabil und leicht. Dieser positive Effekt beim Wickeln zylindrischer, kegliger, hyperbolischer oder polygoner Körper und Flächengebilde wird dadurch erreicht, in dem die sich kreuzenden und berührenden Fiberglasstränge nach dem Aushärten des Harzes feste Verbindungsknoten und durch die in verschiedene Richtungen und Dimensionen diagonal verspannten Fibergalsstränge strukturtragende Dreiecke bilden. Damit wird dem Endprodukt eine produkteigene große Stabilität und Festigkeit verliehen. Dieser Effekt kann durch unterschiedlich starke Fiberglasstränge verstärkt werden.The made in this way products with net, ornamental and filigree structure are self-supporting, stable and lightweight. This positive effect when winding cylindrical, kegliger, hyperbolic or polygonal body and sheet is achieved by intersecting and touching fiberglass strands after curing of resin fixed connecting knots and through which in different Directions and dimensions diagonally strained fiber strands structural load-bearing Forming triangles. This gives the end product its own high stability and strength awarded. This effect can be enhanced by fiberglass strands of different thicknesses.
Durch die Möglichkeit, die einzelnen Strangbündel unterschiedlich einzufärben und mit dekorativen Pigmenten auszustatten, kann der Fiberglasstrang mit unterschiedlichen Farbnuancen und Dekoreffekten verarbeitet werden. Beispielsweise können auf diesem Weg mit einfachen Mitteln und geringem technologischen Aufwand Imitationen einer Holzmaserung, Glitzereffekte und lumineszierende Lichteffekte erzeugt werden. Damit ist die Herstellung von Produkten in künstlerischer Vielfalt, mit hohem Schauwert ohne Einschränkung ihres Gebrauchswertes möglich.By the possibility, the individual strand bundles to color differently and to equip with decorative pigments, the fiberglass strand can processed with different shades and decorative effects become. For example, you can in this way with simple means and low technological Effort imitations of a wood grain, glitter effects and luminescent lighting effects be generated. This makes the production of products in artistic Variety, with high display value without restriction of its utility value possible.
Die nach diesem Verfahren aus Fiberglas gefertigten Produkte sind weitestgehend unempfindlich gegen äußere Umwelteinflüsse und Sonneneinstrahlung und leicht zu pflegen. Trotz ihrer filigranen Struktur zeichnet sie eine robuste Stabilität und geringes Gewicht aus und sie sind bequem zu handhaben.The products made of fiberglass according to this process are largely insensitive to external environmental influences and solar radiation and easy to care for. Despite its filigree structure it draws a robust stability and low Weight out and they are comfortable to handle.
Mit diesem Verfahren lassen sich besonders sowohl für den Wohn- und Gartenbereich als auch für gewerbliche Zwecke Stühle, Tische, Bänke, Hocker, Raumteiler, Accessoires wie Blumenständer, Schalen, Wandfächer Pavillons oder ähnliche Einrichtungs- und Gestaltungselemente oder Gebrauchsartikel mit filigraner netz- und ornamentartiger Struktur mit geringem technologischen Aufwand herstellen. Aber auch Produkte für andere Anwendungsbereiche sind ausführbar.With This method is particularly suitable for both the living and garden area as well as for commercial Purpose chairs, Tables, benches, Stools, room dividers, accessories such as flower stands, bowls, wall shelters pavilions or similar Furnishing and design elements or consumer goods with filigree net and ornamental structure with low technological Create effort. But also products for other applications are executable.
Nachfolgend soll das Verfahren am Beispiel eines Tischgestells und der dazu benutzten Hilfsmittel zu dessen Herstellung beschrieben werden. Weiterhin werden zwei Mustervorschläge unterbreitet. Es zeigen:following should the process on the example of a table frame and the used tools for its preparation are described. Furthermore, two sample proposals are submitted. Show it:
Die
Spannvorrichtung zur Herstellung eines Tischgestells besteht aus
der runden Scheibe
Geht
man von der Annahme aus, dass beispielsweise von zehn Rovingspulen
jeweils fünf
gefachte mehrfädige
Rovingstränge
zu einem Strangbündel
zusammengefaßt
und jedes dieser Strangbündel
durch ein Harztauchbad mit unterschiedlicher Farbe gezogen werden,
dann werden diese beiden Strangbündel
nach dem Abstreifen des überschüssigen Harzes
unverdrillt unter geringem Druck zu einem Fiberglasstrang
In
der ersten Verarbeitungsphase zur Herstellung des Tischgestells
wird die Standfußfläche gewickelt.
Der Fiberglasstrang
Nach
Fertigstellung der Standfußfläche wird die
Tischsäule
gemäß
Vorstellbar
sind auch zylindrische Netzkörper
mit senkrechtem Strangverlauf. Auch besteht die Möglichkeit
durch zusätzliche Überschläge an den Kreuzungspunkten
der verspannten Fiberglasstränge
Nach
Fertigstellung der Tischsäule
wird am Umfang der Scheiben
Die
Randwulst an der Scheibe
Zur
Versteifung und als Schmuckelement der Tischsäule wird zum Abschluß im Bereich
ihres kleinsten Durchmessers mit dem Fiberglasstrang
Unmittelbar
nach Fertigstellung des Tischgestells erfolgt das Abbinden des Harzes
bei Raumtemperatur oder mit Warmluft oder Strahlungswärme einer
Licht-, IR- oder UV-Quelle bis 80°C.
Anschließend
werden die Stecker
In
- 11
- Fiberglasstrangfiberglass strand
- 22
- Scheibedisc
- 33
- Scheibedisc
- 44
- Steckachsefloating axle
- 55
- Steckerplug
- 66
- Randwulstbead
- 77
- Bandage (Steg)bandage (Web)
- „a""A"
- Anschlagpunkt für den Fiberglasstranganchorage point for the fiberglass strand
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