DE1174049B - Verfahren zum Herstellen eines roehren-foermigen Hohlkoerpers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: B29d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 39 a3 - 3/02

1 174 049
B 37188 X/39 a3
14. September 1955
16. Juli 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines röhrenförmigen Hohlkörpers aus mit einem wärmehärtbaren Harz getränkten Fasermaterial, bei dem das harzgetränkte Fasermaterial auf die Innenfläche einer der Außenform des Hohlkörpers entsprechenden Hohlform aufgebracht und mit einer luftundurchlässigen Membran abgedeckt wird, dann der Zwischenraum zwischen Membran und Hohlform evakuiert und schließlich der ganze Aufbau in einen Autoklaven gebracht wird, wo das Harz unter Anwendung von Druck und Temperatur gehärtet wird, während das Vakuum zwischen der Membran und der Hohlform aufrechterhalten bleibt. Verfahren dieser Art sind bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einbringen des harzgetränkten Fasermaterials in die Hohlform zu vereinfachen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer Kern, der etwas kleiner als der Innenraum der Hohlform ist und der mit einer elastischen, das harzgetränkte Fasermaterial tragenden Membran überzogen ist, in die Hohlform eingebracht und die Membran mit der Hohlform in bekannter Weise luftdicht verbunden wird, worauf bei der Evakuierung die Membran und das harzgetränkte Fasermaterial von dem starren Kern abgehoben und der starre Kern vor dem Einbringen des Aufbaus in den Autoklaven wieder entfernt wird.

Es ist zwar bekannt, zum Einbringen von harzgetränktem Fasermaterial in Hohlformen Kerne zu verwenden, die mit einer Membran bedeckt sind. Diese Membranen sind jedoch nicht elastisch und heben sich daher beim Evakuieren nicht vom Kern ab. Ferner sind diese bekannten Membranen auch nicht luftundurchlässig. Bei den bekannten Verfahren ist dies auch nicht nötig, da sie nicht einem Unterdruck ausgesetzt werden.

Die Erfindung gestattet es, den Formkern bereits wieder zu verwenden, wenn mit ihm harzgetränktes Fasermaterial in eine Hohlform eingebracht wurde. Ist beispielsweise die Dauer der Wärmehärtung des Harzes gleich der Dauer des Überziehens eines Kerns mit einer Membran und dem Aufbringen des harzgetränkten Fasermaterials, so wird die Anzahl der erforderlichen Formkerne durch die erfindungsgemäße Lehre bei sonst vorgegebener Produktionsgeschwindigkeit auf die Hälfte herabgesetzt.

In einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines röhrenförmigen Hohlkörpers mit mindestens einem offenen Ende und mindestens einer örtlichen äußeren Verdickung der den Hohlkörper bildenden Wandung wird in die Verfahren zum Herstellen eines röhrenförmigen Hohlkörpers

Anmelder:

Bristol Aeroplane Plastics Limited

Bristol (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 23. September 1954 (27577), vom 9. September 1955

Hohlform an die Stelle, an der die Verdickung gewünscht wird, vor Einsetzen des überzogenen starren Formkerns eine Lage von Material eingebracht, welche mit wärmehärtbarem Harz getränkt ist.

Bevorzugt dient als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ein zerlegbarer starrer Kern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren.

F i g. 1 zeigt teilweise im Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 2 eine Frontansicht eines starren Formkerns zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 zeigt eine Stirnansicht des Formkerns nach F i g. 1 im Schnitt und aus der Blickrichtung 3 in Fig. 1,

F i g. 3 zeigt einen Teil der Oberfläche des Formkerns nach den Fig. 1 und 2 mit Membran und Fasermaterial bedeckt in einer Hordform; insbesondere ist erkennbar, wie die Membran mit der Hohlform verbunden ist.

Der Formkern wird im wesentlichen aus einem zylindrischen Mantel aus drei Sektoren 35 gebildet, die aus Blech bestehen. Stirnseitig ist der Mantel

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mittels Scheiben 36 abgeschlossen, in denen zentral nach außen weisende Lagerzapfen sitzen.

An jedem Mantelsektor 35 sind endseitig innen Winkelstücke 39 angenietet; sie bilden radial nach innen weisende Flansche 40, in denen sich Löcher 41 befinden, mittels deren die Scheiben 36 an den Mantelsektoren 35 anzubolzen sind. Die einzelnen Mantelsektoren 35 umfassen einen Winkel von weniger als 120°. Zwischen jeweils zwei Mantelsektoren liegt ein Spalt 43. Werden die Scheiben 36 entfernt, so können also die Mantelsektoren nach innen zusammenfallen. Um das gleiche zu erreichen, ist es auch möglich, radiale Schlitze in den Scheiben 36 für die Bolzen vorzusehen. Die Scheiben 36 müssen dann nicht abgenommen werden, wenn die Sektoren nach innen verschoben werden sollen.

Die äußere Oberfläche des Mantels des Formkerns entspricht der inneren Oberfläche des herzustellenden Hohlkörpers an den Stellen seines geringsten Innendurchmessers. An den Stellen, an denen der herzustellende Hohlkörper einen erweiterten Innendurchmesser erhalten soll, befinden sich auf dem Mantel angenietete Ringstücke 45. Diese Ringstücke 45 sind etwa aus Lagen von Glasgewebe aufgebaut, die untereinander fest mittels eines Binders auf Harzbasis verbunden sind. Der Außendurchmesser des Formkerns ist insgesamt kleiner als der Innendurchmesser des herzustellenden Hohlkörpers, so daß er mit aufgebrachter Membran und aufgebrachtem Fasermaterial stirnseitig in eine Hohlform eingeführt werden kann. Der Formkern ruht mit seinen Drehzapfen 37 auf einem Gestell 50 und 51; die Drehzapfen 37 liegen in Schlitzen 53 des Gestells. Der Formkern ist also aus dem Gestell leicht herauszunehmen, kann sich in diesem frei drehen und damit in Arbeitshöhe leicht mit der Membran und dem Fasermaterial belegt werden. Als Fasermaterial werden vorzugsweise einzelne Platten aus verfilzten Asbestfasern von ungefähr 2 mm Stärke verwendet. Als Imprägnierharz wird vorzugsweise wasserlösliches Phenolformaldehyd-Harz verwendet. Die imprägnierten Platten sind anfangs biegsam und können in praktisch jede gewünschte Form gebracht werden. Durch einen Trockenprozeß sind sie zu verfestigen.

Der erste Schritt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man die Filzplatten auf die richtige Größe schneidet. Dies geschieht gewöhnlich packenweise, d. h., es wird eine gewisse Anzahl von Filzlagen zugleich mit Hilfe von Schneidmessern geschnitten. Der Formkern wird dann in einen an einem Ende offenen Membranschlauch 54 geschoben. Der Membranschlauch 54 besteht aus einem Material, das gegenüber den Temperaturen, die im Laufe des Verfahrens auftreten, unempfindlich ist. Beispielsweise wird eine Polyvinylchloridfolie von 0,127 mm Stärke zu einem Schlauch verformt und durch Hochfrequenz verschweißt. Dann werden die zugeschnittenen Filzstücke auf den Schlauch gelegt, vorzugsweise derart, daß sie sich mit 40 bis 65 mm überlappen. Die Abschnitte des Mantels zwischen den Ringen 45 werden zunächst gefüllt, und dann werden Filzlagen 56 darübergelegt, bis die ganze Oberfläche des Formkerns bedeckt ist. Während dieses Auflegens können die Filzstücke untereinander verbunden werden, indem vorübergehend heiße Metallstücke auf sie gelegt werden: sie fallen dann nicht herunter, wenn der Formkern gedreht wird. An Stelle heißer Metallstücke kann auch eine tragbare Hochfrequenz-Schweißmaschine für dieses Anheften verwendet werden.

In der Zwischenzeit wird die Hohlform vorbereitet, indem ein Trennmittel auf ihre Innenfläche 19 aufgebracht wird. Geeignete Trennmittel sind Zinkstearat oder gewisse Silikone. Die Vertiefung 22 in der Hohlform entspricht einer Stelle stärkerer Dicke des herzustellenden Hohlkörpers. Sie wird mit Lagen 57 gefüllt, die auf die richtige Größe zugeschnitten sind. Schmale Ringe 58 aus Filz werden in die Ecken der Stufen eingelegt und an ihren Auslaufkanten 60 flachgepreßt, so daß sie sich in ihrer Neigung den Filzen 56 anpassen, die sich auf dem Formkern befinden.

Der Formkern mit seinem Filzüberzug wird dann in die Hohlform von einem Ende aus eingeschoben. Anschließend werden die Enden 32 des Schlauches mittels eines Ringes 61 an der Hohlform festgeklemmt. Der Ring hat an der Innenseite eine Gummiverkleidung 62; die Enden 32 der Schlauchmembran werden dann mit dem Flansch der Hohlform luftdicht verklemmt. Anschließend wird die Luft aus dem Raum zwischen dem Schlauch und der Hohlform evakuiert. Dieser Raum enthält die Filze, die von dem Formkern getragen werden. Der atmosphärische Druck hebt die Filze von dem Formkern ab und drückt sie auf die Innenfläche 19 der Hohlform. Anschließend wird der Formkern durch den Klemmring 61 aus der Hohlform herausgezogen. Wenn es wünschenswert ist, können die Scheiben 36 entfernt oder die Mantelsektoren an ihnen gelöst werden, so daß der Kernmantel nach innen zusammenfallen kann.

Die Hohlform mit den Filzen wird nach dem Herausziehen des Formkerns in einen Druckbehälter gebracht, der heizbar ist und eine Verbindung mit einer Vakuumpumpe gestattet. Die Vakuumverbindungen werden wieder hergestellt, wenn die Tür zu dem Druckbehälter geschlossen ist, worauf dann die Heizung und die Druckgebung zur Härtung des Imprägnierharzes beginnt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines röhrenförmigen Hohlkörpers aus mit einem wärmehärtbaren Harz getränkten Fasermaterial, bei dem das harzgetränkte Fasermaterial auf die Innenfläche einer der Außenform des Hohlkörpers entsprechenden Hohlform aufgebracht und mit einer luftundurchlässigen Membran abgedeckt wird, dann der Zwischenraum zwischen Membran und Hohlform evakuiert und schließlich der ganze Aufbau in einen Autoklaven gebracht wird, wo das Harz unter Anwendung von Druck und Temperatur gehärtet wird, während das Vakuum zwischen der Membran und der Hohlform aufrechterhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer Kern, der etwas kleiner als der Innenraum der Hohlform ist und der mit einer elastischen, das harzgetränkte Fasermaterial tragenden Membran überzogen ist, in die Hohlform eingebracht und die Membran mit der Hohlform in bekannter Weise luftdicht verbunden wird, worauf bei der Evakuierung die Membran und das harzgetränkte Fasermaterial von dem

starren Kern abgehoben und der starre Kern vor dem Einbringen des Aufbaus in den Autoklaven wieder entfernt wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines röhrenförmigen Hohlkörpers mit mindestens einem offenen Ende und mindestens einer örtlichen äußeren Verdickung der den Hohlkörper bildenden Wandung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlform an eine Stelle, an der eine Verdickung gewünscht wird, vor Einsetzen des überzogenen starren Kerns eine Lage von Material eingebracht wird, welches mit wärmehärtbarem Harz getränkt ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kern zerlegbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 611708; USA.-Patentschriften Nr. 2 653 887, 2 613 397, 2456513;

australische Patentschrift Nr. 115 160.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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