DE1264742B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von vollen oder hohlen Profilen aus glasfaserverstaerktem Niederdruckharz - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B29d

Deutsche Kl.: 39 a3-3/02

Nummer: 1264 742

Aktenzeichen: D 32379 X/39 a3

Anmeldetag: 20. Januar 1960

Auslegetag: 28. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von vollen oder hohlen Profilen aus glasfaserverstärktem Niederdruckharz, wobei hintereinander ein Spulenträgergestell, eine Tränkwanne, mehrere Formgeberplatten bzw. Formgeberdüsen und ein Härteofen angeordnet sind.

Die Herstellung von glasfaserarmierten Kunstharzstangen ist in der Technik allgemein bekannt. Es hat sich dabei gezeigt, daß eine zu große Dichte bei der Zusammenführung der einzelnen Glasfäden einer vollständigen Befeuchtung beim Tränken der einzelnen Fasern entgegenwirkt, so daß schließlich die fertiggezogenen Stangen krumm werden. Ebenfalls ist die Härtezone bei den bekannten Vorrichtungen zuwenig unterteilt, so daß die in der Stange vorhandene Reaktionswärme während des Durchlaufens der Härtezone frei wird und dadurch Hohlräume und Spannungsrisse gebildet werden, die eine wesentliche Minderung der Festigkeit hervorrufen und zu einer schnellen Alterung führen. Weiterhin ist mit ao den meisten bekannten Vorrichtungen nur ein Ziehen von zylindrischen Kunstharzstangen möglich.

Es ist bekannt, die aus einer Anzahl von dünnen Glasfäden bestehenden Glasfaserstränge durch eine Lochplatte in die Tränkwanne zu führen. Um ein Zusammenklumpen der einzelnen Stränge im Tränkbad zu vermeiden, sind bei dieser Vorrichtung noch weitere Platten zur Einzelfadenführung in die Tränkwanne eingebaut. Die harzgetränkten Stränge werden beim Verlassen der Tränkwanne mittels einer Ziehdüse wieder zu einem Bündel zusammengefaßt, wobei überschüssiges Harz abgestreift und vorhandene Luft ausgepreßt wird. Diese Fadenführung bewirkt Querströmungen im Harzbad, wodurch sich Druckwechselzonen zwischen den Fäden und damit kleine Luftblasen bilden. Von der Ziehdüse werden die Stränge durch ein in einem elektrischen Heizkörper angebrachtes Formrohr geführt, in dem sie schnell erhitzt, bis kurz vor dem Gelierpunkt anpolymerisiert werden und die Profile die gewünschte Form erhalten. Der Heizkörper ist in einem Fall in drei Abteilungen unterteilt, wobei die Temperatur und die Durchlaufzeit so abgestimmt sind, daß die Härtung der plastischen Masse nach dem Austritt aus dem dritten Wärmeabschnitt beendet ist.

Bei einer anderen Vorrichtung werden die noch weichen Stränge vom Formrohr in den Gelierofen geführt, in welchem die Stränge fest werden, um danach die eigentlichen Härteöfen zu durchlaufen. Die vollständige Härtung findet im anschließenden Nachhärteofen statt. Bei regulierbaren Zugtriebwerken können die gehärteten Profile durch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Herstellen von vollen oder hohlen Profilen
aus glasfaserverstärktem Niederdruckharz

Anmelder:

Sächsische Glasfaser-Industrie

Wagner & Co. K. G., Sebnitz (Sa.)

Als Erfinder benannt:
Dr. Alfred Wende,
Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Plötz,
Herbert Saile,
Gerhard Czirr, Berlin

Kühlstrecke gezogen und in Längen von einem durch Relais gesteuerten Teilapparat geteilt werden.

In den bekannten Vorrichtungen ist eine Verarbeitung aller üblichen Kunstharze wegen der zu schnellen Folge der einzelnen Behandlungsstufen nicht möglich. Außerdem ist die Gefahr der Luftblasen- und Spannungsrißbildung nicht beseitigt.

Diese Mängel werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß zum stufenweisen Härten des harzgetränkten Glasfaserstranges räumlich voneinander getrennte Härteöfen vorgesehen sind, die der Glasfaserstrang frei schwebend durchläuft, und daß dem Anpolymerisierofen, dem Gelierofen und dem ersten Härteofen je eine Formgeberdüse vorgeschaltet ist.

Die Formgeberdüsen sind so gearbeitet, daß die erste Düse ein großes Übermaß, die zweite Düse ein geringeres Übermaß und die dritte Düse ein kalibriertes Maß in bezug auf das Fertigteil besitzt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch für die Herstellung von Rohren einrichten, wobei ein Kern von der ersten Formgeberplatte bis zur letzten Formgeberdüse eingebaut ist.

Da die gebündelten Glasfaserstränge vor dem Eintritt in die Anpolymerisierungszone durch mehrere Formgeberplatten geführt werden, geht dort eine langsame Annahme des gewünschten Profils durch die von Formgeberplatte zu Formgeberplatte stattfindende Vermehrung der Profilkonturen vor sich. Während dieses Durchlaufens der Formgeberplatten werden die kunstharzgetränkten Glasfasern stufenweise unter Druck gesetzt, so daß die eingeschlossene Luft entweichen kann und das zu einem Strang ge-

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formte Profil die letzte Formgeberplatte annähernd frei von Luftblasen verläßt. Die endgültige Formung des gewünschten Profils geschieht danach in den drei hintereinanderfolgenden Formgeberdüsen mit dazwischenliegenden Erhitzungszonen. Die zwischen £ Imprägnierung und Vorgelierung angeordneten ein oder mehrere Formgeber dienen nicht nur zur Komprimierung, sondern tragen auch zur Glättung der Profile bei. Maßdifferenzen werden dadurch weitgehend ausgeschaltet.

Durch die Unterteilung der Härtezone in einzelne Härteöfen mit dazwischenliegenden Lufträumen lassen sich eventuelle Fehlerquellen, wie Spannungsrißbildung, erkennen und weitgehend verhindern, weil es möglich ist, den Glasfaserstrang während der Herstellung zu beobachten.

Die Trennung der Öfen in Einzelöfen erlaubt auch eine sehr genaue Temperaturabstimmung zur Härtung; Wandreaktionen an der Ofenwand bleiben ausgeschaltet.

Mit der Erfindung ist es möglich, ein Profil zu schaffen, welches völlig frei von Gasblasen und Kapillarrissen ist und eine glatte Oberfläche aufweist. Die Erfindung soll im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher erklärt werden, die schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung zeigt.

Die von Spulen abgezogenen Glasfasern 1 werden einzeln durch eine Lochplatte 2 geführt und über in der Tränkwanne 3 vorgesehene Führungsrollen 4 mehreren Formplatten zugeführt. An der heb- und senkbar angeordneten Tränkwanne 3 ist eine Hohlleiste 5 angebracht, wodurch die Fasern beim Austritt aus dem Harzbad von überschüssigem Kunstharz befreit werden. Die Glasfaserfäden werden dann in einer ersten Formplatte 6 gebündelt und beim Durchlauf so geordnet, daß die Profilkonturen kenntlich sind. In einer weiteren Formplatte 7 wird der Glasfaserstrang noch mehr zusammengefaßt, so daß die Profilkonturen entstehen. Die so gebündelten Stränge durchlaufen dann eine darauffolgende Formplatte 8, die mit einem Übermaß die gewünschten Profilkonturen hat. In einer weiten Formplatte 9 wird der so vorgeformte Strang zum gewünschten Fertigmaß verformt.

Durch diese stufenweise Formgebung werden die Glasfaserstränge gleichzeitig unter Druck gesetzt und damit eingeschlossene Luft zum Entweichen gebracht.

Beim Durchlaufen des ersten, mit bekannten Mitteln erhitzten und regulierten Ofens 10 handelt es sich um die Anpolymerisierungszone und beim zweiten Ofen 11 um die Gelierzone. Vor der Anpolymerisierungszone und zwischen den beiden Öfen ist jeweils eine Formgeberdüse 12,13 angebracht. Die Formgeberdüsen können in Haltevorrichtungen zweiteilig ausgebildet und während des Betriebes auswechselbar sein.

Die Formgeberdüse 12 hat im Verhältnis zum fertigen Profil ein Übermaß von etwa 1 mm, so daß sie noch einen kleinen Überschuß an Harz gestattet. Mit der mittleren im atmosphärischen Raum zwischen den beiden Öfen 10,11 angebrachten Formgeberdüse 13 wird eventuell noch eingeschlossene Luft herausgedrückt. Hinter dem Austritt aus dem zweiten Ofen 11, der Gelierzone, in welcher der Strang noch plastisch und leicht formbar ist, befindet sich eine letzte Formgeberdüse 14, die dem Glasfaserstrang die endgültige Form gibt. In Abhängigkeit von Zeit und Temperatur ist die Härtung so gelegt, daß sie unmittelbar nach dem Austritt aus der Formgeberdüse 14 erfolgt, und zwar in den angeschlossenen Härteöfen 15,16 und 17. Nach Verlassen der hintereinander mit Abstand angeordneten Härteöfen wird der gehärtete Strang zu einer Kühlstrecke 18 geführt und nach Passieren einer Ziehvorrichtung 19 in geeignete Längen durch einen Teilautomat 20 geteilt.
Bei der Herstellung von Rohren wird ein Kern aus Metall oder einem temperaturfesten Kunststoff eingesetzt, der von der ersten Formgeberplatte bis zur letzten Formgeberdüse reicht, wobei die Glasfaden in der Hauptsache in Umfangsrichtung um den Kern angebracht werden. Die Formgeberplatten 7 und 8 fallen in diesem Fall fort.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von vollen oder hohlen Profilen aus glasfaserverstärktem Niederdruckharz, wobei hintereinander ein Spulenträgergestell, eine Tränkwanne, mehrere Formgeberplatten bzw. Formgeberdüsen und ein Härteofen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum stufenweisen Härten des harzgetränkten Glasfaserstranges räumlich voneinander getrennte Härteöfen (10,11,15,16,17) vorgesehen sind, die der Glasfaserstrang frei schwebend durchläuft, und daß dem Anpolymerisierofen (10), dem Gelierofen (11) und dem ersten Härteofen (15) je eine Formgeberdüse (12,13,14) vorgeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgeberdüsen so gearbeitet sind, daß die erste Düse (12) ein großes Übermaß, die zweite Düse (13) ein geringeres Übermaß und die dritte Düse (14) ein kalibriertes Maß in bezug auf das Fertigteil besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Rohren ein Kern von der ersten Formgeberplatte bis zur letzten Formgeberdüse eingebaut ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 321217; französische Patentschrift Nr. 1146 789; britische Patentschrift Nr. 780 677; W. B ey er, »Glasfaserverstärkte Kunststoffe«, 1955, S. 79 und 80.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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