DE1289649B

DE1289649B - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von insbesondere durch Gewebe, wie Glasfasergewebe verstaerkten Profilteilen aus Kunstharz

Info

Publication number: DE1289649B
Application number: DE1964D0043731
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-07-04
Filing date: 1964-02-26
Publication date: 1969-02-20
Also published as: FR1382938A; GB1075765A; NL6401992A; LU45476A1; BE644242A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Profilteilen, insbesondere von durch Gewebe, wie Glasfasergewebe, verstärkten Profilteilen aus Kunstharz, bei dem eine zweiteilige Form benutzt wird, die einen Formraum umschließt, dessen Querschnitt dem Außenquerschnitt des zu formenden Profilteiles entspricht, und bei dem durch einen aufblasbaren Sack das Harz und gegebenenfalls die Verstärkung gegen die Formwand gedrückt wird. Unter Profilteilen werden hier sowohl rohrförmige Profilteile, wie Maste für Schiffe, als auch Profilteile mit offenem Querschnitt, wie Bogenstücke, verstanden.

Bei einem bekannten Verfahren zum Formen derartiger Profilteile benutzt man in Längsrichtung zweigeteilte Formen, deren beide Formteile beim Aufeinanderlegen den Formraum umgrenzen. Während der Erhärtung wird das Harz und gegebenenfalls die eingelagerte Verstärkung durch einen aufblasbaren Sack gegen die Innenwand der Form gedrückt. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die im Harz oder im Verstärkungsgewebe zusammengedrückte Luft gegen die Wände der Form gepreßt wird und folglich als Lufteinschlüsse im fertigen Profilteil vorhanden ist, es sei denn, man gibt in die Form eine wesentlich größere Harzmenge als erforderlich ist, so daß der Harzüberschuß beim Austritt aus der Form die eingeschlossene Luft mitreißt. Die Verwendung eines solchen Harzüberschusses ist jedoch weder praktisch noch wirtschaftlich. Lufteinschlüsse im Profilteil bilden einerseits Schwächungspunkte und beeinträchtigen andererseits die innige Bindung zwischen dem Harz und dem Verstärkungsgewebe, so daß die mechanische Festigkeit des Profilteils erheblich beeinträchtigt ist.

Bei einem anderen bekannten Verfahren verwendet man desgleichen eine Form und einen aufblasbaren Sack. Dabei wird das Harz am Boden der Form angeordnet, während die Seitenwände der Form mit einer Verstärkung belegt sind, die schließlich von dem Harz imprägniert werden soll. Um das zunächst am Formboden befindliche Harz in der Form zu verteilen, muß mit dem aufblasbaren Sack zunächst ein Druck in Richtung auf den Formboden ausgeübt werden. Der aufblasbare Sack muß eine von unten nach oben zunehmende Wandstärke haben. Die Aufweitung des aufblasbaren Sackes beginnt daher an dessen unterem Ende und setzt sich zu dessen oberem Ende hin fort. Auch bei diesem Verfahren werden Lufteinschlüsse im hergestellten Gegenstand nicht vermieden. Vielmehr ist zu erwarten, daß die Luftblasen im wesentlichen zum oberen Teil des Gegenstandes hin geführt werden und sich dort ansammeln, so daß der Gegenstand an seinem oberen Ende besonders geschwächt und bruchempfindlicher ist, als wenn die Lufteinschlüsse über den ganzen Gegenstand verteilt wären. Außerdem haben die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Gegenstände keine gleichmäßige Wandstärke.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Hohlprofile dadurch herzustellen, daß über einen Folienschlauch gewickelte harzgetränkte Glasfaserbahnen über einen Dorn gezogen werden. Auch hierbei sind Lufteinschlüsse in der Wand des Hohlprofils nicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Profilteilen, insbesondere von durch Gewebe, wie Glasfasergewebe, verstärkten Profilteilen mit hoher mechanischer Festigkeit aus Kunstharz zu schaffen, wobei Lufteinschlüsse im fertigen Profilteil vermieden werden, ohne daß ein wirtschaftlich nicht vertretbarer Harzüberschuß verwendet werden muß.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß das offene Ende des Sackes durch einen in diesen eingeführten Kolben verschlossen wird, daß der Kolben dann über eine am anderen Ende des Sackes gelegene Einblasöffnung mittels Druckgases gegen das offene Ende des Sackes gedrückt wird, bis er schließlich aus dem Sack ausgestoßen wird, wobei er das überschüssige Harz und die eingeschlossenen Luftblasen vor sich hertreibt, und daß dann der Sack an seinem offenen Ende verschlossen und in an sich bekannter Weise durch die Einblasöffnung bis zur Verfestigung des Harzes unter Überdruck gehalten wird.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird also

ao das Harz nicht nur dem Druck des aufblasbaren Sackes ausgesetzt, sondern der Kolben übt außerdem eine Art Knet- oder Walzwirkung auf das Harz aus. Durch diesen Walzeffekt, der auf der ganzen Länge des Gegenstandes zur Wirkung kommt, werden die in der Harzmasse eingeschlossenen Luftblasen zwangläufig und vollständig ausgetrieben. Der Kolben bewirkt darüber hinaus, daß der fertige Artikel eine sehr gleichmäßige Wandstärke hat.
Durch Einwirken auf die an dem Kolben befestigte und aus dem offenen Ende des aufblasbaren Sackes austretende Kolbenstange kann man dabei die durch das Druckgas bewirkte Verschiebung des Kolbens bremsen oder beschleunigen.

Die eine zweiteilige Form und einen aufblasbaren Sack aufweisende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß sie einen Kolben aufweist, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Innenquerschnitt des zu formenden Teiles entspricht, und der geeignet ist, den Sack zu verstopfen, und daß der Sack an seinem der Einblasöffnung gegenüberliegenden Ende offen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kolben eine Kolbenstange aufweist, die aus dem offenen Ende des Sackes heraustritt.

Zur Bildung eines Teiles mit einem veränderlichen Querschnitt kann der Kolben in diesem Falle aus einer weichen Hülle bestehen, die mit einem durch die hohle Kolbenstange eingeführten Druckgas aufblasbar ist, so daß man den Kolben entsprechend der sich ändernden Querschnittsform des Teiles mehr oder weniger aufweiten kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Formen eines rohrförmigen Profilteils,

F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Formen eines rohrförmigen Profilteils mit ovalem Querschnitt, etwa eines Mastes. Das Profilteil besteht aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunstharz. Das

Glasfasergewebe ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Form ist in Längsrichtung in zwei Teile 1 und 2 geteilt. Die beiden Formteile 1, 2 liegen in der durch die strichpunktierte Linie X-X dargestellten Ebene aneinander und umschließen einen Formraum 3, dessen Querschnitt dem Außenquerschnitt des zu formenden Profilteiles entspricht.

In bekannter Weise legt man zunächst den Boden des Formraumes im Formteil 1 mit Glasfasergewebebahnen aus, die im Überschuß mit Kunstharz R getränkt sind. Die Gewebebahnen sind breiter als der Querschnittsumfang des Formraumes 3 bei aufeinanderliegenden Formteilen 1 und 2. Die Enden der Gewebebahnen hängen zunächst seitlich über den Rand des Formteils 1 hinaus. Wenn die gewünschte Anzahl von imprägnierten Gewebebahnen eingelegt ist, legt man auf diese einen aufblasbaren Sack 4.

Dieser Sack ist außer an seinem Einblasende 5 auch an seinem gegenüberliegenden Ende 6 offen. Das Einblasende 5 liegt in einer Rinne 7 des Formteiles 1, die nach dem Auflegen des Formteiles 2 durch eine entsprechende Rinne in diesem Formteil 2 eine rohrförmige Austrittsöffnung an einem Schmalende der Form bildet. Das Einblasende 5 wird an eine Druckgasquelle angeschlossen. Das andere, offene Ende 6 des Sackes 4 ragt am anderen, offenen Schmalende der Form aus dieser heraus. Durch dieses offene Ende 6 führt man in den Sack 4 einen Kolben 8 ein, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Innenquerschnitt des zu formenden Profilteiles entspricht. Dieser Kolben spannt den Sack 4, der sich dicht um den Kolben herumlegt, und bildet zunächst einen Stopfen im Sack gegenüber dessen Einblasende 5. Der Kolben 8 weist eine Kolbenstange 9 auf, die am offenen Ende 6 aus dem Sack 4 herausragt.

Dann schlägt man die seitlich überhängenden Teile der mit Kunstharz imprägnierten Gewebebahnen über den Sack 4 und legt den Formteil 2 auf den Formteil 1. Die Formteile 1 und 2 werden fest aufeinandergehalten, und nun wird durch das Einblasende 5 des Sackes 4 Druckgas, wie etwa Preßluft, eingeblasen.

Zu Beginn des Formvorganges befindet sich der Kolben 8 am linken Ende der Form. Beim Einführen des Druckgases in den Sack 4 drückt dieses das Harz R und seine Verstärkungsbahnen gegen die Wände der Form (siehe den in F i g. 1 links vom Kolben 8 liegenden Bereich). Gleichzeitig drängt das Gas den Kolben 8 in Fig. 1 nach rechts. Dabei drückt der Kolben das Harz zusammen und treibt den anfangs eingegebenen Harzüberschuß zugleich mit den im Kunstharz vorhandenen Luftblasen b auf seiner Rückseite vor sich her (siehe den in F i g. 1 rechts vom Kolben 8 liegenden Bereich).

Das überschüssige Harz und die in ihm enthaltene Luft werden so progressiv in der Form nach rechts bis zu deren öffnung getrieben. Schließlich tritt der Kolben am offenen Ende 6 des Sackes 4 aus diesem aus. Der Kolben hat damit seine Aufgabe erfüllt, die darin bestand, das Harzi? zu walzen, um die eingeschlossene Luft auszutreiben.

Zum Abschluß des Formvorganges schließt man nun das offene Ende 6 des Sackes 4, was einfach durch Zusammenpressen dieses Endes oder durch 6g Verwinden dieses Endes um sich selbst geschehen kann. Der Sack 4 bleibt bis zur vollständigen Verfestigung des Harzes mit dem Druckgas gefüllt.

Danach nimmt man das fertige Profilteil aus der Form heraus.

Die Verschiebung des Kolbens 8 kann ausschließlich unter der Wirkung des durch die Einblasöffnung 5 eingeführten Druckgases erfolgen. Man kann diese Verschiebung des Kolbens 8 aber auch dadurch beschleunigen oder verzögern, daß man an der Kolbenstange 9 zieht oder die Kolbenstange 9 mit einer Reibungsvorrichtung oder einem Bremszylinder bremst.

Wenn das Profilteil gemäß F i g. 1 und 2 über seine ganze Länge einen konstanten Querschnitt hat, kann der Kolben 8 starr sein. Wenn sich dagegen der Querschnitt des zu formenden Profilteils ändert, benutzt man einen weichen, aufblasbaren Kolben, der durch seine zu diesem Zweck hohl gestaltete Kolbenstange 9 mit Druckgas beaufschlagt wird. Der Kolben kann sich so — ebenso wie der Sack 4 — der Querschnittsänderung des zu formenden Profilteils anpassen. Unter der Wirkung des in den Kolben 8 eingeführten Gegendruckes wird die Verschiebung des Kolbens verzögert. Wenn die Verzögerung zu groß ist, kann man an der Kolbenstange 9 ziehen.

In den F i g. 1 und 2 ist die Formung eines rohrförmigen Teiles dargestellt. Die Erfindung ist jedoch auch bei nicht rohrförmigen Profilteilen anwendbar. In F i g. 3 ist beispielsweise die Formung eines Teiles mit V-förmigem Querschnitt dargestellt, wobei die Schenkel des V-Querschnittes gekrümmt sind. Das V-förmige Profilteil ist an der Oberseite offen. Dabei geht man in der oben beschriebenen Weise vor, wobei nur die Formteile la und 2 a der Form und der Kolben 8 α diesem Querschnitt angepaßt sind.

Nur der Formteil la weist einen Formraum 3a auf, dessen Querschnitt dem Außenquerschnitt des zu formenden Profilteils entspricht. Der Formteil 2 a ist eben, und der Sack 4 a legt sich ohne Zwischenlagerung von Harzi? unmittelbar gegen die Innenseite dieses Formteiles 2 an.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen von insbesondere durch Gewebe, wie Glasfasergewebe, verstärkten Profilteilen aus Kunstharz, bei dem eine zweiteilige Form benutzt wird, die einen Formraum umschließt, dessen Querschnitt dem Außenquerschnitt des zu formenden Profilteiles entspricht, und bei dem durch einen aufblasbaren Sack das Harz und gegebenenfalls die Verstärkung gegen die Formwand gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Sackes durch einen in diesen eingeführten Kolben verschlossen wird, daß der Kolben dann über eine am anderen Ende des Sackes gelegene Einblasöffnung mittels Druckgases gegen das offene Ende des Sackes gedrückt wird, bis er schließlich aus dem Sack ausgestoßen wird, wobei er das überschüssige Harz und die eingeschlossenen Luftblasen vor sich hertreibt, und daß dann der Sack an seinem offenen Ende verschlossen und in an sich bekannter Weise durch die Einblasöffnung bis zur Verfestigung des Harzes unter Überdruck gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Einwirken auf die an dem Kolben befestigte und aus dem offenen

Ende des aufblasbaren Sackes austretende Kolbenstange die durch das Druckgas bewirkte Verschiebung des Kolbens bremst oder beschleunigt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 mit einer zweiteiligen Form und einem aufblasbaren Sack, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kolben (8) aufweist, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Innenquerschnitt des zu formenden Teiles entspricht und der geeignet ist, den Sack (4) zu verstopfen, und daß der Sack (4) an seinem der Einblasöffnung (5) gegenüberliegenden Ende (6) offen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) eine Kolbenstange (9) aufweist, die aus dem offenen Ende (6) des Sackes (4) heraustritt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Teiles mit einem veränderlichen Querschnitt der Kolben (8) aus einer weichen Hülle besteht, die mit einem durch die hohle Kolbenstange (9) eingeführten Druckgas aufblasbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen