DE1291894B

DE1291894B - Verfahren zur Herstellung von langgestreckten, ebenen oder profilierten, faserverstaerkten Kunstharzgegenstaenden

Info

Publication number: DE1291894B
Application number: DEU10330A
Authority: DE
Inventors: Boggs Leroy Rader
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1963-12-10
Publication date: 1969-04-03
Also published as: NL301672A; US3244570A; BE641120A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren die Nachteile der bekannten Verfahren nicht anzur Herstellung von langgestreckten, ebenen oder .< 'haften. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erprofilierten, faserverstärkten Kunstharzgegenständen reicht, daß eine einschichtige Wirrfaserbahn mit darin mit von Rand zu Rand im wesentlichen gleicher über die gesamte Breite verteilten, eingebetteten Glas-Dicke, wobei eine mit flüssigem, härtbaren Kunstharz 5 faserfäden mit einem Überschuß an flüssigem Kunstgetränkte Faserbahn mit in Längsrichtung parallel harz getränkt und unter Abpressen des überschüsnebeneinander verlaufenden, verstärkenden Glas- sigen Kunstharzes kontinuierlich durch einen langfaserfäden durch eine Formvorrichtung in einer be- gestreckten, beheizten Fonnkanal mit profilerzeugenheizten Aushärtzone bewegt wird. dem Querschnitt hindurchgezogen wird. In einer

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur io bevorzugten Ausführungsform des erfindungs-Herstellung von Kunststofftafeln mit Verstärkung»- gemäßen Verfahrens werden der Wirrfaserbahn an einlagen bekannt, bei welchem ein mit flüssigem ' den Kanten' d^s Fonnkanals zusätzlich mit härtbarem Kunstharz getränkter Faserkörper zwischen zwei flüssigem Kunstharz getränkte Verstärkungsstränge Folien, 'einer Trag- und einer Deckfolie, auf gleich- zugeführt.

mäßige Stärke ausgewalzt und anschließend durch 15 Durch Verwendung einer einschichtigen Wirr-Erwärmen gehärtet wird. Die an ihren Seitenrändern faserbahn, an Stelle von mehreren Faserbahnen, mit miteinander verklebten Folien mit der dazwischen·; darin in Längsrichtung parallel nebeneinander verliegenden faserverstärkten Kunstharzschicht werden laufenden, verstärkenden, über die gesamte Breite zur Profilgebung durch ein oder mehrere Schienen- verteilten, eingebetteten Glasfaserfäden wird verhinpaare hindurchgeführt. Bei einer besonderen Ausfüh- 20 dert, daß Faltenbildung auftritt und eine gleichrungsform dieses Verfahrens wird der kunststoff- mäßige Verteilung der Faserverstärkung sogar bis getränkte Faserkörper durch kontinuierliches Auf- ganz in die Nähe der Ränder des zu formenden streuen von losen Fasern auf die auf die Tragfolie Gegenstandes aufrechterhalten bleibt,
aufgebrachte flüssige Kunstharzschicht und Ein- Die Erfindung wird nun durch die nachfolgende

drücken der Fasern in das Kunstharz mittels über die 25 Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnun-Faserschicht gespannter, sich auf diese auflegender gen vorgenommen wird, noch eingehender be-Längsfäden hergestellt. Die Längsfäden dienen hier- schrieben. ^;

bei zum Eindrücken der losen Fasern in das Kunst- F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer

harz, sie geben keinerlei Verstärkung. Nachteilig bei Vorrichtung zur Herstellung eines plattenartigen diesem Verfahren ist vor allem, daß Lufteinschlüsse 30 Gegenstandes gemäß der Erfindung;
zwischen den Folien praktisch nicht vermieden wer- F i g. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht einer

den können, die Kanten beschnitten werden müssen Formvorrichtung und eines Harzimprägnierungsund die Oberfläche nach Abziehen der Folien keine behälters; die Verstärkung ist auf ihrem Durchgang gute Beschaffenheit mehr aufweist. ' durch den Behälter und den Formkanal der Form-

Bei einem anderere bekannten Verfahren wird zur. si vorrichtung dargestellt;

Verstärkung von mit einem Bindemittel gebundener F i g. 3 ist eine Seitenansicht einer verstärkenden

Faserbahnen auf die Randbereiche derselben vor Faserbahn gemäß der Erfindung;
oder nach Aufbringen des Bindemittels in Längsrich- F i g. 4 zeigt eine isometrische Teilansicht eines

tang verlaufende Verstärkungsfäden aufgebracht. Stückes einer Faserbahn gemäß der Erfindung.
Die Faserbahn wird dann zwischen Walzen hindurch- 40 Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug gegeführt und auf einem Förderband durch eine Trok- nommen, wobei darauf hingewiesen wird, daß die kenanlage geführt. Eine Profilgebung ist. nicht vor- : - .· Formvorrichtung nicht in alle» Einzelheiten dargesehen. Nachdem die Längsfäden nur in den Rand- gestellt ist, da diese keinen Teil der Erfindung bildet, bereichen vorgesehen sind und dort auch nur auf- Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Formvorrichtung

gelegt sind, ist weder eine durchgehend gleichblei-,45 umfaßt zwei Formteile 5 .und 6, zwischen denen ein bende Dicke, noch eine ausreichende Verstärkung Formkanal vorgesehen ist, der mit der Querschnittsgewährleistet, form des zu formenden Gegenstandes übereinstimmt.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung von Von einer Zuführrolle 7 wird eine Faserbahn 8 in das faserverstärkten Kunstharzgegenständen werden meh- . flüssige Kunstharz geführt, das sich in dem Behälter 9 rere harzimprägnierfe faserverstärkte Elemente zu 5° befindet. Von'dort läuft die Bahti zum Eingangsende und durch einen beheizten Fonnkanal geführt. Hier- des zwischen den Teilen 5 und 6 vorgesehenen Formbei ist es aber schwer, eine genaue Verteilung der kanals. Das Eingangsende des Formkanals ist zu verschiedenen Verstärkungselemente aufrechtzuerhal- einer Eingangsöffnung hin abgeschrägt,, um ein Zuten. Bei der Herstellung von Plattenmaterial aus meh- sammendrücken der imprägnierten Verstärkung zu reren Lagen Faserverstärkungsmatten haben diese die 55. bewirken, überschüssiges Harz herauszudrücken und Neigung, Falten zu bilden; hierdurch treten Unregel- zum Harzbehälter zurückzuführen. Diese Formteile mäßigkeiten in der Verstärkung auf, was eine Un- sind mit Heizvorrichtungen (nicht gezeigt) versehen, gleichmäßigkeit der Struktur der geformten Gegen- um ein Härten des Künstharzes bei seinem Durchstände und Schwankungen in der Reißfestigkeit und gang durch den Formkanal und somit eine Verfestianderen physikalischen Eigenschaften zur Folge hat. 60 gung des in der Verformung befindlichen Gegen-

Darüber hinaus ist es bei Verwendung mehrerer Standes während seines Durchganges durch die Form-Faserverstärkungselemente zur Herstellung von Plat- vorrichtung zu bewirken. In dem Bereich des abten schwierig, die richtige Lage der Verstärkungs- geschrägten Eingangsendes des Formkanals sind vormatten in den Randgebieten aufrechtzuerhalten, so zugsweise auch Kühlvorrichtungen vorgesehen, um daß die Ränder leicht einreißen. 65 eine vorzeitige Härtung des darin befindlichen Harzes

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe sowie auch eine Verfestigung des in dem Behälter 9 zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von faser- befindlichen Harzes zu verhindern. Nachdem der verstärkten Kunstharzgegenständen zu schaffen, dem gehärtete faserverstärkte Gegenstand aus dem Aus-

trittsende des Formkanals auftaucht, wird der Gegenstand von einem Paar Raupenlaufbändern 10 und 11 erfaßt, welche das Stück und somit die Materialien durch die Anlage weiterführen und den fertigen Gegenstand nach links abgeben, wie es in der F i g. 1 bei 12 gezeigt ist.

Die F i g. 3 und 4 zeigen eine Faserbahn gemäß der Erfindung. Aus diesen beiden Figuren geht hervor, daß die Faserbahn eine einschichtige Wirrfaserbahn ist — die Fasern sind durch die verschiedenen unregelmäßig geformten Striche 13 dargestellt — sowie parallel nebeneinander verlaufenden Glasfaserfäden, welche durch die geraden Striche 14 in F i g. 4 dargestellt sind. Diese Faserfäden sind in Gruppen angeordnet, was auch aus der Seitensicht der F i g. 3 und dem linken Ende der F i g. 4 zu ersehen ist.

Bei Verwendung einer Glasfaserverstärkung, wie sie gemäß der Erfindung bevorzugt wird, werden die ausgerichteten Faserfäden 14 in Form von Strängen verwendet, welche innerhalb einer Wirrfaserbahn angeordnet sind, wobei die Struktur die gewünschte Stärke hat, so daß nur eine einzige Schicht verwendet wird. In einem typischen Falle, in dem eine Platte oder ein ähnlicher Gegenstand hergestellt wird, kann die Faserbahn in ihrem ursprünglichen Zustand vor dem Zusammendrücken eine Dicke von etwa 6,3 mm haben; eine solche Faserbahn gibt eine wirksame Verstärkung für einen Gegenstand von etwa 2,54 mm Dicke.

Für die meisten Zwecke reichen die parallel nebeneinander in Längsrichtung verlaufenden Glasfaserfäden aus, um der Bahn und somit dem zu formenden Gegenstand eine ausreichende und gewünschte Verstärkung zu geben. Es kann aber auch eine Wirrfaserbahn, die ein Gewebe anstatt oder zusätzlich zu den Fasersträngen enthält, verwendet werden; dann weist die Bahn nicht nur in Längsrichtung, sondern auch in Querrichtung ausgerichtete verstärkende Glasfaserfäden auf.

Die Kombination der willkürlich angeordneten Fasern und der ausgerichteten Faserfäden schafft eine ausreichende Verstärkungsmasse, um während des Formvorganges den Formkanal auszufüllen, während gleichzeitig die eingangs geschilderten Schwierigkeiten überwunden werden, die entstehen konnten, wenn faserverstärkte Kunstharzgegenstände, beispielsweise Platten oder Profile, unter Verwendung einer Vielzahl von Schichten oder Lagen als Verstärkungselemente hergestellt wurden.

Obwohl die dargestellte Ausführungsform die Herstellung eines ebenen Gegenstandes zeigt, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung ebenso auf die Herstellung profilierter Gegenstände, z. B. gewellte Platten oder auf die Rinnen oder andere Querschnittformen, bei denen der Querschnitt von einem Rand des Gegenstandes zum anderen, d. h. durch den ganzen Querschnitt des Gegenstandes im wesentlichen von gleicher Dicke ist, anwendbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können der Wirrfaserbahn an den Kanten mit härtbarem flüssigem Kunstharz getränkte Verstärkungsstränge 15 in die Formvorrichtung zugeführt werden. Die Zeichnungen zeigen solche Stränge 15; wie sie von mehreren Spulen jedem Rand der Bahn 8 zugeführt werden, wobei diese Stränge beim Durchgang durch das Harzband imprägniert werden. In einigen Fällen wird hierdurch die Gleichmäßigkeit der Ränder des Gegenstandes noch unterstützt. In jedem Falle ist darauf zu achten, daß sich die einzige Faserverstärkung im wesentlichen über die ganze Breite des Gegenstandes erstreckt. Im Falle einer Rinne oder eines ähnlich geformten Gegenstandes muß die Faserbahn von ausreichender Breite sein, um von einem Rand des Gegenstandes zum anderen zu reichen, auch dann, wenn Teile der Matte gebogen werden. In bestimmten Fällen können Teile der Faserbahn gemäß der Erfindung in verschiedenen Teilen des Gegenstandes senkrecht zu seinem Querschnitt verwendet werden, aber auch in einem solchen Falle wird es bevorzugt, nur eine einzige Schicht oder eine Lage zu verwenden, und zwar aus den eingangs erläuterten Gründen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von langgestreckten, ebenen oder profilierten faserverstärkten Kunstharzgegenständen mit von Rand zu Rand im wesentlichen gleicher Dicke, wobei eine mit flüssigem, härtbarem Kunstharz getränkte Faserbahn mit in Längsrichtung parallel nebeneinander verlaufenden, verstärkenden Glasfaserfäden durch eine Formvorrichtung in einer beheizten Aushärtzone bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine einschichtige Wirrfaserbahn mit darin über die gesamte Breite verteilten, eingebetteten Glasfaserfäden mit einem Überschuß an flüssigem Kunstharz getränkt und unter Abpressen des überschüssigen Kunstharzes kontinuierlich durch einen langgestreckten, beheizten Formkanal mit profilerzeugendem Querschnitt hindurchgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirrfaserbahn an den Kanten des Formkanals zusätzlich mit härtbarem flüssigem Kunstharz getränkte Verstärkungsstränge zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen