DE1504196A1

DE1504196A1 - Verfahren zur Herstellung von faserverstaerkten Kunstharzplatten mit Innenstegen

Info

Publication number: DE1504196A1
Application number: DE19651504196
Authority: DE
Inventors: Reichl Dipl-Ing Karl
Original assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1965-12-16
Filing date: 1965-12-16
Publication date: 1969-06-12
Also published as: ES334500A1; FR1511026A; US3530021A; DE1504196B2

Description

Deutsche Tafelglas Aktiengesellschaft DETAG, Fürth

Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunstharzplatten mit Innenstegen

Die glasfaserverstärkte Kunstharzplatte, insbesondere in Form der glasfaserverstärkten Polyesterplatte, hat in der neueren Zeit eine wichtige Weiterbildung in der Form der Hohlplatte mit inneren Stegen erfahren, die in der Platte durchgehende Hohlräume abgrenzen β Auf diese Weise entsteht eine 3ehr leichte großflächige Platte hoher Festigkeit, die in der Herstellung wesentlich einfacher und billiger ist als beispielsweise die sogenannte Sandwich-Platte, bei der zwischen zwei Deckplatten ein wabenartiger Raster eingesetzt ist (französische Patentschrift 1 246 492j_. Die beiden bisher bekannten Möglichkeiten zur Bildung von Hohlplatten mit Stegen sind in der belgischen Patentschrift 630 654 beschrieben.

Die eine Möglichkeit besteht darin, das übliche Laminat aus zwei übereinandergelegten harzgetränkten Faserbahnen mit FolienumhUllung zu bilden, aber zwisohen die Faserbahnen flachgefaltete Schläuche im Abstand voneinander einzulegen und die Schläuche dann in einer Form durch ein fließfähiges oder gasförmiges Medium aufzuweiten. Das Laminat wird hierdurch

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gegen die IOrmflachen gedrückt, während die aufgeweiteten Schläuche durch Stege getrennte Hohlräume innerhalb des Laminates bilden, das in der Form bis zur Formbeständigkeit ausgehärtet wird. Das Verfahren kann ortsfest, d.h. bei ruhendem Laminat, aber auch fortlaufend, d.h. bei vorwärtsbewegtem Laminat durchgeführt werden, wobei dann die Schläuche in der Bahn mit dieser mitlaufen. Durch Überlagerung von mehr als zwei getränkten Faserbahnen und entsprechend mehreren Zwischenlagen von Schläuchen lassen sich Hohlräume der verschiedensten Art bilden»

Bei der zweiten Möglichkeit dienen zur Bildung der Hohlräume fliegend gehaltene, formbeständige elastische oder starre Formkörper, die zwischen die Lagen des Laminates eingeführt werden, das in diesem ^aIIe relativ zu den Formkörpern bewegt wird» Auch hier.läßt sich durch Vermehrung der Faserbahnen und der Anordnung der Formkörper in verschiedenen Ebenen eine große Vielfalt von Stegformen und damit Hohlraumformen herstellen.

Bei beiden bekannten Ausführungsformen erweist es sich als besonders günstig, daß es möglich ist, das Laminat vor der Bildung der Hohlräume durch einen Quetschvorgang von etwa eingeschlossenen Luftblasen zu befreien, so daß man ein einwandfreies blasenfreies Erzeugnis erhält.

Wenngleich diese beiden Verfahren durohaus gut arbeiten, zeigte sich doch, daß es Fertigungsaufgaben gibt, die mit ihnen nicht voll befriedigend gelöst werden können. Das gilt insbesondere

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für den Fall, daß sehr dünne Stegplatten hergestellt werden sollen, etwa mit einer Dicke von 8 und 15mm. Es wird das verständlich, wenn man davon ausgeht, daß in einer dünnen Platte bei einer Bahnbreite von beispielsweise 1 m etwa 100 Stege gebildet werden müssen. Hier flaohgefaltete Schläuche entsprechend kleinen Durchmessers sauber mit den erforderlichen Abständen einzulegen, wäre praktisch kaum möglich, jedenfalls ; nicht mit einem wirtschaftlich vertretbaren Bau- und Arbeitsaufwand· Fliegende dünne Formkörper so eng aneinander anzuordnen, wäre ebenfalls wohl kau^a durchführbar. Hier soll die Erfindung einen neuen Weg eröffnen, der allerdings, um das ^ schon hier festzustellen, nicht auf dünne Platten tnit einer großen Anzahl von Stegen beschränkt ist, sondern gegebenenfalls auch bei dickeren Stegplatten anwendbar ist.

Ausgangspunkt ist wieder das bereits erwähnte übliche Laminat mit zwei harzgetränkten Faserbahnen mit Folienumhüllung. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen die getränkten Faserbahnen eine Mehrzahl von parallelen formstabilen starren oder elastischen Rohren oder Schläuchen oder stabförmigen Körpern im Abstand voneinander eingelegt wird. g

^s leuchtet ein, um bei dem Beispiel zu bleiben, daß es keine besonderen Schwierigkeiten bereitet, auf eine harzgetränkte Faserbahn, die zunächst einmal ruhend angenommen sei,100 Rohr-Schlauch- oder Stabstücge kleinen Durchmessers in gleichmäßigem Abstand voneinander aufzulegen. Lian kann sich hierzu einer einfachen Vorrichtung bedienen, in der die Stücke gefaßt werden,

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worauf sie von der Vorrichtung auf die Faserbahn abgelegt werden.

Der besondere Vorteil deB Verfahrens besteht aber darin, daß es eine einfache Möglichkeit der kontinuierlichen Herstellung von derartigen Stegplatten bietet. Man läßt auf die bewegte getränkte Faserbahn Rohr, Schläuche oder Stäbe in gleichmäßigem Abstand auflaufen und deckt sie mit einer laufenden zweiten Faserbahn ab. Das ist ein relativ einfacher Arbeitsgang, der sich ohne großen baulichen Aufwand so durchführen läßt, daß w die Parallelität der auflaufenden Formkörper und ihr Abstand ohne Schwierigkeit eingehalten werden können.

Die die Stege bildenden Bohre, Schläuche oder Stäbe können im fertigen Erzeugnis verbleiben und wirken dann versteifend, oder sie werden herausgezogen. Man könnte einwenden, das Verfahren sei unwirtschaftlich, da, um wieder bei dem Beispiel zu bleiben, au-f eiflen Meter länge einer meterbreiten Bahn 100 m Formmaterial benötigt wird. Die Kalkulation zeigt, daß das Verfahren ein so hochwertiges Erzeugnis ergibt, daß die Mehrkosten durch · W das Formmaterial durch die Güte des Erzeugnisses ohne weiteres aufgewogen werden.

Ferner kann man, wenn man entsprechend eingefärbte Formkörper verwendet, die in der Stegplatte verbleiben, sehr ansprechende geschmackliche Effekte erzielen·

Die Querschnittsform des Hohlraumes zwischen den Stegen ist durch den Querschnitt der eingelegten Formkörper bestimmt,

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läßt 8ioh also beliebig wählen, z.B. rund, quadratisch oder rechteckig, trapezförmig, rhombenförmig u.dgl.

Bei dem neuen Verfahren ergibt sich nun ein Problem besonderer Art. Es sei angenommen, es werde in das Laminat eine Vielzahl von runden Formkörpern mit Abstand voneinander zwischen die beiden harzgetränkten faserschichten eingelegt. Es entstehen dann zwischen den Rohren Zwischenräume, die beiderseits durch einen halben runden Formquerschnitt begrenzt sind» Die Größe des Zwischenraumes richtet sich nach dem Abstand der Rohre. Wenn man ein Laminat mit den eingelegten Rohren zwischen die Quetschwalzen einlaufen läßt, würde man zunächst annehmen f

können, daß sich das getränkte Fasermaterial in den Zwischen_ raum zwischen je zwei Formstäben einpreßt, den Zwickel also ausfüllt« Das ist jedoch nicht der Fall« Das Fasermaterial wird üblicherweise in Form einer Matte verwendet, die so steif ist, daß sie die Zwickel nicht ausfüllt. In die Zwickel tritt vielmehr lediglich da3 Kunstharz ein, so daß sich zwischen je zwei Formkörpern jeweils ein Streifen wesentlich verringerter Festigkeit ergeben würde» Dem kann man in einer Weiterbildung der Erfindung dadurch abhelfen, daß die Formkörper zunächst ^ in die Täler einer gewellt.en Faserbahn eingebettet werden und diese Faserbahn, die noch trocken ist, auf die getränkte Faserbahn aufgelegt und hier getränkt wird, worauf die zweite getränkte Faserbahn aufgelegt wird. Das Material dieser die Stege aufnehmenden Faserbahn füllt dann die Zwickel zwischen den einzelnen Formatücken aus.

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Die Erfindung sei an dem mehr oder weniger schematisohen Ausführungsbeispiel der Zeichnung erläutert. E.s zeigen:

Figel den G-rundaufbau einer Anlage zur Durchführung des

Verfahrens gemäß der Erfindung, Fig.2 a-d Formkörper verschiedenen Querschnittes im

Anlagebereich A,

Fig»3»4,5 Querschnitte durch die Laminatbahn in den Anlagebereichen B,C₁D,

Pig.6 den Querschnitt durch eine nach dem Verfahren ^ gemäß der Erfindung hergestellte längsgewellte

Platte.

^s sei davon ausgegangen, daß Formkörper 4 nach Fig.2 a verwendet werden sollen, also Formkörper mit rundem Querschnitt, ^s können das formstabile nachgiebige Rohre oder Schläuche oder auch Vollstäbe von rundem Querschnitt sein. Diese Formkörper werden in einem dem Anlagebereich A der Anlage vorgeschalteten Bereich in die Wellentäler einer trockenen Fasermatte 3 eingebettet, wie es Figur 2 zeigt. Die hierfür verwendete Fasermatte ist verständlicherweise breiter als die Faserbähn, aus " welcher das laminat gebildet wird, da ja in ihr Wellungen gebildet werden müssen. Beim Einlaufen in den Bereich A hat dann

■ die Fasermatte 3 mit den Formkörpern die normale Bahnbreite und kann in das Laminat einlaufen. Auf eine von einer Rolle abgezogene Trennfolie wird eine Fasermatte 2 aufgelegt, die bei 5 mit flüssigem härtbarem Kunstharz getränkt wird. Die iaserbahn 3 mit den eingebetteten Formkörpern 4 wird bei 6 mit Kunstharz getränkt, aufgelegt (Fig.3) und durch eine

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Walze 7 auf die getränkte Fasermatte 2 aufgewalzt. Dann wird eine weitere Fasermatte 2' aufgebracht, die bei θ getränkt wird (Pig.4). Das so gebildete Laminat läuft durch das Quetsohwalzenpaar E und wird dann mit einer weiteren Trennfolie 1* abgedeckt (Fig«5). Schließlich wird das Laminat einer Härtezone F zugeführt, in der es gegebenenfalls noch verformt, beispielsweise gewellt wird (Fig.6)

Die Formkörper können, wie bereits gesagt, im fertigen Erzeugnis verbleiben oder herausgezogen werden.

Zu den Figuren 2ο und 2d sei noch eine kurze Bemerkung gemacht· Der Unterschied liegt in der Einbettung der Formkörper 4· i Bei der Ausführung nach Fig. 2o ist die breitere Trapezfläche frei. Der Querschnitt ist nur in dem keilförmigen Teil bedeokt. Bei dem Beispiel nach Fig.2d dagegen umgreift die Einbettung praktisch den gesamten Querschnitt, so daß nur die schmale ■^rapezseite unbedeckt ist. Das kann vorteilhaft sein, wenn eine besonders innige Einbettung der Formkörper erzielt werden soll. !

In Figur 2b, die hohle Formkörper von rechteckigem Querschnitt zeigt, ist in den beiden rechten Formkörpern ein Steg 9 darge- , stellt, der die festigkeit des Formkörpers gegenüber dem Auf- " walz- und Abquetschdruck erhöhen soll.

Als Werkstoff für die Formkörper kommen in erster Linie in Frage Rohre oder Schläuche aus Weich- PVC,Polyäthylen, Azetobutyrat, Methacrylat,Polyester, Polystyrol, Polyvinylfluorid u.a. oder Vollprofile aus Silikonkautschuk oder auch

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Weioh- PVC. Die Wahl des Werkstoffes richtet sioh einmal nach der geforderten Druckfestigkeit und andererseits danaoh, ob es sich mit dem !Plattenmaterial verbinden soll oder die Formkörper aus der fertigen Platte herausgezogen werden sollen· Sie Formkörper können aus einem druokfesten Thermoplast bestehen und/oder glasfaserverstärkt sein·

Zur Einbettung der Formkörper können an Stelle von Grlasfasermaterial auoh andere Materialen verwendet werden, beispielsweise Gewebe oder Vliese.

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Claims

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- 9-Patentansprüohe ι

Iy Verfahren zur Herstellung von ebenen oder räumlich gekrümmten plattenförmigen Körpern aus mit flüssigem härtbarem Kunstharz getränkten Fasermaterial» insbesondere Glasfasern, mit die Platten durchdringenden, durch Stege voneinander getrennten Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Kanäle zwischen mit Kunstharz getränkte Paserbahnen eine Mehrzahl von parallelen, formstabilen starren oder elastischen rohr- oder sohlauchförmigen oder stabförmigen Formkörpern im Abstand voneinander eingelegt wird. I

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Plattenherstellung die formstabilen Formkörper laufend auf eine bewegte getränkte Faserbahn aufgelegt und laufend mit einer zweiten Faserbahn abgedeckt werden.

3.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überbrückung der Hohlräume zwischen je zwei Formkörpern diese vor dem Aufbringen auf die getränkte Faserbahn in die Täler einer gewellten Faserbahn eingebracht werden, die naoh

Tränkung mit einem härtbaren Kunstharz auf die getränkte "

Faserbahn aufgelegt und durch eine weitere getränkte Faserbahn abgedeokt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper aus einem Werkstoff bestehen, der gegenüber dem Tränkungsharz chemisch indifferent ist und die Formkörper nach dem Aushärten der Platte entfernt werden.

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5· Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet) daß die Formkörper aus einem Werkstoff ■ bestehen, der sich mit dem Tränkungsharz verbindet, wie Polystyrol, Azetobutyrat, Polyvinylfluorid u. ä.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper aus einem druckfesten Thermoplast bestehen.

7β Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper glasfaserverstärkt sind.

™ 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Platten größerer Dicke eine Mehrzahl von Schichten von Formkörpern nach Anspruch aufgebracht wird, die jeweils durch eine Bahn von getränktem Fasermaterial voneinander getrennt sind«

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Voransprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß bei Platten aus einem durchscheinenden Werkstoff eingefärbte Formkörper verwendet werden, die im fertigen Erzeugnis verbleiben.

10. Aus glasfaserverstärktem gehärtetem Kunstharz bestehende Platte mit Längskanälen, die durch im Abstand voneinander in den Plattenwerkstoff eingebettete formstabile Kunststoffschläuche oder Rohre gebildet sind.

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