-
Verfahren zur Herstellung einer Fasserschichtung Für diese Anse ldung
wird dio Priorität dar Entisrechenden US-Anmeldung Serial No. 26 209 vom 2. Mai
1960 in anspruch genommen.
-
Die vorliegende Erfindung bosiobt siob gans allge-.oin auf Faserschichtungen
und insbesondere auf oin vorbessertes Verfahren zur Herstellung einer Schichtung,
die aus einem in sich gebundunen Körper ans Fasern tind einer daran baftanden Scheibe=
aus tbermoplastischem Material bostabt.
-
Geformte gebundene Faserkonstruktionen mit eine thermoplastischen
Deckschicht, beispielsweise einer Schicht aus Vinylberzen, werden in steigendem
Maße für bestimmte Konstruktionen verwendet, beispielsweise Dachauskleisungen bot
Kraftfabrzuegeh, stoßpolster, Zierplatten für Fabrzeuge usw., Gewöhnlich ist die
thermoplastische Scheibe mit eingeprägten dekorationven Mustern orsubon b.i einer
Art der Herstellung solober Konstruktionen bat san eine gepräte Scheibe aus Polyvinylherz
auf eine Sobicht aus Glasfasern, die aneinander durob ein ausgebärtetes warnbärtendes
Harz gebunden sind, geklebt oder auf andere Weise
daran befestigt.
Bür die Fasermatte werden vorzugsweise warmbärtende Harze benutzt, weil sie verhältnismäßig
geringe Kosten verursachen, und auch desbaljb, weil die Matte nach dem Erbitzen
alobt geküblt werden nuß, un das herzbindemittel su aktivieren. Dies ist jedoch
kein sehr wirtschaftliches Verfahren, da die Sobicbg aus Glasfesern zunäobst in
der üblichen Weise bergestellt und die Fasern aneinander gebunden werden müssen,
damit ein Körper der gewünsobten Gestalt entstebt. In einen völlig getrennten Arbeitsgang
wird dann die geprägte Sobiobt aus Vinylbarz an dem Faserköper befestigt.
-
Es ist Vorbeschlagen worden, die geprägte Vinylschaibe bereits vor
den Ausbärten des Harzes auf die matte oder Schicht aus bzrzimprägnierten Fasern
aufzubringen und dann in einen einzigen Arbeitsgang die Matte auzzuhärten und die
Vinylscheibe damit zu verbinden, was natürdich weniger kostspielig ist. Die Schwierigkeit
bei diesem Verfahbren besteht darin, daß die nun Aushärten des Harzes erforderliobe
Temperatur auf einen verbältnismäßig niedrigen Wert, gewöbnliob weniger als 66°C,
gebhalteh werden nuß, weil bei einer stärkeren Erwärmung die geprägte Vinylsobeibe
so sebr erweichen würde, daß das eingeprägte Muster zerstöt worden würde. Die Notwendigkeit,
die Härtetemperatur für das Harzbindemittel auf einem so geringen Wert su balten,
erbebt die Kosten des Arbeitsgenges, da beträchtlich mehr Zeit erforderliob ist,
als wenn die üblichen Harzbärtetemperauren von 1200 bis 17500 aufrechterbalten werden
könnten.
-
Die beschriebenen Schwierigkeiten können durob ein Herstellungsverfabren
gelöst werden, bei dem man eine Sobiobt von Glasfasern. die ungebärtetes warmbärtendes
Harz entbält, mit einer thermoplastischen Scheibe in Berührung bringt, die eine
ebene Oberflächs besitzt Die so gebildete Schichtung wird dann zwischen einem Paar
zusammenpassender Formelemente Wärme und Druck ausgesetzt, wobei das eine Formelement
in der Oberfläche ein entsprechendes Muster eingraviert trägt, das in die thermoplastische
Scheibe eingeprägt wird, wenn diese durob die zum Ausbärten des Harzes erforderliche
Wärme erweiobt wird.
-
Obgleich dieses Verfabren zur Herstellung der gewünsobten Artikel
zufriedenstellend und wirtschaftlich arbeitet, bestebt ein Nachteil darin, daß die
Kosten zum Gravieren der Formelemente sebr erbeblick sind. Wenn man das Oberfläobenmuster
der themoplastischen Scheibe ändern will, ist es erforderlicb, entweder die Oberfläche
des gravierten Form elements zu überarbeiten oder aber zusätzliche Formelemente
mit Verschiedenen Mustern in Vorrst zu balten.
-
Es ist besbalb ein wesentliches Ziel vorliegender Erfindung, ein
wirksames und wirtschaftliches Verfabren zur Herstellung einer Sobiobtung anzugeben,
die aus einer Schbicht gebundener Fasern und einer geprägten, an einer ibrer Oberfläoben
befestigten thermoplasstischen Scheibe bestrebt.
-
Kin weiteres Zie. der erfindung liegt in der Sobaffung eines einstufigen
Arbeitsverfahrens zur Herstellung einer soloben Schichtung, bei den das Bindemittel
für die Fasern
ausgebärtet wird, wäbrend gleicbzeitig die thermoplastische
Scbeibe geprägt und an der Fasserschicht befestigt wird.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sieb aus der
nachfolgenden Beschreibung mebrerer Ausfübrugsbeispiele im Zusammenbang mit der
Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 in einer Sandwich-KOnstruktion die verschiedenen Schichten,
die zusammen eine einheitliche Schichtung ergeben, in Zuordnung zu einem Musterungs-
oder Prägeelement, welches der thermoplastischen Scheibe das gewünschte Muster gibt,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Art der gemäß der Erfindung hergestellten Schichtung,
Fig. 3 schematisch die Formvorrichtung, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens verwendet wird, in ihrer offenen Stellung, Fig. 4 schematisch die Formvorrichtung
in ihrer geschlossenen Stellung, wobei eine Schicbtkonstruktion mit harzimprägnierten
Glasfasern unter Wärme und Druck gebärtet wird, Fig. 5 eine teilweise geschnittene
Draufsicht längs der Linie V-V der Fig. 3 und Big. 6 einen Schnitt droh ein abgewandeltes
Ausführungsbeispielx der From.
-
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß man ein
oder mehrere Feserscbichten, die ein nicbt gebärtetes Warmbärtendes Bindemittel
entbalten, und eine kontinuierliche Schicht oder Scheibe aus thermoplastischem Material,
vorzugsweise aus Vinyl, in Kontakt miteinander
bringt. Gegen diejenige
Oberfläche der Vinylschicht, die sich gegenüber der von der Fasermatte berührten
Oberfläche befindet, liegt ein Prägeelement oder ein Musterungselement an, dessen
Kontaktfläcbe das Muster aufweist, das der thermoplastischen Scheibe mitgeteilt
werden soll.
-
Die aus der Faserschicht oder -schichten, der tbermoplastischen Scheibe
und dem präge- oder Musterungselement bestehende Anordnung wird dann gleichzeitig
soviel Druck und Wärme ausgesetzt, wie zum Aushärten des warmbärtenden Harzes erforderlich
ist. Im allgemeinen reicht eine Temperatur zwischen 14300 und 18800 und eine Zeit
von 2 bis 3 min aus. Bei diesen Temperaturen erweicht die thermoplastische Scheibe
schnell, und auf Grund des @ruckes wird ihr das Oberflächenmuster des Prägeelements
verliehen. Der aufgewandte Durch hängt von dem Grad ab, bis zu welchem die Fasermatte
verdichtet werden soll und verändert sich in diesem Ausmaß. Nachdem das Harz ausgehärtet
ist, wird die Wärme- und Druckzufubr unterbrochen und das Prägeelement von der Schichtung
getrennt, die dann fertig zum Gebrauch ist.
-
Es wird nunmehr auf die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, Bezug genommen.
Ein Paar von Glasfaserschicbten 9 und 10 sowie eine thermoplastische Scheibe 11
ergeben zusammen eine Sandwicbkonstrucktion oder Schichtung 12, die in Kontskt mit
einem Musterungs- oder Prägeelement 13 gebracht wird, dessen Oberfläche 14, die
die Sobiobtung berührt, das gewünschte Muster trägt, das der thermoplastischen Scheibe
mitgeteilt werden soll. Das Elekent 13 kann ein in einen bestimmten Muster gewebtes
Tuch, eine Metallplatte mit einer
gravierten Oberfläche oder irgendein
nderes Element sein, das keine glatte Oberfläche besitzt und seine oberflächengestalt
bei einer Temperatur oberhalb des. Erweichnungspungktes der thermoplastischen Scheibe
und vorzugsweise bei einer Temperatur bis zu 20000 nicht verliert.
-
Die Glasfasermatten oder -schichten 9 und 10 können jede ein ungsebäretes
warmhärtendes Herz enthalten oder die Matte 10, die mit der thermoplastilschen Scheibe
11 in Berührung steht, kann mit einen ungehärteten warmbärtenden Hart imprägniert
sein, während die Fasern der Matte 9 bereits durch ein ausgebärtetes harz aneinander
gebunden sind. Vor dem Zusammensetzen der Faserschichten und der tbersoplastischen
Scheibe wird vorzugsweise ein Film oder ein Überzug eines warmbärtenden Klebstoffes
auf die Oberfläche der Scheibe 11 aufgebracht, die der Matte 10 zugewandt iBt, damit
die Scheibe besser mit der Matte verbunden wird. Für diesen Zweck ist ein Klebstoff
auf der Basis einer Vinyl- oder Acryl-Emulsion geeignet. Dies ist jedoch nicht notwendig,
wenn das der Faserschicht oder -matte zugeteilte Harz in einer solchen Menge vorhanden
ist, das die Matte an die thermoplastische Scheibe gebunden wird.
-
Es ist natürlich klar, daß auob eine Faserschicht mit nicht aktiviertem
warmbärtendem Harz für die Schichtung 12 suereiobt. Im allgemeinen ist es jedoch
erwünscht, um eine gleichmäßige Dicke der Schicht zu erhalten, mehrere Matten mit
einem nicht gehärteten Harz zu verwenden oder eine Schicht mit einem gehärteten
Harz, die demzufolge in der Dickenabmessung
stabil ist, und ein
oder mehrere Schichten mit einem ungebärteten Harz, die während des Härtevorganges
zu einer wesentlich größeren Dichte zusammengepreßt werden ale die das gehärtete
Harz enthaltende Scbicbt, so daß sich eine konstruktiv festere Haut mit einer harten
Oberfläche ergibt, mit der die thermoplastische Scheibe verbunden ist.
-
Die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren bergestellte Schicbtung
wird dann mit einem Musterungsolement 13 in Berührung gebracht und die so gebildete
Anordnung Hitze und Druck über einen Zeitraum ausgesetzt, der ausreicht, um Geleichzeitig
das harzbindemittel auszubärten, die Schichtungslagen aneinander zu binden und die
thermoplastische Scheibe zu erweichen, so daß das Oberflächenmuster des Musterungseleoents
13 auf der Scheibe 11 eingeprägt wird. Verschiedene Mittel können verwendet werden,
um did Wärme und den Druck aufzubringen; beispielsweise kann die Schichtung zwischen
Metallplatten gebracht und dann durch einen Walzenofen (roller typ. furnace) gefübrt
werden. Wenn ein solches Verfabren angewendet wird, sollte auf die obere Scbeibe
ein genügendes Gewicht sufgebracht werden, um einen druck zu erzeugen, der so berechnet
ist, daß er der Faserschicht mit dem ungehärteten Harz die gewünschte Dichte gibt.
-
Eine Plattenpresse 15, die in den Big. 3 bis 5 veransobaullobt ist,
kann benutzt werden, wenn man gekrümmte Konstruktionen herstellen will. Die Presse
15 weist eine obere Platte 16 und eine untere Platte 17 auf, von denen die obere
Platte fast an den senkrechten Stützsäulen 18 und 19
befestigt ist,
während die unter Platte 17 längs dieser Stützsäulen verschiebbar gehalten ist.
Die vertikale Bewegung der unteren Platte 17 auf die obere Platte su und von ibr
weg ist durob einen bydraulischen Zylinder einstellbar zu steuern. Elektrische Heizelemente
21, die durch einen Thermostaten gesteuert werden, sind innerhalb der oberen und
unteren Platten direkt unterbalb der Formflächen 22 und 23 angeordnet, um den Platten
Wärme zuzuführen.
-
Die Rand bereiche der oberen fläche der unteren Platte 17 sind mit
einer siob nach außen erstreckenden flachen Leiste 24 versehen, deren Umfang in
einer kontinuierlichen heblen Kammer 25 endet, deren obere Fläche 26, deren Ebhe
etwas über der kiste 24 liegt, mit einer Anzahl von im Abstand stehenden Öffnungen
27 versehen ist, die rings um den Umfang der Fläche 26 angeordnet sind und über
die Kammer 25 und eine Leitung 28 mit einer nicht veranschaulichten Vakuumquelle
verbunden sind.
-
Bei einer Plattenpresse dieser Art kann ein steifes gekrümmtes Musterungs-
oder prägeelement 13 der in Fig. 1 gezeigten Ausführung verwendet worden. Dos Element
13 bat eine genügende Steifigkeit, um die Schicbtung zu tragen und ist aus einem
wärmeleitenden Material, wie Aluminium, bergestellt. EJ bat die gleiche Form wie
die Oberfläche 23 der Platte 17. Die obere Fläche 14 des Elements 13 trägt ein eingraviertes
Muster und besitzt sn ibrem Umfang eine flache Randlippe 29, die der leiste 24 der
Fläche 23 entspricht. Wenn das Element 13 auf der Fläche 23 angeordnet ist, verläuft
sein Umfang, wenn es sich um festes Metallbecb
handelt, mit Abstand
innen von den Öffnungen 27, so daß Vakuum auf die Unterseite der Scheibe 11 ausgeübt
werden kann.
-
Bei der herstellung einer Schichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist,
mit Hilfe einer in den Fig. 3,4,5 veran-Schaulichten Vorrichtung gemäß der Erfingeung,
wird die untere Platte 17 zu Anfang auf eine Temperatur zwischen 930 und 204°C erbitct,
während die obere Platte 16 zu Anfang auf eine Temperatur zwischen 1490 und 2600C
erhitzt wird. Die wärme leitende Prägeplatte 13 wird dann auf die obere Fläche 23
der unteren Platte gelegt, und dann wird die Sandwlobkonstruktion oder Schicbtung
12 in der Form auf die Prägeplatte gebracht, wobei die Scheibe 11 über die Öffnungen
27 zu liegen kommt. Die Schichtung 12 kann auch auf dem Elemeint 13 aufgebaut und
dieser Zusammenbau dann auf die Platte 17 gebracht werden. Falls es gewünscht ist,
können die Platten auch erst erhitzt werden, nachdem sich die Schicbtung an Ort
und Stelle befindet. In jedem Falle ist es erwünscht, die untere Platte auf ein.
Temperatur zu erhitzen, die niedriger ist als diejenige der oberen Platte, so daß
die tbormoplastischen Scheibe auf eine niedrigere Temperatur erwärmt wird als die
Fasermatte und man eine ausgedehnte Abküblperiode der Scheibe nach dem Schichtvorgang
vermeiden kann. Wenn von Bältnismäßig dünne thermoplastische Scheiben verwendet
werden, ist das unterscbiedliche Beheizen nicht wichtig, da dann diese dünnen Scheiben
sehr schnell abkühlen und das Prägeelement im wesentlichen sofort abgenommen werden
kann,
nachdem die zusammengesetzte Konstruktion zwischen den Plattrn
entfernt wurde.
-
Wenn die Schichtung in der Form angeordnet ist, ragt der Umfengsrand
der thermoplastischen Sclheibe 11, die einen größeren Flächbenbereich bedeckt als
das Element 13, über die Lippe 29 des Elements 13 hinaus und rubt auf der oberen
Fläche 26 der Evakuierungskammer 25. Dann wird ein Vakkum in der Kammer 25 erzeugt,
daß durch die Öffnungen 27 bindurch wirkt, u* den Rand der thermoplastischen Scheibe
11 dicht und test an Ort und Stelle sit Bezug auf das Prägeelement 13 zu halten,
wobei atmosphärischer Druck die Scheibe in innigen Kontakt mit dem Element 13 drückt.
Die untere Platte wird dann angehoben, um die Schichtung zwisogen der oberen und
unteren Platte unter eine. Druck von etwa 7 kg/cm2 zu balten.
-
Ein Hätezyklus von etwa 2 min mit einer durobsobnitthoben oberen
und unteren Plattentemperatur zwischen 14300 und 177°C, vorzugsweise um 150°C, wird
üblicherweise bevorzugt, um die Schichtung vollständig und durchwegs zu binden.
Am Ende des Härtezyklus wird die untere Platte 17 abgesenkt und das Musterungs-
oder Prägeelement 13 und die ausgehärtate Schbicbtung darauf als Einheit aus der
formvorricbtung herausgenommen, worauf sie vorzugsweise abküblen kann, bevor di
die Schichtung von dem Prägeelement abgestreift wird. Die Zeit, die notwendig ist,
daif die Sobiabtung in Kontakt mit X dem Elekent 13 abküblt, bängt von der Dicke
der tbermoplatsischen Scbeibe 11 ab. Für dünne Scbeibenin der Größenordnung von
0,15 bis 0,3 am braucht die Schicbtung 12 nicht mit dem Element 13 entfernt zu werden,
sondern kann senkrecbt
davon abgehoben werden, wodurch eine Gleitberübrung
v.rhindert wird, welche die Oberfläche der noch beißen thermoplastischen Scheibe
beschädigen könnte. Für dickere Scheiben wächst die erforderliche Zeit in abhängigkeit
von der Dicke, für gewöhnlich genügt jedoch twa 1 nin.
-
Bei der Entfernung der Schichtung zusammen mit den Element 13 können
größere Produktionspeschwindigkeiten erzielt werden, da es nicbt notwendig ist,
entweder di. Platten oder die zusamengesatzte Konstruktion abzukühlen, bis die thermoplastisch.
Scheibe unterhalb ihres Erwkeicbungspunktes abgekühlt ist.
-
Es ist bereits ausgeführt worden, daß Formelemente mit einer eingraviertan
Oberfläche verwendet werden können, um eine Schichtung mit einer geprägten Oberfläche
herzustellen.
-
Das vorliegende Verfabren ist eine Verbesserung hinsichtlich der Verwendung
der gravierten Formelemento insofern, sis das Oberflächenmuster der Schicbtung gewechselt
wercdenm kann, indem einfach das präge- oder Musterungsselement gegen ein solches
mit einer anderen Oberflächengestaltung ausgetauscht wird. Des weiteren kann, wann
eine verhältnismäßig dicke thermoplastische Scheibe verwendet wird, eine ausgehärtete
Schichtung unmittelbar mit Seinem Prägeelement berausgenommen und abgekühlt werden,
während eine zweite Schichtung mit prägeelement zwischen die Platten gebracht wird,
so daß eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit möglich ist.
-
Wenn jede der Faserschichten 9 und 10 ein ungebärtetes Wasmbärtendes
Harz enthält, dringt das Harz während der Heiz- und Druckstufe in einen gewissen
Maße zwisdhen jede
der Lagen und außerdem in Kontakt mit der thermoplastischen
Schicht oder Scheibe 11, so daß eine sichere Bindung zwi soben den verschiedenen
die Schichtung bildenden lagen entstet Es kann auch, wie bereits festgestellt wurde,
ein Klebstoff zwischen den Schichten 10 und 11 benutzt werden, um die thermoplastische
Scheibe mit der benachbarten Faserschicht zu verbinden.
-
Um eine Schichtung herzustellen, die eine dichte, harte HautHaut
an der die thermoplastische Scheibe befestigt ist, und einen verhältnismäßig weichen
Körper besitzt, sollte die Schicht 10 ein ungebärtetes Harzbindemittel Entbalten;
bei der Sehiecht 9 dagegen sollten die Fasern schon aneinander gebunden sein, und
eine kleine Menge eines zusätzlichten Bindemittels wird vorzugsweise zwischen die
Schichton 9, 10 und 11 gebracbt. Während des Aushärtens einer solchen Schichtung
wird die Schiebt 10 zu einer relativ dünnen Scbicbt mit einer Dichte zusammengepreßt,
die vier-oder fünfmal größer ist als diejenige der Schicbt 9. Außerdem bindet das
in der Schicht 10 enthaltene Harz während des Erhitzens die Fasern dieser Schicht
aneinander, so daß did Schicht die Krümmung der oberen und unteren Platten annimmt.
Wegen des Zusammenpressens und des Erhitzens der Schicht 10 fließt ein bestimmter
Teil des darin enthaltenen Harzes in die Räume zwischen der Schicbt 10 und den Schichten
9 und 11 und bildet beim Ausbärten eine sichere Bindung zwischen den drei Schichten
oder Lagen der Schichtung.
-
Die obere Scbicbt 9, deren Fasern ursprünglich durch ein ausgebärtetes
warmbärtendes Harz aneinander gebunden
waren, nimmt ibre ursprüngliche
Dicke nach der Entfernung aus der Form wieder an, während die steifere Schicht 10,
deren Fasern aneinander gebunden wurden, während die Schicht gekrümmt war, in der
Form der Platte ausgebärtet ist und wegen ibrer Steifigkeit die Schicbt 9 in der
gleichen gekrümmten Gestalt hält. Die Scbicbtungen dieser Konstruktion sind in vielen
Fällen wegen der durch die Scbicht 10 erzeugten Steifigkeit erwünscht.
-
In Fig. 6 ist eine Vorricbtung 30 zur Ausführung einer abi gewandelten
Form des erfindungsgemäßen Verfahrens teransebaulicht. Die Vorrichtung 30 weist
obere und untere Platten 31 und 32 auf, die durch eine nicht $veranschaulichte Konstruktion
gehalten sind, die mit derjenigen zum Halten und Aktivieren der Plattenpresse 15
in den Fig. 3, und 4 identisch ist. Die Platten 31 und 32 können in äbnlicher Weise
wie die Platten 16 und 17 mit Hilfe elektrischer Heizelemente 33 erhitzt werden,
und jedes von ihnen besitzt eine Formfläche 34 bzw.
-
35, die der gewünschten Krümmung entspricht, welche der Schichtung
vorliehen werden soll. Die Vorrichtung 30 unter scheidet sich von der Presse 15
dadurch, daß die Fläche 35 der unteren Platte an ibrem Umfang in einer dies umgebenden
bochstebenden Wand 36 endet, die entlang ihrer Grundfläche mit einer Reibe von Öffnungen
37 versehen ist, durob die mit Hilfe nicht Veranschaulichter Mittel ein Valruuj
angelegt werden kann.
-
Das Musterungs- oder prägeelement, das bei diesem abgewqandelten
Verfabren der Erfindung verwendet werden kann,
ist vorzugsweise
flexibel uhd besteht aus einem Material, das gegenüber Temperaturen bis zu etwa
2040C beständig ist.
-
Gewebe aus Mineralfasern sind für diesen Zweck geeignet.
-
Als besonders aufriedenstellend zeigten sich Musterungseement aus
Glasfasern, die zu einem Tucb gewebt waren, das die gewünschte dekorative Musterung
trug, die der Oberfläche der thermoplastischen Scheibe 11 verlieben werden sollte.
-
Vorzugsweise ist das Gewebeund die Konstruktion des Musterungselements
derart, das sich eine poröse Scheibe ergibt, die luftdurcblässig ist, so daß, wie
später noob erläutert wird, Vakuum an sämtlicben Abschnitten der unteren Pläcbe
der tbermoplastiscben Scheibe ausgeübt werden kann und sich ein noob innigerer Kontakt
gegenüber dem Mutsterungselement ergibt.
-
Bei der Ausführung des abgewandelten Verfahrens der Erfinung wird
ein Musterungs- oder Prägeelement 38 aus einer Schicht eines luftdurchlässigen flexiblen
gewebten Glastuebes auf die obere Fläche 35 der unteren Platte 32 gelegt. Das Tuch
bat eine solche Größe, das es im wesentlichen vollständig die Fläche 35 bedeckt.
Eine thermoplastische Scheibe 39 mit einer größeren Fläche als diejenige, die von
der Wand 36 umschlossen wird, wird über die Wand 36 gespannt und mit Hilfe eines
Ringes 40, der um den Umfang ge. klemmt wird, unter Spannung gehalten. Eine oder
mebrere Schichten oder Matten aus Glasfasern 41, die ein nicht aktiviertes warmbärtendes
Bindemittel enthalten, werden dann auf die obere Fläche der thermoplastischen Scheibe
gelegt, wonach ein Vakuum über die Öffnungen 37 angelegt wird, um den Bereich
oberhalb
der Formfläche 35 und unterbalb der Scheibe 39 zu evakuieren, so daß die Atmosphäre
gleichmäßig auf alle Teile der Schichtung, die aus den Glasfaserschicbten und der
tbermoplastischen Scheibe gebildet wird, wirden kann, wodurch di. Schicbtung nach
unten gezogen oder gepreßt wird.
-
Da ass Element 38 porös ist, wird die tbermoplastische Scheibe 39
in innigen Kontakt damit gezogen, und zwar auf Grund der Tatsache, daß das Vakuum
im wesentlichen auf die gesamte Fläche der Unterseite der Scheibe 39 wirkt.
-
Nacbdem die Scbicbtung in Kontakt mit der unteren Platte 32 gezogen
worden ist, wird die Platte nach oben bewegt, wie es bei der Vorriobtung der Fig.
3 und 4 der Fall war, und die Schichtung wird bei einer Temperatur zwischen 1210C
und 17700 etwa 2 bis 4 min lang gehärtet.
-
Vorzugsweise liegt die Härtungsetemperatur bei etwa 1500 C und die
Härtungszeit bei etwa 3 min. Die untere Platte wird dann nach unten bewegt, und
die Anordnung, bestehend aus der Schincuntun und dem Prägeelmenet, wird dann von
der unteren Platte abgehoben und für einen kurzen Zeitraum gekühlt, bevor das Musterungselement
von der Unterseite der thermpolastische Scheibe abgestreift wird. Gewöhnlich genügen
ein oder zwei Minuten bei Raumtemperatur, damit die thermoplastische Scheibe soweit
abkählt, daß das Oberflächenmuster nicht beschädigt wird, wenn die Musterungsscheibe
abgestreift wird. Im allgemeinen ist es nur notwendig, daß die thermoplastische
Scheibe bis unterhalb derjenigen Temperatur abkühlt, bei der das Muster noch durch
Entfernung
des Prägeelements beschädigt werden könnte. Für gewöbn
lich genügt das Abkühlen der Scheibe auf eine Temperatur unter etwa 60°C.
-
Falls es gewünscht wird, kann ein abgewandeltes Verfahren benutzt
werden, bei dem die Schichtung von den Musterungselement abgestreift wird, unmittelbar
nacbdem dié Platten geöffnet worden sind. In diesem Fall wird das musterungselement
38 an der oberen Fläche der unteren Platte durch einen geeigneten Klebstoff befestigt
und bildet ein halbdauerbaftes Element, auf dem eine Anzahl von Schichtungen hergestellt
werden kann. Wenn eine Schiebtunb von einem so befestigten Musterungselement entfernt
wird, muß Sorge dafür getragen werden, daß die Schichtung im wesentlichten vertikal
abgehoben wird, so daß das Oberflächenmuster der Scheibe nicbt beschädigt wird.
Dies ist notwendig, da das Musterungselement auf Grund der durch die unter Platte
hindurch zugeführten wärme sehr heiß ist und tabor eine seitliche Bewegung zwischen
den beiden Teilen, wäbrend sie sich in Berübrung mit einander befinden, die Oberflächenmusterung
der thermoplastischen Scheibe beschädigen würde.
-
Das abgewandelte Verfahren der Efindung mit dem flexiblen Musterungselement
ist insofern vorteilhafter als die Verwendung des steifen Elements 13 nach Fig.
1, als das Metallelement dieser Art eine Gravur in der Oberfläche besitzen muß,
damit sicb eine entsprechende Prägung in der tbermoplastischen Scheibe ergibt. Dies
ist nicbt der Fall, wenn ein Gewebe mit einem dekorativen Muster benutst wird.
-
Außerdem ist eine Krümmungsknderung sehr viel billiger mit
einem
flexiblen Musterungselement durchzuführen, da sich dieses Element leicbt den verschiedenen
gekrümmten Preßplatten anpaßt. Des weiteren kann man einen besseren swangweisen
Kontakt der thermoplastischen Scheibe mit dem Musterungselement erzielen, da der
Bereieb unterhalb im wesentlichen der gesamten Unterseite der $thermoplastischen
Scheibe evakuiert werden kann.
-
Es wurde gefunden, daß Glasfasermatten, die aus Glasfasern mit einen
Durchmesser in der Größenordungung von 2-6 oder 7µ 4 µ zusammengesetzt und mit einen
durchschnittlichen Durchmesser von etwa 3 oder matten sind, ergeben, zur di.
-
Krfindung Herstellung der gemäß der berzustellenden können Schichtungen
geeignet sind. Matten dieser Art gemäß den Lehren der US-Patentschrift 2 489 242
hergestellt werden, und vorzugsweise wird das warmbärtende Harz in Form eines Sprübüberzuges
aufgebracht, wenn die Fasern in mattenform gesammelt worden. Die Dicke der nicht
gehärteten Matte kann sich ändern und liegt vorzugsweise zwischen 12 und 25 um in
Abhängigkeit von dem Typ der berzustellenden geformten Schichtung. Der Harzantil
der Matte kann zwischen 7 und 30% des Matetengewichts schwanken. Im allgemeinen
ist ein Harzanteil von etwa 20% erwünscht. Jedes der normalerweise verwendeten waruhärtenden
Harze, beispielsweise Pbenolformaldehyd- und melaminformaldehydr-Kondensationsprodukte,
kann verwendet werden. Wenn die Schichtung hergestellt wird, indem man ein oder
mehrere zu Anfang nicht gebundene Matten verwendet, liegt eine zufriedenstellende
Dichte für die Fasern in den ausgehärteten Scbichtungen in der
Größenordnung
von 32 bis 97 kg/m3 und kann bis zu 160 kg/m3 ansteigen. Wenn die Schbinchtung bergestellt
wird, indem man eine 8cbicbt oder Matte aus aneinander gebundenen Fasern und ein.
zweite Schicht oder Matte aus ein nicht aktiviertes Harz entbaltenden Fasern verwendet,
ergibt sieb einö zufriedenstellende Diabte für die ausgehärtete Matte zwischen 12
und 48 kg/o3, und die Dichte der anfängliob niebt Gebäreteten Matte kann sieb nach
den Sobiobten und in Abhängigkeit von dem aufgewendeten Druck zweischen 48 und 80
oder s.br kg/m3 ändern.
-
Wie bereits ausgeführt wurde, ändert siob der wäbrend des Schbinchtuns
aufzubringende Druck in Abbängigkeit von der Art der berzustellenden Konstruktion.
In allgemeinen bat siob herausgestellt, daß Drücke in der Größenordnung von 7 kg/cm2
sowohl zufriedenstellend sind für Scbichtungen, in denen eine Sobicbt oder mehrere
Schichten aus nicht gebundenen Fasern verwendet werden, als auch für solche Fälle,
in denen eine Schbicht aus gebundenen und eine Schicht aus nicht gebundenen Fasern
verwendet wird. Die Drücke können einen Bereich zwischen 0,35 bis 10,5 kg/cm2 überstreichen,
letzteres wenn es erwünscht ist, eine Verhälniscmäßig kompakte Faserkonstruktion
mit einer boben konstruktiven Festigkeit herzustellen, so daß die Schichtung in
der Lage ist, 3 in oder mehr su überspannen, ohne Zwischenstützen verwenden au müssen.
-
Geformte Konstruktionen, die gemäß da. Verfahren nach der Erfindung
hergestellt worden sind, haben sich als äußerst gut geeignet für Dachauskleideungen
oder Dekorationsplatten
bei Kraftfabrzegen, Wandkonstruktionen
und vielen anderen ähnlichen Verwendungszwecken erwiesen. Die Faserschichten ergeben
eine sichere, kompakte und doch etwas nechgiebige Abstützung für die dekorative
thermoplastische Schicht, die, wegen ibrer erprobten Abnutzungsbeständigkeit, eine
sebr Günstige Außenfläcbe darstellt.