DE1504998A1

DE1504998A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung faserverstaerkter Harzgegenstaende

Info

Publication number: DE1504998A1
Application number: DE19631504998
Authority: DE
Inventors: Boggs Leroy Rader
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1963-12-07
Publication date: 1970-02-12
Also published as: US3291878A; GB1071779A; LU44996A1; DE1629698A1; BE641119A; DE1629698B2; CH433702A; DE1504998B2; NL7408695A; NL142891B; BE647587A; NL301671A; GB1071778A; FR1377070A; NL6404976A; US3301930A

Description

Unterlagen für diej Cffenlegung.spchrift

PA.TBNTANWil.TE T 5 Q 4 9

DH. ing. H. NEGENDANK · dipping. H. HAITCK · dipl-thys. W. SCHMITZ

HAMBTJHG - MÜNCHEN ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUERWALL

P 15 04· 998 6 TBL. 38 74 88 UND 8*4110

———·——·—"-·-■

KOPPERS COMPANY INC· München is . mozartsth. as

TBl. S 88 OO 8β

TEKBGR. IfIOIDlMTINT UÜNCEIN

Hamburg, 6. November 1968

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung faserverstärkter Harzgegenstände

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von aus faserverstärkten Kunstharzmassen bestehenden Gegenständen oder Teilen, insbesondere auf die Herstellung solcher Ge-* genstände oder Teile, in denen das Verstärkungsmittel aus Glasfasern_f und zwar entweder in Form von Glasseidenmatten» Glasseidensträngen oder Geweben oder Kombinationen dieser Materialien, besteht.

Faserverstärkte Kunstharzgegenstände verschiedener Gestalt können durch ein Verfahren hergestellt werden, in welchem die Faserverstärkung zunächst mit einemnärmehärtenden flüssigen Harz imprägniert und anschließend dem Eingangsende eines !Formungsdurchganges in einer Verformungsvorrichtung zugeführt werden. In dem lOrmdurchlaß wird das Harz ausreichend erhitzt, um zu erhärten oder sich zu verfestigen, wobei der verfestigte Gegenstand von einer Zugvorrichtung

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erfaßt wird, die sich gegenüber den Auslaßende des ' Formungsdurchlasses befindet. Sine solche Zugvor- . richtung dient dazu, die Massen durch die Anlage zu führen.

Aus verschiedenen Gründen 1st es schwierig, eine bestimmte Art von Gegenständen nach der hler beschriebenen Methode herzustellen, Insbesondere dann, wenn die Artikel über Ihren ganzen Querschnitt oder über einen Seil Ihres Querschnittes dünnwandig sind. Sine Schwierigkeit, die Insbesondere Im Zusammenhang mit sehr dünnwandigen Abschnitten auftritt, liegt darin, daß der Oberflächenbereich Im Verhältnis zum Querschnittsbereich des Teiles so ausgedehnt 1st, daß das Verhältnis zwischen dem beim Durchziehen des Stückes durch den Formungsdurchlaß auftretenden Reibungswiderstand und dem Querschnittsfcereicta des Stückes erheblich vergrößert wird.

Infolgedessen neigt die Zugkraft dazu, den Gegenstand tu dem Bereich, in dem er sich infolge der Wärmeanwendung innerhalb des Formungsdurchlasses im Prozeß der Verfestigung befindet, zu zerbrechen. Dies führt zu häufigen Betriebsunterbrechungen und macht öfteres Wiederanfahren der Anlage erforderlich, was kostspielig und unwirtschaftlich ist. .

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Die vorliegende Erfindung beseitigt die oben beschriebenen Schwierigkeiten and weist überdies gewisse zusätzliche Vor-MIe auf. Beror auf diese eingegangeniird, soll zunächst auf das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kurz Besag genommen werden. Mit Rücksicht auf einen besonders wichtigen Aspekt W.rd erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Verformungsvorrichtung der oben erwähnten Art mit einer Doppel- oder Mehrfachschicht zu beschicken, die aus einem Trennstreifen oder einem umlaufenden Formkern und zwei mit Kunstharz imprägnierten Faserverstärkungen auf beiden Seiten des Trennstreifens besteht, wobei diese Schichtung von der Zugvorrichtung erfaßt wird, welche sich gegenüber dem Abgabe-Ende des Formungsdorchlasses in der Terformungsvorrichtung befindet. Auf diese Weise werden mehrere Stücke mit dünnem Querschnitt gleichzeitig hergestellt, ohne den Gesamtquerschnitt des Materials zu vermindern, das den Formungsdurchlafi passiert und von der Zugvorrichtung erfaßt und durch die Anlage hindurchgezogen wird.

ferner trägt die Anwesenheit des Trennstreifens in der Stapelschicht dazu bei, daß die Festigkeit dieser Schichten gegenüber der Zugbeanspruchung erhöht wird and hat daher auch wesentlichen Anteil an der Überwindung der oben geschilderten Schwierigkeiten.

Die mit dieser Anordnung and Verfahrensweise erreichten

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Zwecke und Vorteile gehen über die bereite erwähnten hinaus. Beispielsweise gestattet das erfindangegemäße Verfahren die gleichzeitige Herstellung mehrerer Gegenstände mittels einer einzigen Verformungseinrichtung oder formpresse und bietet demgemäß erhebliche wirtschaftliche Torzüge.

Barüberhlnaus ist es mit verschiedenen Arten τοη Trennstreifen oder Trennvorrichtungen möglich, Gegenstände herzustellen, welche eine barEhaltigere Oberfläche aufweisen_t was aus verschiedenen Gründen, darunter bessere Farbenbeständigkeit und erhöhte Beständigkeit gegenüber Witterungsöinflüssen «ehr eotinscht ist.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bestimmte Arten von Trennvorrichtungen oder Trennstreifen zu verwenden, welche den zu verformenden Gegenständen eine besondere Oberflächenstruktur mitteilen, wobei die Art oder iOrm dleeer Musterung von der Art des verwendeten Trennstreifens abhängt, wie im nachstehenden noch.näher beschrieben werden wird.

Bas Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch die Hersiellung solcher Gegenstände, in welchen nur SQiIe dünnwandige Querschnitte aufweisen. Beispielswelse Isann ein trennstreifen dem Kantenteil einer den Formungsdurehlaß durchlaufenden Verstärkung zugeführt werden, um

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eine Rille oder liute in dem Kantenteil des Gegenstandes zu erzielen, und dies ist wegen der durch die Anwesenheit des Trennstreifens bewirkten Verstärkung auch dann durchführbar, wenn die Wände der Nute sehr dünn sind.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird ein Formkern-Iaufelement verwendet, das sieh entweder zwischen getrennten Verstärkungen oder auf einer Seite einer Verstärkung befindet, wobei dieser Formkern Rillen, vorspringende Grate oder irgendwelche anderen gewünschten besonderen Oberflächengestaltungen aufweist, so daß die entsprechenden Gegengestaltformen der Oberfläche der während ihrer Berührung mit dem Formkern zu verformenden Gegenständen mitgeteilt werden. Dieses Merkmal der Erfindung ist sowohl in Verbindung mit der Herstellung von Gegenständen mit verhältnismäßig dünnem Querschnitt anwendbar, als auch unabhängig von der Dicke der in der Herstellung begriffenen Gegenstände anzuwenden.

In einer anderen 'Ausführung der Erfindung wirä vorgeschla*» getij der Verformungsvorrichtung eine einzige ¥e??stär'safig zwischen einem Paar losrnkern-Iaufeleiaenöen .Auf diese Weise kann gegebenenfalls ein üünnBs Seil verfes^ist ü*^Tr.isKs₀ wobei die ä®E· Mstesigsiss-iiaJrö^ü!^ diuQ solche Stärke ^mitteln,. dai öis©© lä&iiSiz^ ^V^skSLig öE3© Briicfaggifahr äuieli clio EEiagSTöS'sieljrJ^ss gooQgaa weräen kaES. Me

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mehrerer Pormkern-Iiauf elemente zu beiden Selten einer einzigen Verstärkung ist auch in Verbindung mit der Herstellung dicker Stücke möglich, beispielsweise dann, wenn die Erzielung von Rillen, Vorstößen oder anderen Oberflächengestaltungen auf dem in Herstellung begriffenen einzigen Teil erwünscht ist, wobei zur Erreichung dieses Zwecks die entsprechenden Gegenformen auf den Pormkernlaufelementen vorzusehen sind.

Wie die oben beschriebenen Aufgaben und Vorteile erreicht werden, ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:

Fig. 1a und 1b eine Seitenansicht, mit schematisch dargestellten Teilen,einer Ausführung der Erfindung darstellen, in welcher ein Trennstreifen oder eine Trennvorrichtung in Form einer geschlossenen Schleife verwendet wird, bestimmt zur Herstellung eines Paares dünnwandiger Gegenstände oder Teile;

.2 eine verkleinerte Ansicht einer abgeänderten Anordnung unter Verwendung eines diskontinuierlichen Trennstreifens darstellt, der zwischen zwei Verstärkungen geführt wird, um zwei dünne Gegenstände wie in fig. ta und 1b herzustellen.

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Pig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Anordnung zur Herstellung van drei Gegenständen und Terwendung von swei Trennstreifen darstellt;

Fig. 4 einen Querschnitt der gemäß Flg. 1a und 1b hergestellten Gegenstände darstellt, der die Gegenstände eo zeigt, wie sie in dsm Formdurchlaß erscheinen würden, und zwar vor der Trennung der Gegenstände von dem Trennstreifen und voneinander;

FIg, 5 einen Schnitt der getrennten Gegenstände und des Trennstreif^na nach und im Bereich der linie 5-5 der Flg. 1b darstelltj

PIg. 6 einen Schnitt e^vnlich der Pig. 4 darstellt, jedoch die in der Anordnung der Pig. 5 geformten Gegenstände so zeigt, wie sie im Querschnitt Innerhalb des Durchganges ersctaLnen würden;

Pig. 7 einen Schnitt der getrennten Gegenstände und trennstreifen der Pig. 6, nach und im Bereich der Schnittlinie 7-7 der Pig. 3 darstellt;

Pig, 8 einen Schnitt neeh der Schnittlinie 8-8 der Pig. 1a darstellt, der eine Art von Schnittvorrichtung zur Irennung der in der forrichtung nach den Pig. 1a und 1b hergestellten .cgenständen zeigt;

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Fig. 9 einen Querschnitt in der durch die Linie 9-9 gekennzeichneten Ebene darstellt, der ebenfalls die Schnitt- oder Schlitzvorrichtung zeigt;

Fig. 10 einen isometrischen Seilsehnitt eines der nach der Ausführung der Fig. 1a - 1b, 4, 5» 8 und 9 hergestellten Gegenstände Aarstellt;

Fig. 11 eine Schnittansicht einer Abänderung einer Verf or mungsior richtung und der !rennst reif en ist, die in einer der in den Fig. 1a oder 1b oder 2 gezeigtes Arten von Haschinen verwendet werden kann zur Herstellung einer anderen Art tob Teilen;

Fig. 12 einen Schnitt darstellt, welcher einen fertigen Gegenstand zeigt, der «us eine« Seil hergestellt ist, ier entsprechend der Darstellung in Fig. 11 geformt ist;

Fig. 13 ainen genaueren Teilschnitt in vergrößertem Maßstab nach der linie 13-13 der Fig. 12 ietf

!ig. 14 einen Seilschnitt eines Gegenstandes oder Bogens darstellt, der nach bestimmten Ausführungen der Erfindung hergestellt ist und eine strukturierte Oberfläche aufweist;

3?ig. 15 einen der Fig. H ähnlichen Schnitt darstellt¹, je-

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doch einen ähnlichen Bogen mit; einer glatten Oberfläche veranschaulicht!

!•ig. 16 einen den Pig. 14 unä 15 ähBlie'&ea Ssliaitt darstellt, jedoch einen anderen Segenetand etest-allt, der in einer noch näher zu "beschreibenden Meise gebildete Querrillen aufweist!

lig® 17 die Darstellung eines Ausftir*x-o:g sia-ss? rossichtung

zur Herstellung e-'lne.^ CNsgc^rt&kaeg ms^ iK fig. 16 ge-

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stände entspricht, und der vorzugsweise mit einem sich verjüngenden Einlaßteil und einer damit in Verbindung stehenden Kühlungsvorrichtung versehen ist. Darüberhinaus enthält der Pormungsdurchlaß einen Teil von gleichmäßige« Querschnitt, der mit einem Erwärmungemittel verbunden ist s, mittels dessen das Harzmaterial gehärtet oder verfestigt wird, bevor die Gegenstände von dem Abgabeende der Yerformungsvorrichtung abgegeben werden. Yor der TerfoEmungsvorrichtung 17 liegt ein Harzbehälter oder eine Pfanne 18_C in welcher die zu verwendenden Paserverstärkunges mit £s flüssigem Zustand anzuwendenden Harzmassen imgsieEt wer<äen_s beispielaeise' mit einem Polyester der y wie der zum Kaschieren verwendet wird, mit einem HIrwie Benzoylperoxyd in einer Menge von etwa 1 $>·

verjüngte Einlaßende des Formungsdurehlasses ist dem Sa??B In iem Harzbad direkt ausgesetzt, und das mit diesem Seil τθτϋαηδβΒθ Ktililmittel dient der Terhinderung der vors@ii3ig@B ülskablußg iisi ¥erhärtuBg" ties Harzes in dem verglsgt©E lialaS-ln&il um SormuQgsdurchganges und auch in Ses aasefeließeat©B Efessp

J"©QE3@its ä@3 Abgabe-Endes der ¥erformungsvorrichtung 17 ist

2iefe¥OrrichtßBg vorgeseheß«, welche- vorzugsweise von Ar* θΊβ@γ endlosen Hanpenkette ist. Biese Eaupenketten- -

die verfestigten oder geformten Gegen-

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stände außerhalb des Abgabe-Endes der Verformungsvorriehtung und zieht die Materialien in die Anlage hinein and dumb diese hindurch·

Erfindungsgemäß 1st der Pormungsdurchlaß der Yerformungsvouichtang 17 anstatt entsprechend dem Querschnitt eines einzigen Gegenstandes proportioniert zu sein, so gestaltet, daß er dem Gesamtquerschnitt einer Mehrzahl von gleichseitig geformten Gegenständen entspricht« Daher weräia t- der Au '-rung nach den Fig. 1a und 1b zwei laserrerstärkungB-Strt vorzugsweise Glasfasermatten, 20 der Anlage zugeführt, ura die Verstärkung in einem Segenstand zu bilden, und zwei gleiche !Faeerv-erstärkungsstrltifen 21 werden der Anlage zet führt, um die Verstärkung in einem zweiten Gegenstand zu bilfon, Mseaea den Verstärkungen 20 und 21 wird ein laufformkern oder Trennstreifen 22 zu» geführt, wobei alle Streifen 20, 21 und 22 In der Art eines "Sandwich" durch.das flüssige Harz In dem Behälter 18 und anschließend ic das Einlaßende des Fomungsdurehlasses In der Ve'rformungs vorrichte ng 1? geführt werden.

In dem Formungsdtirchla£_f welehar beispielsweise die in des ?ig· 4 und 9 veranschaulichte Querschnittsges*alt aufweisen kann, teilt der iv ^anstreifen 22 des oberen Gegenstand 20a Ton dem unteren Gegenstand 21a. In dieser Ausführung ist jedoch der fuennstreifen 22 von einer etwas

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geringeren Breite als der Formutngsdurchlaß und infolgedessen der in Formung "begriffenen Gegenstände _f so daß die Harzmasee der "beiden Gegenstände um die Kanten des Trennstreifens herumfließt und die Gegenstände an ihren Kanten miteinander verbindet oder zusammenfügt. Es ist auch zu ersehen, daß die nach den Fig. 4» 5» 8 und 10 hergestellten Gegenstände an einer Kante jeweils mit einem nutenförmigen Teil 23 versehen sind. Ein derart geformter Bogen oder Streifen ist besondere geeignet zur Verwendung als Wandvekleidungsplatte, die im allgemeinen in der Art einer Dachschirifel auf die Wände von Gebäuden gelegt werden kann.

Mit Bezug auf die in fig. 1a und 1b gezeigte Vorrichtung sei erwähnt, daß die Zugvorrichtungsblöcke 19a der Ziehvorrichtung so gestaltet sind, daß sie mit dem flachen Teil des "Sandwich¹¹, wie in Fig. 4 gezeigt, in Berührung treten, und zwar ohne in Berührung mit den nutenförmigen Teilen 23 zu gelangen.

Wenn das "Sandwich" der Fig. 4 von dem Abgabe-Ende der Verformungevorrichtung 17 weggenommen wird, werden die Gegenstände zweckmäßigerweise, und zwar beispielsweise mittels der Schlitzmesser 24 auseinandergeschnitten, welche an den Kanten des Sandwiche montiert sind und die Harzverbindung an den Kanten dea Trennstreifens 22

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zum Zwecke der !Trennung der beiden Gegenstände durchschneiden.

Es isb zu ersehen, daß diese Schlibzmesser zwischen dem Abgabe-Ende der Verformungsvorrichbung und der Ziehvorrichtung angebracht sind. Auf diese Weise arbeiten die Schlitzmesser in einem Bereich, in welchem die Gegenstände sich infolge der 7on der Ziehvorrichtung lusgeübten Zugkraft unter Spannung befinden.

An der Stelle, wo die geformten Gegenstände und der zwischen ihnen befindliche Bennstreifen von der Ziehvorrichtung (siehe Pig. 1b) abgegeben werden, sind Führungsvorrichturjsen zur Trennung der geformten Gegpnstände von dem Trennstreifen vorgesehen. Diese Trennung wird in Pig. 5 gezeigt, und in Pig, 1b werden solche Führungen in 25, 26 und 27 gezeigb, wobei die Führungen 25 und 26 die beiden Gegenstände 20a und 21a und die Führung 27 den Trennstreifen 22^s erfassen, Mit Rollen versehene Trag-■platten sind in enbapreohender Weise für die oberen und unteren Gegenstände 20a und 21a vorgesehen, und nachdem eine gewünschte im voraus festgelegbe Länge an diesen Platten abgegeben worden isb, treten die Abschneide- . Scheiben 30 und 31 in Tätigkeit,, um die geformten Gegenstände abzuschneiden und auf diese Weise-Abschnitte von jeweils gewünschter länge herzustellen* DLe Schneide-

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scheiben 30 und 41 sind vorzugsweise beweglich an den Führungen oder Trägern ^2 und 33 angebracht, so daß der Abschneidevorgang ausgeführt werden kann, während sich die Gegenstände noch in Bewegung befinden, wodurch die Notwendigkeit einer Betriebsabschaltung entfällt. Der Trennstreifen, der eine geschlossene Schleife darstellt, wird zu einer in Fig. 1b in 34 gezeigten Reinigung geführt, welche Reinigungsbürsten, wie in 35 gezeigt, und ein Spülbad 35a aufweist. Aus dem Spülbad wird der Trennstreifen der Eingangsseite der Anlage wieder zugeführt und tritt wieder zwischen den geeigneten, zur Formung der Gegenstände verwendeten Verstärkungen in die Verformungsvorrichtung ein. In Verbindung mib der hier beschriebenen Anordnung und dem Verfahren sei erwähnt, daß die Verwendung des Trennstreifens die Herstellung von Gegenständen mit sehr viel dünneren Teils bücken ermöglicht als dies bisher mittels einer kontinuierlich arbeitenden Anlage der erwähnten Art der Fall war. Es muß ebenso in Verbindung mit der Ausführung nach den Fig. 1a und 1b und 4, 5, 8, 9 unl10 erwähnt werden, daß der hier verwendete Trennstreifen oder Laufformkern aus glattem, dünnen, elastischen Stahlband, von beispielsweise 0,38 mm Stärke, geformt ist. Es muß jedoch betont werden, daJ in der in Fig, la und Jb gezeigten Vorrichtung auch aus andren Materialien hergestellte Trennstreifen verwendet werden können, a. B. kann der Trennstreifen aus HarstnasHeri

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unter Einschluß von beispielsweise Cellophan bestehen, und es ist ferner zu bemerken, daß aus verschiedenen Materialien hergestellte Trennstreifen eher gemusterte als glatte Oberflächen haben können, in welchemJslle das Huster des Trennstreifens sich auf der damit in Berührung kommenden Oberfläche des in Formung begriffenen Gegenstandes abbildet. Tm Falle der Verwendung gewisser dünner Folien, wie beispielsweise Cellophan, das eine verhältnismäßig niedrige Quersteifigkeit hat, liegt die auf die Oberfläche der zu verformenden Gegenstände ausgeübte Wirkung darin, daß dieser eine gewellte oder gekräuselte Struktur vermittelt wird, wie in etwas schematischer Weise für die Oberfläche des in Fig. 14 dargestellten Gegenstandes gezeigt wird. Zum Vergleich ist ein Streifen oder Gegenstand mit einer glatten Oberfläche in Fig. 15 dargestellt, wobei derartige Gegenstände mittels eines glattflächigen Trennstreifens, besonders eines Metallstreifens, hergestellt werden können.

Als Beispiel für eine gemusterte Art von Trennstreifen wird auf eine Aluminiumfolie mit pikeeartigem Huster verwiesen, die dazu verwendet werden kann, auf der Oberfläche eines zu formenden Gegenstandes während ihrer Berührung mit dieser ein ähnliches Huster hervorzubringen.

Der Trennstreifen kann auch mit Querrippen versehen sein, wodurch sich Gegenstände mit Querrillen oder Quernuten

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ergeben, wie "beispielsweise in Pig. 16 dargestellt. Dieses Merkmal kann nicht nur bei der Herstellung von Gegenständen mit verhältnismäßig dünnen Teilabschnitten, sondern auch bei der Herstellung von Gegenständen von verhältnismäßig dickeren Teilstücken, wie in Fig. 16 ebenfalls gezeigt, zur Anwendung kommen. Daraus ergibt sich, daß gewisse Merkmale der Erfindung vorteilhaft anwendbar sind sowohl auf Gegenstände mit dünneren Teilstücken als auch auf solche mit dickeren Teilstücken. Dies trifft ebenfalls zu im Hinblick auf die Herstellung von Gegenständen mit gemusterter Oberfläche. Ein besonderes Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes der in Fig. 16 gezeigten Art wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Pig. 17 und 18 noch beschrieben werden.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführung geht davon aus, daß Gegenstände in Form von Bogen oder Streifen hergestellt werden sollen. Wie in den Fig. 1a und 1b wird ein Paar Verstärkungen 20 zur Herstellung eines Gegenstandes und ein weiteres Paar 21 zur Herstellung eines anderen Gegenstandes der Anlage zugeführt, jedoch ist, anstatt einen Trennstreifen in Form einer kontinuierlichen oder endlosen Schleife zu verwenden, der Trennstreifen 37 diskontinuierlich und wird durch eine Spule oder Haspel 38 zwischen den Verstärkungen 20 und 21 liegend durch die Harzpfanne 18 und die Verformungsvorriehtung 17 geführt, wobei der "Sandwich" von dem, Abgabeende der Verformungsvorrichtung durch eine Zieh-

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vorrichtung 19 wie in 1a weggezogen wird.

In der Ausführung nach Fig. 2 trennen die Führungsvorrichtungen 39 und 40 die geformten Gegenstände, beispielsweise nachdem sie in Nähe des Ausgangsendes der. Formungsvorrichtung durch eine allgemein in 24a angedeutete Schlitzvorrichtung durchschnitten worden sind. Die Führungen 39 und 40 trennen die beiden in Formung begriffenen Gegenstände weit genug, um eine Aufwickelspule 41 für den Trennstreifen 37 unterzubringen, und die Führungen 39 und 40 bringen anschließend die geformten Gegenstände wieder zusammen, so daß sie gemeinsam von der Abschneidescheibe 42 abgeschnitten werden können, die so ausgestaltet ist, daß sie mittels eines auf der Führungsbahn 44 befindlichen Wagens 43 dem Bewegungsweg der Gegenstände zu folgen vermögen.

In mehreren Hinsichten ist die Anordnung nach Fig. 2 der nach den Fig. 1a und 1b gleich, obwohl dort vorgesehen ist, anstelle eines kontinuierlichen einen diskontinuierlichen Trennstreifen oder Laufformkern zu verwenden. Eine solche Anlage zur Verwendung einea diskontinuierlichen Trennstreifens kann in gewissen Fällen verwendet werden, in denen der Trennstreifen nur ein einziges Mal gebraucht und dann weggeworfen wird, wie im Falle einer dünnen Oellophanfolle. Andererseits kann eine derartige Anordnung auch verwendet werden, wenn der Trennstreifen wiederholt benutzt wird, wie im Falle einer Metallstreifenanordnung, in welchem Falle es nötig sein kann,

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den Streifen vor Abringung der Spule an der Eingangsstelle, die in 38 angedeutet ist, zu reinigen.

Eine weitere Ausführung ist in Fig. 3 gezeigt. Die hier gezeigte Einrichtung ist so beschaffen, daß sie für die Herstellung dreier Gegenstände, die durch zwei Trennstreifen voneinander in der Art eines vielschichtigen "Sandwich¹¹ getrennt sind, geeignet ist, so sind die TrennstreLflta 45 und 46 zwischen die Verstärkungen 47_f 48 und 49 eingelegt, um die drei Gegenstände 47a, 48a und 49a herzustellen (siehe ■Uch PLg. 6 und 7).

Die Verstärkungen und die Trennstreifen werden durch die in Pig. 3 ebenfalls mit 18 bezeichnete Harzpfanne und an*· schließend zum Einiaßende des Formungsdurchlasses der Formungsvorrichtung 17 geführt, wobei der Querschnitt des "Sandwichs" in dem Formungsdurchlaß in Fig. 6 gezeigt ist. Auch hier sind die Trennstreifen von einer etwas geringeren Breite als die des Formungsdurchla3ses, so daß die Gegenstände an den Kanten miteinander verbunden sind, und eine aua mehreren Teilen bestehende Schlitzvorrichtung der allgemein in Fig. 8 und 9 gezeigten Art befindet sich am Abgabeende der Verformungsvorrichtung 17, wie durch 24a in Fig. angezeigt, und ermöglichen so daa Auseinanderschneiden und die Trennung der verschiedenen Artikel und Trennstreifen. Das aus mehreren Schichten bestehende "Sandwich" wird durch die Anlage gezogen mittels der Ziehvorrichtung J9, und die

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Trennung der verschiedenen Schichten erfolgt hinter der Ziehvorrichtung mittels Führungsvorrichtungett, wobei eine derartige Trennung in Fig. 7 dargestellt ist, welche die geformten Teile und Trennstreifen in einem Schnitt nach der Schnittlinie 7-7 der Fig. 3 zeigt.

Wie in Fig. 2 sind die verwendeten Trennstreifen diskontinuierlich, werden geführt von den Spulen 50 und 51 und aufgewickelt auf den Spulen 52 und 53. Geeignete Vorrichtungen, beispielweise von der in den Fig. 1a und 1b gezeigten Art, können zum Zweck des Schneidens der Gegenstände in Stücke erwünschter Länge verwendet werden, wie in Fig. 3 gezeigt.

Eine weitere Art von Gegenständen, die mit Vorteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, ist in den Fig. 11, 12 und 13 gezeigt. In Fig. 11 ist im Querschnitt eine Verformungsvorrichtung gezeigt, die aus den oberen und unteren Teilen 17a - 17a besteht, welche zusammenwirkend einen Hohlraum zur Herstellung eines Paares von Gegenständen bilden, die den in Fig. 13 veranschaulichten Querschnitt aufweisen. Dieser Gegenstand enthält einen Streifen 51» der an einer seiner Kanten die Nute 53 aufweist. Der fertige Streifen dieser Art kann über einer Form oder über einen Dorn in Fig. 12 gezeigten Art epiralig auf-

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gewickelt werden, wobei eine Kante des Streifens 52 von der Nutenkante 53 aufgenommen und zweckmäßigerweise darin, z. B. mittels eines Klebemittels befestigt wird. Auf diese Weise kann ein Rohrstück hergestellt werden.

Bei der Herstellung zweier solcher Streifen werden geeignete Faserverstärkungen dem in der Verformungsvorrichtung 17a -17a vorgesehenen Formungsdurchlaß zugeführt, und zwar zugleich mit einem Mitteltrennstreifen, dessen Breite mit der des Formungsdurchlasses übereinstimmt, wodurch die Herstellung zweier getrennter Gegenstände, die nicht, wie in den Fig. 1a und 1b und 2 und 3, auseinandergeschnitten zu werden brauchen, ermöglicht wird. In der in Fig. 11 veranschaulichten Ausführung werden der Anlage zusätzliche !Trennstreifen zusammen mit den Faserverstärkungen und zwar in einer solchen Lage zugeführt, daß die Nuten der Nutenteile 53 gebildet werden. Nach dem Austritt dieser mehrschichtigen Zusammensetzung aus der Verformungsvorrlchtung, zum Beispiel an einem Punkte außerhalb der Ziehvorrichtung, wie In 19 der Fig. 1a, 2 und 3 gezeigt, werden die beiden Gegenstände voneinander getrennt und der Trennstreifen 54» falls erwünscht, wieder verwendet, und ferner werden die Streifen 55 von den Kantennuten der Gegenstände entfernt und gegebenenfalls der Wiederverwendung zugeführt. Tatsächlich können die Trennstrelfen 54 und 55 gewünschtenfalls in einer der in Fig. Ta und 1b dargestellten Art kontinuierliche Schleifen darstellen.

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In der Ausführung der Pig. 11 veranschaulicht die Verwendungsweise des Streifens 55 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem das Merkmal des umlaufenden Formkerns benutzt wird, um eine Höhlung in einem gegebenen Gegenstand zu bilden, anstatt die Trennungsebene zwischen zwei getrennten Gegenständen darzustellen. Auch hier können wiederum entweder glatte oder gemusterte Trennstreifen oder umlaufende Formkerne verwendet werden, und ebenso können sie mit Querrippen oder Querrillen ausgestattet sein, um die entsprecbaiden Gegeneindrüde oder -vorsprünge hervorzurufen.

Zu«r Herstellung eines Gegenstandes der in den Fig. 11 13 gezeigten Art kann der Trennstreifen 54 entweder ein Metallstreifen oder, falls erwünscht, ein aus einer Harzmasse hergestellter Streifen sein, und das Gleiche gilt für die mit 55 bezeichneten Streifen.

Es ist zu sehen, daß die Trennstreifen 55 der Fig. 11 in die in den Formteilen 17a - 17a gebildeten Einarbeitungen hineinragen. Dieser Umstand dient der genauen Lagebestimmung der Streifen 55 und infolgedessen der genauen Bildung der Nuten in den Kanten der in der Formung begriffenen Gegenstände.

Mit Bezug auf die Art des in Fig. 16 veranschaulichten Erzeugnisses sei betont, daß ein derartiger Gegenstand nicht

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nur unter Verwendung eines mit Rippen, versehenen Trennstreifens, der zwischen zwei in der Formung begriffenen Gegenständen geführt wird, hergestellt werden kann, sondern auch unter Anwendung des in den Pig. 17 und 18 dargestellten abgeänderten Verfahrens. Wie hier gezeigt, wird das umlaufende Formkern- oder Streifenglied 56 in den Durchlaß in der Verformungsvorrichtung 17b - 17b geführt, das heißt von Fig. 17 aus gesehen von links nach rechts, und zwar zusammen mit der imprägnierten Faserverstärkung, wobei der Streifen 56 gegen eine Wand des Formungsdurchlasses anliegt, statt zwischen einem Paar imprägnierter Faserverstärkungen au liegen, die zur Herstellung zweier getrennter Gegenstände bestimmt sind. Nach der Erhitzung des Harzes in der Verformungsvorrihtung verfestigt sich der Gegenstand in einer Form, welche, wie in den Fig. 16 und 17 deutlich zu sehen, Quernuten aufweist, und, nachdem der Gegenstand und der Streifen 56 aus dem Angabeende der Verformungsvorrichtung, d. h. auf der rechten Seite von Fig. 17, heraustreten, werden sie beide von der Ziehvorrichtung erfaßt, wie sie als Raupenschleppvorrichtung 19 verschiedener, oben beschriebener Fig. dargestellt ist.

Nach Abgabe durch die Ziehvorrichtung werden natürlich Streifen 56 und Gegenstand voneinander getrennt, worauf der Streifen erneut benutzt werden kann.

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In der soeben beschriebenen Weise kann jegliche Art von Kammspitzen, Nuten oder anderen Oberflächengestaltungen einer Seitenoberfläche eines in Formung begriffenen Gegenstandes vermittelt werden, wobei die in den Pig. 16 und gezeigten Nuten lediglich der Veranschaulichung dienen.

In Ausgestaltungen* in denen ausgesprochen dünne Gegenstände erwünscht sind, wird eine Anordnung von umlaufenden Formkern- oder Streifen-Elementen, wie in Pig. 19 gezeigt, vorgeschlagen. In dieaa* Ausführung, die einen Querschnitt durch eine die beiden getrennten !eile 17a - 17a enthaltende Verformungsvorrichtung darstellt, wird ein Paar umlaufender Streifen 57 der Vorrichtung an der Oberfläche des FormungBdurchlasae^ zusammen mit einer zwischen ihnen liegenden imprägnierten Paserverstärkungsschicht, zugeführt.

Diese Schichtzusammenstellung stellt in Wirklichkeit eine umlaufende Form für einen dünnen Streifen dar, in welcher das Harz während des Durchganges durch den Formungsdurchlaß der Verformungsvorrichtung 17a - 17a erwärmt ist. Wiederum wird hier vorgeschlagen, daß die Schichtzusammensetzung jenseits des Abgabeendes der Verformungsvorrichtung von der Ziehvorrichtung erfaßt wird, und daß nach Abgabe durch die Ziehvorrichtung die Streifen 57 von dem geformten dünnwandigen Gegenstand getrennt und entweder zur

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Wiederverwendung aufgewickelt oder direkt der Eingangsaeite der Vorrichtung wieder zugeführt werden.

Eine der in Fig. 19 gezeigten ähnlichen Anordnung kann auch zur Erzeugung gemusterter Oberflächen auf beiden Seiten eines Stückes Verwendung finden, und zwar unabhängig von dessen Dicke, und kann tatsächlich nicht nur zur Erzeugung gemusterter Oberflächen sondern auch zur Erzeugung anderer besonderer Oberflächengestaltungen, wie etwa eingekerbter Oberflächen cfer in Fig. 16 gezeigten Art. Palis es daher wünschenswert ist, Nuten oder Vorwölbungen auf beiden Seiten eines Teiles, unabhängig von seiner Dicke, hervorzubringen, können die umlaufenden Tormkern- oder Streifen-Elemente in einer Schichtungezusammensetzung geführt werden, in welcher sich die imprägnierte Faserverstärkung zwischen den beiden Formkern-Elementen befindet. Wegen der Anwesenheit des !Trennstreifens oder des umlaufenden Formkern-Elementes in allen bier beschriebenen Ausführungen, besteht eine höchst geringere Bruchgefahr und damit zusammenhängender Betrtibsunter-

brechungen, infolge der den Verstärkungen und/oder anderen hergestellten Gegenständen durch den Formkernstreifen vermittelten Festigkeit. Daher ist selbst bei der Herstellung von Teilen mit außergewöhnlich dünnen Abschnitten die Brticbgefahr erheblich herabgesetzt. Ferner muß betont werden, daß bei jedweder Herstellung von Gegenständen mit profi-

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lierten Oberflächenumrissen - d. h. mit Oberflächen, welche Kämme, Einarbeitungen, knopfartige Vorsprünge oder dergl. aufweisen - die sich aus derartigen Profilen ergebende Vergrößerung des Oberflächenbereiches nicht noisendigerweise zu einer Erhöhung des Widerstandes gegenüber der UmIaufbewegung der Massen durch den Formungsdurchlaß führt, weil derartige Profilierungseffekte durch die Berührung einer Oberfläche des zu formenden Gegenstandes mit der profilierten Oberfläche des umlaufenden Formkern-Streifens hervorgerufen wird, welcher gemäß der besonderen, jeweils gewählten Ausführung entweder zwischen einem Paar von Gegenständen oder zwischen einem Gegenstand und einer Wand der Verformungsvorrichtung liegen kann. In jedeml&lle wird der Reibungswiderstand der gesamten Schichtungszusammensetzung in dem Formungsdurchlaß auf einem Minimum gehalten. Dieser Umstand trägt in Zusammenwirkung mit der Eigenstärke des Trennstreifens oder des umlaufenden Formkernes zu einer erheblichen Verminderung von Betriebsunterbrechungen als Folge von Brüchen bei, und zwar auch dann, wenn Gegenstände mit sehr dünnen Teilstücken und/oder komplizierten Queroder iängsprofilen hergestellt werden.

Mit Bezug auf die Herstellung von Gegenständen mit verschiedener Umriß- oder Oberflächengestaltung sei vermerkt, daß es unter Verwendung hochelastischer Trenn- oder umlaufender Formkernstreifen möglich ist, solche Strei&i in Verbindung

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mit einem einen geformten Querschnittsumriß aufweisenden Formungsdurchlaß zu verwenden, z. B. mit einem Formungsdurchlaß, der so gestaltet ist, daß Wellplatten oder Kanalstücke hergestellt werden können.

In diesem Fälle wird der elastische Formkernstreifen entweder zwischen zwei getrennten Verstärkungen oder auf einer Seite einer Verstärkung in solcher lage geführt, daß er eine Wand des Formungsdurchlasses berührt, und die aus Formkernstreifen und Verstärkung bestehenden Schichtzusammensetzungen werden yor Eintritt oder während des Eintritts in das Eingangsende des Formungsdurchlasses gepaßt. Der Gegenstand oder die Gegenstände werden natürlich zusammen mit dem umlaufenden Formkernstreifen, wie in den anderen dargestellten und beschriebenen Ausführungen von der Ziehvorrichtung erfaßt, und die Schichtzusammensetzung wird nach Abgabe von der Ziehvorrichtung, getrennt. Bei Verwendung eines hochelastischen umlaufenden Formkernstreifens, beispielsweise eines aus Harz, wie Polytetrafluoräthylen oder Polyester hergestellten Streifens ist es sogar möglich,den Formkernstreifen wieder zu glätten, damit er entweder auf eine Spule aufgewickelt werden oder über Führungen dem Eingangsende der Anlage zwecks Wiederverwendung zugeführt werden kann.

In einem typischen Anfahrverfahren für die verschiedenen

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Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden die zu verwendenden Faserverstärkungen und der umlaufende Forrakernstreifen oder die Streifen in die Anlage einschließlich Harzbehälter, Formungsdurchlaß und Ziehvorrichtung, eingeführt, wobei die Verstärkung sozusagen trocken, d. h. noch nicht mit dem zu verwendenden flüssigen Harz imprägniert ist. Nachdem das trockene "Sandwich" oder die Schichtzusammensetzung eingeführt ist, wird die Form auf eine das Harz erhärtende Temperaturhöhe erhitzt, vorzugsweise in diesem Zeitpunkt wird das Harz in die Herzpfanne eingegossen und die Ziehvorrichtung gestartet. Wegen der Anwesenheit des oder der Trenn- oder Formkernstreifen ist die Festigkeit des trockenen Sandwichs oder der Schichtung ausreichend, die Ingangsetzung des Betriebes zu ermöglichen, ohne daß ein Bruch der Verstärkung auftritt. Sobald die Bewegung der Materialien in Ansprechung auf die Arbeit der Ziehvorrichtung beginnt, treten ate nunmehr imprägnierten-Faserverstärkungen in den Formungsdurchlaß ein und die Harzmasse wird darin gehärtet oder verfestigt, und in entsprechender Folge erfaßt die Ziehvorrichtung das veriest igte Produkt und der Herstellungsvorgang ist angelaufen.

Wegen der Verwendung der umlaufenden Forakern- oder Trennstreifen 1st es nicht, wie bei bestimmten, bisher bekannten Betriebsweisen dieser allgemeinen Art, erforderlich, beim Einfahren eine Terstärkung der Art von Glasfasergeweben anstelle von Glasseidenmatten oder dergl. zum Zwecke der

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Ingangsetzung des Betriebes zu verwenden.

Wo die Faserverstärkung in Form einer Matte das erfindungsgemäß in den herzustellenden Gegenständen verwendete Material darstellt, kann das gleiche Material, nämlich die ungeordnete Fasermatte anfangs zusammen mit dem Trennstreifen oder dem umlaufenden Formkern in die Anlage eingeführt werden, und die Festigkeit dieses Formkernes wird zu der für die Inbetriebsetzung erforderlichen Festigkeit beitragen.

BAD ORIGINAL

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Claims

Patentansprüche

/ 1/ί Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunstharzteilen, insbesondere geringer Dicke, bei welchem man mit flüssigem, wärmehärtendem Harz imprägnierte Faserschichten zusammen mit an diesen anliegenden Bahnen aus nicbthaftendem, inertem Material kontinuierlich durch einen beheizten Formkanal mit feststehenden Wandungen hindurchführt, dadurch gekennzeichnet, daß man einen geschichteten Strang aus harzgetränkten Faserschichten und ein oder mehreren Bahnen aus nichthaftendem Material, von denen mindestens eine zwischen benachbarte Faserschichten diese ganz oder teilweise trennend eingela-, gert ist, durch einen auf d*s bereits ausgehärtete Strangende und die darin enthaltenen Bahnen ausgeübten Zug durch den Formkanal hindurchzieht.
2. Verfahren nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eben Strang aus aei harzgetränkten Faserschichten und einer zwischen diesen liegenden Bahn durch den Forrakanal hindurchzieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strang aus mindestens drei harzgetränkten Faserschichten mit Jeweils zwischen diesen liejenden Bahnen durch den Formkanal hindurchzieht.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein oder mehrere mindestens einseitig Oberflächenstrukturierte Bahnen verwendet.
5. Ifefahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein oder mehrere auf ihren den anliegenden Faserschichten zugewandten Flächen profilierte Bahnen verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen benachbarte Faserschichten eine diese in ein oder beiden Randbereichen nicht vollständig trennende Bahn einlagert.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man am ausgehärteten Strang die Verbindung zwischen den einer nicht vollständig trennenden Bahn benachbarten Faserschichten aufschlitzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Bahnen aus dünnen Metallfolien verwendet.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt dem Profil des zu erzeugenden Stranges entsprechenden Formkanals (17) mit feststehenden Wandungen, Vorrichtungen zur Zuführung von ein oder mehreren Faserschichten (20,21)

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und ein oder mehreren Bahnen aus.nichthaftendem Material, vor der Eintrittsöffnung des Formkanals (17) angeordnete Vorrichtungen (18) zum Imprägnieren der zugeführten Bahnen (20, 21, 22), Vorrichtungen zur Beheizung des Formkanals auf eine zum Aushärten des Harzes hinreichende Temperatur sowie hinter der Austragsöffnung des Pormkanals (17) angeordnete auf das bereits ausgehärtete Strangende und die darin enthaltenden Bahnen einwirkende Vorrichtungen (19, 19a) zum Hindurchziehen des Stranges durch den Formkanal (17).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch hinter den Zugvorrichtungen (19, 19a) angeordneten Vorrichtungen zum Trennen der faserverstärkten Kunstharzteile von den Bahnen (22).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Zerschneiden des von den Bahnen getrennten bewegten faserverstärkten Kunstharzstranges. .
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, gekennzeichnet durch im Porrakanal (17) angeordnete Schutzvorrichtungen (24)·

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13. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, gekennzeichnet durch im Formkanal (17) angeordnete Vorrichtungen zur Führung von nur teilweise zwischen benachbarten Faserschichten liegenden Trennstreifen (55).
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis .13» gekennzeichnet durch endlos in sich zurücklaufende Bahnen.

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