DE1579027A1

DE1579027A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer gewellten Kunststoff-Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE1579027A1
Application number: DE19641579027
Authority: DE
Inventors: Bernard Rudolff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-17
Filing date: 1964-02-18
Publication date: 1970-01-29
Also published as: DK129694B; BE644009A; LU45437A1; FI43933B; NL144186B; US3369955A; NL6402724A; CH403283A; DK129694C; DE1579027B2; AT298784B; GB1008833A

Description

PATENTANWÄLTE ·

DIPL.-INQ. F. THIELEKE D.PL.-PHYS. DR. J. FRICKE DR₁-ING. R. DDRINQ

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

P 15 79 027.9 uns.Z.: 10 043

Bernard RUDLOFF

Marckolsheim
(Bas-Rhin, Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung; zum Herstellen einer gewellten Kunststoff-Faserstoffbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer gewellten Kunststoff-Faserstoffbahn unter Verwendung eines bei Wärmeeinwirkung polymerisierenden Kunststoffes, bei dem eine Faserstoffbahn kontinuierlich mit Kunststoff und gegebenenfalls Zusatzstoffen beladen und dann durch eine Wärmezone weitergefördert wird, in welcher die Bahn beim Polymerisieren und während der Förderbewegung in die Wellenform überführt und bis zur Erhärtung in der Wellenform gehalten wird.

Es ist eine Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen einer ge-, wellten Bahn aus durch Glasmatten verstärkten plastischen wärmehärtbaren Kunststoffen bekannt, bei dem die Härtekammer durchlaufende Bahn dadurch in Wellen geformt wird, daß zwei endlose angetriebene, eine zwischen ihnen befindliche imprägnierte Bahn mit sich führende und durch Abstandshalter in einem vorbestimmten Abstand haltbare Raupenbänder mit Rollen

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Unterlagen

vorgesehen sind, wobei die Rollen jeweils um eine halbe Wellenlänge versetzt ineinandergreifen. Als Abstandshalter zwischen den Rollen sind an den Enden der unteren Rollen jeweils radial vorspringende Reifen vorgesehen, während die Rollen des oberen Bandes mit Spiel gegenüber den Gelenkachsen der tragenden Ketten abgestützt sind. Bei diesem bekannten Verfahren ist die Glasmattenbahn auf beiden Seiten mit Folien aus nicht porösen und nicht klebenden Werkstoffen verpreßt, welche der Temperatur in der Härtekammer widerstehen und verhindern sollen, daß die Faserstoffbahn an den Rollen kleben bleibt. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet mit geringer Geschwindigkeit, da nur mit einer Aushärtetemperatur von 85 - 90° C und einer Härtedauer von 20 Min. gearbeitet werden kann. Die Anwendung höherer Temperaturen oder größerer Geschwindigkeiten ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, da andernfalls zu große Drücke bzw. die Gefahr entsteht, daß sich in der Faserstoffbahn Blasen bilden. Die undurchlässigen Schutzfolien werden am Ausgang der Härtezone wieder entfernt. Die Formgebung erfolgt ohne jeglichen Preßdruck und die Bahn selber steht unter keinem nennenswerten Zug.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Herstellung einer gewellten Kunststoff-Faserstoffbahn mit wesentlich einfacheren Mitteln und mit erheblich größerer Arbeitsgeschwindigkeit und damit Leistung ermöglicht wird,

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wobei gleichzeitig eine Bahn mit rauher Oberflächen- und poröser Querschnittsstruktur erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzielung einer rauhen Oberflächen- und porösen Querschnittsstruktur die Bahn bei ihrem Durchlauf durch die Wärmezone zwischen biegsamen, luftdurchlässigen Stützbahnen gehalten und wellengerecht abwechselnd auf der Ober- und der Unterseite .auf gegenüber der Bahnbreite eng begrenzten und von Welle zu Welle seitlich versetzten Zonen einem etwa senkrecht zur Bahnoberfläche wirkenden Druck zur Bildung der Wellen ausgesetzt wird, und daß hei Aufrechterhaltung des Drukkes durch die Bahn in an sich bekannter Weise ein Heißluftstrom getrieben wird.

Bei dem neuen Verfahren erfolgt die. Bi!dung der Wellungen unter Druck, wobei gleichzeitig die Polymerisation mittels durch die Bahn durchgedrückter Heißluft erfolgt. Auf Grund dieser Maßnahmen kann mit sehr hoher Geschwindigkeit gearbeitet werden, wobei eine Polymerisierungsdauer von etwa drei Minuten bei einer Temperatur von etwa 200° C geeignete Arbeitsbedingungen darstellen. Wesentliche Voraussetzung für diese wesentlich erhöhte Leistung ist die Tatsache, daß die Aushärtung mittels durch die Bahn durchgepreßter Heißluft erfolgt, ohne daß der freie Durchgang der Umlaufluft durch die Bahn durch den Formvorgang beeinträchtigt wird. Es ist

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daher wesentlich, daß die Bahn zwischen porösen biegsamen Förderbändern gehalten wird, wozu gitterförmige Förderbänder dienen können, während der Formdruck nur auf wenigen eng begrenzten und gegeneinander versetzten Zonen der Bahn aufgebracht wird.

Zum Ausführen des neuen Verfahrens geht die Erfindung von einer Vorrichtung aus, welche eine Heizkammer aufweist, der eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, während in der Kammer ein kontinuierlich antreibbares FÖrder- und Formsystem angeordnet, das aus zwei endlosen Kettenpaaren zum Mitnehmen von gegeneinander in Förderrichtung versetzten zylindrischen Formelementen besteht. Diese Vorrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet, daß das Förder- und Formsystem zwei endlose, die Bahn beiderseits einschließende und mit dieser

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bewegte, luftdurchlässige Förderbänder aufweist und als Formelemente jeweils mehrere im gegenseitigen Abstand auf einer gemeinsamen Achse angeordnete schmale Formrollen dienen, die gegenüber den in Förderrichtung benachbarten Formrollen seitlich versetzt angeordnet sind.

Um den freien Durchgang der Polymerisations-Heißluft durch die Bahn weiterzuunterstützen, lcönnen die Formrollen axiale Durchbrechungen und/oder am Umfang Riefen oder zwischen zahnartigen Vorsprüngen gebildete Nuten aufweisen.

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Um einen gleichmäßigen und ausreichenden Druck auf die Bahn ausüben zu können, sind die Formrollenachsen zweckmäßigerweise über Führungsglieder auf senkrecht zur Bahnebene verstellbaren Führungsschienen zwangsweise geführt. Durch die Verstellung der Führungsbahnen läßt sich nach Belieben die Tiefe der Wellungen variierten.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand schematiseher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung der verschiedenen Teile des Trockentunnels.

Fig. 2 zeigt den Antrieb der beiden Ketten in größerem Maßstab. Fig. 3 und 3a zeigen eine Ausführungsform einer Rolle. Fig. 4, 5 und 5a zeigen zwei Ausführungsabwandlungen.

Fig. 6 zeigt uie grundsätzliche Anordnung der Rollen auf den Gliedern der Ketten.

Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, sind in dem Trockenofen 1, in welchem die Polymerisation der Stoffe erfolgt, welche die Schicht bilden, welche in an sich bekannter Weise durch Walzen von Faserflocken gebildet ist, welche mit einer geeigne-

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ten Menge von Kunstharzen," von Feuerschutzmitteln und gegebenenfalls von Zusatzstoffen zur Herstellung der erforderlichen Kompaktheit und Härte beladen sind, und welcher die Kegel 2 zur Verteilung der aus der Heizvorrichtung 4 kommenden heißen Luft und die unteren umgekehrten Kegel 3 zur Ansaugung dieser Luft durch die Förderbänder und die Faserschicht hindurch enthält, zwei endlose Ketten 5 und 5¹ unter und über sowie längs dieser die Vorschubbewegung der Faserschicht 7 bewirkenden Förderbänder 6 und 6¹ angeordnet.

Jede dieser Ketten wird durch zwei Vaucanson-Ketten oder Galische Ketten gebildet, welche durch Stäbe oder Rohre verstrebt sind, deren Länge etwas größer als die Breite der Faserschicht 7 ist, wodurch die Glieder 8 entstehen, an deren Enden Kugellager 9 angebracht sind, auf welchen auf Lücke und frei drehbar Rollen IO angebracht sind, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Der Antrieb dieser Ketten im gleichen Rhythmus wie die Förderbänder 6 und 6' erfolgt (Fig. 2) durch Teile 11 und 11', welche die Form von dreiarmigen Hebeln haben, deren gabelförmige Enden 12 bei der Drehung dieser Teile 11, 11' nacheinander mit den Enden dieser Kettenglieder in-Eingriff kommen, deren Abstände längs der Ketten entsprechend gewählt sind. Diese dreischenkligen Sterne ersetzen vorteilhaft die Kettenräder, welche zu leicht durch die Flugfasern und die Harze verschmutzt werden.

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li)in Paar von Führungsschienen 13' ist beiderseits über der durch die Förderbänder und die Faserschicht gebildeten Anordnung vorgesehen, während ein zweites Paar 13 beiderseits unterhalb dieser Anordnung vorgesehen ist, um die Gesamtheit der Glieder des aktiven Trums einer jeden der beiden Ketten zu führen und durch Rollen der Kugellager 9 auf diesen Schienen den weichen leichten Gang dieser Ketten zu gewährleisten, welcher längs der Polymerisierstrecke die Bildung von Weisungen in der Faserschicht bewirkt, welche zwischen den beiden Förderbändern 6, 6' eingeschlossen ist. Bei dieser Translationsbewegung, welche übrigens bei einer Kette gegenüber der anderen um den halben Zwischenraum zwischen den Rillen verschoben ist, heben die Rollen der unteren Kette, deren aktives Trum sich längs der untere« iehiene 13 bewegt, auf welcher die Kugellager 9 der Kettenglieder 8 rollen, die durch das Förderband und die Faserschicht gebildete Anordnung an, während diese zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rollen von einer der Rollen der oberen Kette heruntergedrückt wird, deren aktives Trum sich längs der Unterseite der oberen Führungsschiene 1-3' bewegt, an welcher die Kugellager 9 rollen. Die unteren und oberen Führungsschienenpaare sind in einem regelbaren Abstand voneinander angeordnet, welcher der gewünschten Höhe der Wellung entspricht, welche die Herstellung ebener Faserschichten gestattet, wenn sie auf null eingestellt wird.

Die gesamte Vorrichtung mit dem System zur Führung und zur Fortbewegung der beiden Ketten muß entsprechend der Dicke der

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Faserschicht der Höhe nach einstellbar sein, welche ihrerseits die Lage des oberen Förderbandes bestimmt.

Es ist zu bemerken, daß die Führungen die erforderliche Steifigkeit aufweisen müssen, um den Druck zur Herstellung der Wellungen auszuüben.

Die Polymerisation erfolgt in üblicher Weise mit Hilfe von Verteilungskegeln 2 und umgekehrten Kegeln 3 zur Ansaugung der Luft. Der durch eine Leitung von der Heizvorrichtung 4 zugeführte Heißluftstrom wird durch das Vorhandensein der Rollen 10 nicht gestört, welche an den Kettengliedern 8, auf welchen sie frei drehbar sind, auf Lücke angeordnet sind' (Fig. 6), wobei die Rollen außerdem auf ihrem Umfang mit Riefen 14 und in der Querrichtung mit Durchlässen 15 (Fig. 3 und 3a) versehen sind. Sie können übrigens bei einer Ausführungsabwandlung· an ihrem Umfang Zähne 16 (Fig. 4, 5 und 5a) aufweisen. Die heiße Luft kann so ohne Erzeugung von Wirbeln durch die durch die gitterförmigen Förderbänder und die Faserschicht gebildete Anordnung strömen. , . ■ ■ '

An der polymerisierten Faserschicht, welche die gewünschte Wellenform angenommen hat, können natürlich nach dem Austritt aus dem Tunnel und nach Entfernung von den Förderbändern verschiedene zusätzliche Arbeitsgänge vorgenommen werden, wie Verglasung, Anstrich und Lackierung auf einer oder auf beiden Seiten,

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Beflockung und hierauf Abschneiden oder Zerschneiden zu Tafeln gewünschter Abmessungen, Die Tafeln werden von einer beliebigen Fördereinrichtung aufgenommen und zu Arbeitsstellen geführt, an welchen sie die gewünschte Bearbeitung (z.B. Bohren) erfahren.

Infolge der Kompaktheit und Härte, welche bei dem genannten Herstellungsverfahren erhalten werden können, sowie infolge ihres später erzeugten polierten oder samtartigen Aussehens bilden die gewellten (gegebenenfalls eben gelassenen) Tafeln ein ausgezeichnetes Baumaterial, dessen Leichtigkeit sowie Festigkeit seine Benutzung zur Schalldämmung oder Wärmedämmung sowie als Überzug von Mauern, Decken oder Dächern er<möglichen.

Patentansprüche

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Claims

\J I ^J \J C I Patentansp ruche

1. Verfahren zum Herstellen einer gewellten Kunststoff-Faserstoffbahn unter Verwendung eines bei Wärmeeinwirkung polymerisierenden Kunststoffes, bei dem eine Faserstoffbahn kontinuierlich mit Kunststoff und gegebenenfalls Zusatzstoffen beladen und dann durch eine Wärmezone weitergefördert wird, in welcher die Bahn beim Polymerisieren und während der Förderbewegung in die Wellenform überführt und bis zur Erhärtung in der Wellenform gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielur ; einer rauhen Oberflächen- und porösen Querschnittsstruktur die Bahn bei ihrem Durchlauf durch die Wärmezone zwischen biegsamen, luftdurchlässigen Stützbahnen gehalten und wellengerecht abwechselnd auf der Ober- und der Unterseite auf gegenüber der Bahnbreite eng begrenzten und von Welle zu Welle seitlich versetzten Zonen einem etwa senkrecht zur Bahnoberfläche wirkenden Druck zur Bildung der Wellen ausgesetzt wird, und daß bei Aufrechterhaltung des Druckes durch die Bahn in an sich bekannter Weise ein Heißluftstrom getrieben wird.

2. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch mit einer Heizkammer, einer dieser zugeordneten Heizeinrichtung und einem in der Kammer angeordneten, kontinuierlich antreibbaren Förder- und Formsystem, bestehend aus zwei endlosen Kettenpaaren zum Mitnehmen von gegeneinander in Förderrichtung

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versetzten zylindrischen Formelementen, dadurch g e k e η η ze i c h net, daß das Förder- und Formsystem zwei endlose, die Bahn beiderseits einschließende und mit dieser bewegte luftdurchlässige Förderbänder (6, 6¹) aufweist und als Formelemente jeweils mehrere im gegenseitigen Abstand auf einer gemeinsamen Achse (8) angeordnete schmale Formrollen (10) dienen, die gegenüber den in Förderrichtung benachbarten Formrollen seitlich versetzt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η ζ e i c h η e t , daß die Formrollen (10) axiale Durchbrechungen (15) und/oder am Umfang Riefen (14) oder zwischen zahnartigen Vorsprüngen (16) gebildete Nuten aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß als Heizeinrichtung eine Heißluft-Umwälzeinrichtung (2, 3, 4) dient, die so angeordnet ist, daß die Umlaufiuft die Bahn etwa senkrecht durchsetzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2bis 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Formrollenachsen (8) über Führungsgiieder (9) auf senkrecht zur Bahnebene verstellbaren Führungsschienen (13, 13') zwangsweise geführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kettenpaare über drei-*

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armige Sterne (11, II¹) antreibbar und umlenkbar sind, die mit* ihren gabelförmigen Enden jeweils im Bereich der Enden der Achsen (8) angreifen.

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