DE1604438C - Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen von Platten mit gleichen iso tropen Deckschichten aus hartbaren Kunstharzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Platten mit gleichen isotropen Deckschichten aus härtbaren Kunstharzen durch Gießen in einer' Vorrichtung mit zwei bewegbaren Formflächen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Herstellen von Platten aus härtbaren Kunstharzen durch Gießen ist vielfach bekannt. Werden Kunstharze dabei in eine offene Form gegossen und darin ohne künstliche Wärmezufuhr oder Druckeinwirkung ausgehärtet, so erfolgt die Aushärtung bekanntlich, wenn der Boden der Form ungefähr waagerecht verläuft, von unten nach oben. Normalerweise erhärtet der obere, der Luft ausgesetzte Teil mit einer anderen Geschwindigkeit als der untere Teil. So kommt es, daß verschiedene Teile von gegossenen Kunstharzerzeugnissen in ihren Eigenschaften voneinander abweichen können. Wenn z. B. ein flüssiges Harz in eine offene Form mit waagerechtem Boden gegossen und darin erhärten gelassen wird, besitzt der untere Teil des so gewonnenen Formkörpers eine wesentlich andere Festigkeit als die übrigen Teile. Die Unterschiede in der Biege- und Zugfestigkeit zwischen verschiedenen Teilen der Platte betragen gewöhnlich etwa 15 bis 35%. Der untere Teil der Platte kann auch einen höheren Polymerisationsgrad, einen höheren Kristallinitätsgrad und eine geringe Durchlässigkeit aufweisen als der obere Teil der Platte. Auch der hydrostatische Druck kann dazu führen, daß auf das flüssige Kunstharz an den tiefer gelegenen Stellen höhere Kompressionskräfte zur Einwirkung kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es darum, Platten mit gleichen isotropen Deckschichten aus härtbaren Kunstharzen durch Gießen herzustellen.

Die Lösung besteht darin, daß zunächst die beiden Deckschichten in horizontaler Lage in der Formfläche gegossen und teilgehärtet werden, daß dann die Formflächen mit den darin befindlichen Deckschichten in die senkrechte Lage mit Abstand zueinander gebracht werden, worauf in den so gebildeten Zwischenraum ein härtbares Kunstharz eingebracht und ausgehärtet wird. Die Erfindung betrifft ferner auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erhält man zunächst zwei Kunststoffschichten, die einander absolut gleich sind. Sie weisen somit auch die gleichen Verdichtungs- oder Ausdehnungsverhältnisse sowie durch das Gießen- hervorgerufene arteigene Fehler auf. Nach der Teilhärtung der beiden Deckschichten werden die Formflächen dann mit den darin befindlichen Deckschichten in die senkrechte Lage mit Abstand zueinander gebracht. Die oberen Teile der Kunststoffschichten, die sich auf der waagerechten Form gebildet haben, sind dann in der senkrechten Stellung benachbart und bilden mit der sie umgebenden Dichtung einen Hohlraum. In diesen gebildeten Hohl- bzw. Zwischenraum wird anschließend ein härtbares Kunstharz eingebracht und aushärten gelassen.

Das neue Verfahren kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden:

1. Man bringt zwei gleiche Mengen härtbaren Kunstharzes in zwei gleiche waagerechte Formflächen ein, die von Dichtungen begrenzt und auf einem schwenkbaren Träger angeordnet sind, wobei die Dichtungen eine solche Höhe besitzen, daß sie nach dem Zusammenfügen die ganze Dicke der gewünschten Platte darstellen, und wobei die Dichtungen am obersten Ende einen Schlitz oder ein Loch aufweisen, das vorher in einer oder in beiden Dichtungen eingearbeitet worden ist.

2. Man streicht erforderlichenfalls die beiden flüssigen Harzschichten glatt, worauf man das Harz bis zu einem gewissen Grade erhärten läßt.

3. Man schwenkt die beiden waagerechten Formflächen mit den darin gebildeten Deckschichten gegeneinander um 90° in senkrechte Stellung, so daß die Schichten nunmehr parallel zueinander gerichtet sind;

4. -Beim Ausrichten der Künststoffschichteii bildet

sich ein bestimmter Hohlraum, der von den Innenflächen der Deckschichten und den Dichtungen begrenzt wird.

IO

5. Man führt durch das in den Dichtungen eingearbeitete Loch odex durch den Schlitz eine bestimmte Menge härtbares Kunstharz ein, um den Hohlraum zu füllen.

6. Mari läßt das Kunstharz aushärten, wobei es sich mit den Deckschichten verbindet, und nimmt die Platte aus der Form heraus.

Es ist auch möglich, in der Verfahrensstufe 2 aufeinanderfolgend jeweils mehrere Schichten herzu- ao stellen, bis eine bestimmte Schichtdicke erreicht ist. Anschließend verfährt man dann gemäß den Verfahrensstufen 3 und 6.

Das Verfahren wird vorteilhaft in einer Vorrichtung mit zwei gleichen schwenkbaren Formflächen as durchgeführt* in welcher die Formflächen seitlich von Dichtungen umgeben sind, daß die Formflächen von der horizontalen Lage in die senkrechte Lage aufeinander zu schwenkbar sind und daß in der senkrechten Lage die Dichtungen der beiden Formhälften in abdichtende Berührung miteinander kommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch kontinuierlich durchführen, wie es in Verbindung mit Fig. 6 bis 10 erläutert ist. Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens, bei der die beiden Formflächen als bewegbare Förderbänder ausgebildet sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Förderbänder, deren einander zugekehrte Oberflächen eine in der Bewegungsrichtung verlaufende Längsnut mit Rechteckquerschnitt aufweisen, vorgesehen sind, wobei die Förderbänder zuerst in horizontaler Richtung zueinander und anschließend in vertikaler Richtung abwärts führbar sind, wobei sie einen durch die Längsnuten gebildeten Formraum mit Rechteckquerschnitt einschließen, und daß am Beginn der horizontalen Führung der Förderbänder Zuführungsrohre für das gießfähige Kunstharz und Glattstreicheinrichtungen zur Begrenzung der Schichthöhe des die Deckschichten bildenden Kunstharzes sowie anschließend Heizkammern zur teilweisen Aushärtung der Deckschichten vorgesehen sind und zwischen den beiden Förderbändern oberhalb des durch die Längsnuten der Förderbänder gebildeten Formraumes ein weiteres Zuführungsrohr für ein härtbares Kunstharz zur Bildung der Mittelschicht der Platten angeordnet ist und eine Heizkammer zur vollständigen Aushärtung der Mittelschicht und der beiden Deckschichten bei den abwärts bewegbaren, aneinanderliegenden Förderbändern vorgesehen ist.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht von zwei schwenkbaren Formflächen,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 und erläutert die erste Verfahrensstufe,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Formflächen nach dem Schwenken und erläutert die zweite Verfahrensstufe,

F i g. 4 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 3 und erläutert die letzte Verfahrensstufe,

F i g. 5 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kunststoffplatte,

F i g. 6 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 7 in perspektivischer Ansicht einen Teil des bei dem kontinuierlichen Verfahren verwendeten biegsamen Förderbandes,

Fig. 8, 9 und 10 drei verschiedene Ansichten von Einzelteilen der in F i g. 6 dargestellten Vorrichtung;

F i g. 1 zeigt zwei gleiche Teile 2 und 3, die durch die Lagerzapfen 4 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Teile 2 ruhen auf einer ebenen Unterlage Ij während auf den oberen Teilen 3 die Formflächen 5 und die als biegsame Dichtungen 6 ausgebildeten Formwandungen angebracht sind, die zwei einander gleiche, oben offene Formen bilden; Die Formflächen S bilden den Boden der oben offenen Formen und weisen die äußere Oberflächenausbildung der gewünschten Erzeugnisse auf. Die Formflächen können aus Glas, Melamin-Polymerisaten, Polyester usw. bestehen;

Sobald die oben offenen Formen zusammengesetzt und erforderlichenfalls ausgerichtet sind* wird härtbares Kunstharz in die Formen eingebracht, wobei jede der beiden Formen teilweise gefüllt und die beiden, in F i g. 2 dargestellten, einander gleichen Deckschichten entstehen.

Wenn das Kunstharz bis zu einem gewissen Grade erhärtet ist, werden die beiden oberen Teile 3 um 90° in die in F i g. 3 gezeigte Stellung geschwenkt, so daß die beiden die Formwandungen bildenden Dichtungen 6 miteinander in Berührung kommen und einen dichten Formhohlräufn 8 bilden* der von den innenflächen der Deckschichten 7 und einem Teil der Dichtungen begrenzt wird. Die Größe des sich so bildenden Hohlraumes ist zuvor nach der Gesamtdicke der gewünschten Platte bestimmt worden und entspricht der Gesamthöhe der Dichtungen abzüglich der Gesarhthöhe der beiden Deckschichten.

Die beiden oberen Teile 3 sind so ausgebildet, daß die daran befestigten Formflächen derart festgehalten und ausgerichtet werden, daß sie einander parallel sind.

Nachdem die Formen ausgerichtet sind, können die oberen Dichtungen 6 oder ein Teil derselben abgenommen werden, um das härtbare Kunstharz 10 in den Formhohlraum 8 zu gießen, wie es in F i g. 4 gezeigt ist.

Nachdem das Harz eingegossen und erstarrt ist, kann die Platte aus der Vorrichtung herausgenommen werden. Sie hat nunmehr das Aussehen eines nahtlosen, festen Kunststoffgegenstandes mit zwei Deckschichten 7, die, wie F i g; 5 zeigt, durch die Mittelschicht 10 verbunden sind.

Die Platte kann je nach der Art des zu dem härtbarem Harz zugesetzten Farbstoffs oder Pigments vollständig durchsichtig, durchscheinend, teilweise durchsichtig, klar, farbig oder undurchsichtig sein. Auch Kombinationen von Durchlässigkeitseigenschaften und Farben lassen sich leicht erzielen.

Es ist auch möglich, Platten mit gleichen isotropen Deckschichten herzustellen, bei denen im Inneren ein Kern als Verstärkungsmittel oder Ziermittel ange-

bracht ist. In diesem Falle wird in den Zwischenraum der senkrecht stehenden teilgehärteten Formflächen mit den darin befindlichen Deckschichten ein Kern eingebracht, worauf man das Forminnere dann mit einem härtbaren Kunstharz ausfüllt und das ganze härtet. Ebenso ist es auch möglich, in den Zwischenraum zwischen den Formflächen und den darin befindlichen Deckschichten, die in senkrechter Lage mit Abstand zueinander angeordnet sind; zunächst eine bestimmte Menge eines flüssigen Kunstharzes einzubringen und dann einen Kern mit etwas geringerer Dicke, Länge und Breite als der Zwischenraum einzubringen. Dabei verdrängt der Kern das flüssige Harz, so daß dieses an der Innenseite der Kunststoffschichten bis zu einer bestimmten Höhe ansteigt und den Kern vollständig einhüllt. Gegebenenfalls gibt man dann weiteres flüssiges Harz zu, um den Kern vollständig einzuhüllen. Es ist auch möglich, in dem Zwischenraum, in den ein härtbares Kunstharz eingebracht wird, zumindest teilweise eine Schäumung vorzunehmen, indem man ein schäümbares Kunstharz, Katalysator und gegebenenfalls ein Blähmittel verwendet und das Harz auftreibt und erhärten läßt, wobei gleichzeitig die Bindung der beiden Deckschichten stattfindet.

Selbstverständlich kann man in an sich üblicher Weise den flüssigen Harzen Farbpigmente oder Ziermittel u. dgl. zusetzen, und ebenso kann man die Oberflächen der Platten von vornherein mit einem Dekor versehen, indem man Formen verwendet, die der gewünschten Außenfläche der Platte entsprechen. . Die folgenden Variationen sind unter anderem möglich:

Für die Starrheit:
Für die Biegsamkeit:
Für die Stoßfestigkeit;

Für die Leichtigkeit:

Für die Schall- und
Wärmeisolierung:

Für die Färbung:

feste Kerne aus Metall, Holz, Glasfasern, Faservlies, wabenartige Füllmittel;
biegsame Harze, ins Forminnere eingetränkter oder einvulkanisierter Kautschuk; ins Forminnere eingetränkte oder eingeformte Schaumkunststoffe; ins Forminnere eingetränkter oder einvulkanisierter Kautschuk; . ins Forminnere eingetränkte oder eingeformte Schaumkunststoffe ;mit Harz gemischte leichte Füllstoffe; '

Wabenfüllungen, in das Forminnere eingetränkte oder eingeformte Schaumkunststoffe;

mit Harz oder Bindemittel gemischte Pigmente zur Bildung des Hintergrundes für die Zierwirkung.

F i g. 6 zeigt eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens. : ^:

Auf zwei einander gegenüberliegenden ebenen Unterlagen 11 laufen mit ihren ebenen Oberflächen zwei gleiche biegsame Förderbänder 12, beispielsweise von der in F i g. 7 dargestellten Form, auf einander zu nach der Vertiefung 22 hin. Jedes der biegsamen Förderbänder 12 hat eine in der Bewegungsrichtung verlaufende Längsnut mit Rechteckquerschnitt. Diese Förderbänder können endlos sein; in dem Beispiel sind jedoch zwei Rollen dargestellt, die von den Zuführungsspulen 13 ausgehen, von den Aufnahmespulen 14 aufgenommen und auf ihrem Weg über die ebenen Unterlagen hinweg durch (in F i g. 6 nicht dargestellte) Druckplatten oder Druckrollen geführt werden, die die Förderbänder flach und in enger Berührung mit den Oberflächen der Unterlagen zu halten. Die Führungsrollen 15 und 17, die Walzen 16 und die mittlere Vertiefung 22 tragen weiter zum glatten Lauf des Förderbandes durch die verschiedenen Abschnitte der Vorrichtung bei.

Gegebenenfalls müssen Trennmittel angewendet werden, bevor das Harz eingegossen wird.

Wenn man mit Harzen von niedriger Viscosität arbeitet, ist es unter Umständen erforderlich, das Förderband unter der Glattstreicheinrichtung 20 mit einer geschlossenen Seite zu versehen, indem man ein biegsames Stück über den inneren Querschnitt des Förderbandes hinweg einsetzt, welches den Anfang der Flüssigkeitsschicht formt und verhindert, daß das flüssige Harz aus der Nut herausfließen kann.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird zunächst das Förderband in Gang gesetzt, dann werden Höhe in die beiden vorrückenden Förderbänder 12 19 durch die Zuführungsrohre 18 bis zur gleichen Höhe in die beiden vorrückenden Förderbänder 12 gegossen und glattgestrichen. Diese Harzschichten werden durch die Heizkammern 21 geführt, um ihre Aushärtung zu beschleunigen, und treten aus den Heizkammern in teilgehärtetem, noch biegsamem Zustande aus. Die beiden' Kunstharzschichten laufen in der senkrechten, fülltrichterartigen Vertiefung 22 zusammen. Diese Vertiefung wird von den Walzen 16 gebildet, deren Durchmesser so bemessen ist, daß die Schichten ohne Beeinträchtigung vorübergehend die gekrümmte Form annehmen können. Während die Förderbänder die mittlere, senkrechte, fülltrichterartige Vertiefung durchlaufen (die in F i g. 8 im Teillängsschnitt in Vorderansicht und in F i g. 9 im Teillängsschnitt in Seitenansicht abgebildet ist), nähern sie sich einander an, bis sie in den unteren, senkrechten, geraden Teil dieses Abschnittes eintreten, wo sie mit ihren Dichtungen (wie in Fi g. 10 im Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9 dargestellt) in enge Berührung miteinander kommen. Hier wird durch das Zuführungsrohr 23 härtbares Kunstharz 24 in den sich bildenden Formhohlraum gebracht.

Nachdem dieser sich fortlaufend bildende Formhohlraum mit dem flüssigen, katalysatorhaltigen Harz gefüllt worden ist, laufen die Förderbänder weiter abwärts durch die Heizkammer 25, in der dieses zuletzt eingegossene Harz und die beiden halbgehärteten Schichten vollständig ausgehärtet werden, so daß die am unteren Ende des mittleren senkrechten Abschnittes austretende · Platte mit dem Mittelstück 27 und den Deckschichten 26 auf die gewünschte Länge geschnitten werden kann.

Am unteren Abschnitt ist eine (in Fig. 6 nicht dargestellte) Anordnung vorgesehen, um die Platte von den Förderbändern abzulösen.

- Die aus der Vorrichtung austretende Platte besitzt isotrope Deckschichten.

Wie es für das stationäre Verfahren beschrieben wurde, können auch bei diesem kontinuierlichen Verfahren nach den gleichen, vor dem Eintritt der flüssigen Harzschichten in die Heizkammern 21 anzuwendenden Methoden völlig durchsichtige, durchscheinende, teilweise durchsichtige, klare, farbige oder undurchsichtige Platten hergestellt werden, die

auch in mindestens einer der in waagerechter Lage gebildeten Schichten dreidimensionale Tiefeneffekte aufweisen können.

Zum kontinuierlichen Einhüllen eines Kerns oder Verstärkungsmaterials braucht man nur den Kern oder das Verstärkungsmaterial zwischen den Förder-

bändern einzuführen, auszurichten und festzulegen, während das Harz kontinuierlich eingegossen wird.

Schließlich kann auch ein kontinuierlicher Schaumkunststoffkern unter Verwendung von Schaumkunststoff, Katalysator und Blähmitteln in dem Forminneren erzeugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 548/436

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Platten mit gleichen isotropen Deckschichten aus härtbaren Kunstharzen durch Gießen in eine Vorrichtung mit zwei bewegbaren Formflächen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die beiden Deckschichten in horizontaler Lage in der Formfläche gegossen und teilgehärtet werden, daß dann die Formflächen mit den darin befindlichen Deckschichten in die senkrechte Lage mit Abstand zueinander gebracht werden, worauf in den so gebildeten Zwischenraum ein härtbares Kunstharz eingebracht und ausgehärtet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei gleichen, schwenkbaren Formflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formflächen (5) seitlich von Dichtungen {6) umgeben sind, daß die Formflächen (5) von der horizontalen Lage in die senkrechte Lage aufeinander zu schwenkbar sind und daß in der senkrechten Lage die Dichtungen (6) der beiden Formhälften in abdichtende Berührung miteinander kommen.

3. Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die beiden Formflächen als bewegbare Förderbänder ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Förderbänder (12), deren einander zügekehrte Oberflächen eine in der Bewegungsrichtung verlaufende Längsnut mit" Rechteckquerschnitt aufweisen, vorgesehen sind, wobei die Förderbänder (12) zuerst in horizontaler Richtung zueinander und anschließend in vertikaler Richtung abwärts führbar sind, wobei sie einen durch die Längsnuten gebildeten Formraum mit Rechteckquerschnitt einschließen, und daß am Beginn der horizontalen Führung der Förderbänder Zuführungsrohre (18) für das gießfähige Kunstharz (19) und Glattstreicheinrichtungen (20) zur Begrenzung der Schichthöhe des die Deckschichten bildenden Kunstharzes sowie anschließend Heizkammern (21) zur teilweisen Aushärtung der Deckschichten vorgesehen sind und zwischen den beiden Förderbändern (12) oberhalb des durch die Längsnuten der Förderbänder gebildeten Formraumes ein weiteres Zuführungsrohr (23) für ein härtbares Kunstharz (24) zur Bildung der Mittelschicht der Platten angeordnet ist und eine Heizkammer (25) zur vollständigen Aushärtung der Mittelschicht und der beiden Deckschichten bei den abwärts bewegbaren, aneinanderliegenden Förderbändern vorgesehen ist.

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