DE1629188C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von verstärkten Harzgegenständen aus einer mit Kunstharz getränkten Faserstoffbahn mit einer einen Formkanal aufweisenden Form und mit einer nachgeordneten, aus zwei zusammenwirkenden, endlosen Schleppraupen mit Greiferelementen bestehenden Zieheinrichtung.

Eine solche Vorrichtung wird in der USA.-Patentschrift 3 018 512 gezeigt. Hier durchläuft eine mit Kunstharz getränkte Faserstoffbahn einen Formkanal und wird von einer nachgeordneten Zieheinrichtimg weitergeführt. Die Durchlaufstrecke der Faserstoffbahn durch die Zieheinrichtung verläuft hierbei gerade. Die Faserstoffbahn wird mittels zweier Schlcppraupen mit Greiferelcmenten befördert. Man erhält auf Grund der geraden Durchlaufstrecke, also auf Grund der gradlinig verlaufenden Schleppraupen, eine gradlinig verlaufende Bahn und damit ungekrümmte verstärkte Harzgegenstände.

Um nun gekrümmte, faserverstärkte Harzgegenstände herzustellen, benützt man bekannterweise das sogenannte »Handauflege«-Verfahren, nach welchem eine mit einem in der Wärme härtenden flüssigen Harz getränkte Faserverstärkung auf eine Form oder in eine Form gelegt, Wärme aufgebracht und der Gegenstand nach Verfestigung des Harzes entformt wird.

Mit dem Haudauflegeverfahren können Gegenstände mit einem beliebigen Krümmungsgrad hergestellt werden. Jedoch ist dieses Verfahren zeitraubend und wenig leistungsfähig.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sich mit ihr auf einfache Weise gekrümmte, verstärkte Harzgegenstände herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem Bereich, in dem die Zieheinrichtung mit der Faserstoffbahn in Eingriff steht, zum Krümmen der Faserstoffbahn die eine Schleppraupe konkav und die andere konvex gekrümmt ist.

Hierdurch lassen sich ohne manuelle Formarbeit Harzgegenstände beliebigen Krümmungsgrades anfertigen. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Herstellung eines hohlen rohrförmigen Gegenstandes, der aus einer mehrfach gewundenen Wendel aus Faserstoffbahnen mit in der Längsrichtung verlaufenden Wellen besteht. Zum Erzeugen der Windungen der Wendel wird die Faserstoffbahn hinter den Schleppraupen schneckenförmig abgelenkt, wobei die Wellen benachbarter Ränder der Bahn miteinander in Eingriff kommen: Die miteinander in Eingriff stehenden Ränder der Windungen können miteinander verklebt werden, wodurch ein Rohr mit wendelförmig verlaufenden Wellen entsteht.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Figuren erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Faserstoffbahn nach ihrem Austritt schneckenförmig aufgerollt wird,

Fig. 2 a und 2b einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung in einem gegenüber der F i g. 1 erheblich vergrößerten Maßstab, wobei sich beide Schnitte längs der Linie x-x berühren; der Schnitt la verläuft nach der Linie 2 a-2 α der F i g. 4 und der Schnitt 2 b nach der Linie 2 6-2 b der F i g. 3,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Teile der in F i g. 2 b gezeigten Vorrichtung,

F i g. 4 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 2 a,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig.2a,

F i g. 6 eine Ansicht der gekrümmten Faserstoffbahn nach seiner Herstellung gemäß F i g. 1, wobei dieses Stück gewendelt dargestellt ist,

F i g. 7 eine schematische Darstellung des Gegenstandes der Fig. 6, bei dem sich die Windungen berühren.

Die dargestellte Vorrichtung ist beispielsweise so eingerichtet, daß eine endlose Faserstoffbahn mit in der Längsrichtung verlaufenden Wellen hergestellt

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wird. Eine solche wellenförmige Faserstoffbahn S 23 durch ein in einem Behälter 24 befindliches flüssiwird in einer Form F geformt, in der sich ein gewell- ges Harz geführt. Der Behälter 24 ist an dem Einter Formkanal befindet, welcher von seinem Einlaß- gangsende der Form F angeordnet. Da die zu forende bis zu seinem Auslaßende gebogen ist. Die mende Faserstoffbahn einen gewellten Querschnitt Faserstoffbahn wird durch die gekrümmte Ziehein- 5 erhalten soll, sind die zu der Form F hingeführten richtung P durch die Form F hindurchgezogen, tritt Einzelbahnen 22 von einer Breite, die wesentlich aus der Zieheinrichtung F in gekrümmter Form aus größer als die Gesamtbreite der geformten Faserund wird nach einer Seite der Einrichtung abgelenkt Stoffbahn ist. Es sind obere und untere ineinanderge-(nach rechts in Fig. 1), so daß die Windungen der schichtete Führungen 25 und 26 in dem Behälter 24 Bahn die Form einer Schnecke annehmen. Eine io angeordnet, wobei die von der Form F entfernt gelesolche gewellte und gekrümmte Bahn ist insbeson- genen Enden der Führungen einen größeren Abstand dere zur Verwendung bei der Herstellung rohrförmi- zueinander haben als die Enden im Bereiche des Einger Gegenstände, z.B. eines Tanks, geeignet. laßendes der Form, was deutlich aus der Fig. 3 er-

Die Vorrichtung, die in F i g. 1 ganz allgemein ge- sichtlich ist. Diese Führungen bringen die Einzelbah-

zeigt ist, ist in den F i g. 2 a, 2 b, 3,4 und 5 ausführli- 15 nen annähernd in die Form des gewellten Profils des

eher dargestellt. herzustellenden Gegenstandes.

Die Form F und die Zieheinrichtung P sind ge- Aus den F i g. 2 a, 4 und 5 geht hervor, daß die meinsam durch einen Rahmen mit Stützen 10 und 11 Zieheinrichtung P zwei Schleppraupen besonderer gehalten, welche durch untere Träger 12 (s. F i g. 1)· Form umfaßt, bei denen die Greiferelemente in der und auch durch abgewinkelte Träger 13 und 14 mit- 20 Lage sind, einer gekrümmten Eingriff strecke zu foleinander verbunden sind, die an ihren oberen Enden gen, der eine Fortsetzung der Krümmung des Formaneinandergefügt sind. Querträger 15 und 16 verbin- kanals in der Form F darstellt.

den die beiden Seitenteile des Rahmens miteinander Somit umfaßt die obere Schleppraupe mehrere

und bilden dadurch nicht nur eine Querversteifung, Greiferelemente 27, die jeweils an jeder Seite der

sondern auch eine Halterung für bestimmte Einrich- 25 Schleppraupe an Gelenkgliedern 28 angebracht sind:

tungen der Vorrichtung. Somit dient, wie aus der die Gelenkglieder sind drehbar miteinander verbun-

F i g. 2 a ersichtlich ist, der Querträger 16 zur Halte- den und mit Gelenkzapfen 29 versehen, die auf seit-

rung der Form F. Die abgewinkelten Träger 13 und lieh angeordneten Führungsplatten 30 entlangrollen

14 bestehen aus U-Profilen (s. F i g. 4), die eine wirk- können (s. auch F i g. 4). Die Führungsplatten 30

same Rahmenausführung zur Aufnahme der 30 sind mit Führungsflächen versehen, von denen die

Schleppraupen der Zieheinrichtung darstellen. der unteren Schleppraupe zugewendeten konvex und

In der besonders erläuterten Ausführungsform ist die anderen auf der Oberseite gerade ausgebildet

die Form F zur Formung einer gewellten Faserstoff- sind.

bahn geeignet, und zu diesem Zweck ist die Form In gleicher Weise weist die untere Schleppraupe aus oberen und unteren Formteilen 17 und 18 zu- 35 Greiferelemente 31 auf, die durch an jeder Seite der sammengesetzt, die in zusammengebautem Zustand Lauffläche angeordnete Gelenkglieder 32 gehalten einen gekrümmten Formkanal bilden, der in der sind. Diese sind mittels Gelenkzapfen 33 drehbar Querrichtung gewellt ist. Die Formteile sind außer- miteinander verbunden, die ebenfalls auf seitlich andern zum Eingangsende des Formkanals so geformt, geordneten Führungsplatten 34 entlangrollen. Die daß eine abgeschrägte Einlaßöffnung 19 gemäß der 40 der oberen Schleppraupe zugewandten Führungsflä-Darstellung in F i g. 2 b gebildet wird. Diese Ab- chen der Führungsplatten 34 sind konkav, die auf schrägung ist vorgesehen, um ein fortschreitendes den Unterseiten gerade ausgebildet.
Zusammendrücken der harzimprägnierten Verstär- Die Schleppraupen sind jeweils mit einer gleichen kungselemente bei ihrem Eintritt in den Formkanal Anzahl von Greiferelementen und Gelenkgliedern zu erwirken. Zum Einlaßende hin sind die Formteile 45 versehen. Die Gelenkglieder 32 der unteren Schlepp-17 und 18 mit Kanälen 20 zur Umwälzung eines raupe sind aber länger als die Gelenkglieder 28 der Kühlmediums versehen, beispielsweise Wasser bei oberen Schleppraupe. Auf diese Weise ist es möglich, der üblichen Leitungstemperatur. Dieses ist von gro- die Greifelemente während des Betriebes der Ziehßer Bedeutung, damit die Temperatur des in dem einrichtung paarweise zu halten, was aus der F i g. 2 a Formteil eintretenden Harzes unter der Verfesti- 50 deutlich hervorgeht,
gungstemperatur bleibt. Jede Schleppraupe ist mit Kettenrädern 35, 36 ver-

Der mittlere Teilabschnitt der Formteile 17 und 18 sehen, die jeweils paarweise in den Enden der Fühist mit Kanälen 21 versehen, um durch die Umwäl- rungsplatten 30, 34 gelagert sind, s. Fig. 5. Die Ketzung eines Heizmediums, z. B. Dampf, so die Tempe- tenräder 35 der oberen Schleppraupe und die Kettenratur des Harzes während des Durchlaufens der 55 räder 36 der unteren Schleppraupe sind mit Zähnen Faserstoffbahn durch den Formkanal so weit zu stei- versehen, die mit den Gelenkzapfen 29 bzw. 33 zum gern, daß eine Verfestigung der Faserstoffbahn in Eingriff kommen, um eine Vorwärtsbewegung der diesem Bereich des Formkanals bewirkt wird, in wel- durch die Gelenkglieder 28, 32 gebildeten endlosen chem der Formkanal einen im wesentlichen gleich- Ketten zu erwirken. Da die Gelenkglieder der unteren mäßigen Querschnitt hat, der im wesentlichen der 60 Schleppraupe langer sind als diejenigen der oberen Form des herzustellenden verstärkten Harzgegen- Schleppraupe, haben die Kettenräder 36 der unteren Standes entspricht. Auf diese Weise ist die aus dem Schleppraupe einen größeren Durchmesser als die Formkanal austretende Faserstoffbahn in festem Zu- Kettenräder 35 der oberen Schleppraupe. Der Winstand und kann von der Zieheinrichtung erfaßt wer- kelabstand der Kettenräderzähne ist jedoch bei allen den. 65 Kettenrädern der gleiche.

Zum Herstellen der verstärkten Gegenstände wer- Zum Antrieb der Kettenräder 35, 36 ist ein aus den z. B. mehrere einzelne Faserstoffbahnen 22 von Antriebsketten und Kettenrädern bestehendes Ge-Vorratsquellen (nicht gezeigt) über Führungskörper triebe vorgesehen. In den F i g. 2 a und 5 sind ein An-

triebskettenrad 37 und angetriebene Räder 37 α und 37 b gezeigt. Da jedoch diese Teile keinen Teil der Erfindung bilden, werden sie nicht ausführlich beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die angetriebenen Räder 37 α und 37 b gleich groß sind, obwohl die Kettenräder 35 und 36, die ihnen jeweils zugeordnet sind, unterschiedlich groß sind. Diese Beziehung ist vorgesehen, um die paarweise Beziehung der Greiferelemente 27, 31 der beiden Schleppraupen während des Betriebes sicherzustellen.

Die beiden Führungsplatten 30 bilden einen Rahmen für die obere Schleppraupe und die beiden Führungsplatten 34 einen Rahmen für die untere Schleppraupe. Die Führungsplatten 30 sind zur Ausführung einer Kreisbewegung durch Armpaare 38 und 39 gelagert, die an die Träger 14 angelenkt sind. Jedes der Armpaare 38 und 39 ist mit den Führungsplatten 30 in der in den F i g. 2 a und 4 gezeigten Weise verbunden. Die Armpaare 38 und 39 sind jeweils über eine Querwelle 40 verbunden, die durch die sich zwischen den Führungsplatten 30 erstrekkende Hülse 41 hindurchläuft. In gleicher Weise dienen die Armpaare 42 und 43 zur Lagerung der Führungsplatten 34 der unteren Schleppraupe zur Ausführung einer Kreisbewegung, wobei die Armpaare

42 und 43 ebenfalls an dem Träger 14 angelenkt sind. Nach der Darstellung in den F i g. 2 a und 4 sind die Armpaare 42 und 43 mit einer Querwelle

43 a verbunden, die sich durch die Führungsplatten 34 erstreckt. Zur Ausführung einer Kreisbewegung sind die Führungsplatten und die an ihnen entlanglaufenden Greiferelemente in bezug auf die gekrümmte Strecke beweglich, wobei die Bewegung der beiden Schleppraupen in dieser Hinsicht durch die drehbar gelagerten Armpaare 44 und 45 koordiniert ist. Jedes dieser Armpaare ist drehbar mit einem Block 46 verbunden, der einen Vorsprung 47 aufweist, welcher in einem in dem zugeordneten Träger 14 gebildeten Längsschlitz gleiten kann. Dadurch wird sichergestellt, daß die beiden Schleppraupen sich auf den mittleren Vorschubweg zu oder von ihm fort bewegen können.

Die beiden Schleppraupen können durch pneumatische Kolben- und Zylindereinrichtungen elastisch gegeneinandergedrückt werden. Diese Einrichtungen weisen jeweils einen Zylinder 48 und einen Kolben mit einer Stange 49 auf. Die Zylinder sind mit den Platten 34 für die untere Schleppraupe durch Bügel 50 verbunden, und die Kolbenstangen sind — wie in S 51 gezeigt — mit den Führungsplatten 30 der oberen Schleppraupe verbunden. Auf diese Weise können die Greiferelemente 27, 31 elastisch zusammengedrückt werden, um den herzustellenden Gegenstand elastisch zu erfassen.

ίο Nach der Darstellung in der F i g. 4 sind die Oberflächen der Greiferelemente 27, 31 der oberen und unteren Schleppraupen quer zur Laufrichtung wellenförmig ausgebildet, um passend in die Wellen des herzustellenden Streifens eingreifen zu können.

Aus der F i g. 2 a ist ersichtlich, daß die Zieheinrichtung an das Auslaßende der Form so eng angebaut ist, daß die Greiferelemente 27 der oberen Schleppraupe die geformte Faserstoffbahn an einen Punkt dicht hinter dem Abgabeende der Form F ergreifen. Das ist deswegen von Bedeutung, weil die erwünschte Krümmung in der Faserstoffbahn bei seiner Abgabe aus der Form F und beim Eintritt in die Ziehvorrichtung aufrechterhalten bleiben soll.

Die Vorrichtung gemäß der Beschreibung sieht die

a₅ Erzeugung von verstärkten Harzgegenständen mit einer erheblichen Krümmung vor, z.B. von Kanälen, Leitungen oder Tanks zylindrischer Form. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auch die Erzeugung verschiedener gebogener verstärkter Harzgegenstände geeignet, die nicht eben zur Laufrichtung sind, z. B. gebogene Kanäle, Winkel, I-Träger. Vorzugsweise wird Glasfaserverstärkung in Form von Bahnen oder Platten aus Matten mit beliebiger Ausrichtung der Fasern oder aus gewebten Stoffen verwendet.

Die zu verwenden Harze sind vorzugsweise wärmehärtbare Polyesterharze.

Bei dem erläuterten typischen Beispiel kann ein schneckenförmig ausgebildetes Werkstück, wie es in der in F i g. 1 erläuterten Weise erzeugt wird, in die gewünschten Längen geschnitten, und eine Länge eines solchen Werkstückes kann leicht in der in F i g. 7 gezeigten Weise wendelförmig zu einem Werkstück beträchtlicher Länge aufgewickelt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von verstärkten Harzgegenständen aus einer mit Kunstharz getränkten Faserstoffbahn mit einer einen Formkanal aufweisenden Form und mit einer nachgeordneten, aus zwei zusammenwirkenden, endlosen Schleppraupen mit Greiferelementen bestehenden Zieheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich, in dem die Zieheinrichtung (P) mit der Faserstoffbahn (S) in Eingriff steht, zum Krümmen der Faserstoffbahn (S) die eine Schleppraupe konkav und die andere konvex gekrümmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferelemente (27, 31) der beiden Schleppraupen über den ganzen Bereich der Eingriffstrecke mit der Faserstoffbahn (S) paarweise einander zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppraupen jeweils aus einer aus Gelenkgliedern (28, 32) und Gelenkzapfen (29, 33) gebildeten endlosen Kette bestehen und über jeweils mit gleicher Geschwindigkeit angetriebene, mit den Gelenkzapfen (29, 33) in Eingriff tretende Kettenräder (35, 36) antreibbar sind, wobei die Länge der Gelenkglieder (32) der Schleppraupe mit der konkav gekrümmten Strecke und der Durchmesser des zugehörigen Kettenrads (36) größer ist als bei der Schleppraupe mit der konvex gekrümmten Strecke.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppraupen quer zur Förderrichtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (F) einen Formkanal aufweist, der vom Eintritt bis zum Austritt entsprechend der Krümmung des herzustellenden Harzgegenstandes gekrümmt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung einen gewellten Querschnitt besitzt.