DE1659430C - Verfahren zur Herstellung von einstuckigen, rahmenartigen Profil teilen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einstückigen, rahmenartigen Profilteilen, insbesondere Fensterrahmen, aus faserverstärktem, härtbaren Kunstharz, bei welchem man in das Unterteil einer zweiteiligen Form einen mit einer Faserschicht umhüllten Kern und eine vorbestimmte Menge des flüssigen Kunstharzes einbringt, die Faserschicht mit dem flüssigen Kunstharz durchtränkt und das Kunstharz bei geschlossener Form aushärtet.

Bei dem aus der französischen Patentschrift 1 271 024 vorbekannten Verfahren dieser Art wird die Form zunächst mit an deren Wandungen anliegenden Fasermatten ausgelegt, in den von diesen umhüllten Innenraum ein aufblasbarer Innenschlauch eingelegt, dann das flüssige Kunstharz zwischen die Fasermatten und den Innenschlauch eingeführt, die Form geschlossen und evakuiert, der Innenschlauch mit Preßluft aufgeblasen und das auf diese Weise in die Fasermatten verdrängte flüssige Kunstharz ausgehärtet. Dieses Verfahren erfordert jedoch aufwendige, vakuumdichte Formen sowie Evakuier- und Preßluftvorrichtungen und hat zudem den Nachteil, daß die aus faserverstärktem Kunstharz bestehenden Wandungen wegen der unvermeidlichen Unregelmäßigkeiten der Faserauskleidung und der lediglich von der Druckverteilung abhängigen Lage des aufgeblasenen Innenschlauches ungleichmäßige Wandstärken besitzen. Da der Innenraum hohl bleibt, haben derartige rahmenartige Profilteile nur begrenzte Festigkeit, zumal es praktisch nicht möglich ist, innere Verstärkungsstege vorzusehen.

Aus der österreichischen Patentschrift 236 091 ist ferner ein Fensterprofil mit leisteaartigen Vorsprungen mit einem Mantel aus glasfaserverstärktem Polyesterharz bekannt, bei welchem die Faserverstarkung aus <*inem Glasfaserschlauch besteht und die aneinandergrenzenden Seiten der Glasfaserbahnen sich in Rahmenvorsprünge erstrecken. Im Innenraum des Fensterprofils kann dabei eine Einlage aus Schaumstoff oder einem luftgefüllten Schlauch angeordnet sein Diese Konstruktion besitzt jedoch den Nachteil, daß das flüssige Kunstharz während des Aushärtens bei geschlossener Form dazu neigt, in den Schaumstoffkern einzudringen, wodurch wiederum unkontrollierbare Ungleichmäßigkeiten in der Wandstarke und im Kunstharzverbrauch entstehen. Ähnliche Probleme entstehen, wenn eine Einlage aus einem luftgefüllten Schlauch verwendet wird.

Aus der französischen Patentschrift I 149 430 sind ferner Fensterrahmen mit einem Außenmantcl aus glasfaserverstärktem Kunststoff und einem diesen vollständig ausfüllenden Kern aus durch ein Bindemittel verbundenen pflanzlichen Fasern bekannt Auch bei dieser Konstruktion besteht jedoch die Gefahr, daß nach dem Einlegen des von einer Glas faserverstarkung umhüllten Kernes in die geschlo* sene Form das eingepreßte flüssige Kunstharz in den Kern aus verklebten Pflanzenfasern eindringt, so daß wiederum ungleichmäßige Wandstärken auftreten.

Die britische Palentschrift 946 445 beschreibt schließlich Fensterprofile aus drei durch nachträgliches Verkleben, Verschweißen oder Verdübeln miteinander verbundenen, getrennt hergestellten Profilstäben, deren jeder einen von Fasereinlagen freien Kunststoffmantel und in dessen Innerem ein Distanzstück aus gepreßten Holzspänen sowie zwei biege- und kompressionsfeste Formprofile aufweist. Diese Fensterprofile werden an den Rahmenecken durch eingesetzte Gehrungswinkel miteinander verbunden. Die so erhaltenen Fensterrahmen können jedoch nur in mehreren Arbeitsstufen aus zahlreichen jeweils einzeln gefertigten Teilen zusammengesetzt werden und sind somit weder einstückig, noch für eine Serienfertigung geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung von einstückigen, rahmenartigen Profilteilen der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welche unter Vermeidung der bisherigen Nachteile, insbesondere der beim Einpressen des flüssigen Kunstharzes in die mit dem Kern und den Faserverstärkungen gefüllte, geschlossene Form auftretenden Schwierigkeiten, eine einfache und zur Großserienfertigung geeignete Herstellung von einstückig mit inneren, faserverstärkten Versteifungsstegen versehenen Rahmen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von einstückigen, rahmenartigen Profilteilen der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß man sowohl in das Formoberteil als auch das Formunterteil mindestens ein jeweils für sich durch Fasermatten umhülltes, rahmenförmiges Kernteil einsetzt, die Form rasch bis fast zur Berührung der Formteile und dann langsam vollständig schließt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die rahmenförmigen Kernteile aus an den Ecken ineinandergreifenden Teilen zusammengefügt sein. Je nach den Anforderungen kann man mehrere, jeweils für sich mit Fasermatten umhüllte, rahmenartige Kernteile vor dem Einsetzen in die Form in einer

weise durch schichtweise alternierendes Überlappen. Die so gebildeten Ecken sind ebenfalls mit Fasermatten umhüllt und besitzen den gleichen Querschnitt wie die übrigen Rahmenteile.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Korngröße der Kernieiie und die Faserstärke der Versiärkungsmatten zweckmäßig auf die Wandstärke und die Querschnittsabmessungen des Rahmens abgestimmt. Zur Herstellung eines

Lehre zentrieren und durch Klammern zusammenfügen. Nach einer bevorzugten Ausfühi ungsform wird das flüssige Kunstharz vor dem Einlegen der Kernteile in das Formunterteil eingebracht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können
auf einfache Weise einstückige rahmenartige Profilteile, insbesondere Fensterrahmen, mit inneren faserverstärkten Versteifungsstegen und zuverlässig den
vorbestimmten Abmessungen entsprechenden Wandstürken in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Da io Rahmens mit einem größten Querschnittsdurchmesdie Fasermatten sowohl die Außenwandungen als ser von 70 mm und einer Wandstärke von 3 mm werauch die Versteifungsstege durchsetzen und diese den zweckmäßig Kernteile mit einer Korngröße der nach Anordnung und Abmessungen leicht den äuße- H^lzabfälle von 8 mm und Verstärkungsmatten mit ren Beanspruchungen angepaßt werden können, be- einer Faserstärke zwischen 10 und 25 μ und einem siizen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 15 Gewichtsanteil von 65 °/» eingesetzt. Sowohl die hergestellten Fensterrahmen eine außerordentlich Korngröße als auch die Faserstärke und der Gehohe statische Festigkeit, wobei gleichzeitig die Gef:ihr eines Verwerfens oder Verziehens zuverlässig
ausgeschaltet wird. Die erfindungsgemäß bevorzugt
\erwendelen massiven Kernteile aus phenolharzge- 20
hundencn Holzabfällen verhindern ein Eindringen
des flüssigen Kunstharzes in den Kern und sorgen
dafür, daß die inneren Versteifungsstege vor dem
Aushärten hinreichend mit flüssigem Kunstharz

durchtränkt sind. Da das flüssige Kunstharz vor dem 25 stellten Fensterrahmen, Kcrnieil und den Faserverstärkungen in die Form Fig.2 einen ähnlichen schematischen Querschnitt

eingebracht wird und beim Einlegen des Kcrnteiles mit Lufteinschlüssen im oberen Versteifungssteg und zum Durchtränken der umhüllenden Fasermalten nur F i g. 3 bis 7 verschiedene Querschnittsaufteilungen

um eine elwa dem relativ geringen Durchmesser des der verwendeten Kerntcile.

Kcrnteiles entsprechende Strecke in der Faserschicht 30 Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Fenstcrrahauf/.usteigen braucht, werden die bisher beim Ein- men besitzt ein bei der Herstellung in das obere spritzen des flüssigen Kunstharzes in die mit dem
Kernteil und den Faserverstärkungen gefüllte Form
auf 1 rötenden Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen
Durchdringung der Faserschichten längs der Rah- 35 ßere Mantelschicht 5 aus glasfaserverstärktem Polyementeilc vermieden. sterharz sowie innere Versteifungsstege 6, die eben-

Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwende- falls aus glasfaserverstärktem Polyesterharz bestehen. ten Kernteile werden Holzabfällc, insbesondere Ho- Bei dem in F i g. 2 dargestellten Querschnitt sind im belspäne, mit einem härtenden flüssigen Kunstharz, oberen Versteifungssteg 6 einige Lufteinschlüsse insbesondere Phenolharz zu einem Brei vermischt 40 sichtbar, die bei dem während der Herstellung erfol-

wichtsanteil der Fasermatten werden bei kleinerem Rahmenquerschnitt und geringerer Wandstärke entsprechend verringert.

Im folgenden werden bevorzugte AusführungMurmen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge-

Formteil eingelegtes Kernteil 1, zwei bei der Herstellung in das untere Formteil eingelegte, durch eine Klammer 4 verbundene Kernteile 2 und 3, eine äu-

und dieser verformt und ausgehärtet. Dabei kann man entweder den Spanbrei unter Einwirkung von Druck und Wärme zu Platten verarbeiten und aus diesen die gewünschten Teile ausscheiden. Statt dessp"-, kann der Spanbrei auch unter Verdichtung aus einer Strangpresse extrudiert werden. Der erhaltene Strang kann gegebenenfalls nachfolgend in Formen eingebracht werden, in welchen dann unter Einwirkung von Druck und Wärme die gewünschten Kcrn-

genden Durchtränken der Fasermatten mit dem flüssigen Kunstharz in den unschädlichen inneren Bereich des oberen Versteifungssteges verdrängt wurden.

Die in den F i g. 3, 4 und 7 dargestellten Profilquerschnitte enthalten jeweils ein bei der Herstellung in das Unterteil der Form eingelegtes Kernteil 2 und ein in das Oberteil der Form eingelegtes Keriiteil 1. Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform

teile gepreßt werden. Die erhaltenen Kernteile wer- 50 weist das untere Kernteil 2 in seiner dem oberen den anschließend mit einer Fasermatte, insbesondere Kernteil 1 zugewandten Fläche einen durchgehenden

Längskanal auf, welcher beim Schließen der Form verdrängte Luftreste aufnehmen kann, so daß diese für die Mantelschicht und den Versteifungssteg un-

aus Glas- oder Mineralwolle umhüllt. Hierzu kann
zunächst in das jeweilige Formteil eine Fasermatte
der zur Herstellung der gewünschten Wandstärke benötigten Dicke eingelegt werden. In die so vorberci- 55 schädlich sind. Die in den F i g. 5 und 6 dargestellten tete Form werden dann die beispielsweise durch Profilquerschnitte besitzen jeweils zwei bei der Herstellung im Unterteil der Form angeordnete Kernteile 2 und 3, die je nach den Anforderungen in der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Weise in aufeinander

ist. Statt dessen können auch aus vorgefertigten Plat- 60 ausgerichteter Stellung durch Klammern verbunden ten ausgeschnittene Kernteile verwendet werden. Die sein können.

Kernteile können von Hand mit Fasermatten umhüllt Zur Herstellung eines der F i g. 1 entsprechenden

werden. Damit die Fasermatten auf den Kernteilen Fensterrahmens werden zunächst die vorgefertigen halten, können sie zweckmäßig mit Klammern aus Kernteile 2 und 3 jeweils für sich mit Fasermatten

umhüllt, mittels einer Lehre aufeinander ausgerichtet

Strangpressen erzeugten Kernteile eingelegt und die überstehenden Teile der Fasermatte so über das Kernteil geschlagen, daß dieses nach oben abgedeckt

nichtrostendem Stahl angeschossen werden.

Die Kernteile sollen an den Rahmenecken zweckmäßig nicht mit einer Gehrung versehen sein, sondern sich überlappend ineinandergreifen, beispiels-

und durch Klammern 4 verbunden. Die aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehende Form wird nach vorheriger Reinigung mit einem Trennmittel

eingespritzt, dann cine etwa 9,1 mm staikc Gclcoatschicht aufgetragen und nachfolgend die von den Fasermatten aufzunehmende, genau vorausberechnete Menge an flüssigem, wärmchärtcndem Kunstharz in die Form eingebracht. Danach werden in das Unterleil der Form die durch die Klammer 4 verbundenen Kernteile 2 und 3 und in das Oberteil der Form das mit einer Fasermatte umhüllte Kernteil 1 eingesetzt, wobei das in der Form vorhandene flüssige Kunstharz die Fasermatten durchtränkt. Das Kernteil I wird durch die umhüllenden Fasermatten im Oberteil der Form federnd gehalten, so daß man dieses umdrehen und über den unteren Formteil ausrichten kann, ohne daß das Kernteil 1 aus dem Oberteil der Form herausfällt. Nach Aufbringen einer zusätzlichen Menge an flüssigem Kunstharz auf die Oberfläche der im unteren Teil der Form liegenden Faserumhüllung wird die Form mit herkömmlicher Geschwindigkeit geschlossen, bis das Oberteil und das Unterteil sich fast berühren. Dann wird die Form langsam durch Handsteuerung vollständig geschlossen, so daß das flüssige Kunstharz sich in allen Teilen der Fasermatten gut verteilt und keine Lochet entstehen. Nach dem vollständigen Schließen dct Form wird diese zwischen die beheizten Platten einet Presse eingebracht, so daß ein guter Wärmeübergang von den Platten zur Form gewährleistet ist. Dabei erfolgt das Aushärten des flüssigen Kunstharzes unlei

ίο Druck bei Temperaluren von etwa 70° C. Nach dem Aushärten wird die Form geöffnet und der fertige, nahtlose Rahmen aus faserverstärktem Kunstharz entnommen.

Durch die Verwendung von Kernteilen aus kunstharzgebundenen Holzspänen können die bisher füi Holzfenster üblichen Beschläge unverändert weitei verwendet werden. Ein weiterer Vorteil besteh) darin, daß die erhaltenen Profilteile unempfindlich gegen Feuchtigkeit und witterungsbeständig sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von einstöckigen, rahmenartigen Profilteilen, insbesondere Fensterrahmen, aus faserverstärktem, härtbaren Kunstharz, bei welchem man in das Unterteil einer zweiteiligen Form einen mit einer Faserschicht umhüllten Kern und eine vorbestimmte Menge des flüssigen Kunstharzes einbringt, die Faserschicht mit dem flüssigen Kunstharz durchtränkt · und das Kunstharz bei geschlossener Form aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß man sowohl in das Formoberteil als auch das Formunterteil mindestens ein jeweils für sich durch Fasermatten umhülltes, rahmenförmiges Kernteil einsetzt, die Form rasch bis fast zur Berührung der Formteile und dann langsam vollständig schließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß man die rahmenförmigen Kernteile aus an den Ecken ineinandergreifenden Teilen zusammenfügt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere, jeweils mit »5 Fasermatten umhüllte, rahmenartige Kernteile vor dem Einsetzen in die Form in einer Lehre zentriert und durch Klammern zusammenfügt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kunstharz vor dem Einlegen der Kernteile in das Formunterteil einbringt.