DE1704484C - Einrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren einer Gewebebahn mit flüssigem Harz - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung ium kontinuierlichen Imprägnieren einer Gewebebahn mit flüssigem Harz, bei der die Gewebebahn !wischen Walzen hindurchläuft 'ind bei der die untere Walze in einem Behälter eintaucht, in dem sich das flüssige Harz befindet.

Bei der Herstellung von Gegenständen aus faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoffen liegt die Verstärkung in Form von Gewebe vor, das aus Glasfaservorgarn, verfüztem Gewebe, Saiigpapicr od. dgl. gewoben ist. Hierbei ist der Anteil von Harzgewicht zu Gewebegewicht entscheidend, liieser Anteil slcllt einen veränderlichen Faktor dar. Um übereinstimmende Resultate hoher Qualität erzielen /11 können, muß das Harz gleichmäßig über die gesamte Dicke UcS Gewebes verteilt sein und häufig auf einer Seite einen Überschuß (Schlich) aufweiwi!. hevor das Gewebe auf die Form aufgelegt wird.

Vorzugsweise soll das band- oder streifenförmige Gewebe mit Harz vcn unten her imprägniert werden, wobei das Harz in die Substanz des Gewebes eingearbeitet wird und die gesamte eingeschlossene Luft verdrängt wird sowie die Zwischenräume im Gewebe vollständig ausgefüllt werden. In bestimmten Fällen insbesondere dann, wenn mehrere Schichten auf eine Form zur Ausbildung eines Schichtstoffes aufgebracht werden müssen, oder, um eine glatte unc gleichförmige. Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen muß wenigstens auf eine Oberfläche ein Schlich au; gebracht werden. Dies ist z. B. ein besonderer Übe: zug aus Harz.

Ei ist kommerziell nicht möglich, optimale Ergebnisse bei einer Behandlung von Hand zu erreichen, und die Imprägnierung verhältnismäßig großer Gewebestücke, z.B. von einer Länge von 18m unu einer Breite von 1,2 m, stellt erhebliche Schwierigkeiten dar. Wird das Gewebe durch ein Harzbad gezogen, werden nicht die gewünschten Ergebnisse erzielt weil selbst dann, wenn das überschüssige Harz abgestreift wird (falls dies tatsächlich einwandfrei möglich ist), Luft in die Zwischenräume des Gewebes eingeschlossen wird und ein ungünstigeres Kunststoffgefüge erhalten wird.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren einer Gewebebahn mit einem flüssigen Harz bekannt, bei der Walzen auf parallelen Achsen übereinander so angeordnet sind, daß das Gewebe zwischen den Walzen hindurchlaufen kann, wobei ein Behälter das flüssige Harz aufnimmt, der so unterhalb der Walze angeordnet ist, daß die Walze in die Flüssigkeit eintaucht, und bei der eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, von der das Gewebe kontinuierlich zwischen der unteren und oberen Walze hindurchgeführt wird, und eine dauernd zur Verfügung stehende Quelle mit flüssigem Harz vorhanden ist, die den erforderlichen Flüssigkeitspegel im Behälter aufrechterhält. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß unvermeidlich Luft mit eingeschlossen wird und somit eine porenfreie Beschichtung der mit Harz imprägnierten Gewebebahnen nicht möglich ist.

Ziel der Erfindung ist es, die Imprägnierung einer Gewebebahn mit flüssigem Harz so vorzunehmen, daß das Harz durch die Gewebebahn gepreßt und die Luft aus der Gewebebahn ausgetrieben wird, damit eine porenfreie Beschichtung erreicht werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eine Vielzahl von Walzen in Form einer oberen Reihe von — in Bewegungsrichtung der Gewebebahn gesehen — hintereinander in gegenseitigem Abstand angeordneten Walzen und einer unteren Reihe von hintereinander in gegenseitigem Abstand angeordneten Walzen vorgesehen ist, die Achsen der beiden Walzcnreihen je in einer Ebene liegen, der Abstand dieser Ebenen kleiner ist als die Summe der Radien einer oberen und einer unteren Walze und die Achsen der Walzen der oberen Reihe gegenüber den Achsen der Walzen der unteren Reihe — in Bewegungsrichtung der Gewebebahn gesehen — versetzt sind.

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den oberen und unteren Walzen einstellbar, wobei beispielsweise nur die unteren Walzen angetrieben sein, können. Dabei können die Achsabslände zwischen einer oberen Welze und den beiden benachbarten unteren Walzen verschieden sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die

!,age des Behälterbodens relativ zur unteren Reihe der Walzen einstellbar und in Bewegungsrichtung der Gewebebahn abwärts geneigt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung hat die Gewebebahn einen gekrümmten, vorzugsweise schlangenförmigen Verlauf, wodurch das von den unteren Walzen aufgenommene Harz von einer Seite durch die Gewebebahn gepreßt und die Luft in der Gewebebahn nach außen gedrückt wird. Die einander zugeordneten Walzen klemmen somit die Gewebebahn nicht ein, w^;e dies bei bekannten Einrichtungen der Fall ist, soiidern die das Harz führenden Rollen drücken von einer Seite dieses Harz frei durch die Gewebebahn, während auf der anderen Seite der Ge- · webebahn kein Widerlager vorhanden ist. Dadurch wird eine porenfreie Beschichtung der mit Harz imprägnierten Gewebebahnen erhalten. Der Druck, der das Harz in die Gewebebahn hineindrückt, wird durch die Spannung in der Gewebebahn über den gekrümmten Verlauf der Imprägnierwalzen erhalten.

Nachstehend wird die Erfindung in \ erbindung mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles der Einrichtung nach Fig. 1, und zwar des linken Endes der Fig. 1, und

F i g. 3 die Einstellung der oberen Walzcnreihe.

In F i g. 1 ist eine untere Reihe von imprägnierwalzen 1 auf Spindeln angeordnet, deren Achsen parallel zueinander und in einer horizontalen Ebene liegen. Ein Ende einer jeden Walzenspindel ist mit einem Zahnrad über einen Bajonettverschluß bzw. einer Klauenkupplung gekoppelt, während das andere Ende der Spindel in einem offenen »U«-Lager vom Rahmen der Einrichtung aufgenommen ist. Diese Anordnung ermöglicht es, jede beliebige Walze einfach zu entfernen, während das zugeordnete Zahnrad in seiner Stellung verbleibt, so daß die Kontinuität »° des Antriebes mit Hilfe einer Reihe von Zwischenzahnrädern gewährleistet ist, die ebenfalls der Aufgabe dienen, alle Walzen in der gleichen Richtung zu drehen. Somit bilden die Reihen von Zahnrädern, die in der Zeichnung der einfacheren Darstellung wegen nicht gezeigt sind, ein kontinuierliches Zahnradvorgelege, das von einem F.ude aus angetrieben wird. Die unteren Walzen weisen beispielsweise mit Sandstrahlgebläse behandelte Obenlächen auf.

Eine Rolle 2 aus Gewebe (z. B. Glasge""?be) wird in einem beheizten Behälter 3 aufgenommen, der am einen Ende der Einrichtung angeordnet ist. Eine zusätzliche Rolle, die ebenfalls in dem beheizten Behälter angeordnet ist. ist mit 4 gezeigt. Wenn die Bahn 6 von der Rolle 2 abgewickelt wird, läuft sie zuerst über eine Reihe von angetriebenen Walzen 7, die glatte Oberflächen aufweisen. Ein Wegzähler ist bei S vorgesehen, und es ist auch eine freie Walze 9 vorhanden, die auf der oberen Fläche der Bahn 6 aufliegt.

Ein oberer Rahmen 10 (Fig. 3) nimmt eine obere Reihe von Walzen 11 auf, deren Achsen sowohl parallel zueinander als auch zu den Achsen der unteren Walzen I verlaufen. Die oberen Walzen sind in bezug auf die unteren Walzen versetzt bzw. gestaffelt angeordnet, und jede obere Walze liegt näher an der vorausgehenden unteren Walze als an der nachfolgenden unteren Walze. Jede obere Walze wird auf einem getrennten Bauteil 12 aufgenommen, welches mit dem oberen Rahmen 10 über einstellbare Bolzen 13 und J.4 befestigt ist, die durch Muttern 15 festgelegt sind. Damit läßt sich der Abstand zwischen den oberen und unteren Walzen verändern, wobei der Abstand zwischen einer oberen und der vorausgehenden unteren Walze zwischen 0,625 und 1,0 mm beträgt, während der minimale Abstand zwischen einer oberen Walze und ihrer nachfolgenden untereii Walze etwa 2,5 mm beträgt. Aus der Fi g. 1 läßt sich entnehmen, daß die untere Fläche der Gewebebahn auf einer gekrümmten Fläche an den unteren Walzen aufliegt und von den oberen Walzen in Auflage gehalten wird, die nach unten auf die obere Fläche der Bahn drücken. Dieser nach abwärts gerichtete Druck wird mit Hilfe der Einstellung der Lage der oberen Walzen verstellt. Die oberen Walzen werden nicht selbst angetrieben, sondern durch Reibwirkung mit der unteren Fläche der Gewebebahn mitgenommen.

Die Seite 16 des beheizten Behälters3 ist nach vorwärts verlängert, so daß sie eiuün Behälterboden 17 aufnimmt, der unterhalb der unteren Walzen 1 angeordnet ist. Dieser Behälterboden wird kontinuierlich mit flüssigem Harz gespeist, das auf jmem solchen Pegel gehalten wird, daß die unteren Walzen stets in das flüssige Harz eintauchen. Der Behälterboden ist sowohl in bezug auf seine Höhenlage als auch auf seine Neigung mit Hilfe eines Stabes und eines Winkelhebelmechanismus (nicht dargestellt) einstellbar und ist üblicherweise so eingestellt, daß er leicht nach unten in Bewegungsrichtung der Gewebebahn gekippt ist. Die Ebene, in der die Achsen der unteren Walzen liegen, welche nach den obigen Ausführungen horizontal verlaufen, ist ebenfalls leicht nach abwärts in der gleichen Richtung gekippt, wobei der Kippwinkel etwa in der Größenordnung von 1 liegt. Der Behälterboden 17 ist mit einer Reihe von Querleitwänden 18 versehen, damit eine plötznche Materialansammlung vermieden wird, so daß diese Leitwände dazu beitragen, das Harz auf einer gleichförmigen Tiefe zu halten.

Nachdem die Gewebebahn die letzte obere und die letzte untere Walze durchlaufen hat, gelangt sie über eine Endantriebswalze 19, die eine glatte Oberfläche aufweist. Die Gewebebahn läuft von der Walze 19 nach unten in Kontakt mit der Oberfläche einer einstellbaren Harzschlichschiene 20, die mit einer Begrenzung 21 zusammenwirkt. Das flüssige Harz gelangt in die Einrichtung über einen Einlaß 22, der in einen Zufuhrbehälter 23 führt, von welchem es durch einen Schlichbehäher 24 und dann in den Behälterboden 17 gelangt. Eine geringe Menge Harz strömt von dem Schlichbehälter 24 an der Begrenzung 21 vorbei und wird dann über die Oberlläche der Bahn ausgebreitet. Somit wird eine Seite der Bahn mit einem Harzbelag überzogen, dessen Menge größer ist, als sie zum imprägnieren des Gewebes notwendig wird. Die Dicke dieses Belages wird durch Einstellung des Spaltes zwischen der Schiene 2Λ und der Begrenzung 21, und zwar durch Einstellung der Lage der Schiene 20, verändert. Eine typische Spaltbreite mißt etwa 1,2 bis 1,4 mm.

Aus der Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß die Begrenzung 21 sich nicht so weit wie der Rand 25 des Gewebes erstreckt. Damit soll ermöglicht werden, daß d;\s flüssige Harz sich bis zu der Kante der Gewebebahn ausbreitet, ohne daß ein zu hoher Verlust entsteht, der darauf zurückzuführen ist, daß das Harz über die Kante strömt.

Wie oben ausgeführt, kann eine entsprechende Anzahl von unteren Walzen auf einfache und rasche Weise entfernt werden, ohne daß das Zahnradvorgelege beeinflußt wird. Wenn eine bestimmte Walze entfernt wird, wird das Gev/ebe zwischen den benachbarten oberen Walzen ausgerichtet, und dadurch erhält das Harz mehr Zeit, die Zwischenräume des Gewebes zu durchdringen, bevor es die nächste untere Walze oder die Überzugstaüon erreicht. Die gesamte Harzmenge, die von dem Behälterboden 17 an das Gewebe abgegeben wird, wird von der Anzahl der verwendeten unteren Walzen gesteuert, und zusätzlich kann die Harzmenge, die von einer Walze befördert wird, mit Hilfe eines einstellbaren Abstreichers oder Schabers (in der Zeichnung nicht dargestellt) gesteuert werden. Die Harzmenge, die zum Imprägnieren des Gewebes verwendet wird, kann auch durch Veränderung der Eintauchtiefe der unteren Walzen in das Harz gesteuert werden. Dies wiederum wird durch Veränderung der Tiefe des Harzes im Behälterboden gesteuert, d. h. durch Einstellung der Zufuhrgeschwindigkeit oder durch Einstellung der vertikalen Lage des Bchälterbodens. Eine weitere Einstellmöglichkeit ergibt sich durch Einstellung der Lage der oberen Walzen, wobei diese Einstellung die Menge an in den Behälterboden 17 zurückgeführtem überschüssigem Harz steuert.

Die Einrichtung gewährleistet, daß die Gewebebahn in gesteuerter Weise nur von einer einzigen Seite imprägniert wird. Zwar wurde die Binrichtuti^ gemäß der Erfindung zum Zwecke der Imprägnierung kontinuierlicher Gewebebahnen mit Harz, das aus Glasfaservorgarn gewoben wurde, erläutert, die Erfindung kann jedoch auch auf die Imprägnierung anderer flexibler, poröser und absorbierender Materialien durch jede erwünschte Imprägnierflüssigkeil angewendet werden. Ein solches Material soll ir einem entsprechend trockenen Zustand sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum kontinuierlichen imprägnieren einer Gewebebahn mit flüssigem Harz, bei der die Gewebebahn zwischen Walzen hindurchrauft und bei der die untere Waize in einen Behälter eintaucht, in dem sich das flüssige Harz befindet, dadurch gekennzeichnet,daß

a) eine Vielzahl von Walzen (i, U) in Form einer oberen Reihe von, in Bewegungsrichtung der Gewebebahn gesehen, hintereinander in gegenseitigem Abstand angeordneten Walzen (11) und einer unteren Reihe von hintereinander im gegenseitigen Abstand an- ¹S geordneten Walzen (1) vorgesehen ist,

b) die Achsen der beiden Walzenreihen je in einer Ebene kegen,

c) der Abstand dieser Ebenen kleiner ist als die Summe der Radien einer oberen und c^;ner unteren Walze und

d) die Achsen der Walzen der oberen Reihe gegenüber den Achsen der Walzen der unteren Reihe, in Bewegungsrichtung der Gewebe- _a5 bahn «eschen, versetzt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nur die unteren Walzen (1) antreibbar sind.

3. Einrichtung nach A.isprud 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dzr Abstand zwischen den oberen und unteren Walzen ('·', U) einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsabstände zwischen einer oberen Walze (11) und den beiden benachbarten unteren Walzen (1,1) verschieden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Behälterbodens (17) relativ zur unteren Reihe der Walzen (1) einstellbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (17) in Bewegungsrichtung der Gewebebahn (6) abwärts geneigt ist.