DE2063169C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen aus mit Fasern verstärktem Kunstharz - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff: ein Verfa' η /ur kontinuierlichen Herstellung von r.ofilen aus mit 'fasern verstärkten) Kunstharz, wie Polyesleilar/ od. dgl., bei dem die faserigen Stränge und'oder Matten und oder Gewehebahncn der Verstärkungseinlage von verschiedenen Alvugsvorrichtungen kommend vor einem Formkanal zusammenlaufen und beim Hindurchziehen durch den Formkanal durch Injektion des vorgewärmten Harzes getränkt werden und bei dem danach die Härtung des Harzes in der Wärme eiTilgt, sowie eine Voiiichiung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem bekannten Prolilziehverfahren wird das faserige Verstärknngsmaterial in Form von Händern od. dgl. in einen I ormgcbungskanal eingeführt und durchläuft anschließend ein horizontales Kunstharz-Tränkbad. Nach dem Verlassen des Tränkbades erfolgt die Au,härtung des Harzes. Dieses Verfahren ist apparativ schwer durchführbar, weil eine zuverlässige Abdichtung eines horizontalen Trjnkbades. 6^ das an den Seiten Öffnungen zum Durchtritt der Verstärkungseinlage aufweist, über längere Zeil kaum durchführbar ist. Darüber i'inaus können sich die Verstiirkungsfasern in dem i räiikbad gegeneinander verschieben, so daß die im Formgebungskanal hewirkte gegenseitige Zuoiunung nicht beibehalten wird (britische Patentschrift 1 170 704).

Bei einem weitereu bekannten Proiil/iehverfahren

urch eine neiz- uuei ..^

tremt sind. Nachdem die Versiärkungsfasern in dein Formkanal imprägnier! worden sind, erfolgt eine Aushärtung des Stranges. Hieran schließt sich die zweite Injektion an. in der der schon verfestige Strang mit einer Oberiiächenbeschiclnung versehe!· wird, die sich in einer nachge-chalteten zweiten Haitc-zone verfestigt. Bei diesem Verfahren ist die Hinirittszone. bei der die Teile der VersiurkungseinL_u·. hi den Formkanal einlaufen, gekühlt. Auch hier ' sieht die Gefahr, daß die Versiärkungsfasern inn·.· halb der F. nn diejenige räumliche Zuordnung, J:. ihnen am Anfang erteilt worden ist, mehl beibel;.:' icn, sondern sich willkürlich verschieben. Soleis Verschiebungen können insbesondere an der Ini.·!.· tionsstelle auftreten, an der infolge der unter Diu.i; erfolgenden Harzzuführung erhebliche Querkrar·.·.. auftreten können 1 britische Patentschrift 1 206 9-1?,).

Schließlich ist ein Imprägnierverfahren für Strang aus foseiartigem Material bekannt, bei dem d·. Stränue eine Druckkammer durchlaufen, in der ·;,.;■ das Harz in flüssigem Zustand befindet. Das Fa-e: material kann, gegebenenfalls vorimprägniert. .. Druckkammer bcreiis in einer vorbestimmten Pro! konfiguration durchlaufen, wenn dafür gesorgt ■ .'iß die Druckkammer. :;: der Drücke von 100 ;■ 2'.i() Atmoipharen herrscht η sollen, durch geeigne.:. Formdüsen genügend abgedichtet ist. indem man de Druck-Tränkungskamnier. durch die das Fasermai ■■ rial mit hoher Geschwindigkeit hindurchläult, ei:· I laileofen nachschaltet. vH dieses Imprägnierve; u . ren prinzipiell auch ; u: Herstellung koniple' . : Kunsthar/profile verwendet werden (schwci/eri-. ... Patentschrift .^;S4 l^l)<>).

Bei dein voigcnannten Verf.'iren finde! kei: . Tränkung der VerMärkungsfase.ii durch ■ lnjcktui. siati. Im Rahmen du vorliegenden Beschreibung un> der Ansprüche soll unie. Injektion ii. Einspritze.ι einer Flüssig!.-.-it in einen Formhohlraiim verstanden werden, aKu nicht lediglich eaie Drucktrankunu schlechthin, sondern ein lmpiagniervorgang, der siel· im Zu.ee einer durchgehenden l-omigebungsstreeL· abspielt, in tieren Veiiaui keine willkürliche Entspannung möglich ist.

F-S ist auch bekannt. Faserstränge, die durch eine Imprägniervorrichtung hindutehlaiifcn, vorzuheizen. um den Fasern etwaige anhaftende Feuchtigkeit /u entziehen. Im Bereich der Vorheizung findet alx r noch keine Formgebung stall (schweizerische Paten;-schrill 384 l')6). ^

Bei komplizierten Protilquerschnitten und bei solchen Profilen, an tieren mechanische Festigkeit bestimmte AiiioidtMiingc". gestellt werden, ist es wichtig, daß cine vorlustimmte Verteilung der Versiärkungsfasern über ilen Proiik]uerschnitt mit Sicherheit eingehalten wird und daß Faserversdiiebungen. wie sie bei ·⁽"'ΐ bekannten Profilziehverfahren bei dem Imprägniervorgang stattfinden können, ausgeschalte!

weiden.

Aufgabe tier Erfindung ist es daher. Profile aus mit Fasern verstäiktem. Kunstharz so herzustellen, daß das l'ascrmateria! bei Bildung des zu härtenden

Profilstranges in vorbestimmter Verteilung und Aufteilung über den Profilquerschnitt mit Sicherheit bleibt, und daß insbesondere das den Verstärkungsfasern als Schlichte anhaftende Bindemittel zur Bildung eines fixierten Gitters ausgenutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die noch trockene Verstärkungseinlage innerKalb des Formkanals zur Fixierung der Verstärkungsfasern bis auf etwa die Temperatur des flüssigen Harzes vorgewärmt wird.

Durch die Vorheizung wird die den Verstärkungsfasern anhaftende Schlichte bzw. das thermoplastische Bindemittel geringfügig plastifiziert, so daß die Fasern aneinanderhaften und eine unregelmäßige Gi'terstrukiur bilden. Bei der anschließend erfolgenden Harzinjektion kann das Gitter wegen der erfolgten Fixierung nicht verändert werden, das flüssige Harz hat aber dennoch die Möglichkeit, in das Gitter einzudringen und dieses voll auszufüllen. Das Faser- =0 material kann daher nicht ausweichen und keine unkontrollierbare Lage in dem Profilquerschnitt einnehmen. Das Fasennaterial wird im noch trockenen Zustand in den Profilquerschnitt eingeführt, und zwar so, wie die Verteilung des Fasermaterials durch aj entsprechende Zuführung der Faserstränge, der Gewebebahnen. der Vliese od. dgl. vorgesehen ist. In der Form liegt das trockene Fasennaterial in der gewünschten Weise über den Profilquerschnitt verteilt !unverrückbar zueinander; erst dann erfolgt das Tränken des in dem Profiluuerschnitt festgelegten trockenen Fascrmaterials mit dem flüssigen Kunstharz durch Injektion. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß das Fasennaterial in dem gehärteten Profi! so verteilt ist, wie die Verteilung vorbestimmt war.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist wichtig, daß du· Vorhdzung bei gleichzeitiger Formgebung des Verstärkungsmaierials erfolgt und daß anschließend ohne zwischenzeitliche Aufhebung des l'ornizwanges die Injektion vorgenommen wird. 4^

Die erlindungsgemäßc Veiuihrcnsweise ermöglicht ein gleich gutes Arbeiten sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Anordnung, da mich bei letzterer die Zuführung des nunmehr trockenen Vcrstärkungsiiiatci i;ils selbst um einen zentrisch hegenden Dorn herum keine Schwierigkeiten mehr bereitet. Fs kann unter Umständen vorteilhaft sein, die Anordnung der Anlage in einem Schrägwinkel gegenüber der Horizontalen vorzusehen, um die erforderlichen Vcrstarkungsmaterialicn leichter konzentrisch um den Fornicinlauf anordnen zu können. Die horizontale oder die tun wenig geneigt liegende Anlage bietet den Vorteil eines selbsttätigen Weitertransportes des gehärteten Profils am Ende der Abzugsstrecke. Die abgeschnittenen Profilteile können über einen Tisch, ».ine Rollbahn od. dgl. abgeführt werden.

Der Finspritzdruck für das Harz kann entsprechend der Abzugsgeschvvindigke'' und dem VoIunienantcil an Vcrstärkungsinateri;:! variiert werden, wobei die im Fasermaterial enthaltene Luft in Riehtune des Formeinlaufs ausgewichen wird. Der Finspritzdruck ist dabei so zu wählen, daß gerade kein Ihn/ mehr am Fornicinlauf austritt. Da in dem in Arbeitsrichtung liegenden, längeren, beheizten Formkanal die Aushärtung des Harzes erfolgt, ist sichergestellt, daß u<is eingespritzte Harz stets in Richtung zum Formciiilauf fließt.

Zweckmäßig wird das zuzuführende Harz auf eine

durch Wim uie ν dmj.i,.u..

und die Tränkung und Benetzung der Fasermaterialien erheblich verbessert. Außerdem kann der Huriekana! kürzer gehalten bzw. bei gleicher Länge wie bisher zur Sleigerung der Arbeitsgeschwindigkeit ausgenutzt werden.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erlaufen. Es zeigt eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen aus mit faserverstärk-en· Kunstharz gemäß der Erfindung im Schema.

Die Anlage 1 zur kontinuierlichen Herstellu:... faserverstärkter Profile ist in horizontaler Arbei;*- richtung vorgesehen. Unmittelbar zu dem die Forn:- gebungssrrecke aufweisenden Formkanal 2 führt da·. Versiärkungsmaterial 3, das in Form von Sträng: Gewebebahnen, VUesen od. dgl. aus Glasig..: od. dgl. vorgesehen sein kann, im trockenen Zusia;;.!. wobei die Faserstränge od. dgl. von einem Spulen.·: stell 4 entsprechend der Arbeitsgeschwindigkeit abzogen werden. Zwischen den Enden des Fon;.;, η als 2, vorzugsweise etwa am Ende des ersten D: tels des Formkanals, ist eine Vorrichtung5 zum }■..-.. spritzen des Harzes vorgesehen.

In den Formkanalteil 2a am Beginn der Forme, buiü'sstrecke werden die noch trockenen Versuskunjjsfasern beheizt, so daß ihre einmal am Formerlaui eingenommene gegenseitige räumliche Zuo^: nung beibehalten und fixiert wird. Außerdem erfahr das den Fasern anhaftende Bindeharz cine ge^v< i ■ Glätumg. Tn der Härtezone 2b hinter der lnje. tionsstelle 5 ist der Formkana! mittels de>- Heizw·; richtung 11 zum Härten des Harzes beheizt.

In der Zuführungsleitung9 für das Harz ist ei: . Druckpumpe 12 vorgesehen, die von einem Har/\< ■-ratsbehälter 13 über die Leitung 14 gespeist wird in der I.eitung9 isi zwischen Druckpumpe 12 und di Einspritzvorrichtung S zweckmäßig ein Erhitzer !5 ,ingeordnet, der das zuzuführende Harz auf eine naiv.· der Härtetemperatur liegende Temperatur vorwar men kann.

Das gehärtete Profil 16 wird mittels zweier .V zugvorrichtungen \1 aus dem Formkanal 2 ahi'e/ugen, wobei die Ab, up vorrichtungen im Gegentr.k'. arbeiten, so daß ein kontinuierlicher Malerialab/i:·.¹, gewährleistet ist. Nach genügender Länge des Prodis 16 erfolgt ein .Aufteilen des Profils, was mittels einer Sägevorrichtung 8 erfolgen kann, die als fest angeordnete oder als fliegende Säge vorgesehen wer.: n kann. Mit 19 sind Klemmbacken zur Durchführung des Sägeschnittcs bezeichnet. Auf einem Tisch 20, der als Rolltisch ausgebildet sein kann, werden die abgeschnittenen Profillängen gesammelt und können mittels eines Abstreifers 21 abtransportiert werden. Da der Sägeschnitt nur einige Sekunden erfordert, wobei der Materialsansport während der Schnittdauer unterbrochen werden kann.

Statt in horizontaler Lage kann die Anlage auch in vertikaler Richtung arbeitend angeordnet sein. Man kann die Anlage auch in jedem Winkel zwischen und ¹HV zur Horizontalen liegend vorsehen. Durch die Art der Benetzung des Fasermaterials ist man von der Winkellage der Anlage bei stets gleich guten Ergebnissen unabhängig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen aus mit Fasern verstärktem Kunstharz, wie Polyesterharz od. dgl., bei dem die faserigen Stränge und/oder Matten und/oder Gewebebahnen der Verstärkungseinlage von verschiedenen Abzugsvorrichtungen kommend vor einem Formkanal zusammenlaufen und beim Hindurehziehen durch den Formkanal durch Injektion des vorgewärmten Harzes getränkt werden und bei dem danach die Härtung des Harzes in der Wärme erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die noch trockene Verstärkungseinlage innerhalb des Formkanals zur Fixierung der Ver-Stärkungsfasern bis auf etwa die Temperatur des flüssigen Harzes vorgewärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zuzuführende Harz auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die nur wenig ao unter oder in der gleichen Höhe wie die Härtetemperatur liegt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem den Formkanal enthaltenden Block, der mil einer Injektionsleitung für das flüssige Harz verbunden ist. mit einer Zuführungsvorrichtung für das Verstärkungsmaterial, mit einer Abzugsvorrichtung für das erhärtete oder erhärtende Profil ur. ' mit einer die aus verschietler.cn Richtungen züge; jhr- 3« ten Teile der Verstärkungseinlage entsprechend ihrer endgültigen Lage innerhalb des Profüquerschniltes in den Foimkanal einführenden Führungsvoirichtung, dadurch lie-kc-im/eichne:. daß am Eingang des Formkanals, d. h. im Bereich der 3i Formgebungssirecke eine Heizvorrichtung voigesehen ist.

11 f Hip Verstärkungsfasern einen Block, " t-ΐηΐ Zonm aLcchsdnd geheizt und g_;-

S¹¹S 3d r Block enthält !njek.ionsstenen an