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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von länglichen, nahtlosen
Kunststoffplatten Besonders beim industriellen Hausbau, also beim Fertighausbau,
besteht ein Wunsch nach länglichen, nahtlosen, glasfiberverstärkten Kunststoffplatten.
Derartige nahtlose Platten werden zu Baueinheiten verarbeitet, die ein Paar im Abstand
voneinander angeordnete Platten enthalten, die mit einem Kern aus geschäumtem Kunststoff
verbunden sind. In diese Baueinheiten werden Fenster-, TUr- und andere oeffnungen
geschnitten.
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FUr ein typisches einstöckiges Einfamilienhaus sind fUr den äußeren
Aufbau mit Vorder- und RUckwänden, einander gegenUberliegenden Seitenwänden, Boden-
und zwei Dachelementen lediglich sieben Baueinheiten erforderlich, wobei noch einfachere
Anordnungen niöglich sind.
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Die Baueinheiten können im zusammengelegten Zustand transportiert
und von vier Arbeitern in etwa zweieinhalb Stunden zusammengesetzt werden.
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In die Baueinheiten können zur schnellen Verbindung der durch das
Betonfundament führenden Versorgungsleitungen Leitungen für Elektricität und Abwasser
eingeformt werden.
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Bisher ließen sich die für derartige Baueinheiten verwendeten glasfiberverstärkten
Kunststoffplatten nicht vernünftig herstellen, da sie ohne Nähte bzw. Verbindungskanten
nicht groß genug hergestellt werden konnten. Derartige Verbindungsbereiche mußten
sehr zeitraubend umwickelt werden, um sie möglichst auch unsichtbar zu machen. Häufig
wurde die Umwicklung mit der Zeit beschädigt oder bei extremen Wetterbedingungen
zerstört.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung besonders langer, nahtloser, glas fiberverstärkter Kunststoffplatten,
insbesondere zur Verwendung in derartigen Baueinheiten zu schaffen.
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Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von glasfiberverstärkten
Kunststotfplatten wurde ein Harz und ein zugehöriger Katalysator von Hand auf eine
flache Formfläche gesprüht, während Abschnitte von Olasfiberrasern in das noch ungehärtete
Harz gesprüht wurden.
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Um Platten einer Länge von 15 - 3o m und einer Breite von 7,5 m herzustellen,
war ein Gestell erforderlich, auf dem eine große Anzahl von Personen mit jeweils
einer Hand-Sprüh-Pistole zum Sprühen auf die Formfläche stehen konnte. Andere Arbeitskräfte
waren erforderlich, um Glas fieber auf die gesprühte Oberfläche zu schütten, und
weitere Arbeitskräfte mußten Glasfiber in den klebrigen und nicht ausgehärteten
Kunststoff rollen.
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Offensichtlich ist eine derartige Handarbeit völlig unbefriedigend,
da ein Erzeugnis hergestellt wurde, dessen Stärke und Zusammensetzung sich bei schwankenden
Eigenschaften sehr stark änderte. Ferner war für die Herstellung einer Platte von
15 - 3o m Länge und 7,5 m Breite eine Gruppe von etw 25 Arbeitskräften einige Stunden
tätig. Dies war wirtschaftlich unbrauchbar.
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Um eine gleichmäßige Qualität und gleichmäßige Eigenschaften zu erzielen,
mußte die das Harz und den Katalysator sowie Glasfibe#versprühende Düse mit verhältnismäßig
konstanter Geschwindigkeit bewegt werden. Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen
eine sich hin und her bewegende Düse verwendet wird, jedoch mußten die Platten oder
Formen zur Verteilung von Harz, Katalysator und Glasfiber unter der sich hin und
her bewegenden Düse bewegt werden.
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Bei einer derartigen Anordnung wird zur Herstellung von Platten mit
einer Länge von 30 m oder mehr ein Gebäude benötigt, das zweieinhalb Mal so lang
ist wie die Platte, so daß diese Anordnungen nicht wirtschaftlich verwendbar waren.
Außerdem waren keine Einrichtungen vorgesehen, um die Platte unter der Düse mit
konstanter Geschwindigkeit zu bewegen, wodurch Schwankungen in der Stärke und der
Zusammensetzung auftraten.
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Ferner ließen sich Platten dieser Größe überhaupt nur schwer unter
einer Düse entlang bewegen, ohne daß dazu extrem teure und große Trägereinrichtungen
verwendet werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen,
um auf einfache und wirtschaftliche Weise sehr große Kunststoffplatten herzustellen,
die gleichmäßig in der Stärke und ihrer Zusammensetzung sind und keine Schwankungen
ihrer Eigenschaften aufweisen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zusammengefaßter
Strahl aus Harz und zugehörigem Katalysator mit darin enthaltenen Glasfiberfasern
gegen eine Form gelenkt wird, daß der Strahl mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit
in einer im allgemeinen parallel zur Form liegenden Ebene in einem Abstand der mindestens
gleich der gewünschten Breite der Platte ist verhältnismäßig schnell quer über die
Form
hin und her bewegt wird, wobei die Verweilzeit an den Umkehrpunkten der Bewegung
minimal ist, daß der Strahl gleichzeitig verhältnismäßig langsam mit einer zusätzlichen
konstanten Geschwindigkeit über eine Strecke, die mindestens gleich der gewünschten
Länge der Platte ist, in Längsrichtung über die Form bewegt wird und daß das versprühte
Material in der Form aushärtet.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von
länglichen, nahtlosen, glasfiberverstärkten Kunststoffplatten, die sich auszeichnet
durch eine längliche, im wesentlichen ebene Form, durch einen mit im wesentlichen
konstanter Geschwindigkeit in Längsrichtung entlang der Form bewegbaren Schlitten,
durch einen sich quer über die Form erstreckenden, am Schlitten angebrachten Träger,
entlang dem eine Düsenanordnung in einer Ebene parallel zur Ebene der Form mit im
wesentlichen konstanter Geschwindigkeit und minimaler Verweilzeiten an den Umkehrpunkten
der Bewegung hin-und herbewegbar ist, durch eine in der Düsenanordnung vorgesehen
Düse zur Zufuhr eines Strahls konstanter Strömungsgeschwindigkeit aus Harz und einem
zugehörigen Katalysator zur Form sowie durch eine Einrichtung zur Zufuhr von Glasfiberfasern
zum Strahl.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel
in perspektivischer Darstellung zeigenden Figur näher erläutert.
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Die dargestellte Vorrichtung zur Herstellung länglicher, nahtloser,
glasfiberverstärkter Kunststoffplatten enthält einen Formtisch 11 mit einer im allgemeinen
ebenen Oberfläche 12 sowie einem Paar nach oben gerichteter seitlicher Stege 13
und 14.
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Ein Paar Schlitten 15 und 16 ist auf einem Paar im Abstand voneinander
angeordneter paralleler Schienen 17 und 18 befestigt, die sich an einer Seite des
Formtisches 11 parallel zu dessen Längsachse erstrecken. Eine andere parallel zu
den Schienen 17 und 18 verlaufende Schiene 19 befindet sich an der gegenüberliegenden
Seite des Formtisches 11, um die gegen überliegenden Seiten der beiden Schlitten
15 und 16 aufzunehmen.
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Die Schlitten 15 und 16 sind beinahe identisch, jedoch hat der Schlitten
16 eine Einrichtung zur Zufuhr von Glasfiberfasern zu einer Düsenanordnung, während
der Schlitten 15 nur eine Düsenanordnung zur Abgabe eines Harzes und eines geeigneten
Katalysators enthält.
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Der Schlitten 15 weist eine auf auf den Schienen 18 und 19 laufenden
Rädern ( nicht gezeigt ) befestigte Plattform 20 auf. Ein mit Rädern am Boden versehener
Laufwagen 21 bewegt sich auf der Schiene 19 an der gegenüberliegenden Seite des
Formtisches 11.
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Eine nach oben gerichtete Stütze 22 ist an der Plattform 20 befestigt,
während eine zweite nach oben gerichtete Stütze 23 auf dem Laufwagen 21 angebracht
ist. Uber den oberen Enden der Stützen 22 und 23 ist ein Träger 24 befestigt, der
sich in einer Ebene parallel zur oberen Fläche 12 des Formtisches 11 erstreckt.
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Am Träger 24 ist eine Düsenanordnung 25 hin- und herverschiebbar befestigt.
Ein Harzvorratsbehälter 26, der auf der Plattform 20 angebracht ist, ist über entsprechende
Leitungen und ein Steuerpult 27 sowie über Schläuche 28 mit einer Düse 29 der Düsenanordnung
25 verbunden. In gleicher Weise ist ein Katalysatorbehälter 30 auf der Plattform
20 befestigt und über entsprechende Leitungen und das Steuerpult 27 mit der Düse
29 verbunden.
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Das Steuerpult dient zur Steuerung der Geschwindigkeit der Hin- und
Herbewegung der Düsenanordnung 25 sowie der Strömungsgeschwindigkeit für die Abgabe
von Harz und Katalysator durch die Düse 29.
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Der Schlitten 16 weist eine von auf den Schienen 18 und 19 laufenden
Rädern getragene Plattform 31 auf, und an der gegenüberliegenden Seite des# Formtisches
11 läuft auf in Berührung mit der Schiene 19 stehenden Rädern ein Laufwagen 32.
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Eine senkrechte Stütze 33 ist auf der Plattform 31 und eine senkrechte
Stütze 34 auf dem Laufwagen 32 befestigt. An den oberen Enden der Stützen 33 und
34 ist ein Träger 35 angebracht, der eine hin- und herbewegbare Düsenanordnung 36
trägt.
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Auf der Plattform 31 befindet sich ein Vorratsbehälter für Harz 37
und ein Vorratsbehälter für Glasfibergarn 38.
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Das Harz wird über entsprechende Leitungen und ein Steuerpult 39 und
einen Schlauch 40 der Düsenanordnung 36 zugeführt. In gleicher Weise gelangt das
Glasfibergarn aus dem Behälter 38 über eine darüberliegende Halterung 41 zur Düsenanorndung
36, wo es in feine Abschnitte zerhackt und in den aus der Düsenanordnung austretenden
Strahl eingebracht wird.
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Die Schlitten 15 und 16 werden jeweils von Motoren getrieben, die
unter den Plattformen 20 und 31 befestigt sind. Diese Motoren treiben Zahnräder,
die in Eingriff mit einer sich entlang dem Boden nahe der Schiene 18 erstreckenden
Kette 42 sind. Eine Leistungsübertragungswelle erstreckt sich unter eine Plattform
43 auf dem Schlitten 15 und eine Plattform 44 auf dem Schlitten 16 zu entsprechenden
Zahnrädern des jeweiligen Laufwagens 21 und 32, die in Eingriff mit einer anderen
Kette 43 an der gegenüberliegenden Seite des Formtisches 11 sind.
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Ein oben hängendes Kabel 44 trägt eine elektrische Versorgungsleitung
45 zur Speisung des Schlittens 15.
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Ein entsprechendes Kabel 46 trägt eine Versorgungsleitung 47 für den
Schlitten 16.
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Im Betrieb wird der Schlitten 15 entlang der Schienen 17, 18 und 19
bewegt, bis sich die Düse 29 über dem Ende der oberen Fläche 12 des Formtisches
11 befindet. Die Harz-und Katalysatorzuführung wird eingeschaltet, so daß ein Strahl
aus Harz und Katalysator durch die Düse 29 austritt.
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Gleichzeitig wird die Düse 29 entlang dem Träger 24 hin-und herbewegt,
wobei an den Umkehrpunkten der Bewegung an gegenüberliegenden Seiten des Trägers
eine minimale Verweilzeit vorgesehen ist. Gleichzeitig mit der Hin- und Herbewegung
der Düse 29 wird der Schlitten 15 langsam entlang den Schienen 17, 18 und 19 parallel
zur Längsachse des Formtisches 11 bewegt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens
15 ist bezogen auf die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Düse 29 verhältnismäßig
gering, so daß eine erhebliche Uberlappung des Sprühbereiches der Düse auf der oberen
Fläche 12 der Form 11 auftritt.
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Harz und Katalysator werden dauernd aus der Düse 29 versprüht, während
sich der Schlitten 15 von einem Ende des Formtisches 11 zum anderen Ende bewegt,
wodurch eine Gel-Schicht aus Kunststoff auf der oberen Fläche 12 entsteht. Diese
Gel-Schicht dient als glatte Außenfläche der glasfiberverstärkten Kunststoffplatte.
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Nach dem Aufbringen der Gel-Schicht auf die obere Fläche 12 wird der
Schlitten 16 über das vordere Ende des Formtisches 11 gebracht. Wie die Düse 29
wird die Düsenanordnung 36 entlang dem Träger 35 hin- und herbewegt, während aus
ihrer Düse Harz und Katalysator versprüht wird. Gleichzeitig werden mittels einer
Zerhackereinrichtung Glasfiberfasern aus dem kontinuierlich über das Gestell 41
zugeführten Garn hergestellt, und die feingeschnittenen Fasern werden in den Strahl
aus Harz und Katalysator gebracht.
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Die Steuerpulte 27 und 39 auf den Schlitten 15 und 16 enthalten jeweils
hydraulische und pneumatische Einrichtungen, um der jeweiligen Düse Katalysator
und Harz zuzuführen. Am Schlitten 16 ist außerdem eine pneumatische Einrichtung
zum Antrieb eines pneumatischen Motors für das Schneidwerkzeug zum Zerschneiden
des Glasfibergarns und damit zur Erzeugung von feingeschnittenen Glasfiberfasern
vorgesehen. Die Motoren sind an den Düsenanordnungen befestigt.
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Ferner sind Einrichtungen zur Steuerung der Geschwindigkeit der Abgabe
von Katalysator und Harz sowie zur Steuerung der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung
der Düsen und auch der Geschwindigkeit der Bewegung der Schlitten vorgesehen.
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Durch Anpassung der Strömungsgeschwindigkeit von Katalysator und Harz
sowie der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung und der Geschwindigkeit der Längsbewegung
kann die Stärke der
herzustellenden Platte gesteuert werden. Ferner
wird bei dem Schlitten 16 die Arbeitsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeuges für das
Glasfibergarn so gesteuert, daß die dem Strahl aus Katalysator und Harz zugeführte
Glasfibermenge reguliert wird.