DE2300278C2

DE2300278C2 - Form zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers

Info

Publication number: DE2300278C2
Application number: DE19732300278
Authority: DE
Inventors: Arthur J. Cleveland Ohio Wiltshire
Original assignee: STRUCTURAL FIBERS Inc CHARDON OHIO US
Current assignee: STRUCTURAL FIBERS Inc CHARDON OHIO US
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-01-04
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2300278A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bei einer bekannten Form dieser Art (US-PS 31 37 898) ist die Druckmittel-Zuführleilung in einem Haltekörper angeordnet, und weist ein mit einem Schraubgewinde aus dem Deckel herausragendes Ende auf, das mit Hilfe eines Schraubkörpers in Anlage mit einer Ringschulter an einer Öffnung des Deckels der Form gebracht werden kann, bevor der Beutel aufgebläht wird. Über einen Ringvorsprung am unteren Ende des Haltekörpers wird dabei ferner ein tellerförmiges Verstärkungsglicd mit einer zentralen Öffnung angeordnet, das sich zwischen der Außenwand des Beutels und der Innenwand des Oberteils des Verstärkungskörpers befindet, um die Endkappe des Verstärkungskörpers beim Expandieren des Beutels möglichst gleichmäßig zusammendrücken zu können.

Dabei wird noch als nachteilig angesehen, daß ein zusätzliches tellerförmiges Verstärkungsstück erforderlich ist, und daß die Lebensdauer des Beutels verhältnismäßig gering ist, so daß dieser nach der Herstellung von etwa 50 Kunststoffhohlkörpern durch einen neuen Beutel ersetzt werden muß.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Form der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einerseits die obere F.ndkappe möglichst gleichförmig zusammengedrückt werden kann, und daß andererseiis das flexible Material des Beutels im Bereich der Befestigung an dem Haltekörper geringeren Dehnungsbeanspruchungen unterworfen wird, so daß eine höhere Lebensdauer des aufblähbaren Beutels erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch den Gegenstand des Patentanspruchs I gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der IJnteransprüche.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Form zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers,

ίο Fig.2 einen vergrößerten Teilschnitt des Ausführungsbeispiels in F i g. 1 vor dem Aufblasen des Beutels; und

F i g. 3 eine F i g. 2 entsprechende Schnittansicht nach dem Aufblasen des Beutels.

ti Die in F i g. 1 dargestellte Form zur Herstellung eines fc serverstärkten Kunststoffhohlkörpers weist einen hohlzylindrischen Mittelteil 12 und entfernbare Deckel 13, 14 auf. An den Deckeln sind Flansche 16 mit Dichtungsringen 17 vorgesehen, die an dem unteren beziehungsweise oberen Ringflansch 15 an dem Mittelteil 12 befestigt sind. Die Deckel besitzen eine haibkugclförrnige oder sonstige bei Druckbehältern übliche Form.

Ein aufblähbarer Beutel 18 aus Chloropren (z. B.

Neopren) zum Andrücken eines vorgeformten Verstärkungskörpers gegen die Innenwand der Form ist am unteren Ende eines an dem Deckel 13 angeordneten Haitekörpers 30 befestigt, der durch eine öffnung 29 in den Verstärkungskörper vorragt und in dem eine

jo Druckmittel-Zuführleitung 19 angeordnet ist, über die eine Zufuhr von Druckmittel in den Innenraum des Beutels 18 erfolgen kann.

Der Haltekörper 30 ist zylindrisch ausgebildet und mit einer Bohrung 22 in dem Deckel 13 mindestens

J5 entlang einer Strecke gleitend verschiebbar angeordnet, die gleich der Verringerung der Dicke des oberen Endes 28 des Verstärkungskörpers im zusammengedrückten Zustand ist.

Die Zuführleitung 19 ist mit den Beutel 18 mit Hilfe

4ü einer Klemmeinrichtung 20 verbuncwP. und ragt nach außen durch eine Bohrung 21 in einem Verbindungsstück 23 vor, das einen Ringflansch 25 aufweist und mit Schrauben 26 mit der Oberseite des Deckels 13 verschraubt ist. Das untere Ende des Verbindungsstücks

ij 23 sitzt in einer Bohrung 24 in dem Deckel 13 und weist eine zentrale Gegenbohrung 22 auf. deren Durchmesser größer als derjenige der Öffnung 21 ist, so daß an dem Verbindungsstück ein Anschlag 46 ausgebildet ist.

Der dargestellte vorgeformte Verstärkungskörper aus Faservliesmaterial besteht aus einem Bodenteil 27 und einer Endkappe 28. Vorzugsweise wird der Verstärkungskörper entsprechend einem aus der US-PS 36 ?4 002 bekannten Verfahren hergestellt. Nach dem Einsetzen des Bodenteils 27 wird die eine zentrale

r> Öffnung 29 aufweisende Endkappe 28 auf den Haltekörper 30 aufgeschoben. Zweckmäßigerweise wird entlang dem Umfang des Haltekörpers 30 ein Dichtungsring 55 gleitend verschiebbar angeordnet, der entlang der oberen Umrandung der öffnung 29 in dem Verstärkungskörper angreift, um zunächst die Endkappe 28 in Anlage mit der Oberfläche des Beutels 18 zu hallen.

Der Haltekörper 30 weist einen derartigen Außendiirchmesser auf. daß er in der Bohrung 22 gleitend

»~. verschiebbar ist. Der Haltekörper 30 hat tine zentrale Bohrung 31. an clic eine untere Gegenbohrung 32 und eine obere Gcgcnbohriing 3.3 angrenzt. Die Klemmeinrichtung 20 zur Befestigung der Zuführleitung 19 an dem

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Beutel 18 wird durch einen Ringflansch 34 am unteren Ende der Zuführleitung 19 und eine auf ein Außengewinde der Zuführleitung aufgeschraubte Gewindehülse 35 gebildet, die im angezogenen Zustand die Umrandung der Öffnung des Beutels 18 über eine Unterlegscheibe 36 gegen den Ringflansch 34 andrückt. Der Haltekörper 30 ist durch eine Mutter 37, die über eine Unterlegscheibe 38 an einer Schulter über der Bohrung 31 angreift, an der Zuführleitung 19 befestigt. Durch das Anziehen der Msiter 37 wird eine Dichtung 39 über der unteren Unterlegscheibe 36 abdichtend angepreßt.

Nach Anordnung der an dem Haltekörper 30 befestigten Endkappe 28 in der in Fig. 1 dargestellten Lage wird der Deckel 13 aufgelegt und angeschraubt, so daß sich die in F i g. 1 und 2 dargestellte Lage ergibt, in welcher die Endkappe 28 zentriert und anliegend an die obere Umrandung des Beutels 18 gehaltert wird, Das Einführen des oberen Endes des Haltekörpers 30 in die Bohrung 22 kann dadurch vereinfacht werden, daß am oberen Ende des Haltekörpers 30 eine konische Verjüngung 40 ausgebildet ist

Anschiießend wird der Beute! 18 mit einem Druck von beispielsweise 1,75 kg/cm² aufgebläht, da.ijit er an der gesamten Innenfläche des Verstärkungskörpers aus Faservliesmaterial dieses zusammendrückend anliegt. Bei der Druckzufuhr wird der Haltekörper 30 in die in Fig.3 dargestellte Lage hochgeschoben, bis er mit seiner Oberfläche 45 gegen den Anschlag 46 an dem Verbindungsstück 23 anschlägt. In dem Beutel wird ein so hoher Überdruck aufgebaut, daß der vorgeformte Verstärkungskörper aus Faservliesmaterial auf seine endgültige Wandstärke zusammengepreßt wird. Die axiale Länge der Bohrung 22 und des Haltekörpers 33 werden deshalb so gewählt, daß der Haltekörper 30 mindestens entlang einer Strecke gleitend verschiebbar ist, die gleich der Verringerung der Dicke des oberen Endes 28 des Verstärkungskörpers im zusammengepreßten Zustand ist. Dadurch ist gewährleistet, daß der Beutel 18 im Bereich des oberen Endes 28 des Verstärkungskörpers, der an den Haltekörper 30 angrenzt, keinen wesentlichen Dehnungsbeanspruchungen unterworfen wird, die zu einer beträchtlichen Verkürzung der Lebensdauer des Beutels führen könnten.

Wenn der Haltekörper 30 von der in Fig.2 dargestellten Lage in die in Fig.3 dargestellte Lage gelangt, wird der Dichtungsring 55 zu einem Sitz 56 (Fig.2) vorgeschoben, der am unteren Ende der

κι Bohrung 22 ausgebildet ist. Nach dem Anschlag des Dichtungsrings 55 gegen den Sitz 56 kann der Verstärkungskörper weiter bis zu seiner endgültigen Wandstärke zusammengedrückt werden, bis die Oberfläche 45 des Haltekörpers 30 gegen den Anschlag 46 anschlägt.

Dann wird flüssiges Harz, das bei einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur aushärtet, durch eine Leitung 50 (Fig. 1) zugeführt. Die zuzuführende Harzmenge wird derart ausgewählt, daß alle Lücken

j₀ zwischen den Fasern ausgefüllt werden können. Vorzugsweise wird eine etwas größere Harzmenge zugeführt, damit alle in den Lücken zwischen den Fasern enthaltene Luft verdrängt wird. Die überschüssige Harzmenge kann durch einen Kanal 51 in dem Verbindungsstück 23 abfließen. Durch den Dichtungsring 55 wird dabei verhindert, daß flüssiges Harz die Gleitfläche des Haltekörpers 30 verschmutzen kann. Nach dem Verdrängen der Luft aus den Lücken zwischen den Fasern werden die Leitung 50 und der

jo Kanal 51 abgesperrt und der Überdruck in dem Beutel 18 noch während einer gewissen Zeitspanne aufrecht erhalten, um eine gleichmäßige Verteilung des Harzes zu erzielen. Anschließend erfolgt im allgemeinen eine Erhitzung der Form 12, um das Harz unter Beibehaltung

J> des Überdrucks auszuhärten. Nach dem Aushärten wird die Zuführleitung 19 entlüftet. Nach Entfernung des Deckels 13 kann der Beutel 18 zusammen mit dem Haltekörper 30 aus dem fertiggestellten Kunststofihohlkörper durch die Öffnung 29 herausgezogen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Form zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers durch Ausfüllen der Lücken zwischen den Fasern eines vorgeformten Verstärkungskörpers aus Faservliesmatenal, mit einem aufblähbaren Beutel zum Andrücken des Verstärkungskörpers gegen die Innenwand der, einen abnehmbaren Deckel aufweisenden Form, welcher Beutel am unteren Ende eines am Deckel angeordneten Haltekörpers befestigt ist, der durch eine öffnung in den Verstärkungskörper vorragt und in dem eine Druckmittel-Zuführleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (30) zylindrisch ausgebildet und in einer Bohrung (22) in dem Deckel (13) mindestens entlang einer Strecke gleitend verschiebbar angeordnet ist, die gleich der Verringerung der Dicke des oberen Endes (28) des Verstärkungskörpers im zusammengepreßten Zustand ist.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem Umfang des Haitekörpers (30) ein Ring (55) gleitend verschiebbar angeordnet ist, der entlang der oberen Umrandung der öffnung (29) in dem Verstärkungskörper angreift, und daß am unteren Ende der Bohrung (22) eine Sitzfläche (56) für den Ring (55) vorgesehen ist.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Bohrung (22) ein die Verschiebungsstrecke des Haltekörpers (30) begrenzender Anschlag (46) vorgesehen ist.