DE2516209A1 - Einrichtung zum kontinuierlichen fertigen von faserverstaerkten kunststoffprofilen - Google Patents

Einrichtung zum kontinuierlichen fertigen von faserverstaerkten kunststoffprofilen

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Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D —8 MÖNCHEN 22
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraBe 10
Dr. r.r. not. W. KÖRBER * im '2966M Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
14' APril 1975
PATENTANWÄLTE
Dr.Kö/ko
ContravGs AG
CII-8o52 Zürlch/Schveiz Schaffhauserstrasse 58o
Patentanmeldung
Einrichtung zum kontinuierlichen Fertigen von faserverstärkten Kunststoff-Profilen
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von faserverstärkten Kunststoff Profilen durch Imprägnieren von Paserstoff-Matten mit flüssigem, verfestigbarem Kunststoff-Reaktionsgemisch in einer Durchlauf-Imprägniervorrichtung, der eine Transport- und Ausform-Vorrichtung zum Durchziehen, Formen und Verfestigen der imprägnierten Faserstoff-Matten nachgeordnet ist.
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Bei bekannten Einrichtungen vorstehend definierter Art werden die durchgezogenen Paserstoffmatten vor sich drehender. Imprägnierwalzen mit dem flüssigen Kunststoff-Reaktionsgemisch mit aus Düsen darauf, bzw. auch zwischen einzelne Schichten gespritztem flüssigem Kunststoff-Reaktionsgemisch in Kontakt gebracht. Weil die verwendeten Reaktionsgemische naturgemäss klebrig sind, haften sie an den Imprägnierwalzen und verfestigen sich dort mit der Zeit, sodass die Walzen bald blockiert werden und/oder aus den durchlaufenden Fasermatten Fäden erfasst und aufgewickelt werden.
Aufgabe und Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Behebung der genannten Unzulänglichkeiten durch eine wesentliche Verbesserung bzw. Neukonzeption der Durchlauf-Imprägniervorrichtung. Dabei soll im Besonderen die Verwendung beweglicher Teile, die mit dem flüssigen Kunststoff-Reaktionsgemisch in Kontakt kommen können, vermieden werden ohne dass dabei die vollständige Verdrängung der vorher in den einlaufenden Faserstoff-Matten enthaltenen Luft, bzw. die vollständige Benetzung aller Fasern mit dem flüssigen Kunststoff-Keaktionsgemisch beeinträchtigt wird.
Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist der Erfindungsgegenstand erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufimprägniervorrichtung zwei übereinander angeordnete und voneinander distanzierte im Grundriss rechteckförmige Press- und Führungsplatten umfasst, die miteinander hinter
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einer sich stetig verengernden Einlaufzone, eine Auslaufzone und beidseitig zwei an die freie Atmosphäre anschliessende Randführungszonen für die Seitenränder der durchlaufenden Paserstoff-Matten bilden und von denen die untere Pressplatte zwischen den Einlauf-, Auslauf- und den seitlichen Randführungszonen eine quer zur Durchlaufrichtung orientierte, an Zuführleitungen für unter Ueberdruck stehendes, flüssiges Kunststoff-Reaktionsgemisch angeschlossene Imprägnier-Ausnehraung enthält.
Mit Vorteil ist vorzusehen, dass die Imprägnier-Ausnehmung in der unteren Pressplatte über eine scharfkantige, gerade Stufe vom Einlaufschlitz her abfällt und dahinter asymptotisch in den Auslaufschlitz, bzw. die Auslaufzone übergeht und dass die Auslaufzone oben und unten scharfkantig nach aussen abgesetzt ist. Damit auch die laufenden Förderbänder der Transport- und Ausform-Vorrichtung nicht init flüssigem Kunststoff-Reaktionsgemisch in Kontakt gelangen können, ist davor eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung der Ober- und Unterseite der imprägnierten Paserstoff-Matte mit trockenen Beschichtungsfolien anzuordnen, sowie zusätzliche Leitplatten, die der beschichteten Paserstoffmatte anliegen. Als Beschxchtungsmaterial können im einfachsten Pail Papierbänder dienen, wenn nicht eine bleibende Bewehrung des Endproduktes z.B. mit ur-idirektionalem Glasfaser-Kunstharz-Laminat oder Metallblechen vorgesehen ist.
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Ein Ausfüh^ungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung ist halbschematisch in 4er Zeichnung dargestellt. Dabei
Fig. 1 die ganze Einrichtung in teilweise geschnittener
Seitenansicht, während
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II - II von Fig. 1 zeigt.
Mit 10 ist in Fig. 1 und in Fig. 2 eine Durchlauf-Imprägniervorrichtung bezeichnet, die dazu bestimmt und ausgebildet ist, mit Hilfe einer am Ende der Einrichtung angeordneten Transportvorrichtung 40 ab nicht dargestellten Vorratswalzen durchgezogene, beispielsweise in Schichten übereinanderliegende Faserstoff-Matten FM unter totaler LuftVerdrängung mit einem flüssigen, schäumfähigen und im Schaumzustand verfestigbaren Kunststoffreaktionsgemisch RG, beispielsweise einem Polyurethanhartschaum-Reaktionsgemisch bekannter Art, zu durchtränken.
Die Gläsfasermatten FM bestehen mit besonderem Vorteil zum Hauptanteil aus parallel zur Mattenebane versetzt und übereinander abgelegten Kreiswindungen von dünnen, langen Glasfäden, die örtlich mit einem Klebemittel, z.B. Gummilatex, miteinander verklebt sind. Die Gesamtmenge des Klebemittels soll nur etwa 4 bis 6 Gew.% des gesamten Mattengewichtes ausmachen. Das Mattengewicht beträgt vorzugsweise etwa
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50 bis 150 Gramm pro Quadratmeter und pro Millimeter Dicke. Das Klebemittel soll die Glasfäden gegen ein ungewolltes Lösen aus der Glasfasermatte während der Verarbeitung sichern. Andererseits soll schon unter relativ geringen Kräften, z.B. unter Expansionswirkung des Schäumdruckes des später darin verteilten Kunststoff-Reaktionsgemisches RG ein Dickenwachstum der Matten durch örtliche Zerreissung oder Auflösung der Verklebungsstellen zugelassen werden.
Zusätzlich kann man zusammen mit den beschriebenen Paserstoff-Matten ohne Schwierigkeiten ab besonderen Vorratswalzen ober- und unterseitig, oder als Zwischenlagen, netz- oder gewebe-artige Paserstoffbänder oder auch einzelne oder teilweise miteinander verbundene unidirektionale Faserbündel zur besonderen Verstärkung des Endproduktes in geeigneten Zonen in die Durchlauf-Imprägniervorrichtung 10 einlaufen lassen.
Die Imprägniervorrichtung 10 besteht aus einer oberen Pressplatte 101 und einer unteren Pressplatte 102, die je im Grundriss rechteckig gestaltet sind und miteinander so verbunden sind, dass sie an den beiden Seitenflanken mindestens örtlich offene, d.h. an die freie Atmosphäre anschliessende Randführungsschlitze 100 für die Seitenränder der durchlaufenden Pasermatten PM frei lassen, wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist. Zwischen einem Einlaufschlitz 11 und einem Auslaufschlitz 13 ist in der unteren Pressplatte 102 eine
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vertiefte Imprägnier-Ausnehmung 12 ausgebildet, die über Leitungen 120 mit einer Druckquelle für das flüssige Kunststoff -Reaktionsgemisch RG verbindbar ist. Sowohl vor dem Einlaufschlitz 11 als auch vor dem .Auslaufschlitz 13 durchlaufen die Faserstoffmatten PM Einlaufzonen 110 bzw. 130, welche sich in Laufrichtung stetig verengen und durch entsprechend schräg ausgebildete Leitflächen der Pressplatten 101 und 102 der Imprägniervorrichtung 10 gebildet werden. In der Einlaufzone 110 vor dem Einlaufschlitz 11 wird die ursprüngliche Schichtdicke H der einlaufenden trockenen und lufthaltigen Glasfaserschichten PM auf etwa HM, nämlich auf die lichte Höhe h der Einlauf- bzw. Auslaufschlitze 11 bzw. 13 und der Randführungsschlitze 100 verringert. Die Einlaufzone 130 im Innern der erweiterten Imprägnierausnehmung 12 vor dem Auslaufschlitz 13 verhindert ein Stauchen der Matten PM oder einzelner Glasfäden beim Eintritt in den Auslaufschlitz 13. In der Imprägnierausnehmung 12 wird, solange die Glasfasermatten PM in Richtung des ausgezogenen Pfeiles Pl durchlaufen, ein Flüssigkeitsdruck etwa im Wert von 5 bis 15 Atü durch gleichmässige Nachförderung von Reaktionsgemisch RG über die Leitungen 120 aufrechterhalten. Es wird dadurch eine vollständige Durchtränkung der sich im Bereich der Imprägnierausnehmung 12 befindlichen, komprimierten Glasfasermatten PM unter totaler Luftverdrängung in Richtung der gestrichelten Pfeile P2 aus dem Einlaufschlitz 11 und den beiden seitlichen Führungsschlitzen 100 bewirkt, sodass durch den
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Auslaufschlitz 13 ein komprimiertes, mit Ausnahme der seitlichen Führungsränder gleichmässig mit Reaktionsgemisch durchtränktes Faserband FM' austritt.
Der Flüssigkeitsdruck in der Imprägiiierausnehmung 12 soll nicht so gross sein, dass flüssiges Reaktionsgemisch aus der Einlaufzone 11 und/oder aus den seitlichen Führungsschlitzen 100 austritt, aber gross genug, dass das verwendete Reaktionsgemisch die eingeführten und komprimierten Glasfasermatten FM vollständig und homogen zu durchtränken vermag.
Gemäss Fig, 1 durchläuft das in der Imprägniervorrichtung 10 mit flüssigem Reaktionsgemisch RG durchtränkte Glasfaserband FM1 gegebenenfalls einen Ofen 20 und nachher eine Beschichtungsvorrichtung 30. Diese dient in an sich bekannter Weise dazu, die Ober- und Unterseite des Glasfaserbandes FM' mit trockenen Deckschichtfolien 31S z.B. Glasgewebe, unidirektionalem Glasfaserlaminat oder mit Metallfolien zu beschichten, wobei zum Aufdrücken Anpresswalzen und zusätzliche Leitplatten 33 dienen. Das so beschichtete Glasfaserband FM" wird durch eine bekannte Transporteinrichtung 40, umfassend obere und untere, über Walzen 41 angetriebene, endlose Förderbänder 42, die dank der vorgenommenen Beschichtung nicht mit Reaktionsgemisch benetzt werden, aus' den vorgeordneten Behandlungsvorrichtungen
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10, 20, 30 abgezogen. In dieser Transporteinrichtung 40 können in ebenfalls bekannter Weise Kühl- oder Heiz-Platten 43 eingebaut sein. Die Distanz he zwischen den am Glasfaserband PM" anliegenden Förderbandabschnitten erlaubt einem mit schäumfähigem Reaktionsgemisch imprägnierten Glasfaserband PM" ein entsprechendes Dickenwachstum während dem Durchlauf durch die Transportvorrichtung 40, die auch lang genug ist, um eine ausreichende Vorverfestigung des durchlaufenden Bandes zu sichern. Mit Hilfe von bekannten und darum nicht gezeichneten Beschneidvorrichtungen kann das Endprodukt PMe an den beiden Seitenflanken beschnitten und auf wählbare Plankenlängen abgelängt werden.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung ist zur kontinuierlichen Fertigung von beidseits beschichteten Brettern oder Balken bestimmt, deren Kern zwischen den Aussenschichten als mikrozelluläre, homogen mit einem hohen Gewichtsanteil von 20 bis 50 G% Glasfasern verstärkte Schaumstoffstruktur ausgebildet ist. Eine solche Schaumstoffstruktur kann durch entsprechende Bemessung der Enddicke he auf Raumgewichte im Bereich von 50 bis 600 Gramm pro Liter eingestellt werden und wegen seiner dank dem relativ hohen Gehalt an verstärkenden Glasfasern guten Pestigkeits- und Bearbeitungseigenschaften als ideales Kunstholz bezeichnet werden.
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Es kann auch ein flüssiges Reaktionsgemisch verwendet werden, das zu einem beispielsweise offenzelligen Weichschaum verfestigt, oder es kann ein überhaupt nicht schäumfähiges flüssiges Reaktionsgemisch verwendet werden, dessen Enddicke dann etwa gleich der lichten Weite h der Schlitze 11, 13 und 100 der Imprägniervorrichtung 10 zu wählen ist, sodass ein hochfestes starres Endprodukt etwa mit einem Raumgewicht von 1500 g/Liter entsteht.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    I.) Einrichtung zum kontinuierlichen Fertigen von faserverstärkten Kunststoff-Profilen durch Imprägnieren von Paserstoff-Matten mit flüssigem, verfestigbarem Kunststoff-Reaktionsgemisch in einer Durchlauf-Imprägniervorrichtung, der eine Transport- und Ausform-Vorrichtung zum Durchziehen, Formen und Verfestigen der imprägnierten Faserstoff-Matten nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlauf-Imprägniervorrichtung (10) zwei übereinander angeordnete und voneinander distanzierte im Grundriss rechteckförmige Press- und Führungsplatten (101, 102) umfasst, die miteinander hinter einer sich stetig verengernden Einlaufzone (11, 110), eine Auslaufzone (130, 13) und beidseitig zwei an die freie Atmosphäre anschliessende Randführungszonen (100) für die Seitenränder der durchlaufenden Faserstoff-Matten (FM) bilden und von denen die untere Pressplatte (102) zwischen den Einlauf-, Auslaufund den seitlichen Randführungszonen eine quer zur Durchlaufrichtung orientierte, an Zuführleitungen (120) für unter Ueberdruck stehendes, flüssiges Kunststoff-Reaktionsgemisch (RG) angeschlossene Imprägnier-Ausnehmung (12) enthält.
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    .l. ti
  2. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnier-Ausnehmung (12) in der unteren Pressplatte (102) über eine scharfkantige, gerade Stufe von der Einlaufzone (110, 11) her abfällt und dahinter asymptotisch in die Auslaufzone (13) übergeht.
  3. 3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufzone (13) der Durchlauf-Imprägniervorrichtung (10) oben und unten scharfkantig nach aussen abgesetzt ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 39 dadurch gekennzeichnet, dass vor der Transport- und Ausform-Vorrichtung (40) eine Vorrichtung (30) zur kontinuierlichen Beschichtung der Ober- und Unterseite des imprägnierten Paserstoff-Gebildes mit trockenen Beschichtungsfolien (3D angeordnet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Beschichtungsvorrichtung (30) und der Transport- und Ausform-Vorrichtung (40) obere und untere Leitplatten (33) dem beschichteten Paserstoffgebilde (FM") federnd anliegen.
    Der Patentanwalt
    509849/0641
    Leerseite
DE19752516209 1974-05-24 1975-04-14 Einrichtung zum kontinuierlichen Fertigen von faserverstärkten Kunststoff-Bändern oder -Platten Expired DE2516209C3 (de)

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CH710274 1974-05-24
CH710274A CH577882A5 (de) 1974-05-24 1974-05-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2516209A1 true DE2516209A1 (de) 1975-12-04
DE2516209B2 DE2516209B2 (de) 1976-11-04
DE2516209C3 DE2516209C3 (de) 1977-06-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0397505A2 (de) * 1989-05-10 1990-11-14 Neste Oy Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung faserverstärkter Werkstoffe
EP0397506A3 (de) * 1989-05-10 1991-10-02 Neste Oy Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung faserverstärkter Werkstoffe

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SU648064A3 (ru) 1979-02-15
DD118566A5 (de) 1976-03-12
JPS511578A (en) 1976-01-08
CS184780B2 (en) 1978-09-15
DE2516209B2 (de) 1976-11-04
CH577882A5 (de) 1976-07-30
JPS5314593B2 (de) 1978-05-18
CA1029909A (en) 1978-04-25
US4025256A (en) 1977-05-24
IT1038385B (it) 1979-11-20
NL7505625A (nl) 1975-11-26
GB1515863A (en) 1978-06-28
FR2271912A1 (de) 1975-12-19
ATA256375A (de) 1979-01-15
AT351756B (de) 1979-08-10
SE7504363L (sv) 1975-11-25
YU101275A (en) 1982-02-28
FR2271912B1 (de) 1979-01-05
SE414729B (sv) 1980-08-18

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