DE3886188T2

DE3886188T2 - Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen Formmassen.

Info

Publication number: DE3886188T2
Application number: DE3886188T
Authority: DE
Inventors: Masaru Aoki; Masayuki Kurita; Yasuhiro Tsujimoto
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2008-12-29
Also published as: DE3886188D1; EP0322874A2; JPH01171907A; US4950353A; EP0322874B1; JPH0818335B2; EP0322874A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung einer Bahn einer Formmasse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigem GFK-Formmaterial (glasfaserverstärkter Kunststoff), indem zwischen zwei Harzschichten bzw. Harzfolien eine durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung bestehend aus einem festen Stoff, beispielsweise Glasfasern, und aus einem flüssigen Stoff, beispielsweise Harz, eingebracht wird. Besonders geeignet ist die Vorrichtung für die Herstellung von dicken und breiten Formmassen (im folgenden TMC genannt) wegen des Dickenausgleichs über die Breite.
Eine Vorrichtung, wie sie in dem vor dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 stehenden Satz definiert ist, ist aus DE-A 2 501 941 bekannt. Eine ähnliche Vorrichtung wie die in den Fig. 7 und 8 abgebildete ist bereits bekannt und wird für die Herstellung von plattenförmigem GFK-Material dieser Art eingesetzt. In den Zeichnungen werden durchgängig folgende Bezugszeichen verwendet: A für Glasfaserstränge, B für ein pastenartiges flüssiges Material bestehend aus Harzbestandteilen oder dergleichen, C und C' für Schichten, beispielsweise Polyethylenfolien. In einem ersten Schritt werden die Glasfaserstränge A von einer Schneideeinrichtung 1 in Stücke einer bestimmten Länge geschnitten. Anschließend werden die Glasfaserstücke auf dem flüssigen Material B verteilt, das über das Rohr 2 zur Imprägnierung auf die Mischwalzen 3 und 3' geleitet wird. Beim Durchtritt zwischen den sich drehenden Mischwalzen 3 und 3' - wie gezeigt - werden die Stücke der Glasfaser A mit dem flüssigen Material getränkt. Die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung, die auf diese Weise imprägniert worden ist, wird von den Abstreifwalzen 4 und 4' abgestreift, die unter den Mischwalzen 3 und 3' angebracht sind, und fällt auf die untere Schicht C, die auf dem Förderband 5 liegt. Eine bestimmte Menge der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung wird zwischen die obere Schicht C' und die untere Schicht C gebracht, von der Formwalze 6 geformt und als plattenförmiges Produkt in einem späteren Verfahrensschritt weitertransportiert.
Wenn die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung auf die untere Schicht C fällt, die durch die Herstellungsvorrichtung oberhalb des Förderbandes 5 gehalten wird, fällt sie nicht gleichmäßig verteilt über die ganze Breite der unteren Schicht C. Vielmehr fällt in der Mitte eine größere Menge als an den Seiten, und zwar in der mit gestrichelten Linien in Fig. 6 gezeigten Verteilung, insbesondere wenn die Fallhöhe zwischen den Abstreifwalzen 4, 4' und der Schicht C groß ist. Das Produkt ist somit über die Breite der Bahn gesehen im Mittelbereich dicker als in den beiden Außenbereichen, weshalb bei den fertigen Produkten keine einheitliche Breite und Dicke erreicht werden können.
Bei Versuchen zur Lösung des vorstehend beschriebenen Problems wurde festgestellt, daß die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung gleichmäßig über die gesamte Breite der Schicht C verteilt fallen kann, wenn die Fallhöhe zwischen den Abstreifwalzen 4, 4' und der Schicht C verkürzt wird und die Schicht C unmittelbar unter den Abstreifwalzen 4, 4' liegt, wie in Fig. 9 gezeigt. Eine ähnliche Anordnung wird in der FR-A 2 571 299 gezeigt. In diesem Fall werden jedoch wegen Zwischenräumen zwischen den Abstreifwalzen 4, 4' und der Schicht C 5 bis 10% der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung nach außerhalb des Systems verteilt, was zu einem erhöhten Materialverlust und zur Verschmutzung der Seitenwand führt.
Außerdem wird bei der herkömmlichen Vorrichtung das flüssige Imprägniermaterial B den Walzen 3, 3' zugeführt, indem es aus einem Tank 8 mittels einer feststehenden Pumpe 9 unter Druck in das Zuführrohr 2 eingespeist wird, wie in Fig. 8 gezeigt. Das flüssige Material B wird dann durch Öffnungen 2a, die alle denselben Durchmesser haben und in vorgegebenem Abstand über die Länge des Rohrs 2 verteilt sind, über die Walzen 3, 3' verteilt. Dabei herrscht in dem Teil des Rohres 2, der der Pumpe 9 am nächsten liegt, ein höherer Druck als am anderen Ende des Rohres 2, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung des flüssigen Materials B führt. Das bedeutet, daß nicht über die gesamte Länge der Vorrichtung die gleiche Menge des flüssigen Materials B zugeführt wird. Diese ungleichmäßige Zufuhr des flüssigen Materials B steht der gleichmäßigen Dicke der herzustellenden Produkte entgegen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile der Fertigungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik weitgehend zu beseitigen. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Herstellung von Formmaterial in Bahnen zur Verfügung zu stellen, bei der die Fallhöhe zwischen den Abstreifwalzen und der unteren Schicht verkürzt ist, so daß eine ungleichmäßige Verteilung der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung auf der unteren Schicht vermieden wird.
Eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Herstellung von Formmaterial in Bahnen der oben beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, die eine Walze besitzt, die das Verteilen bzw. Verbreiten von Material verhindert und relativ zu den Abstreifwalzen und der Schicht so angeordnet ist, daß ein Verbreiten der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung aufgrund von Zwischenräumen zwischen den Abstreifwalzen und der unteren Schicht vermieden wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Herstellung von Formmaterial in Bahnen der oben beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, bei der durch eine Verbesserung bei den Öffnungen des Zuführrohrs in der ganzen Vorrichtung eine gleichmäßige Beschickung des flüssigen Materials über die gesamte Länge der Imprägnierwalzen möglich ist, so daß das herzustellende formmaterial in Bahnen über die gesamte Breite der Bahn eine gleichmäßige Dicke aufweist.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung einer Formmasse in Bahnen, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 bezeichneten Merkmale gekennzeichnet.
Zur Lösung der genannten und anderer Aufgaben wird entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung für die Herstellung einer Formmasse in Bahnen zur Verfügung gestellt, bei der Glasfasern und ein aus einem Harz bestehendes zähflüssiges Material zwischen einem Paar einander gegenüberstehenden Imprägnierwalzen hindurchgeführt werden und die dabei entstehende durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung aus Glasfasern und flüssigem Material von einem Paar Abstreifwalzen abgestreift wird, die in einem geringen Abstand unter den Imprägnierwalzen angeordnet sind. Die Zusammensetzung fällt auf eine untere Schicht und wird anschließend zwischen die untere und eine obere Schicht gebracht. Die untere Schicht verläuft von der Zuführseite aus nahezu horizontal, wobei direkt unter den zwei Abstreifwalzen ein Zwischenraum besteht. Auf der Zuführseite der unteren Schicht ist zwischen den Abstreifwalzen eine Walze angebracht, die verhindert, daß Material verteilt wird. Die Anordnung ist so gewählt, daß der Punkt, in dem eine gemeinsame Tangente die Zuführlinie der unteren Schicht schneidet, hinter den Walzen zur Verhinderung des Verteilens von Material liegt, wobei die Tangente die Unterseite der Walzen zur Verhinderung des Verteilens von Material und die Unterseite der Abstreifwalzen berührt. Der Durchmesser der Walze zur Verhinderung des Verteilens von Material ist so gewählt, daß sie die untere Schicht berührt oder dicht bei ihr steht und dicht bei der Imprägnierwalze auf derselben Seite steht, so daß die Walzen zur Verhinderung des Verteilens von Material verhindern, daß die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung neben die Anlage fällt.
Auf der Seite einer anderen Abstreifwalze auf der Zuführseite der oberen Schicht, die der Abstreifwalze auf der Zuführseite der unteren Schicht gegenübersteht, ist es so eingerichtet, daß die gemeinsame Tangente an der Außenseite der Imprägnierwalze auf der Seite der Abstreifwalze und die Zuführlinie der oberen Schicht, mit der die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung abgedeckt wird, sich auf der Seite der Imprägnierwalze schneiden. Die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung, die auf der Seite der Walze zu verteilen ist, wird deshalb über die obere Schicht verteilt und ragt nicht aus dem System hervor.
Die Abstreifwalze ist dicht unterhalb der Imprägnierwalze angeordnet, wobei der Zwischenraum zwischen diesen Walzen 0,05 mm bis 2 mm beträgt. Die Abstreifwalzen drehen sich jeweils mit einer Geschwindigkeit zwischen 1.000 und 10.000 min&supmin;¹ im gleichen Sinn wie die beiden Imprägnierwalzen, so daß die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung von der Oberfläche der Imprägnierwalzen abgestreift wird. Wenn die Dicke der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung, die auf die untere Schicht aufgebracht werden soll, 20 mm betragen soll, beträgt der Zwischenraum zwischen der Abstreifwalze auf der Zuführseite der unteren Schicht und der unteren Schicht etwa 20 mm, was der Dicke der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung entspricht. Der Zwischenraum zwischen der Verteilwalze, die auf der anderen Seite der Abstreifwalzen anzubringen ist, und der unteren Schicht verhindert vollständig das Verteilen der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung, wobei die gemeinsame Tangente an die Verteilwalze und die Abstreifwalze die Zuführlinie der unteren Schicht schneidet, und der Zwischenraum zwischen der Verteilwalze und der Imprägnierwalze wird verkleinert, so daß sich die Last der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung, die an beiden Walzen anhaftet, nicht übermäßig auf die Drehung der Imprägnierwalze auswirkt, um ein Verteilen der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung zu verhindern. Außerdem beträgt der Abstand zwischen der Abstreifwalze der Zuführseite der oberen Schicht und der unteren Schicht 40 mm, während der Zwischenraum zwischen der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung und der Abstreifwalze 20 mm beträgt und der Zwischenraum zwischen der Führungswalze der oberen Schicht, mit der die obere Schicht über die Oberseite der unteren Schicht geführt wird, und der unteren Schicht auf 30 mm eingestellt ist, während der Zwischenraum zwischen der gemischten und durchgekneteten Zusammensetzung und der oberen Schicht 10 mm beträgt.
Außerdem ist bei der vorliegenden Erfindung der in das Zuführrohr gebohrte Öffnungsbereich zur Zuführung des flüssigen Materials kleiner auf der Einspeisungsseite, wo im Rohr ein höherer Druck herrscht, und größer auf der entgegengesetzten Seite, wo im Rohr ein niedrigerer Druck herrscht, damit eine gleichmäßige Zuführung des flüssigen Materials über die gesamte Länge der Imprägnierwalze gegeben ist.
Die Öffnungen für das vorbezeichnete flüssige Material müssen einen Durchmesser von mindestens 0,7 mm haben, damit die Fremdkörper nicht steckenbleiben. Versuche haben ergeben, daß die Abstände zwischen den Bohrungen höchstens 10 mm betragen sollten. Ist das Zuführrohr also beispielsweise 1000 mm lang, und ist die Imprägnierwalze 1000 mm lang, werden die Bohrungen mit ø 1,9, ø 2,0 und ø 2,1 im Abstand von 3,5 mm gebohrt, wobei die Bohrungen mit unterschiedlichem Durchmesser so angeordnet werden, daß die Öffnungsfläche in Richtung des abnehmenden Druckes größer ist.
In dem bei der vorliegenden Erfindung zu verwendenden flüssigen Material sind das aus MgO-Paste (Magnesiumoxidpaste) bestehende Verdickungsmittel und verschiedene Farbstoffe in flüssiger Form vermischt mit verschiedenen Verbindungen in flüssiger Form, die folgendes enthalten: ungesättigtes Polyesterharz, flüssiges Harz wie beispielsweise eine Styrollösung von Polystyrol oder ähnlichem, ein Styrolmonomer einer Flüssigkeit, einen Füllstoff wie Calciumcarbonatteilchen, Aluminiumtrihydroxid oder ähnliches, ein Trennmittel wie Zinkstearat, Calciumstearat und dergleichen, einen Katalysator wie BPO (Benzoylperoxid)) in flüssiger oder in Pastenform, TBPB (t-Bytylperbenzoat) und dergleichen und einen Stabilisiator wie HQ (Hydroquinon) aus PBQ- (Parabenzoquinon-) Teilchen und dergleichen.
Als Verstärkungsmaterial, das auf der Imprägnierwalze mit dem flüssigen Material vermischt wird, werden Glasfasern TEX 4630 von 12 u verwendet, die in Stücke einer vorgegebenen Länge von etwa 1'' geschnitten werden.
Als obere und untere Abdeckung der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung werden Polyethylen- oder Polypropylenfolie verwendet.
Die aus der durchmischten und durchgekneteten und mit der Schicht bzw. Folie abgedeckten Zusammensetzung herzustellende Formmassenbahn ist 5 bis 10 mm dick, wobei eine Breite der TMC von 0,55 bis 1 mm angestrebt wird. Aus der plattenförmigen Formmasse werden in einem Kompressionsverfahren oder einem ähnlichen Verfahren Produkte mit unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten geformt, beispielsweise Haushaltsgegenstände, wie Badewannen, wasserdichte Pfannen, Wassertankwandungen, Balkonteile usw., Kraftfahrzeugteile, wie beispielsweise Luftspoiler, Luftansaugstutzen, Dächer, Seitenteile, Motorhauben usw., Stühle, Becher, Parabolantennen usw.
Die vorgenannten und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich; es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht wichtiger Teile von Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Rohr für die Zuführung von flüssigem Material;
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Rohrs;
Fig. 5 ein Diagramm der Durchtrittsfläche über die Länge des Rohrs;
Fig. 6 ein Diagramm, in dem die Verteilungsverhältnisse im Seitenbereich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei der herkömmlichen Vorrichtung einander gegenübergestellt sind;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der herkömmlichen Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Darstellung des herkömmlichen Rohrs für die Zuführung des flüssigen Materials; und
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung, bei der die untere Schicht unmittelbar unter der Walze angeordnet ist.
Vorab wird darauf hingewiesen, daß in allen Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine bestimmte Ausführungsform der Vorrichtung. In Fig. 1 ist eine Glasfaserschneidvorrichtung 1 drehbar am oberen Ende eines Rahmens 10 der Imprägniervorrichtung befestigt. Die Glasfaserschneidvorrichtung 1 wird von einem Motor 11 angetrieben und schneidet die Glasfasern A, die zwischen der Glasfaserschneidvorrichtung 1 und einer Gegenwalze 12 hindurchgeführt werden, in eine bestimmte Länge; die Stücke fallen auf die Imprägnierwalzen 3, 3'. Die Imprägnierwalzen 3, 3' werden von dem Motor 22 angetrieben und drehen sich, wie gezeigt, jeweils nach innen. Die Imprägnierwalzen 3, 3', die jeweils einen Durchmesser von 100 bis 1000 mm haben, haben zwischen sich bevorzugt einen Zwischenraum von etwa 2 bis 10 mm und drehen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis 200 min&supmin;¹. Zwei Zuführrohre 13, 13' für die Zufuhr des flüssigen Materials werden später beschrieben; sie sind so angeordnet, daß sie das flüssige Material B auf der Oberfläche der Imprägnierwalzen 3, 3' verteilen. Die Glasfasern werden also in dem Zwischenraum zwischen den Imprägnierwalzen 3, 3' mit dem flüssigen Material B getränkt, und die so imprägnierte durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung wandert an der Oberfläche der Imprägnierwalzen 3, 3' nach unten.
Zwei Abstreifwalzen 4, 4' sind jeweils an der Unterseite der Imprägnierwalzen 3, 3' angeordnet. Die Walzen 4 und 4' werden mit hoher Geschwindigkeit von den Motoren 14 und 15 angetrieben, und zwar in dieselbe Richtung wie die jeweils zugeordnete Imprägnierwalze 3, 3', wie durch die Pfeile in Fig. 2 angezeigt. Die Abstreifwalzen 4, 4' haben einen kleineren Durchmesser als die Imprägnierwalzen 3, 3'; ihr Durchmesser liegt zwischen etwa 50 und 200 mm. Die Drehgeschwindigkeit der Abstreifwalzen 4, 4' ist erheblich höher als die der Imprägnierwalzen 3, 3' und liegt in der Regel bei etwa 1.000 bis 10.000 min&supmin;¹. Der Zwischenraum zwischen der Imprägnierwalze 3 und der Abstreifwalze 4' beträgt normalerweise etwa 0,05 bis 2 mm. Die an der Oberfläche der Imprägnierwalzen 3, 3' zugeführte durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung wird von den Abstreifwalzen 4, 4' abgestreift und fällt auf die untere Schicht C, die von unten zugeführt wird.
Die untere Schicht C wird, wie in Fig. 2 gezeigt, unmittelbar unter den Abstreifwalzen 4, 4' über eine Führungswalze 17 zugeführt, beispielsweise von einer Abwickelmaschine 16 aus, wobei die Schicht in ihrem Verlauf um einen kleinen Winkel gegenüber einer in etwa horizontalen Linie geneigt ist. Eine Verteilwalze 18, die das Verteilen der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung verhindert, ist an der Zuführseite der unteren Schicht C, an der Außenseite der Walze 4' und an einer Stelle zwischen der Oberseite der unteren Schicht C und der Unterseite der Imprägnierwalze 3' angebracht. Der Einbauort der Verteilwalze 18 wird so gewählt, daß die gemeinsame Tangente X&sub1; an der Unterseite der Verteilwalze 18 und der Abstreifwalze 4 die Zuführlinie der unteren Schicht C in einem hinteren Punkt P&sub1; schneidet. Somit sind die Verteilwalze 18 und die untere Schicht C sehr dicht nebeneinander, oder sie berühren sich in einem Bereich, so daß es bei ihrer jeweiligen Bewegung zu keiner gegenseitigen Krafteinwirkung kommt. Der Zwischenraum zwischen der Verteilwalze 18 und der Imprägnierwalze 3' wird in einen engen Kontakt innerhalb eines Bereiches gebracht, daß bei ihrer gegenseitigen Drehung keine Kraft angewandt wird.
Die obere Schicht C' dagegen wird von einer Abwickelmaschine 19 aus über die Führungswalze 20 zugeführt, und zwar über die letzte Führungswalze 20' in Abwärtsrichtung ab der Imprägnierwalze 3 und jenseits der Abstreifwalze 4. Die Zuführung der oberen Schicht C' erfolgt bis zur letzten Führungswalze 20', und die Walzen sind so angeordnet, daß die gemeinsame Tangente X&sub2; an die Außenseite der Abstreifwalze 4 und der Imprägnierwalze 3 seitlich von der Imprägnierwalze 3 den Schnittpunkt P&sub2; hat. Die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung, die aus dem Zwischenraum zwischen der Abstreifwalze 4 auf der Zuführungsseite der oberen Schicht C' und der unteren Schicht C herausfällt, bleibt an der oberen Schicht C' haften und wird so daran gehindert, aus dem System heraus verteilt zu werden.
Wenn die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung eine Dicke von 20 mm hat, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der unteren Schicht C und den Walzen 3, 3', 18, 4, 4', 20' so eingestellt, daß der Zwischenraum a zwischen der Verteilwalze 18 und der Imprägnierwalze 3' 8 mm, der Zwischenraum b zwischen der Verteilwalze 18 und der unteren Schicht C 3 mm, der Zwischenraum c zwischen der Abstreifwalze 4' und der unteren Schicht C 20 mm, der Zwischenraum d zwischen der Abstreifwalze 4 und der unteren Schicht C 40 mm und der Zwischenraum e zwischen der Führungswalze 20' und der unteren Schicht C 30 mm betragen.
Die Zuführrohre 13, 13', die das flüssige Material B über die Imprägnierwalzen 3, 3' verteilen, weisen in Längsrichtung in zwei Reihen angeordnete Öffnungen 21 auf, die in regelmäßigem Abstand in die Rohrunterseite gegenüber den Imprägnierwalzen 3, 3' gebohrt sind, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich. Es sind drei Gruppen von Öffnungen mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser, beispielsweise ø 1,9, ø 2,0 und ø 2,1, vorhanden. Die Öffnungen 21 sind so miteinander kombiniert, daß - wie in Fig. 5 gezeigt - der Durchmesser ausgehend von der Einspeisungsseite auf der Seite der Speisepumpe (nicht abgebildet) über die Länge der Zuführrohre 13, 13' bis zum anderen Ende der Zuführrohre zunimmt. In der oben beschriebenen Weise wird über die gesamte Vorrichtung entlang der Imprägnierwalzen 3, 3' eine annähernd gleiche Menge des flüssigen Materials B verteilt,' wobei die Öffnungen 21 auf der Einspeisungsseite mit höherem Innendruck einen kleinen Durchmesser und auf der entgegengesetzten Seite, wo ein niedrigerer Druck herrscht, einen größeren Durchmesser haben.
Nach Imprägnierung entsprechend obiger Anordnung - bei Zuführung der unteren Schicht C unmittelbar unter den Abstreifwalzen 4, 4', gleichmäßiger Verteilung des flüssigen Materials B auf der Oberfläche der Imprägnierwalzen 3, 3' in axialer Richtung - können die Glasfasern, das flüssige Material und die daraus gebildete durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung weitgehend gleichmäßig über die gesamte Breite der unteren Schicht C verteilt werden. Fig. 6 zeigt die in Versuchen ermittelten Verteilungsbedingungen über die Breite bei der vorliegenden Vorrichtung in einer durchgehenden Linie an, woraus eindeutig eine wünschenswertere Verteilung zu erkennen ist als bei der herkömmlichen Vorrichtung (gestrichelte Linie).
Wenn die untere Schicht C unmittelbar unter den Abstreifwalzen 4, 4' hindurchgeführt wird, ragt wegen des Zwischenraums zwischen der Abstreifwalze 4' und der unteren Schicht C ein Teil der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung hervor. Um dieses Verteilen zu verhindern, ist jedoch an einer gemeinsamen Tangente mit der Abstreifwalze 4' über der unteren Schicht C die Verteilwalze 18 angebracht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise müssen die in die Zuführungsleitungen 13, 13' für das flüssige Material B zu bohrenden Öffnungen nicht rund sein, sondern sie können unterschiedliche Formen haben. Entlang der Leitung muß durch Änderungen bei der Öffnungsfläche entsprechend dem sich ändernden Druck in der Leitung die Verteilung einer gleichen Menge an flüssigem Material B gegeben sein.
Aus vorstehender Beschreibung geht klar hervor, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung über die gesamte Breite der unteren Schicht C gleichmäßig verteilt werden;kann, weil die untere Schicht C direkt unter den Abstreifwalzen 4, 4'' verläuft. Das Verteilen eines Teils der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung, das auftritt, wenn die untere Schicht C direkt unter den Abstreifwalzen 4, 4' angeordnet ist, wird wirksam durch das Anbringen der Verteilwalze 18 verhindert, so daß der Verlust an Rohmaterial verringert wird, wodurch auch geringere Kosten entstehen und Verunreinigungen vermieden werden. Die Verteilung des flüssigen Materials B über die Imprägnierwalzen 3, 3' erfolgt nahezu gleichmäßig über die gesamte Länge der Walzen; dadurch kann auch eine noch gleichmäßigere Verteilung der durchmischten und durchgekneteten Zusammensetzung erreicht werden. Da die durchmischte und durchgeknetete Zusammensetzung in der vorstehend beschriebenen Weise gleichmäßig über die Breite verteilt werden kann, weist das in Bahnen herzustellende Material über die gesamte Breite eine gleichmäßige Dicke auf. Gerade da es nach dem Stand der Technik bisher schwierig war, das gleiche TMC mit gleichmäßiger Dicke herzustellen, ist die vorliegende Vorrichtung von Bedeutung für die Herstellung eines TMC mit gleichmäßiger Dicke.

Claims

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen einer Bahn einer Formmasse, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine erste Einrichtung (16, 17) zum kontinuierlichen Fördern einer unteren Schicht (C) in einer Beschickungsrichtung, wobei die untere Schicht (C) sich bezüglich der Breite in seitlicher Richtung zur Beschickungsrichtung erstreckt;

eine erste und eine zweite Imprägnierwalze (3', 3), die über der unteren Schicht (C) angeordnet sind, wobei sich die erste und zweite Imprägnierwalze (3', 3) parallel zueinander erstrecken, um zwischen ihnen in seitlicher Richtung zu der Beschickungsrichtung einen Mischspalt zu definieren, wobei die erste Imprägnierwalze (3') außerdem in Verfahrensrichtung relativ zur Beschickungsrichtung vor der zweiten Imprägnierwalze (3) angeordnet ist;

eine Einrichtung (22) zum Drehen der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) in entgegengesetzten Drehrichtungen mit einer ersten Drehgeschwindigkeit;

eine erste, über der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) angeordnete Zuführungseinrichtung (13', 13) zum Zuführen eines viskosen Materials (B) und zum Abscheiden des viskosen Materials (B) entlang einer Oberfläche der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) zum Bilden einer viskosen Schicht auf der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3);

eine zweite, über der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) angeordnete Zuführungseinrichtung (1, 11, 12) zum Zuführen eines festen Materials (A) und zum Abscheiden des festen Materials auf der viskosen Schicht, die während des Drehens der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) in den Mischspalt zu fördern ist, um ein zusammengesetztes Gemisch herzustellen;

eine erste und eine zweite Abstreifwalze (4', 4), die jeweils unter der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) und über der unteren Schicht (C) angeordnet sind, wobei sich die erste Abstreifwalze (4') parallel zur ersten Imprägnierwalze (3') erstreckt, um zwischen ihnen einen ersten Spalt zu definieren, wobei sich die zweite Abstreifwalze (4) parallel zur zweiten Imprägnierwalze (3) erstreckt, um zwischen ihnen einen zweiten Spalt zu definieren;

eine Einrichtung (15, 14) zum Drehen der ersten und der zweiten Abstreifwalze (4', 4) in jeweils gleicher Drehrichtung wie die erste und die zweite Imprägnierwalze (3', 3) und mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit, die größer ist als die erste Drehgeschwindigkeit;

wobei die erste und die zweite Abstreifwalze (4', 4) jeweils so angeordnet sind, daß sie bei Drehung das Entfernen des zusammengesetzten Gemisches von der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) bewirken, wodurch das zusammengesetzte Gemisch auf der unteren Schicht (C) abgeschieden wird;

eine zweite Einrichtung (19, 20, 20') zum kontinuierlichen Fördern einer oberen Schicht (C'), so daß die obere Schicht (C') über und entlang eines Teils der unteren Schicht (C) gefördert wird, die von der ersten Einrichtung (16, 17) kontinuierlich gefördert wird;

wobei die zweite Einrichtung eine Führungswalze (20') zum Führen der oberen Schicht (C') einschließt, wobei die Führungswalze (20') in Verfahrensrichtung relativ zur Beschickungsrichtung nach der zweiten Abstreifwalze (4) unter der zweiten Imprägnierwalze (3) angeordnet ist und sich parallel dazu erstreckt, wobei die obere Schicht (C') um die Führungswalze (20') in gleicher Richtung wie die Drehrichtung der zweiten Imprägnierwalze (3) geführt ist;

gekennzeichnet durch

eine Verteilwalze (18), die in Verfahrensrichtung relativ zur Beschickungsrichtung vor der ersten Abstreifwalze (4') unter der ersten Imprägnierrolle (3') und über der unteren Schicht (C) angebracht ist, wobei die Verteilwalze (18) wesentlich näher an der ersten Imprägnierwalze (3') als an der ersten Abstreifwalze (4') angeordnet ist und sich parallel zur ersten Imprägnierwalze (3') erstreckt, um zwischen ihnen einen dritten Spalt (a) zu definieren;

eine Einrichtung zum Drehen der Verteilwalze (18) in gleicher Richtung wie die erste Imprägnierwalze (3'), um zu verhindern, daß durch die erste Abstreifwalze (4') mindestens teilweise ein Verteilen von Teilen des zusammengesetzten Gemisches bewirkt wird; und wobei

die Führungsrolle (20') wesentlich näher an der zweiten Imprägnierwalze (3) als an der zweiten Abstreifwalze (4) angeordnet ist, um zu verhindern, daß durch die zweite Abstreifwalze (4) mindestens teilweise ein Verteilen von Teilen des zusammengesetzten Gemisches bewirkt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Gerade, die durch eine gemeinsame Tangente (X1) definiert ist, die sich entlang des unteren Bereichs der Verteilwalze (18) und der ersten Abstreifwalze (4') erstreckt, die untere Schicht (C) an einem Ort (P1) in Verfahrensrichtung relativ zur Beschickungsrichtung vor der Verteilwalze (18) schneidet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sowohl die Verteilwalze (18) als auch die erste Abstreifwalze (4') näher an der unteren Schicht (C) angeordnet sind als zueinander.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Gerade, die durch eine gemeinsame Tangente (X2) an die zweite Abstreifwalze (4) und an die zweite Imprägnierwalze (3) definiert ist, sich oberhalb der Führungswalze (20') erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Distanz (b), die sich von der Verteilwalze (18) zur unteren Schicht (C) erstreckt, etwa 3 mm beträgt und eine Distanz (c), die sich von der ersten Abstreifwalze (4') zur unteren Schicht (C) erstreckt, etwa 20 mm beträgt und eine Distanz (d), die sich von der zweiten Abstreifwalze (4) zur unteren Schicht (C) erstreckt, etwa 40 mm beträgt und eine Distanz (e), die sich von der Führungswalze (20') zur unteren Schicht (C) erstreckt, etwa 30 mm beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei der Mischspalt zwischen 2 und 10 mm beträgt und der erste Spalt und der zweite Spalt zwischen 0,05 und 2 mm betragen und der dritte Spalt (a) etwa 8 mm beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Zuführungseinrichtung (13', 13) einschließt:

eine erste und eine zweite Zuführungsleitung (13', 13), von der (denen) jede ein erstes bzw. ein zweites Ende aufweist und sich-zum Zuführen des viskosen Materials oberhalb der ersten und der zweiten Imprägnierwalze (3', 3) und im wesentlichen parallel dazu erstreckt, wobei das viskose Material in der Zuführungsleitung (13', 13) zum Definieren einer Flußrichtung vom ersten Ende zum zweiten Ende fließt; wobei die erste und die zweite Zuführungsleitung (13', 13) eine erste Anzahl Öffnungen (21) aufweisen, die sich in einer Reihe vom ersten Ende zum zweiten Ende erstrecken und eine zweite Anzahl Öffnungen, die sich in einer Reihe vom ersten zum zweiten Ende erstrecken;

wobei die Öffnungsfläche der Öffnungen (21), die dem zweiten Ende an nächsten liegen, größer ist als die Öffnungsfläche der Öffnungen, die dem ersten Ende am nächsten liegen, um den Abfall des Innendrucks in der ersten und der zweiten Zuführungsleitung (13', 13) zu kompensieren, wenn das viskose Material (B) in der Flußrichtung fließt.