DE3930385C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Matten aus Glasfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Matten aus kurzen geschnittenen Glasfasern, insbesondere zur Bildung von Platten aus faserverstärktem Kunststoff, bestehend aus mindestens einem an einem brückenartigen Gestell quer zur zu bildenden Matte horizontal bewegbaren Schneidkopf für die Glasfasern.

Platten aus faserverstärktem Kunststoff werden derart herge­ stellt, daß zunächst textile Matten in einer vorgegebenen Größe zugeschnitten, auf einem Arbeitstisch geschichtet und mit Kunst­ stoff durchtränkt werden. Dieser Zuschneide- und Schichtungsvor­ gang nimmt eine nicht unbeachtliche Zeit in Anspruch. Insbeson­ dere dann, wenn Platten aus faserverstärktem Kunststoff ständig in unterschiedlichen Größen hergestellt werden, ist das Zuschnei­ den der textilen Matten unwirtschaftlich. Es ist daher bekannt, über dem Arbeitstisch ein brückenartiges Gestell ortsfest anzu­ ordnen, welches eine horizontale und parallel zur Oberfläche des Arbeitstisches verlaufende Führung besitzt. Auf dieser Führung ist mittels einer antreibbaren Spindel ein Schneidkopf horizon­ tal bewegbar, der die als Endlosstrang zugeführten Glasfasern in Stücke vorgegebener Länge schneidet und dieselben bei sei­ ner horizontalen Bewegung quer über den Arbeitstisch verteilt. Um auch eine Verteilung der Glasfasern in Längsrichtung des Ar­ beitstisches zu erhalten, ist der Arbeitstisch in seiner Längs­ richtung auf Rollen verfahrbar angeordnet und damit unterhalb des brückenartigen Gestells bewegbar. Hier wird eine gleichmä­ ßige Verteilung der Glasfasern über die erforderliche Fläche des Arbeitstisches errreicht. Eine solche Vorrichtung hat je­ doch den Nachteil, daß beidseitig des brückenartigen Gestells eine verhältnismäßig große Fläche frei sein muß, die der Ar­ beitstisch von seiner Ausgangsstellung auf der einen Seite des Gestells bis zu seiner Endstellung auf der anderen Seite des Gestells überfährt. Soll eine mit einer solchen Vorrichtung gefertigte Platte aus faserverstärktem Kunststoff größere Öff­ nungen aufweisen, wird die Platte zunächst vollkommen geschlos­ sen gefertigt und anschließend werden die Öffnungen geschnit­ ten. Dies ist umständlich und zeitraubend; die aus der Platte herausgeschnittenen Teile sind nicht verwertbarer Abfall. Ge­ legentlich kann es vorkommen, daß derartige Platten Bereiche aufweisen müssen, in denen die aus den Glasfasern gebildete Schicht verstärkt sein muß. Dies ist mit der bekannten Vor­ richtung ebenfalls nicht möglich.

Aus der GB-PS 1 167 552 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Platten aus geschnittenen Glasfasern zur Bildung von Plat­ ten aus faserverstärktem Kunststoff bekannt, die aus einem Schneidkopf besteht, dem Glasfaserstränge zugeführt werden. Dieser Schneidkopf ist an einem Ende eines schwenkbaren Hebels gelagert, dem ein Schwenkantrieb zugeordnet ist. Dadurch führt der Schneidkopf eine hin- und hergehende, bogenförmige Bewegung aus, bei der er die geschnittenen Glasfasern auf einer langge­ streckten, in Bewegung befindlichen Unterlage verteilt. Mit ei­ ner solchen Vorrichtung ist es nicht möglich, von Glasfasern freie Öffnungen oder flächige Verstärkungen in der Platte aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen.

Aus der DE-PS 26 40 933 ist eine Vorrichtung zum Ausbilden ei­ nes gekrümmten, faserverstärkten Kunststoffkörpers bekannt, die aus einer runden, drehbaren Plattform besteht, die unterschied­ liche Matrizen zur Bildung unterschiedlicher, faserverstärkter Vorformlinge aufnehmen kann. Oberhalb der drehbaren Plattform und damit oberhalb der Matrize befinden sich zwei Schneid- und Beschichtungseinheiten, die horizontal verfahrbar sind und über die die geschnittenen Fasern, nachdem über eine Sprühdüse Harz im Randbereich der Matrize aufgebracht wurde, in die Harz­ schicht geblasen werden. Durch Änderung der Drehgeschwindigkeit der Plattform ist es möglich, Verstärkungen im Vorformling zu erzeugen. Öffnungen im Vorformling, in deren Bereich sich keine Fasern befinden, können nicht hergestellt werden. Die vorbe­ kannte Vorrichtung dient ausschließlich zur Bildung von ge­ krümmten, faserverstärkten Kunststoffkörpern; für die Herstel­ lung von Platten, insbesondere von Großplatten mit einer Fläche bis zu 120 m², ist sie ungeeignet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Herstellung von Matten aus kurzen geschnittenen Glasfa­ sern zu schaffen, mit der es möglich ist, ohne besonderen Auf­ wand sowohl Verstärkungen als auch Öffnungen in der Platte aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen und die darüber hinaus nur einen verhältnismäßig kleinen Arbeitsraum, benötigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß mindestens zwei mit einstellbarem Abstand voneinander angeordnete Schneidköpfe an einem am brücken­ artigen Gestell horizontal verschiebbar geführten, langgestreck­ ten Träger mit einem linearen Antrieb befestigt sind und daß das Gestell über an den Fußenden befindliche Laufrollen-Fahrwerke mit einem Antrieb auf Schienen in Längsrichtung der zu bildenen Matte verfahrbar ist.

Durch diese Ausbildung der Vorrichtung ist es möglich, die Schneidköpfe für die Glasfasern so anzuordnen, daß einerseits nur die Flächen des Arbeitstisches mit geschnittenen Glasfa­ sern beschichtet werden, die tatsächlich hinterher auch an der fertigen Platte vorhanden sein müssen. In den Bereichen, in denen die Platte Öffnungen aufweisen muß, werden keine Glasfasern aufgebracht. Andererseits gibt eine bei der Bewe­ gung sich überlappende Anordnung der Schneidköpfe die Möglich­ keit, bereichsweise eine verstärkte Glasfaserschicht zu erzeu­ gen. Die ortsfeste Anordnung des Arbeitstisches und das ver­ fahrbare Gestell benötigen nur einen verhältnismäßig geringen Arbeitsraum. Dabei ist es auch möglich, das Gestell nach der Bildung einer Matte aus kurzen geschnittenen Glasfasern bzw. nach der Fertigung einer Platte an einem anderen Arbeitstisch einzusetzen. Sofern zunächst keine Platten gefertigt werden sollen, ist es möglich, die geschnittenen Glasfasern mittels eines besonderen Fixiermittels in ihrer Lage zu sichern, als Matte zwischenzuspeichern und erst später zu verwenden.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-9 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Da­ bei zeigen

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Er­ findung an einem Arbeitstisch und

Fig. 2 einen schrittweise wirkenden Antrieb der Vorrichtung der Fig. 1.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, die zur Herstellung von Matten aus kurzen geschnittenen Glasfasern für die Bildung von Platten aus faserverstärktem Kunststoff dient. Diese Vorrichtung 1 besteht aus einem brückenartigen Gestell 2, welches sich an den Enden seiner Füße 3 über zwei getrennte Laufrollen-Fahrwerke 4 auf zwei mit Abstand voneinander ange­ ordneten Laufschienen 5 abstützt. Die Laufschienen 5 können lose auf dem Boden 6 verlegt sein; es ist jedoch zweckmäßig, die Laufschienen 5 auf dem Boden 6 gegen eine unbeabsichtigte Bewegung zu sichern.

Die Laufschienen 5 befinden sich unterhalb eines Arbeitstisches 7, so daß dieselben einerseits nicht störend sind und anderer­ seits von vom Tisch 7 herabfallenden Teilen, beispielsweise Schmutz, Glasfasern oder Kunststoff, nicht beeinträchtigt wer­ den. Dies setzt jedoch voraus, daß die Enden der Füße 3 nach innen abgekröpft sind, so daß die Laufrollen-Fahrwerke 4 mit den sehr weit unterhalb der Arbeitsplatte 7 befindlichen Lauf­ schienen 5 zusammenarbeiten können. Jedes Laufrollen-Fahrwerk 4 besteht aus mindestens zwei mit Abstand voneinander angeord­ neten Laufrollen. Die Laufrollen und die Laufschienen 5 können profiliert ausgebildet sein, so daß eine gute Führung erreicht wird. Bedarfsweise können jedoch auch den Laufrollen-Fahrwerken 4 besondere, die Laufschienen 5 umgreifende Führungselemente zugeordnet sein.

Zum Verfahren des Gestells 2 auf den Laufschienen 5 ist zumin­ dest einem Fahrwerk 4 ein Antrieb 8 (Fig. 2) zugeordnet, der in diesem Ausführungsbeispiel aus vier gummibeschichteten Klemmbacken 9 besteht, die an den Enden von sich kreuzenden und gelenkig miteinander verbundenen Hebeln 10,11 angeordnet sind. Über zwei weitere Hebel 12, die einerseits gelenkig mit den Enden der Hebel 10, 11 und andererseits mit einer pneu­ matisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit 13 gelenkig verbunden sind, können die Klemmbacken 9 geöffnet und geschlos­ sen werden. Dazu greift, die Kolbenstange 14 der Kolben-Zylin­ der-Einheit 13 an der Gelenkachse der beiden Hebel 10, 11 an.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 13, die Hebel 10, 11, 12 und die Klemmbacken 9 werden von einer Platte 15 getragen, die sich bei­ spielsweise verschiebbar auf einer Laufschiene 5 abstützt. Die­ se Platte 15 kann von einer weiteren pneumatisch beaufschlagba­ ren Kolben-Zylinder-Einheit 16, die am Fahrwerk 4 fest ange­ schlossen ist, in Längsrichtung der Laufschiene 5 verschoben werden. In Abhängigkeit von der offenen oder geschlossenen Stel­ lung der Klemmbacken 9 wird bei einem Hub der Kolben-Zylinder- Einheit 16 entweder die Platte 15 mit den daran angeschlossenen Teilen oder das gesamte Gestell 2 schrittweise auf den Lauf­ schienen 5 verfahren.

An den Enden der Füße 3 ist jeweils ein Transportrollenpaar 17 vorgesehen, welches absenkbar ausgebildet ist. Über diese Transportrollenpaare 17 können die Laufollen der Fahrwerke 4 geringfügig von den Laufschienen 5 abgehoben werden. Das Ge­ stell 2 ist dann frei, beispielsweise auf einem Hallenboden, verfahrbar und kann an einem anderen Arbeitstisch 7 eingesetzt werden.

Das Gestell 2 weist in seinem oberen Bereich, also mit Abstand über der Oberfläche des Arbeitstisches 7, eine horizontal ver­ laufende Führungsleiste 18 auf, in der eine Lochschiene 19 verschiebbar geführt ist. Die Lochschiene 19 kann von einer nur angedeuteten, pneumatisch beaufschlagten Kolben-Zylinder- Einheit 20 in der Führungsleiste 18 verschoben werden. Der Loch­ schiene 19 können Endanschläge zugeordnet sein, über die die Kolben-Zylinder-Einheit 20 abschaltbar ist. An den Löchern der Lochschiene 19 sind in diesem Ausführungsbeispiel über Halte­ rungen 21 drei Schneidköpfe 22 befestigt, die zum Schneiden von endlos zugeführten Strängen aus Glasfasern dienen. Diese Schneidköpfe 22 besitzen rotierende, sternförmig angeordnete Messer, die über pneumatische Drehantriebe antreibbar sind. Bedarfsweise kann die Länge der zu schneidenden Glasfasern ein­ gestellt werden. Die Halterungen 21 sind über an sich bekannte Kuppelglieder leicht lösbar an der Lochschiene 19 befestigt, so daß dieselben bedarfsweise umgesteckt und in ihrem Abstand zu­ einander verändert werden können. Durch diese lösbare und ein­ stellbare Anordnung der Schneidköpfe ist es möglich, die ge­ schnittenen Glasfasern 23 in beliebiger Weise auf dem Arbeits­ tisch 7, zu verteilen. Dabei können Bereiche des Arbeitstisches 7 ausgewählt werden, in denen sich, Haie angedeutet, überhaupt keine geschnittenen Glasfasern befinden. Durch Überlappung der Bewegung von. Schneidköpfen 22 können Bereiche auf dem Arbeits­ tisch 7 erzeugt werden, die eine doppelte Höhe an geschnittenen Glasfasern, besitzen. Während des Schneidvorganges und der Ver­ teilung der geschnittenen Glasfasern auf dem Arbeitstisch 7 wird das Gestell 2 senkrecht zur Zeichnungsebene schrittweise verfahren, so daß die erforderliche Fläche mit geschnittenen Glasfasern abgedeckt werden kann.

Diese zunächst lose gebildeten, geschnittenen Glasfasern kön­ nen beispielsweise durch ein besonderes Fixiermittel in ihrer Lage zueinander gesichert werden, so daß eine aus kurzen Glas­ fasern gebildete Matte vom Arbeitstisch 7 entfernt, zwischen­ gelagert und später verarbeitet werden kann. Es ist jedoch vorteilhaft, auf den Arbeitstisch 7 innerhalb von Begrenzungs­ leisten 24 eine durch Vakuum aufgespannte Folie vorzusehen, auf der die geschnittenen Glasfasern verteilt werden. Sodann wird die erforderliche Menge eines flüssigen und mit einem Härter versehenen Kunststoffes aufgegeben. Dies kann in der Weise erfolgen, daß hinter dem Gestell 2 ein weiteres Gestell angeordnet ist, welches eine mit dem Kunstharz gefüllte Wanne mit Auslaßöffnungen besitzt. Dieses die Wanne aufnehmende Ge­ stell kann mit dem Gestell 2 gekoppelt sein, so daß kein wei­ terer Antrieb erforderlich ist. Anschließend wird dann der Be­ reich zwischen den Begrenzungsleisten 24 durch eine weitere Fo­ lie abgedeckt und durch ein an sich bekanntes Vakuumverfahren dringt der flüssige Kunststoff in die Hohlräume zwischen den geschnittenen Glasfasern ein und die gewünschte Platte wird gefertigt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Matten aus kurzen geschnit­ tenen Glasfasern, insbesondere zur Bildung von Platten aus faserverstärktem Kunststoff, bestehend aus mindestens einem an einem brückenartigen Gestell quer zur zu bildenden Matte horizontal bewegbaren Schneidkopf für die Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei mit einstellbarem Abstand voneinander angeordnete Schneidköpfe (22) an einem am brückenartigen Ge­ stell (2) horizontal verschiebbar geführten, langgestreckten Träger (19) mit einem linearen Antrieb (20) befestigt sind und daß das Gestell (2) über an den Fußenden (3) befindliche Laufrollen-Fahrwerke (4) mit einem Antrieb (16) auf Schienen (5) in Längsrichtung der zu bildenen Matte verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Träger (19) als Lochschiene ausgebil­ det und die Schneidköpfe (22) in den Löchern der Lochschiene befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem verschiebbaren Träger (19) einstellbare Endanschläge zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der lineare Antrieb (20) des Trägers (19) durch eine pneumatisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (16) für die Fahrwerke (4) als pneumatisch beaufschlagbarer Schrittmotor ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (16) als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, die am freien Ende ihrer Kolbenstange pneumatisch beauf­ schlagbare und beidseitig der Schiene (5) angeordnete Klemm­ backen (9) trägt.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (2) mit zusätzlichen Transportrollen (17) ausgerüstet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportrollen (17) relativ zu den Laufrollen bzw. Laufrollen-Fahrwerken (4) absenkbar ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (2) mit einem weiteren, eine Wanne aufneh­ menden Gestell kuppelbar ist.