DE4339742C2 - Vorrichtung zum Aushärten einer Bahn einer Formmasse - Google Patents

Vorrichtung zum Aushärten einer Bahn einer Formmasse

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aushärten einer Bahn einer Formmasse gemäß dem Oberbe­ griff von Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich insbesondere auf das Aushärten einer halb ausgehärteten Bahn einer Formmasse (SMC oder TMC), die hergestellt ist aus ungesättigtem Polyester- oder Epoxidharz, welches mit einer Verstärkung aus Glasfasern, Kohlenstoffasern usw. und einem Füllstoff, einem Farbstoff, einem Verdickungsmittel, einem Trennmittel und einem Zusatzstoff, wie beispielsweise einem Stoff zum Aushärten bei hoher Temperatur, imprägniert ist, wobei das Aushärten dadurch erfolgt, daß die Bahn der Formmasse erwärmt wird, nachdem sie mit einer Formvor­ richtung in die gewünschte Form gebracht worden ist, wobei die Verstär­ kungsfasern, soweit erforderlich, entsprechend ausgerichtet worden sind.
Die Druckschrift DE-AS 16 53 242, von der die Erfindung ausgeht, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Faserprodukten aus einer fortlaufenden, vorzugs­ weise aus Glasfaser bestehenden Fasermatte, die mit einem Bindemittel imprä­ gniert ist, welches aus Harz besteht. Bei dem Verfahren wird das Bindemittel durch Wärme ausgehärtet und die Fasermatte während der Aushärtung durch Anwen­ dung von Druck zu einer gewünschten Dichte und Querschnittsform komprimiert, wobei die Wärme und der Druck der Fasermatte über feststehende, geschlossene, beheizte Flächen zugeführt werden, die beide Oberflächen der Matte übergreifen. Die Matte wird durch eine Zugkraft bewegt, die an ihrem ausgehärteten Bereich angreift. Das Bindemittel wird vor dem Eintritt der Matte in die beheizte Fläche durch Wärme einer teilweisen Aushärtung - wenigsten im Bereich der beiderseiti­ gen Oberflächen - unterzogen. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Matte während der teilweisen Aushärtung des Bindemittels einer teilweisen Komprimierung unterzogen. Hierzu dienen Platten, die mit spindelbetätigten Schrauben verstellt werden können.
Die Patentschrift DD 42 973 beschreibt eine Formgeberdüse zum kontinuierli­ chen Ziehen glasfaserverstärkter Kunstharzprofile und -rohre. Die Formgeberdüse weist allseitig einstellbare Verstellbacken auf, die jederzeit auch während des Betriebs mechanisch verstellt werden können.
Die Patentschrift DE-PS 907 217 offenbart ein Verfahren zur fortlaufenden Her­ stellung und Behandlung von vorzugsweise flächigem Werkstoff, bei dem es sich insbesondere um Kunststoffe bzw. mit Kunststoff gebundene Werkstoffe handelt. Die Herstellung bzw. Behandlung erfolgt durch Polieren, Kaschieren, Mattieren, Glätten, Prägen oder andere Verformung. Bei dem Verfahren wird der zu bearbei­ tende Werkstoff zwischen zwei endlose, vorzugsweise aus Metall bestehende Bänder eingelegt und mit diesen zusammen fortlaufend in eine Behandlungszone eingeführt und dem Druck eines flüssigen oder gasförmigen Mediums unterworfen, welches gegebenenfalls auf Erweichungs- bzw. Härtungstemperatur erhitzt wurde. Es kann ein konstanter oder pulsierender Druck zur Anwendung kommen, der gleich oder größer sein kann als der bei der Verarbeitungstemperatur auftretende Dampfdruck der in dem Werkstoff enthaltenen Stoffe.
Die Patentschrift CH 605 099 beschreibt eine Vorrichtung bei einer Strang­ presse zum Aushärten und Führen der Stangen, die das Strangpressen von Abfall­ produkten der Holzindustrie betrifft. Die Vorrichtung besteht aus einem beheiz­ baren Kanal, der aus ortsfesten und beweglichgeführten Wandabschnitten gebildet wird, von denen die beweglichen Wandabschnitte an Spannelementen abgestützt sind.
In der JP-A-5 069 450, veröffentlicht am 23. März 1993, (oder der EP 0 503 554 A1, veröffentlicht am 16. September 1992; der US-Anmeldung Serial Number 849 662, eingereicht am 10. März 1992; der Patentanmeldung 81 101 852 in Taiwan, eingereicht am 11. März 1992) hat die Anmelderin bereits ein Formpreß­ verfahren für Trockenmaterial und eine trockene Formmasse unter Einsatz einer halb ausgehärteten, faserverstärkten Bahn einer Formmasse aus SMC- oder TMC-Material vorgeschlagen.
Die vorgenannte Formvorrichtung besitzt mehrere Walzen in Kombination mit entweder einer Druckform oder einer entsprechenden Anzahl Formwalzen, die übereinander angeordnet sind und zwischen sich eine Förderstrecke defi­ nieren. Während des Transports der halb ausgehärteten Bahn der Formmasse entlang der Förderstrecke durch die Walzen und die Druckform bzw. die Formwalzen werden entweder die Walzen oder die Druckform - beispielsweise die Walzen - wiederholt auf die Druckform hin und von der Druckform weg bewegt, so daß die Bahn der Formmasse die gewünschte Dicke und Form erhält und die in ihr enthaltenen Verstärkungsfasern in einer vorgegebe­ nen Richtung ausgerichtet werden. Während des Transports der Bahn der Formmasse über die Förderstrecke üben die Walzen auf die Bahn der Form­ masse einen unterschiedlichen Kompressionsdruck aus, so daß nicht nur eine Steuerung der Ausrichtung der in der Bahn der Formmasse enthaltenen Verstärkungsfasern möglich ist, sondern die Ausrichtung einen ungleichmä­ ßigen Materialfluß während der Formgebung vermeiden kann, so daß eine Formmasse mit dem gewünschten oder vorgegebenen Querschnitt erzielt wird.
Die vorgeschlagene Formvorrichtung weist eine Formvorrichtung mit Walzen und Formwalzen auf, die übereinander angeordnet sind und mit denen die einen Zusatzstoff, wie beispielsweise einen Stoff zum Aushärten bei hoher Temperatur, enthaltende Bahn der Formmasse, die sich in einem halb ausge­ härteten Zustand befindet, bei Zimmertemperatur geformt wird. Die Form­ vorrichtung besitzt außerdem eine Einrichtung zum Warmaushärten der vorgeformten Bahn der Formmasse. Die vorgeschlagene Formvorrichtung hat also das Merkmal, daß die Formgebung und das Aushärten in aufeinanderfol­ genden Schritten erfolgen und daß die Aushärteeinrichtung nur für das Aushärten eingesetzt wird.
Für die vorstehend beschriebene und bereits angemeldete Formvorrichtung werden zwei Arten von Aushärteeinrichtungen vorgeschlagen, die neben der Formeinrichtung zu montieren sind:
  • 1. Eine Preßform der Formeinrichtung wird mit der darin enthaltenen Harzmasse in die Aushärteeinrichtung gefördert, wo die Harzmasse durch Erhitzen, beispielsweise mit einer Heizeinrichtung oder mit in der Formvorrichtung verfügbarer Heißluft, während einer vorgegebenen Zeit ausgehärtet wird.
  • 2. Wie aus Fig. 12 der Zeichnungen zur JP-A-5 069 450, veröffentlicht am 23. März 1993 (oder zur EP 0 503 554 A1, veröffentlicht am 16. Sep­ tember 1992; zur US-Anmeldung Serial Number 849 662, eingereicht am 10. März 1992; oder zur Patentanmeldung 81 101 852 in Taiwan, einge­ reicht am 11. März 1992) ersichtlich, ist vor einer Schneideeinrich­ tung 7 und nächstgelegen zu einer Formeinrichtung 3, die übereinander angeordnete Walzen 1 und Formwalzen 2 aufweist, eine Aushärteein­ richtung 4 angeordnet, deren Förderstrecke 5 einen Querschnitt hat, der dem Querschnitt der Bahn der Formmasse 6 entspricht. In dieser Aushärteeinrichtung 4 sind nacheinander (ausgehend vom Eingangsbe­ reich bis zum Ausgangsbereich) ein Führungsbereich 4A, ein erster Aushärtebereich 4B, ein zweiter Aushärtebereich 4C und ein dritter Aushärtebereich 4D angeordnet. Die Förderstrecke 5 ist im Führungsbereich 4A und im ersten Aushärtebereich 4B ausreichend bemes­ sen, so daß neben der durch die Formeinrichtung vorgegebenen Außen­ linie der Bahn der Formmasse noch ein Freiraum verbleibt, während ein Teil der Förderstrecke 5 im dritten Aushärtebereich 4D für die ver­ arbeitete Bahn der Formmasse entweder etwas zu schmal oder etwas zu breit ist.
Nachdem sie in der Formeinrichtung in die gewünschte Form gebracht worden ist, wird die halb ausgehärtete Bahn der Formmasse, z. B. SMC- Material, erwärmt, damit sie ganz aushärtet. In einer Reihe von Versuchen ist jedoch festgestellt worden, wie aus Fig. 11 ersicht­ lich, daß die Bahn der Formmasse beim Aushärten dazu neigt, sich durch die Wärmeeinwirkung auszudehnen und anschließend wieder zu schrumpfen und daß die Schrumpfung ein vorgegebenes Ausmaß nicht überschreitet. Aus den im Diagramm von Fig. 11 aufgezeichneten Kurven (in durchgehenden, gestrichelten und Strich-Punkt-Linien) ist zu ersehen, daß das Ausmaß der Ausdehnung und der Schrumpfung je nach SMC-Material unterschiedlich ist. Mit anderen Worten: Die durchgehen­ de Linie zeigt eine maximale Wärmeausdehnung von 0,60 mm an, die gestrichelte Linie eine maximale Wärmeausdehnung von 0,49 mm und die Strich-Punkt-Linie eine maximale Wärmeausdehnung von 0,39 mm. Die Wärmeausdehnung ist also nicht für alle Formmassenbahnen gleich.
Die oben unter 1. vorgeschlagene Vorrichtung wird zur Herstellung eines Produkts mit vorgegebener Länge verwendet und eignet sich daher nicht zum Aushärten einer langen oder kontinuerlichen Formmassenbahn.
Auch die unter 2. vorgeschlagene Vorrichtung ist nicht einsetzbar für eine Masse, bei der der Wärmeausdehnungskoeffizient und der Wärmeschrump­ fungskoeffizient unterschiedlich sind, da der Querschnitt der Förder­ strecke, über die die Bahn der Formmasse transportiert wird, unveränder­ lich ist. Ist also der Wärmeausdehnungskoeffizient bezogen auf den Quer­ schnitt der Förderstrecke hoch, wirkt eine zu große Kraft auf die Bahn der Formmasse, während bei einem bezogen auf den Querschnitt der Förder­ strecke kleinen Wärmeschrumpfungskoeffizienten die Form nicht mit der Bahn der Formmasse in Berührung kommt, was nicht nur eine ungenügende Erwärmung der Formmasse zur Folge hat, sondern auch die Ausbildung einer glatten Oberfläche der ausgehärteten Formmasse verhindert.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu lösen und eine verbesserte Aushärtevor­ richtung zum Aushärten längerer Formmassenstücke zur Verfügung zu stel­ len, die so dimensioniert ist, daß der Wärmeausdehnung und -schrumpfung der Formmasse während des Aushärtens Rechnung getragen wird und sowohl für eine optimale Erwärmung als auch für ein hervorragendes Oberflächen­ bild der ausgehärteten Formmasse gesorgt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung weist mindestens ein Paar in der Förder­ strecke der Formmassenbahn angeordnete Formen auf. Die Formen begrenzen einen Hohlraum, durch den die im allgemeinen halb ausgehärtete und in einer Formeinrichtung vorgeformte Formmassenbahn zur Erwärmung hindurchgeführt wird. Mindestens eine dieser Formen ist beweglich, so daß der Hohlraumquerschnitt der Wärmeausdehnung und -schrumpfung der jeweili­ gen Formmasse beim Aushärten angepaßt werden kann.
Außerdem weist die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung mindestens einen ersten, einen zweiten und einen dritten Aushärtebereich auf, die jeweils übereinander angeordnete Formen aufweisen. Der erste Aushärtebereich ist neben der Formeinrichtung angeordnet und nimmt die dort austretende Formmassenbahn auf; der zweite Aushärtebereich liegt zwischen dem ersten und dem dritten Aushärtebereich. In jedem dieser Aushärtebereiche begrenzen die einander zugeordneten oberen und unteren Formen einen Hohlraum, so daß sich eine Förderstrecke ergibt, über welche die Formmassenbahn kontinuierlich gefördert wird. Der Hohlraum im ersten Aushärtebereich verjüngt sich vorzugsweise in Richtung auf den Hohlraum im zweiten Aushärtebereich. Entweder die obere oder die untere Form im zweiten Aushärtebereich ist beweglich, so daß sie sich auf die Gegenform zu und von ihr weg bewegen kann.
Das Aushärten der Formmasse kann entweder durch Erwärmen mittels einer Heizvorrichtung in den Formen oder bei Zimmertemperatur, wenn der Masse ein Zusatzstoff für das Aushärten bei Zimmertemperatur beigemischt worden ist, oder aber durch Bestrahlung mit Licht erfolgen. Jede dieser Techni­ ken kann angewendet werden, wenn die Formmasse in der Form aushärten soll, und sie sind alle zweckmäßig für Formmassen, deren Volumen sich beim Aushärten infolge der Wärmeausdehnung und -schrumpfung ändert.
Bevorzugt hat der Hohlraum im ersten Formbereich den Zugang neben der Formeinrichtung und den Ausgang weiter davon entfernt, und das Zugangs­ ende des Hohlraums im ersten Formbereich hat eine Querschnittsform, die einen Freiraum zur Bahn der Formmasse ergibt, während der Querschnitt des Ausgangsendes im wesentlichen gleich oder etwas größer ist als der er­ rechnete Querschnitt der Formmassenbahn
Der erste Aushärtebereich ist ein Bereich, in dem die Aushärtung der halb ausgehärteten Formmassenbahn eingeleitet wird, und die Wärmeausdehnung der Formmasse ist hier gering und beträgt beispielsweise etwa 0,2 mm am Zugangsende des ersten Aushärtebereichs. Wie vorstehend beschrieben, ist die Querschnittsform der Förderstrecke am Zugangsende des ersten Aushär­ tebereichs so bemessen, daß die Formmassenbahn den Querschnitt nicht ganz ausfüllt und reibungslos in die restliche Förderstrecke gleitet. Sodann wird der Querschnitt der Förderstrecke im ersten Aushärtebereich bis zum Ausgangsende kontinuierlich kleiner, so daß die Fläche der Form auf der aushärtenden Formmassenbahn aufliegt und der Querschnitt der Formmassen­ bahn schließlich weitgehend dem Querschnitt der vollständig ausgehärteten Formmassenbahn entspricht oder nur geringfügig größer ist.
Durch den am Zugangsende des ersten Aushärtebereichs gegebenen Freiraum wird die Formmassenbahn, wenn eine Heizeinrichtung vorhanden ist, durch Strahlungswärme ausgehärtet, und mit immer kleiner werdendem Freiraum wird sie, wenn sie an der Form anliegt, ausreichend erwärmt. Wie bereits erwähnt, kann das Aushärten nicht nur durch Wärmezufuhr mittels einer Heizeinrichtung, sondern auch bei Zimmertemperatur oder mit Hilfe son­ stiger das Aushärten fördernder Maßnahmen erfolgen.
Im zweiten Aushärtebereich erreicht die Wärmeausdehnung der Formmassen­ bahn ihr Maximum, woraufhin eine thermische Schrumpfung eintritt. Im zweiten Aushärtebereich hat die Formmassenbahn eine gewisse Festigkeit erreicht, so daß sich zwischen der ausgedehnten Formmassenbahn und den Formen eine so große Reibung ergibt, daß die Formmasse nicht mehr alleine durch die Kraft der Transportbewegung bewegt wird. Aus diesem Grund ist im zweiten Aushärtebereich die obere oder die untere Form relativ zur Gegenform beweglich, so daß eine Anpassung an die Wärmeausdehnung der Formmassenbahn erfolgen kann und die Formmassenbahn ohne Unterbrechung an der Form entlang gleitet.
Die bewegliche Form im zweiten Aushärtebereich wird vorzugsweise ohne oder mit geringem Druck gegen den Hohlraum gehalten, so daß sie bei einer Volumenänderung der Formmassenbahn zurückweicht, ohne auf die Formmassen­ bahn einen merklichen Druck auszuüben und die gleitende Bewegung der Formmassenbahn entlang der Form nicht unterbrochen wird. Die Formgebungs­ seite der beweglichen Form steht vorzugsweise mit der Oberfläche der Formmasse in Berührung, die die fertige Oberfläche ergeben soll, und vermittelt damit das hervorragende fertige Oberflächenbild.
Die feststehende Form im zweiten Aushärtebereich ist vorzugsweise mit mehreren nebeneinander angeordneten Stützrollen ausgestattet, deren Oberseiten in der Ebene liegen, entlang welcher die Formmassenbahn bewegt wird. Die Stützrollen können elastisch gelagert sein. Auf diese Weise kann die Reibung zwischen der Formmassenbahn und der feststehenden Form minimiert werden, und zwar insbesondere dann, wenn die Stützrollen ela­ stisch gelagert sind.
An das Ausgangsende des zweiten Aushärtebereichs grenzt der dritte Aus­ härtebereich an, in dem die thermisch geschrumpfte Formmassenbahn keine Formänderungen mehr erfährt. Die obere und die untere Form in diesem Bereich sind daher so eingestellt, daß der Hohlraum im dritten Aushärte­ bereich über die gesamte Förderstrecke den gleichen Querschnitt aufweist, der etwas größer ist als der Querschnitt der durch den dritten Aushärte­ bereich hindurchgeführten weitgehend ausgehärteten Formmassenbahn.
Es soll hier erwähnt werden, daß der dritte Aushärtebereich nicht immer unverzichtbar ist, und daß sich der zweite Aushärtebereich bis zum Aus­ gangsende der Aushärtevorrichtung erstrecken kann.
In eine beliebige obere oder untere Form in einem der drei Aushärteberei­ che kann eine Heizeinrichtung mit Temperaturregler integriert sein; der Temperaturregler ist erforderlich für das kontrollierte Aushärten der Formmassenbahn entlang der Förderstrecke.
Als Formmasse für die Durchführung der vorliegenden Erfindung kann ein SMC-Material (sheet molding compound, Formmassenbahn) verwendet werden, d. h. ein faserverstärktes Kunstharzprodukt aus ungesättigtem Polyester- oder Epoxidharz, dem Zusatzstoffe, wie beispielsweise Füllstoffe, Ver­ dickungsmittel, Trennmittel, Farbstoffe usw., beigemischt worden sind und das beispielsweise mit gehäckselten Fasern verstärkt worden ist, bevor die faserverstärkte Harzmasse zur Herstellung eines Laminats sandwich­ artig zwischen Polyethylenfolien gepackt und das Laminat anschließend zur Erhöhung der Viskosität der Harzmasse auf eine Reifungstemperatur (z. B. 40°C) erwärmt wurde.
Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung wird zweckmäßigerweise zusammen mit der in der vorstehend erwähnten Schrift offenbarten Formeinrichtung eingesetzt.
Wie bereits erwähnt, kann die Formmassenbahn bei der erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung, bei der der Hohlraum im ersten Aushärtebereich so eingestellt ist, daß der Hohlraumquerschnitt größer ist als der Quer­ schnitt der Formmassenbahn, ohne Behinderungen in die Förderstrecke der Aushärtevorrichtung eingeführt werden. Da der Freiraum schrittweise ver­ kleinert werden kann, kann nach der Erwärmung durch Wärmestrahlung die Erwärmung durch Kontakt zum Zuge kommen, so daß die Formmassenbahn in dem für das Aushärten erforderlichen Maße ausreichend erwärmt wird.
Im zweiten Aushärtebereich, in welchem die Formmassenbahn eine ausrei­ chende Festigkeit erlangt hat und eine große Volumenänderung infolge der Wärmeausdehnung mit anschließender Schrumpfung erfolgt, paßt sich die bewegliche Form dem sich durch Wärmeausdehnung und Schrumpfung ändernden Volumen der Formmassenbahn an, so daß keine übermäßige Reibung zwischen der Masse und den Formen auftritt und die Masse ungehindert über die Förderstrecke bewegt werden kann. Da auf die Formmassenbahn während der Wärmeausdehnungsphase keine übermäßigen Kräfte ausgeübt werden, bleibt die während der Formung erzielte ideale Ausrichtung der Verstärkungs­ fasern erhalten. Während der Erwärmung zum Aushärten der Formmassenbahn wird die Ausrichtung der Verstärkungsfasern also nicht gestört.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen­ den Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen; es zeigen:
Fig. 1: einen schematischen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2: einen Längsschnitt der Aushärtevorrichtung,
Fig. 3: einen Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 2;
Fig. 4: einen unvollständigen, vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der Aushärtevorrichtung,
Fig. 5: einen Querschnitt entlang der Linie B-B von Fig. 2,
Fig. 6: ein ähnliches Bild wie Fig. 5, jedoch nachdem die bewegliche Form sich bewegt hat,
Fig. 7: einen unvollständigen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teilbereich von Fig. 5,
Fig. 8: einen Querschnitt entlang der Linie C-C von Fig. 2,
Fig. 9: einen unvollständigen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teilbereich von Fig. 8,
Fig. 10: einen Längsschnitt einer geänderten Ausführungsform der Aushär tevorrichtung,
Fig. 11: eine graphische Darstellung der Volumenänderung von SMC während des Aushärtens und
Fig. 12: einen schematischen Längsschnitt eines Formapparats nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 10, die an eine herkömmliche Formvorrichtung, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist, angebaut ist, und zwar - bezogen auf die Bewegungsrichtung der einen im wesentli­ chen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Formmassenbahn 6 - nach der Formeinrichtung 3 und vor der Schneideeinrichtung 7. Die Formeinrichtung 3 der in Fig. 12 gezeigten herkömmlichen Formvorrichtung besitzt mehrere nebeneinander angeordnete Walzen 1 unterhalb von mehreren nebeneinander angeordneten Formwalzen 2, wobei die unteren und die oberen Walzen 1 und 2 so übereinander angeordnet sind, daß sie eine Förderstrecke begrenzen, entlang welcher die Formmassenbahn 6 zur Aushärtevorrichtung 10 gefördert wird.
Die Aushärtevorrichtung 10 besitzt einen Führungsbereich Z1, dessen Querschnitt komplementär ist zum Querschnitt der Formmassenbahn 6, wobei ein Ende des Führungsbereichs Z1 mit der Förderstrecke der Formeinrich­ tung 3 in Verbindung steht. Die Aushärtevorrichtung 10 weist ausgehend von der Zugangsseite nacheinander einen ersten Aushärtebereich (Z1), einen zweiten Aushärtebereich (Z2) und einen dritten Aushärtebereich (Z3) auf. Das Zugangsende des Führungsbereichs Z1, der in den ersten Aushärte­ bereich Z1 fällt, ist so bemessen, daß um den rechteckigen Querschnitt der Formmassenbahn 6 noch Abstandsbereiche gegeben sind, während der Querschnitt des Ausgangsendes des Führungsbereichs Z1, der in den dritten Aushärtebereich Z3 fällt, je nach dem Wärmeausdehnungsverhalten der Formmassenbahn 6 im wesentlichen gleich ist wie oder geringfügig größer ist als der Querschnitt der Formmassenbahn 6.
Soweit sie in Fig. 1 abgebildet ist, besitzt die Formeinrichtung 3 vier Walzenpaare, wobei die vier oberen Walzen 1 und die unteren Formwalzen 2 jeweils paarweise eingesetzt werden. Die unteren Formwalzen 1 besitzen einen gemeinsamen Antrieb, während die oberen Walzen 2 drehbar gelagert sind. Die unteren und die oberen Walzen 1 und 2 sind so angeordnet, daß der Abstand S zwischen den unteren und den oberen Walzen 1 und 2 von der ersten Formstufe bis zur letzten Formstufe in Richtung des Förderweges der Formmassenbahn 6 kontinuierlich abnimmt.
Als Formmasse 6 wird vorzugsweise SMC verwendet, eine halb ausgehärtete Masse aus ungesättigtem Polyesterharz mit Faserverstärkung. Beim Trans­ port des SMC 6 entlang der Förderstrecke der Formeinrichtung 3 wird das SMC 6 von den Walzen 1 und 2 bei Zimmertemperatur schrittweise kompri­ miert, bis es einen vorgegebenen Querschnitt (beispielsweise passend zu dem U-förmigen Hohlraum 12A der in Fig. 3 gezeigten Formenanordnung) aufweist.
Die Aushärtevorrichtung 10 hat ein Zugangsende X und ein Ausgangsende Y, die an die Formeinrichtung 3 bzw. and die Schneideeinrichtung 7 angren­ zen, und weist, wie oben beschrieben, die Aushärtebereiche Z1, Z2 und Z3 auf. Die Aushärtevorrichtung 10 besitzt oben und unten Formen, und zwar im Zugangsbereich die Formen 13 und 14, im mittleren Bereich die Formen 15 und 16 und im Ausgangsbereich die Formen 17 und 18. Die Formen sind dicht nebeneinander entlang der Förderstrecke der Formmassenbahn 6 an­ geordnet. Der Führungsbereich 12 erstreckt sich vom Zugangsende X bis zum Ausgangsende Y der Aushärtevorrichtung 10 und wird von den oberen Formen 13, 15 und 17 und von den unteren Formen 14, 16 und 18 begrenzt.
Bei der Aushärtevorrichtung 10 von Fig. 2 sind die obere Form 13 und die untere Form 14 im ersten Aushärtebereich Z1 sowie die obere Form 17 und die untere Form 18 im dritten Aushärtebereich Z3 feststehend, während die obere Form 15 im zweiten Aushärtebereich Z2 beweglich gelagert ist, so daß sie sich relativ zur feststehenden Form 16 bewegen kann.
Wie in Fig. 2 bis 9 gezeigt, sind alle oberen und unteren Formen, die die Aushärtevorrichtung 10 bilden, von einem Gehäuse 20 aus wärmeisolierendem Material umgeben. Der Teil des Gehäuses 20 neben dem Zugangsende X be­ sitzt eine Zugangsöffnung 21, und der Teil des Gehäuses 20 neben dem Ausgangsende Y besitzt eine Ausgangsöffnung 22; die Eingangsöffnung 21 führt zum Führungsbereich 12 hin und die Ausgangsöffnung 22 führt davon weg.
Die unteren Formen 14, 16 und 18 der Aushärtevorrichtung 10 sind fest mit dem Gehäuse 20 verbunden. Die oberen Formen 13 und 17 jedoch, die jeweils das Gegenstück zu den unteren Formen 14 und 18 sind, sind an den oberen Formträgern 23 und 25 befestigt, die ihrerseits starr mit dem Formgehäuse 20 verbunden sind, während die obere Form 15, deren Gegenstück die untere Form 16 ist, so mit dem starr am Formgehäuse 20 befestigten oberen Form­ träger 24 verbunden ist, daß sie relativ zur unteren Form 16 beweglich ist.
Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, liegt im ersten Aus­ härtebereich Z1 die obere Form 13, die starr mit dem oberen Formträger 23 verbunden ist. Beim Zusammenwirken der oberen Form 13 mit der unteren Form 14 wird ein weitgehend U-förmiger Hohlraum 12A umschrieben, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich; der Hohlraum 12A hat an allen Stellen vom Zugangsende a bis zum Ausgangsende b die gleichen Abmessungen, da die Formen 13 und 14 feststehend sind.
Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Auflageseite 13a der oberen Form 13 vom Zugangsende a zum Ausgangsende b gegenüber der entsprechenden Auflageseite 14a der unteren Form 14 geneigt, so daß der Freiraum zwi­ schen der Form und der hindurchgeführten Formmasse 6 kontinuierlich ab­ nimmt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Dicke der oberen Form 13 vom Zugangsende a zu Ausgangsende b kontinuierlich zunimmt, was am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist.
Der Querschnitt des neben dem Zugangsende a liegenden Teils des Hohlraums 12A ist größer als der Querschnitt der Formmassenbahn 6, die in der Form­ einrichtung 3 vorgeformt worden ist, so daß ein ausreichender Freiraum verbleibt. Somit kann die halb ausgehärtete, vorgeformte Formmassenbahn 6 ohne Schwierigkeiten in den Hohlraum 12A eingeführt werden.
Dagegen ist der Querschnitt des neben dem Ausgangsende b gelegenen Teils des Hohlraums 12A so bemessen, daß er nahezu gleich oder nur wenig größer ist als der angestrebte Querschnitt der Formmassenbahn 6, so daß die Formmassenbahn 6 an die Auflageseiten 13a und 14a herangeführt wird.
In die obere Form 13, die untere Form 14 und den oberen Formträger 23 sind in vorgegebenen Abständen mehrere Heizelemente 26 integriert. Mit diesen Heizelementen 26 werden die obere Form 13, die untere Form 14 und der obere Formträger 23 auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß statt der elektrischen Heizelemente 26 auch beliebige andere Heizelemente, wie beispielsweise ein Heizmantel, in dem unter Druck stehender Dampf oder heißes Öl zirkulieren, verwendet werden können.
Wie am besten aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich, ist im zweiten Aushärte­ bereich Z2 nur die untere Form 16 starr am Formgehäuse 20 befestigt, während die obere Form 15 nicht am oberen Formträger 24 befestigt ist, sondern am unteren Ende der Tragstifte 27, so daß die obere Form 15 relativ zu der ihr zugeordneten unteren Form 16 und zum oberen Formträger 24 hin bzw. davon weg bewegt werden kann. Die Tragstifte 27 werden glei­ tend in den Bohrungen 24a und 20d im oberen Formträger 24 und in der oberen Wandung 20c des Formgehäuses 20 geführt. Die aus der oberen Wand des Formgehäuses 20 herausragenden Enden der Führungsstifte 27 werden gleitend in der Bohrung 28a der Tragplatte 28 geführt und bilden ein Stück mit dem nach außen abstehenden Bund 27a. Das unterhalb der Trag­ platte 28 in der Bohrung 20d der oberen Wand 20c des Formgehäuses 20 angebrachte Lager 31 des Tragstifts 27 besitzt ebenfalls einen nach außen abstehenden Bund 27b.
Auf jedem Tragstift 27 sitzen zwei Spiralfedern 29 und 30. Die Spiralfe­ der 29 sitzt zwischen dem Bund 27b in dem in der Bohrung 20d der oberen Wand 20c des Formgehäuses 20 angeordneten Lager 31 und einer Stützfläche der Tragplatte 28, während die Spiralfeder 30 zwischen dem Bund 27a am oberen Ende des jeweiligen Tragstifts 27 und einer oberen Auflagefläche der Tragplatte 28 sitzt. Die Spiralfeder 30 drückt den entsprechenden Tragstift 27 mit der oberen Form 15 nach oben, während die Spiralfeder 29 den betreffenden Tragstift 27 mit der oberen Form 15 nach unten drückt. Die Spiralfedern 29 und 30 sind so aufeinander abgestimmt, daß die obere Form 15 mit den Tragstiften 27 gegenüber der Tragplatte 28 eine federnde Bewegung ausführen kann, wobei sie gleichzeitig näher zu der ihr zugeord­ neten unteren Form 16 hin bzw. davon weg bewegt wird.
Wenn die Tragstifte 27 von den Spiralfedern 29 und 30 in der oben be­ schriebenen Weise gehalten werden, ist die an den unteren Enden der Tragstife 27 befestigte obere Form 15 gegenüber der zugeordneten unteren Form 16 normalerweise leicht vorgespannt (beispielsweise mit einem Druck von 4.900 Pa bei der abgebildeten Ausführungsform). Die Spiralfedern 29 und 30 sind mit anderen Worten so gewählt, daß sie einen geringen Druck von beispielsweise 4.900 Pa ausüben, mit dem die obere Form 15 gegenüber der ihr zugeordneten unteren Form 16 vorgespannt werden kann. Unterliegt die zwischen der oberen Form 15 und der unteren Form 16 hindurchgeführte Formmassenbahn 6 also der Wärmeausdehnung, kann die obere Form 15 mit den Tragstiften 27 eine Ausgleichsbewegung nach oben in die in Fig. 6 gezeig­ te Position ausführen. Die Spiralfeder 30 kann einen größeren Durchmesser haben als die Spiralfeder 29 und eine Federkonstante von 1,58 kgf/mm aufweisen, während die Spiralfeder 29 einen kleineren Durchmesser haben kann als die Spiralfeder 30 und eine Federkonstante von 1,31 kgf/mm aufweisen kann, so daß die beiden Federn zusammen eine Federkonstante von 2,89 kgf/mm aufweisen.
Da jede bewegliche Form von diesen zwei Federkombinationen gehalten wird und die Federkonstante jeder beweglichen Form 5,78 kgf/mm ist (= 2,89 × 2) und da die bewegliche Oberfläche der Form 75 mm × 300 mm mißt, führt eine Bewegung um 1 mm zu einem Druck von 0,025 kgf/cm2 [= (5,78 × 1,0)/ (7,5 × 30)] oder 2.520 Pa.
Es ist davon auszugehen, daß die oben beschriebene Vorspannung nicht unbedingt mit Doppelfedern hergestellt werden muß, sondern auch jede andere Vorrichtung vorgesehen werden kann, die eine Ausgleichsbewegung der oberen Form 15 als Reaktion auf die Ausdehnung oder Schrumpfung der behandelten Formmassenbahn 6 ermöglicht. Im Normalzustand jedoch besteht ein Spalt 33 (siehe Fig. 5) zwischen der Oberseite der oberen Form 15 und dem oberen Formträger 24, der bei einer Aufwärtsbewegung der oberen Form 15 verschwindet, so daß der Querschnitt des zwischen den Formauflageflä­ chen 15a und 16a der oberen Form 15 und der unteren Form 16 gebildeten Hohlraums 12B veränderlich ist.
Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, weist die obere Form 15 im zweiten Aushärtebereich Z2 über ihre gesamte Länge vom Zugangsende b' bis zum Ausgangsende c den gleichen Querschnitt auf, so daß auch der Querschnitt des zwischen den Formauflageflächen 15a und 16a der oberen Form 15 und der unteren Form 16 gebildeten Hohlraums vom Zugangsende b' zum Ausgangs­ ende c gleich ist. Zu beachten ist, daß eine Einpunktbefestigung der oberen Form 15, d. h. die Verwendung eines einzigen Tragstifts 27 in der Mitte der oberen Form 15, ausreichend sein kann, wenn die Förderstrecke der Formmassenbahn 6 im zweiten Aushärtebereich Z2 kurz ist. Andererseits können bei einer entsprechenden Länge des zweiten Aushärtebereichs Z2 zwei oder mehr Tragstifte 27 erforderlich sein.
Die untere Form 16 besitzt eine U-förmige Aussparung 16b, in der, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt, nebeneinander mehrere Stützwalzen 35 unterge­ bracht sind, deren Längsachsen senkrecht zur Längsseite der unteren Form 16 stehen. Die Stützwalzen 35 liegen in der Aussparung 16b auf zwischen ihnen und dem Boden der Aussparung angeordneten Federn 34 auf, die so gewählt sind, daß die Oberseite der jeweiligen Stützwalzen 35 in der Auflageebene 16a der Form liegt. Erfährt also die durch den Hohlraum 12B hindurchgeführte Formmassenbahn 6 eine Wärmeausdehnung, werden die Stütz­ walzen 35 in einer Ausgleichsbewegung nach unten gegen die Federn 34 gedrückt.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei der abgebildeten Ausführungsform die untere Form 16 eine einzige rechteckige Aussparung 16b für die nebenein­ ander angeordneten Stützwalzen 35 aufweist. Die untere Form 16 kann jedoch auch für jede Stützwalze 35 eine eigene Aussparung aufweisen. Alternativ können die Stützwalzen 35 in die untere Form 16 so eingebettet sein, daß ihre Oberseiten über der Auflageseite 16a der Form liegen. Zu beachten ist auch, daß die Einbaustelle der Stützwalzen 35 und/oder ihre Anzahl unter Berücksichtigung der Höhenverschiebung an der Stelle der maximalen Wärmeausdehnung der Formmassenbahn 6 und der Dauer der maxima­ len Wärmeausdehnung gewählt werden können.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Stützwalzen 35 nicht in jedem Fall auf den Federn 34 gelagert sein müssen, daß jedoch die Reibung bei einer solchen Lagerung erheblich reduziert wird.
Auch im zweiten Aushärtebereich Z2 sind in die obere Form 15, in die untere Form 16 und in den oberen Formträger 24 in Abständen mehrere Heizelemente integriert, die das Aufheizen der Formen und des Formträgers auf eine vorgegebene Temperatur ermöglichen.
Wie am besten aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, ist im dritten Aushärte­ bereich Z3 die obere Form 17 in gleicher Weise am oberen Formträger 25 befestigt wie die obere Form 13 im ersten Aushärtebereich Z1. Die obere Form 17 im dritten Aushärtebereich Z3 hat auf der gesamten Länge vom Zugangsende C' zum Ausgangsende d denselben Querschnitt, so daß der zwischen den Auflageflächen 17a und 18a der oberen Form 17 und der unte­ ren Form 18 gebildete Hohlraum ebenfalls durchgehend denselben Quer­ schnitt aufweist. Der Querschnitt des Hohlraums 12C quer zu seiner Längs­ richtung wird so gewählt, daß er gleich groß oder geringfügig größer ist als der errechnete Querschnitt der fast vollständig ausgehärteten Form­ massenbahn 6, so daß diese durch den Hohlraum 12C gleiten kann, während sie an den Auflageflächen 17a und 18a der Formen anliegt. Zu beachten ist, daß ein Entlanggleiten der ausgehärteten Formmassenbahn 6 an den Auflageflächen 17a und 18a der Formen nicht in jedem Fall erforderlich ist.
Im folgenden wird das Aushärten der Formmassenbahn (SMC-Material) 6 durch Erwärmen in der Aushärtevorrichtung 10 der oben beschriebenen Bauart beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine halb ausgehärtete SMC-Bahn 6 einer vorgegebenen Dicke zwischen den Walzen 1 und den Formwalzen 2 der Form­ einrichtung 3 hindurchgeführt. Beim Transport durch die Formeinrichtung 3 wird die SMC-Bahn 6 schrittweise auf einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt vorgegebener Dicke komprimiert und anschließend kontinuier­ lich in die am besten in Fig. 2 dargestellte Aushärtevorrichtung 10 eingeführt.
Die an der Zugangsöffnung 21 der Aushärtevorrichtung 10 eintretende SMC- Bahn 6 wandert zunächst durch den ersten Aushärtebereich Z1. Da der Querschnitt des Hohlraums 12A größer ist als der Querschnitt der SMC-Bahn 6, ist noch ein Freiraum gegeben, und die SMC-Bahn 6 gleitet ungehindert zwischen der oberen Form 13 und der unteren Form 14 durch den Hohlraum 12A.
Da auf der Zugangsseite des Hohlraums 12A noch ein Freiraum gegeben ist, wird die SMC-Bahn 6 durch Strahlungswärme erwärmt. Je mehr sich jedoch die SMC-Bahn 6 dem Ausgangsende b des ersten Aushärtebereichs Z1 nähert, desto kleiner wird der Freiraum, und schließlich gleitet die SMC-Bahn 6 an den Auflageflächen 13a und 14a entlang, so daß deren Wärme unmittelbar durch den Kontakt übertragen wird. Durch die Erwärmung im ersten Aushär­ tebereich Z1 härtet die SMC-Bahn 6 aus; wenn sie das Ausgangsende b erreicht hat, weist sie eine gewisse Festigkeit auf.
Nach dem Durchwandern des Hohlraums 12A im ersten Aushärtebereich Z1 tritt die SMC-Bahn 6 in den zweiten Aushärtebereich Z2 ein, in dem sie für eine bestimmte Zeitdauer erwärmt wird. Bei dieser Erwärmung erfährt die SMC-Bahn 6, wie in Fig. 11 gezeigt, eine Wärmeausdehnung und liegt dann infolgedessen an den Auflageflächen 15a und 16a der oberen Form 15 und der unteren Form 16 an. Da die Auflagefläche 16a der unteren Form 16 feststehend ist, während die obere Form 15 beweglich ist, und da die SMC- Bahn 6 eine ausreichende Festigkeit erlangt hat, wird die obere Form 15 infolge der Wärmeausdehnung nach oben gegen die Spiralfedern 29 und 30 gedrückt.
Die Aufwärtsbewegung der oberen Form 15 erreicht ihr Limit, wenn die Wärmeausdehnung der SMC-Bahn 6 ihr Maximum erreicht hat und wieder schrumpft. Beim Schrumpfen der SMC-Bahn 6 wird die obere Form durch die von den beiden Spiralfedern 29 und 30 ausgeübte Kraft aus ihrer obersten Stellung nach unten gedrückt und folgt der schrumpfenden SMC-Bahn 6.
Zu beachten ist, daß die Wärmeausdehnung der SMC-Bahn 6, die kontinuier­ lich durch den Hohlraum 12B zwischen der oberen Form 15 und der unteren Form 16 gefördert wird, ihr Maximum an einem vorgegebenen Punkt nach Passieren des Zugangsendes erreicht und ab diesem Punkt die Schrumpfung einsetzt, daß also die Wärmeausdehnung und die Schrumpfung ähnliche Kurven durchlaufen. Die Verschiebung der infolge der Volumenänderung der SMC-Bahn 6 nachgebenden oberen Form 15 ist also an einem bestimmten Punkt mehr oder weniger stets die gleiche, so daß die obere Form 15 praktisch in derselben Position verharrt.
Da die SMC-Bahn 6 in der Formeinrichtung 3 bereits in die gewünschte Form gebracht worden ist, ist die Ausübung von Druck auf die SMC-Bahn 6 in der Aushärtevorrichtung nicht wünschenswert. In der erfindungsgemäßen Aushär­ tevorrichtung 10 jedoch ist die bewegliche obere Form 15 durch die Spi­ ralfedern 29 und 30 ganz geringfügig oder überhaupt nicht vorgespannt, so daß sie einer Volumenänderung der SMC-Bahn 6 folgen kann, ohne übermäßi­ gen Druck auszuüben. Mit anderen Worten: Die bewegliche obere Form 15 bewegt sich der Volumenänderung der SMC-Bahn 6 folgend nach oben oder nach unten, wobei der Gleitkontakt zwischen Form und Bahn erhalten bleibt.
Die gegenüberliegende Oberfläche der SMC-Bahn 6, die an der Auflagefläche 15a der oberen Form 15 anliegt, zeigt das hervorragende Oberflächenbild des Endprodukts nach dem vollständigen Aushärten der SMC-Bahn 6, und das hervorragende Oberflächenbild kann besonders glatt erscheinen, wenn die SMC-Bahn 6 permanent an der Auflagefläche 15a der beweglichen Form 15 entlanggleitet.
Andererseits entsteht durch die Wärmeausdehnung der SMC-Bahn 6 im zweiten Aushärtebereich Z2 eine Reibung zwischen der Auflagefläche 16a der unte­ ren Form 16 und der daran entlanggleitenden SMC-Bahn 6. Durch diese Reibung kann der gleichmäßige Transport der SMC-Bahn 6 durch den Hohlraum 12B gestört werden. Aus diesem Grund sind in der Auflagefläche 16a der unteren Form 16 mehrere Stützwalzen 35 angeordnet, die in der Aussparung 16b der unteren Form 16 untergebracht sind. Die Unterseite der SMC-Bahn 6 gleitet somit entlang einer Umfangslinie über die Stützwalzen, wodurch das Auftreten von Reibungskräften minimiert und der gleichmäßige Trans­ port der SMC-Bahn 6 durch den Hohlraum 12B erleichtert werden. Somit kann die SMC-Bahn 6 gleichmäßig durch den Hohlraum 12B im zweiten Aushärtebe­ reich 22 gefördert werden, wenn sie einen Anstoß von der Formeinrich­ tung 3 erfährt.
Wenn die thermische Schrumpfung der SMC-Bahn 6 einen vorgegebenen Wert erreicht hat, treten kaum noch weitere Volumenänderungen auf. Zu diesem Zeitpunkt tritt die SMC-Bahn 6 - wie in Fig. 8 und 9 gezeigt - aus dem zweiten Aushärtebereich Z2 in den dritten Aushärtebereich Z3 über.
Wie bereits ausgeführt, hat der Hohlraum 12C im dritten Aushärtebereich Z3 vom Zugangsende c' bis zum Ausgangsende d denselben Querschnitt. Während des kontinuierlichen Transports der SMC-Bahn 6 durch den Hohlraum 12C im dritten Aushärtebereich Z3 gleiten die Oberseite und die Unter­ seite der SMC-Bahn 6, die keine Volumenänderung mehr erfahren, an den Auflageflächen 17a und 18a der oberen Form 17 und der unteren Form 18 entlang und nehmen dabei die von den Heizelementen 26 erzeugte Wärme auf. Dadurch ist die SMC-Bahn 6 vollständig ausgehärtet, wenn sie durch das Ausgangsende d des Hohlraums 12C des dritten Aushärtebereichs Z3, d. h. durch die Ausgangsöffnung 22 der Aushärtevorrichtung 10, hindurchtritt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hervorgeht, ist in der Aushärtevorrichtung für vorgeformte Formmassenbahnen, wie beispielsweise SMC-Bahnen, mindestens eine der Formen in dem Bereich, wo die Formmassenbahn infolge der Wärme­ ausdehnung und -schrumpfung eine Volumenänderung erfährt, beweglich, so daß dieser Materialeigenschaft Rechnung getragen und das Ausüben eines zu starken Drucks auf die Formmasse vermieden wird. Da die der Formmassen­ bahn in der vorgeschalteten Formeinrichtung verliehene Form nicht ver­ ändert wird, bleibt auch die ideale Ausrichtung der Verstärkungsfasern in der Formmasse erhalten.
Ferner kann erreicht werden, daß der Gleitkontakt zwischen der Auflage­ fläche der beweglichen Form und der Formmassenbahn jederzeit erhalten bleibt, so daß ein hervorragendes Oberflächenbild des Endprodukts erzielt werden kann, soweit dies erwünscht ist.
Da der Hohlraumquerschnitt auf der Zugangsseite der Aushärtevorrichtung größer ist als der Querschnitt der Formmassenbahn und somit ein ausrei­ chender Freiraum gegeben ist, ist ein störungsfreier Durchtritt der ange­ schobenen Formmassenbahn gewährleistet. Im zweiten Aushärtebereich, in dem die Formmasse eine ausreichende Festigkeit erreicht und auch die maximale Wärmeausdehnung erfährt, ist eine der Formen relativ zur Gegen­ form beweglich und kommen mehrere Stützwalzen zum Einsatz, so daß die Reibung zwischen der Formmassenbahn und den Formen deutlich reduziert wird und der reibungslose Weitertransport der angeschobenen Formmassen­ bahn gewährleistet ist.
Die vorliegende Erfindung ist bisher anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß für eine fachkundige Person zahlreiche Abände­ rungsmöglichkeiten offensichtlich sind. Beispielsweise gilt für die oberen Formen 13 und 17 im ersten Aushärtebereich Z1 bzw. im dritten Aushärtebereich Z3, die bei obiger Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als feststehend abgebildet und beschrieben worden sind, daß sie ähnlich wie die obere Form 15 im zweiten Aushärtebereich Z2 gemäß Fig. 10 relativ zu ihren Gegenformen 14 und 18 beweglich sein können, und auch die unteren Formen 14 und 18 können ähnlich wie die untere Form 16 im zweiten Aushärtebereich Z2 mit Stützwalzen ausgerüstet sein.
Ferner sind bei der praktischen Nutzung der vorliegenden Erfindung nicht in jedem Fall die Stützrollen 35 im zweiten Aushärtebereich Z2 erforder­ lich.
Außerdem muß die bewegliche Aufhängung der oberen Form im zweiten Aushär­ tebereich Z2 nicht unbedingt die abgebildeten und beschriebenen Spiralfe­ dern 29 und 30 aufweisen. Vielmehr kann jeder Mechanismus zum Einsatz kommen, der es ermöglicht, daß die obere Form im zweiten Aushärtebereich Z2 der Volumenänderung der Formmasse folgt.

Claims (10)

1. Vorrichtung (10) zum Aushärten einer aus einer Formeinrichtung (3) kommen­ den, im wesentlichen halb ausgehärteten Bahn einer Formmasse (6),
wobei die Vorrichtung (10) mindestens einen ersten, einen zweiten und einen dritten Aushärtebereich (Z1, Z2, Z3) umfaßt, die jeweils übereinander obere und untere Formen (13-18) aufweisen, wobei der erste Aushärtebereich (Z1) neben der Formeinrichtung (3) angeordnet ist und von dort beschickt wird,
und wobei der zweite Aushärtebereich (Z2) zwischen dem ersten (Z1) und dem dritten Aushärtebereich (Z3) angeordnet ist;
wobei jeder Aushärtebereich (Z1, Z2, Z3) einen Hohlraum (12A, 12B, 12C) zwischen den einander zugeordneten oberen und unteren Formen (13-18) umfaßt, wobei die Hohlräume (12A, 12B, 12C) im ersten bis dritten Aushär­ tebereich (Z1-Z3) zusammen die Förderstrecke der Aushärtevorrichtung (10) bilden, entlang welcher die Formmasse (6) kontinuierlich bewegt wird;
und wobei eine der Formen (15, 16) auf die Gegenform zu und davon weg beweglich ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formen (13-16) im ersten und im zweiten Aushärtebereich (Z1, Z2) durch eine Änderung der Gestalt ihres Hohlraumquerschnitts an die beim Aushärten der Formmassenbahn (6) auftretende Wärmeausdehnung und -schrumpfung anpaßbar sind, dergestalt, daß
der Hohlraum (12A) im ersten Aushärtebereich (Z1) sich auf den Hohlraum 12B) im zweiten Aushärtebereich (Z2) zu verjüngt
und die obere oder die untere Form (15, 16) im zweiten Aushärtebereich (Z2) beweglich auf die Gegenform zu und davon weg ausgeführt und zum Errei­ chen der Beweglichkeit mit einer zwei zylindrische Schraubenfedern (29, 30) aufweisenden Vorspanneinrichtung gegen den Hohlraum (12B) im zweiten Aushärtebereich (Z2) gehalten wird, so daß die bewegliche Form (15, 16) bei einer Volumenänderung der Formmasse (6) eine Ausgleichsbewegung aus­ führt und keinen zu starken Druck auf die Formmassenbahn (6) ausübt und eine äußere Oberfläche erzeugt;
und daß die obere und die untere Form (17, 18) im dritten Aushärtebe­ reich (Z3) feststehend sind und daß der Hohlraum (12C) im dritten Aushärte­ bereich (Z3) dadurch über die Gesamtlänge des dritten Aushärtebereichs (Z3) die gleiche Querschnittsgestalt hat.
2. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12A) im ersten Aushärtebereich (Z1) ein neben der Formeinrich­ tung gelegenes Zugangsende (x) und ein werter davon entferntes Ausgangs­ ende (y) hat, wobei die Querschnittsgestalt des Hohlraums (12A) am Zu­ gangsende (x) größer ist als die Querschnittsgestalt der Formmassenbahn (6), so daß ein Freiraum zur Formmassenbahn (6) gegeben ist, und wobei die Querschnittsgestalt des Hohlraums (12A) am Ausgangsende (y) im ersten Aushärtebereich (Z1) im wesentlichen gleich groß oder größer ist als die Querschnittsgestalt der Formmassenbahn (6).
3. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere oder die untere Form (15, 16) im zweiten Aushärtebereich (Z2) auf die andere Form (15, 16) zu und davon weg beweglich ist und daß die andere Form (16) im zweiten Aushärtebereich (Z2) mehrere nebeneinander angeordnete Stützwalzen (35) aufweist, die in der Ebene liegen, in der die Formmassenbahn (6) bewegt wird.
4. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander angeordneten Stützwalzen (35) durch entsprechende elasti­ sche Glieder elastisch gelagert sind und daß ihre Oberseite in der Ebene liegt, in der die Formmassenbahn (6) bewegt wird.
5. Aushärtevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (15a) der beweglich gelagerten oberen oder unteren Form (15) im zweiten Aushärtebereich (Z2) eine Gleitfläche für die Oberseite der Formmassenbahn (6) bildet, die die Außenseite der Form­ massenbahn (6) werden soll.
6. Aushärtevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in beliebige der oberen oder der unteren Formen (13-18) im ersten bis dritten Aushärtebereich eine Heizeinrichtung (26) eingebettet ist.
7. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (26) mindestens einen Mantelheizer aufweist.
8. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung unter Druck stehender Dampf ist.
9. Aushärtevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung erhitztes Öl ist.
10. Aushärtevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Formmassenbahn (6) ein faserverstärktes Harzmaterial ist.
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DE20018347U1 (de) * 2000-10-26 2001-10-31 Heggenstaller Anton Ag Strangpresse für mit Bindemittel vermengte pflanzliche Kleinteile

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