DE69625707T2

DE69625707T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von strukturen

Info

Publication number: DE69625707T2
Application number: DE69625707T
Authority: DE
Inventors: Leroy Payne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: EP0879144A1; WO1996034743A1; EP0879144B1; CA2219416A1; ATE230671T1; PT879144E; AU5544396A; DK0879144T3; EP0879144A4; ES2191097T3; CA2219416C; DE69625707D1

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zum Herstellen kontinuierlicher Strukturen.
Durch die Erfindung sind ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung geschaffen, die die Mängel bisheriger Hilfsmittel überwinden. Außerdem sorgen das Verfahren und die Vorrichtung für Merkmale und Vorteile, die sich bei früheren Techniken nicht finden.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können von Personen mit nur begrenzter mechanischer Geschicklichkeit und Erfahrung verwendet werden. Strukturen können durch derartige Personen sicher und effizient ohne Überwachung unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung hergestellt werden. Die Konfiguration und die Zusammensetzung der Struktur können leicht geändert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann modifiziert werden, um eine Anzahl verschiedener Strukturen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung herzustellen. Es können Variationen der körperlichen Abmessungen, der Zusammensetzung und des Aussehens der Oberfläche usw. erzielt werden. Selbst bei derartigen Änderungen kann eine gleichmäßig hohe Qualität ohne Schwierigkeiten durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung aufrecht erhalten werden.
Zu einem neuartigen, erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer kontinuierlichen Struktur gehören die Schritte des Vorab-Auswählens eines flüssigen, reaktionsfähigen Harzbildungsmaterials, eines teilchenförmigen Feststoff-Zusatzmaterials und einer porösen Decke. Die Zusatzteilchen werden im Wesentlichen kontinuierlich mit dem flüssigen Harzbildungsmaterial gemischt, um im Wesentlichen alle Zusatzteilchen mit Harzbildungsmaterial mit vorgewählter Dicke zu umschließen.
Auf der porösen Decke wird eine Lache des sich ergebenden Gemischs hergestellt, während sie sich über eine längliche Bogenfläche bewegt, die mit vorgewählter Ausrichtung angeordnet ist. Ein Teil des flüssigen Harzbildungsmaterials wandert vor seiner Gelierung im Wesentlichen vollständig durch die Decke, um innerhalb der Struktur eine kontinuierliche Harzmatrix auszubilden.
Es wird der Vorderrand der Struktur ergriffen und über eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Stützfläche voranbewegt. Dann wird der Vorderrand der Struktur entlang im Wesentlichen seiner gesamten Länge erfasst und von der Stützfläche entlang einem vorgewählten Pfad voranbewegt. Die Struktur wird auf eine vorgewählte Länge zugeschnitten, und das Stück wird in seine Endkonfiguration gebracht, während es flexibel und klebend ist.
Die Zusatzteilchen werden vorteilhafterweise mit dem flüssigen Harzbildungsmaterial gemischt, während es kontinuierlich durch eine längliche Mischkammer nach unten läuft. Vorzugsweise wird das Gemisch mit einer Hin- und Herbewegung von einer Seite auf die andere auf der Decke abgeschieden.
Die Lache des Gemischs ist in vorteilhafter Weise in Kontakt mit der Decke zwischen einem Paar einstellbar beabstandeter, länglicher Bogenflächen eingegrenzt, deren Unterränder dicht beieinander und im Wesentlichen quer zur Vorschubrichtung positioniert sind. Vorzugsweise werden die Ausrichtungen der Bogenflächen und der horizontalen Stützfläche überwacht und eingestellt, um sie innerhalb vorausgewählter Spezifikationen zu halten.
In die Struktur kann eine zweite Decke und/oder eine Faserlage dadurch enthalten sein, dass sie so positioniert wird, dass sich die Lache des Gemischs zwischen den zwei Decken befindet. Auf diese Weise werden beide Decken integrale Komponenten der Struktur.
Falls erwünscht, kann auf die Struktur vor oder nach ihrer Platzierung in der endgültigen Konfiguration Druck ausgeübt werden. Der Druck wird vorteilhafterweise gleichzeitig über die gesamte Breite der Struktur ausgeübt. Auf einer Oberfläche der Struktur kann ein vorausgewähltes Muster hergestellt werden, während auf diese Druck ausgeübt wird, vorzugsweise entlang ihrer Erstreckungsrichtung.
Nützliche Eigenschaften und Vorteile des neuartigen Verfahrens, der Vorrichtung und der Struktur gemäß der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen hervor.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Form einer mobilen Herstellvorrichtung für eine kontinuierliche Struktur gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung;
Fig. 3 ist eine vergrößerte, teilgeschnittene Seitenansicht der in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung;
Fig. 4 ist eine weitere vergrößerte, teilgeschnittene Ansicht der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Struktur; und
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung, die sich über einen Graben in eine Position bewegt.
Wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, verfügt eine Form einer neuartigen, erfindungsgemäßen, mobilen Vorrichtung 11 zum Herstellen kontinuierlicher Strukturen über einen Stützbereich 12, einen Rohmaterial-Zuführbereich 13, einen Mischbereich 14, einen Matrixbildungsbereich 15 und einen Steuerbereich 16.
Der Stützbereich 12 der erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung verfügt über mehrere beabstandete, hochstehende Rahmenelemente 20, 21, 22, 23. Die Rahmenelemente sind in der Länge einstellbar. Mehrere im Wesentlichen horizontal angeordnete Rahmenelemente 25, 26, 27, 28 verbinden benachbarte obere Enden der hochstehenden Rahmenelemente. Z. B. erstreckt sich, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, der Rahmenabschnitt 25 zwischen dem oberen Ende 30 des Rahmenelements 20 und dem oberen Ende 31 des Rahmenelements 21.
Die einander gegenüberstehenden Rahmenabschnitte 25, 27 sind von einstellbarer Länge. Dies kann, wie dargestellt, dadurch bewerkstelligt werden, dass ein Rahmenabschnitt zweigeteilt wird und benachbarte freie Enden in einem Gehäuse 32, 33 teilweise überlappt werden.
Zwischen den gegenüberstehenden Rahmenabschnitten 25, 27, und insbesondere zwischen den jeweiligen Gehäusen 32, 33 jedes Rahmenabschnitts, erstrecken sich beabstandete Stützabschnitte 34, 35. Der Mischbereich 14 und der Matrixbildungsbereich 15 erstrecken sich ausgehend von den Stützabschnitten zwischen den hochstehenden Rahmenelementen 20-23 einstellbar nach unten. Andere Komponenten (nicht dargestellt), wie ein Bedienersitz, ein Stromgenerator, ein Luftkompressor, eine Hydraulikpumpe und dergleichen können ebenfalls an den Rahmenabschnitten und den Stützabschnitten montiert und/oder aufgehängt werden. Verschwenkbare Wageneinrichtungen 36 erstrecken sich von den Unterenden 37 der hochstehenden Rahmenelemente nach unten. In vorteilhafter Weise verfügen die Wageneinrichtungen über Räder 38, die sich auf Achsen 39 drehen. Die Wagen verfügen vorzugsweise über eine variable Antriebseinrichtung 41, und sie verfügen über Endlosbahnelemente 42. Die Antriebseinrichtung 43 stellt vorteilhafterweise die Länge der Rahmenelemente 20-23 und der einstellbaren Rahmenabschnitte 25, 27 ein.
Die mobile Strukturherstellvorrichtung 11 verfügt vorteilhafterweise über vier beabstandete, hochstehende Rahmenelemente sowie vier Rahmenabschnitte, die eine Quaderanordnung bilden, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung 11 über sich nach unten erstreckende Hubeinrichtungen 44, die sich zwischen den Wageneinrichtungen 36 nach unten erstrecken.
Der Rohmaterial-Zuführbereich 13 der Vorrichtung 11 verfügt über mehrere Reservoirs 46, die funktionsmäßig mit dem Stützbereich 12 verbunden sind. Die Reservoirs sind über flexible Leitungseinrichtungen 47 unabhängig mit dem Mischbereich 14 verbunden. Der Rohmaterial-Zuführbereich verfügt vorteilhafterweise auch über einen durch Schwerkraft fördernden Trichter 48 benachbart zum Mischbereich 14 sowie vorzugsweise eine Heizeinrichtung 49 entlang der Länge der flexiblen Leitungseinrichtung.
Der Mischbereich 14 der erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung 11 verfügt über eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete, längliche Mischkammer 51, die am Stützbereich 12 angebracht ist. Innerhalb der Mischkammer ist ein drehbares Mischelement 52 angeordnet, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist.
Die Mischkammer 51 verfügt auch vorzugsweise über einen Feststoffteilchen-Zuführabschnitt 54, der unter einem stumpfen Winkel zur Mischkammer angeordnet ist. Innerhalb des Abschnitts 54 kann ein offenes, drehbares Element 55 vorhanden sein, das sich in die Mischkammer erstreckt. Vorteilhafterweise ist der Zuführabschnitt 54 mit dem unteren Teil der Mischkammer 51 verbunden.
Der Matrixbildungsbereich 15 der Vorrichtung 11 verfügt über eine Mischungs-Verteileinrichtung 56 benachbart zum Auslass 57 der Mischkammer 51. Die Gemisch-Verteileinrichtung 56 verfügt über ein Paar beabstandeter, länglicher, quer angeordneter Bogenelemente 58, 59. Die Bogenelemente sind mit im Wesentlichen horizontalen Unterrändern 61, 62 angeordnet, die einstellbar näher aneinander liegen als ihre Oberränder 63, 64.
Eine erste längliche Strukturgreifeinrichtung 65 ist unter den Unterrändern 61, 62 angeordnet. Vorteilhafterweise verfügt, wie dargestellt, die Greifeinrichtung 65 über einen drehbaren Stab 66 mit nach außen vorstehenden Vorsprüngen oder Stiften 67. Der Stab 66 ist von den Unterrändern beabstandet und mit diesen ausgerichtet.
Eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Strukturstützeinrichtung 68 verfügt über ein Ende 69 benachbart zum Stab 66. Eine zweite längliche Strukturgreifeinrichtung 70 ist benachbart zum offenen Ende 71 der Strukturstützeinrichtung 68, entfernt von der ersten Strukturgreifeinrichtung 65 angeordnet. Vorzugsweise verfügt die zweite Greifeinrichtung 70, wie dargestellt, über ein Paar länglicher, drehbar gelagerter Abschnitte 72, die mit dem Stab 66 ausgerichtet sind.
Vorteilhafterweise verfügt die Mischungs-Verteileinrichtung 56 über eine Stelleinrichtung 73, die den Auslass 57 der Mischkammer 51 über die Breite einer unter ihr durchlaufenden Decke 60 hin- und herbewegt. Die Mischungs-Verteileinrichtung 56 verfügt vorzugsweise auch über eine Positioniereinrichtung 77, die vorteilhafterweise über eine Messeinrichtung 78 und eine automatische Aktiviereinrichtung 79 verfügt. Vorzugsweise ist eine Schneideinrichtung 80 mit einer Schneide 81 vorhanden, insbesondere eine Schneideinrichtung, die sich parallel zum entgegengesetzten Ende 71 der Stützteinrichtung 68 parallel zu dieser erstreckt.
Die Mischungs-Verteileinrichtung verfügt vorteilhafterweise auch über eine Vorschubeinrichtung 82 zum Bewegen der Struktur 74 entlang einem vorgewählten Pfad, während sie flexibel und klebend ist. Die Vorschubeinrichtung 82, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, kann vorzugsweise eine Teleskoparmanordnung 83 mit einem Kabel 84 aufweisen, an dem die zweite Greifeinrichtung 70 angebracht ist.
Falls erwünscht, kann eine Druckausübungseinrichtung wie eine Walze, ein Band oder einander gegenüberstehende Kombinationen hiervon (nicht dargestellt) vorhanden sein. Die Walze, das Band usw. können über eine Strukturierungsfläche verfügen. Auf die Struktur kann Druck ausgeübt werden, um sie an eine darunterliegende Fläche anzupassen, um sie zu dichterer Masse zu pressen, und dergleichen. Um eine Struktur unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie in den Zeichnungen dargestellt, herzustellen, wird ein flüssiges, reaktionsfähiges Harzbildungsmaterial von einem Reservoir 46 durch eine Leitung 47 in die Mischkammer 51 voranbewegt. Gleichzeitig werden andere, untergeordnete Inhaltsstoffe, z. B. Farben, Katalysatoren usw. von einem anderen Reservoir durch eine Leitung in die Mischkammer voranbewegt, und sie werden durch das drehbare Mischelement 52 mit dem sich durch diese bewegenden Harzbildungsmaterial gemischt.
Wenn das sich ergebende Flüssigkeitsgemisch durch die Mischkammer nach unten läuft, läuft ein teilchenförmiges Feststoff-Zusatzmaterial vom Trichter 48 durch den Zuführabschnitt 54 in die Mischkammer 51. Die Zusatzteilchen vermischen sich mit dem dort entlanglaufenden flüssigen Harzbildungsmaterial.
Die Zusatzteilchen werden mit dem flüssigen Harzbildungsmaterial im Wesentlichen kontinuierlich gemischt, vorzugsweise mit einem Anteil, der deutlich größer als der des Harzbildungsmaterials ist. Während dieses Mischungsvorgangs werden im Wesentlichen alle Zusatzteilchen durch das flüssige Harzbildungsmaterial mit einer vorgewählten Dicke umschlossen.
Wenn das sich ergebende Gemisch vom Auslass 57 der Mischkammer 51 zugeführt wird, läuft es zwischen einer Decke 60 und einer Faserlage 75 nach unten, während sich diese über Bogenelemente 58, 59 voranbewegen. Da die Unterränder 61, 62 der Bogenränder mit einem vorgewählten Abstand dicht beieinander liegen, bildet das Gemisch zwischen der Decke und der Lage, die sich aufeinander zu nach unten, an den Bogenelementen vorbei bewegen, eine Lache 85. Vorteilhafterweise werden die Decke und die Lage mit einer Rate voranbewegt, die dazu ausreicht, eine Bewegung der Zusatzteilchen innerhalb der Lache zu erzeugen, um vollständige Umschließung zu gewährleisten, und um auch die Teilchen in Suspension zu halten, so dass das an der Decke und der Lage anhaftende Gemisch homogen ist.
Wenn die Decke 60 und die Faserlage 75 an den eng beabstandeten Unterrändern 61, 62 der Bogenelemente vorbeilaufen, wird überschüssiges Gemisch entfernt, und zwischen der Decke und der Lage bleibt eine im Wesentlichen gleichmäßige, vorgewählte Dicke erhalten. Danach kann ein Teil des flüssigen Harzbildungsmaterials durch die Decke und die Lage wandern, während die sich ergebende Struktur dadurch voranbewegt wird, dass der Stab 66 mit den von ihm vorstehenden Stiften 67, die mit der Decke und/oder der Lage in Eingriff treten, gedreht wird.
Der Pfad der sich bewegenden Struktur 74 ändert sich, wenn sie um die Stange 66 und auf einen horizontal ausgerichteten Strukturträger 68 läuft. Die Wanderung des flüssigen Harzbildungsmaterials kann während dieses Schritts sowie folgender Schritte, wenn der Vorderrand der Struktur den entgegengesetzten Rand 71 des Strukturträgers erreicht und durch die zweite Greifeinrichtung 70 ergriffen wird, andauern. Die zweite Greifeinrichtung 70, die gemäß der Darstellung über ein Paar drehbar gelagerter Abschnitte 72 verfügt, die funktionsmäßig über das Kabel 84 mit der Teleskoparmanordnung 83 verbunden sind, zieht die Struktur 74 entlang einem vorgewählten Pfad.
Wenn ein gewünschtes, vorgewähltes Längenstück der Struktur 74 das ferne Ende 71 des Strukturträgers 68 erreicht hat, wird die Schneideinrichtung 80 aktiviert, was bewirkt, dass sich die Schneide 81 von einer Seite der Struktur zur anderen bewegt. Dann wird das abgeschnittene Stück durch die Teleskoparmanordnung 83 zu einem benachbarten, vorgewählten Ort transportiert und in einer endgültigen Konfiguration, wie einem Graben, positioniert, während die Struktur flexibel und klebend ist. Die Struktur passt sich an die Grabenoberfläche an und wird während des Aushärtens dicht mit dieser verbunden.
Um auf der sich ergebenden Struktur eine Fläche mit vorgewähltem Muster zu erzeugen, wird sie in Kontakt mit einer strukturierenden Walze, einem Band oder einer Kombination hiervon transportiert.
Um erfindungsgemäße Strukturen hoher Qualität herzustellen, ist es von Bedeutung, dass alle Schritte durch den Steuerbereich 16 sorgfältig koordiniert werden. Der Steuerbereich 16 der erfindungsgemäßen Strukturherstellvorrichtung 11 verfügt über eine programmierbare Speichereinrichtung 86 und eine auf diese ansprechende Stelleinrichtung 87 in Kombination mit einer Koordiniereinrichtung 88 zum Steuern des Betriebs von Pumpen, Ventilen und Antrieben. Vorzugsweise verfügt die Koordiniereinrichtung über eine Prozesssteuerung 89, die Änderungen der Materialströme und Drehzahlen von Antrieben ändert, um Änderungen darin auf die Raten zurückzubringen, wie sie durch die im Speicher 86 liegenden Programme spezifiziert sind.
Diese Koordination wird üblicherweise durch die Übertragung von Information, wie digitalen Impulsen von Monitoren und/ oder Sensoren in den Steuerkomponenten, an die Prozesssteuerung 89 erzielt. Die Betriebsinformation wird mit den im Speicher 86 abgespeicherten vorgewählten Programmparametern verglichen. Wenn Differenzen erkannt werden, ändern Befehle von der Steuerung den Betrieb der Komponenten, um die verschiedenen Vorgänge auf die vorgewählten Verarbeitungsspezifikationen zurückzubringen.
Während der obigen Schritte erfassen die Sensoren 78 der Positioniereinrichtung 77 auch die Ausrichtung des Matrixbildungsbereichs 15 und insbesondere der Unterränder 61, 62 der Bogenelemente 58, 59 sowie den horizontalen Strukturträger 68. Wenn eine Abweichung zu den im Speicher 86 gespeicherten Spezifikationen erkannt wird, wird die Aktiviereinrichtung 79 automatisch aktiviert, um die Komponenten des Matrixbildungsbereichs in ihre vorgewählten Ausrichtungen zurückzubringen.
Wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, verfügt ein Querschnitt einer typischen erfindungsgemäßen Struktur 74 über eine dünne, kontinuierliche, harzreiche obere Schicht 91 über einer dünnen Faserlage 75, unter der sich eine zentrale Schicht 92 mit einer Vielzahl umschlossener Feststoffteilchen 93, z. B. Schleifteilchen entsorgter Reifen, innerhalb einer kontinuierlicher Harzmatrix 94 befindet. Die Harzmatrix erstreckt sich durch die gesamte Struktur, und zwar von der dünnen, harzreichen oberen Schicht 91 durch die Faserlage 75, durch die teilchenreiche zentrale Schicht 92 nach unten durch die Decke 60 und in eine dünnere, harzreiche untere Schicht 95, die wenige, sehr kleine Feststoffteilchen 96 enthält, die hauptsächlich dicht anschließend an die Decke vorhanden sind.
Vorteilhafterweise kann das Einschließen eines oberen und/ oder eines unteren Außen-Kunststofffilms (nicht dargestellt) die Installation der neuartigen, erfindungsgemäßen Strukturen bei schlechten Wetterbedingungen oder unter Wasser oder anderen Flüssigkeiten erleichtern. Auch kann das Fließen von Harz durch Filmöffnungen für ein Anhaften der Struktur an einer untergetauchten Fläche (nicht dargestellt) sorgen.
Ein normales Manövrieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen einer Struktur, um sie über einem Graben zentriert zu halten, kann normalerweise dadurch bewerkstelligt werden, dass die Geschwindigkeit der Wagen 36 auf einer Seite erhöht wird und/oder die Geschwindigkeit der Wagen auf der anderen Seite verringert wird.
Die Fig. 5 veranschaulicht die Bewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem anderen Graben. Die Vorrichtung 11 wird zur Bewegung dadurch vorbereitet, dass die Wagen 36 unter Verwendung der Hubeinrichtungen 44, um die Wagen vom Boden abzuheben, um 90º gegenüber der in der Fig. 2 dargestellten normalen Betriebsausrichtung verdreht werden. Dann wird die Vorrichtung eine Steigung hochbewegt und über eine Behelfsrampe 98 bewegt, bis sie den Graben 97 überspannt. Danach heben die Hubeinrichtungen 44 die Wagen 36 erneut an, so dass sie in eine Ausrichtung parallel zum Graben zurückgeschwenkt werden können, um das Auskleiden des Grabens wieder aufzunehmen.
Es können dieselben Schritte dazu verwendet werden, die Vorrichtung um Hindernisse wie Brücken, Bäume, Höhenbegrenzungen usw. herumzubewegen. Um die Breite der Vorrichtung zu ändern, können die zwei Wagen auf einer Seite verschwenkt werden und vom Zentrum der Vorrichtung weg oder auf dieses hin angetrieben werden, um dadurch die einstellbaren Rahmenabschnitte 25 und 27 zu verlängern oder zu verkürzen.
Das zum Herstellen erfindungsgemäßer Strukturen verwendete flüssige, reaktionsfähige Harzbildungsmaterial wird so ausgewählt, dass es so reagieren kann, dass es in der endgültigen Struktur die spezielle Harzmatrix bildet. Vorteilhafterweise besteht die Harzmatrix aus einem Wärme härtenden Harz wie Polyurethan oder Polyester. Sollte ein Polyurethan erwünscht sein, kann ein Reservoir ein Isocyanat enthalten, und das andere kann ein Polyol enthalten. Üblicher ist es, dass die Reservoirs verschiedene teilhergestellte Materialien enthalten, die beim Vermischen wechselwirken, um das gewünschte Polyurethan zu erzeugen. Zu Beispielen derartige teilhergestellter Materialien gehören Harze der sogenannten "Stufe A" und der sogenannten "Stufe B".
Andere Harzbildungssysteme können ein Harzbildungsmaterial in einem Reservoir und einem Katalysator in einem zweiten Reservoir verwenden. Zusätzliche Komponenten können vorab mit einem der Harzbildner gemischt werden, z. B. Füllstoffe, Verstärkungsstoffe, Farben und dergleichen.
Das teilchenförmige Feststoff-Zusatzmaterial wird im Wesentlichen kontinuierlich mit dem flüssigen, reaktionsfähigen Harzbildungsmaterial gemischt, vorzugsweise mit einem Anteil, der deutlich größer als der des Harzbildungsmaterials ist. Die Zusatzteilchen können beliebige aus einer großen Vielzahl billiger Materialien sein, die an einem speziellen Arbeitsort leicht verfügbar sind. Normalerweise stehen natürliche teilchenförmige Mineralmaterialien wie Sand und Kies zur Verfügung, oder sie können vor Ort leicht durch Zerstoßen von Gestein erzeugt werden.
Auch können Materialien wie Abfall oder wiedergewonnene Materialien verwendet werden, die zu Teilchen geeigneter Größe zerschnitzelt oder gemahlen werden können. Besonders nützlich sind Teilchen, die durch Schnitzeln oder Schleifen entsorgter Reifen hergestellt wurden. Da die Teilchen vom Harzbildungsmaterial umschlossen, aber nicht mit ihm gesättigt werden, können viele verschiedene Abfallmaterialien verwendet werden.
Zu geeigneten porösen Decken gehören Gewebe, Gestricke, Vliese usw. Die Decken, z. B. Leinwände, Matten, usw. können aus kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Fasern, Garnen, geschlitzten Bändern oder ähnlichen natürlichen und synthetischen Fasermaterialien bestehen. Falls erwünscht, können Verstärkungsmaterialien enthalten sein, wie Seile, Kabel und dergleichen, die sich in der Längsrichtung und/oder quer zur Deckenmittellinie erstrecken.
Zur Faserlage gehören Erzeugnisse, die einen Hauptteil kurzer Faser verwenden, die vorwiegend in einer einzelnen Ebene ausgerichtet sind. Vorzugsweise wird die Lage an beabstandeten Punkten über ihre Fläche punktverschweißt, um für Festigkeit entlang ihrer Hauptebene und allgemeine Strukturunversehrtheit zu führen.
Die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen zeigen, dass durch die Erfindung ein neuartiges Verfahren, eine Vorrichtung und eine Struktur geschaffen sind, die die Mängel bisheriger Hilfsmittel überwinden und zusätzlich für Merkmale und Vorteile sorgen, die sich bei früheren Techniken nicht finden.
Eine Struktur, die durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellt wird, kann Hauptanteile wiedergewonnener, Abfall- oder anderer Materialien enthalten, die an einem Arbeitsort leicht verfügbar sind. Diese Strukturen sind von hoher Qualität und sie können Eigenschaften zeigen, wie sie sich im Allgemeinen in Produkten nicht finden, die durch herkömmliche Hilfsmittel hergestellt wurden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann von Personen mit nur begrenzter mechanischer Geschicklichkeit und Erfahrung ausgeführt werden, wobei Strukturen hoher Qualität sicher und effizient hergestellt werden. Das Verfahren kann modifiziert werden, um eine Anzahl verschiedener Strukturen herzustellen. Es können auf einfache Weise Variationen hinsichtlich der Konfiguration, der Zusammensetzung, der körperlichen Abmessungen und des Aussehens der Oberfläche usw. erzielt werden. Selbst bei derartigen Änderungen können Gleichmäßigkeit und hohe Qualität ohne Schwierigkeit aufrecht erhalten bleiben.
Es ist ersichtlich, dass beim speziellen Verfahren, der Vorrichtung und der Struktur, wie sie oben detailliert beschrieben sind und in den Zeichnungen dargestellt sind, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können. Die verwendeten Verfahrensschritte, Vorrichtungskomponenten und Materialtypen können geändert werden, um speziellen Prozess- und Strukturbedingungen zu genügen. Z. B. können die Anzahl und die Anordnung poröser Decken und Muster verschieden sein. Diese und andere Änderungen können beim Verfahren, der Vorrichtung und der Struktur gemäß der Erfindung vorgenommen werden, vorausgesetzt, dass die Funktion und der Betrieb derselben nicht nachteilig beeinflusst werden. Daher ist der Schutzumfang der Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Verfahren zur Ausbildung einer kontinuierlichen Struktur mit folgenden Schritten:

Vorab-Auswählen eines flüssigen reaktiven Harz-bildenden Materials, eines festen Teilchen-Zusatzmaterials und einer porösen Decke,

im wesentlichen kontinuierliches Mischen der Zusatz- Teilchen mit dem flüssigen Harz-bildenden Material,

umschließen im wesentlichen aller Zusatz-Teilchen mit dem flüssigen Harz-bildenden Material bis zu einer vorgewählten Dicke,

Ausbilden eines Bads der sich ergebenden Mischung auf der Decke, während sich diese über eine längliche bogenförmige Fläche bewegt, die in eine vorgewählte Richtung angeordnet ist,

Voranbewegen der Decke, während ein Teil des flüssigen Harz-bildenden Materials im wesentlichen gleichförmig durch die Decke wandert, bevor das flüssige Harz-bildende Material geliert, um innerhalb der Struktur eine kontinuierliche Harz- Matrix auszubilden,

Ergreifen einer voranlaufenden Kante der Struktur,

Voranbewegen der Struktur über eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Stützfläche,

Ergreifen der voranlaufenden Kante der Struktur über im wesentlichen ihre gesamte Länge,

Voranbewegen der voranlaufenden Kante weg von der Stützfläche entlang eines vorgewählten Weges,

Schneiden der Struktur in eine vorgewählte Länge, und

Ablegen des vorgewählten Längenstücks der Struktur in einer endgültigen Form während das Längenstück flexibel und klebrig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem Schritt zum Einführen einer zweiten Decke über eine zweite längliche bogenförmige Fläche und Eingrenzen des Bads der Mischung zwischen den beiden Decken.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Ausrichtung der bogenförmigen Flächen und der Stützfläche überwacht und eingestellt wird, um die Flächen innerhalb vorgewählter Vorgaben zu halten.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusatz-Teilchen mit dem flüssigen Harz-bildenden Material gemischt werden, während dieses kontinuierlich eine längliche Mischkammer abwärts durchquert.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Schritt zum Anwenden von Druck auf die Struktur nachdem sie die bogenförmige Fläche passiert hat.

6. Mobile Vorrichtung zur Ausbildung einer kontinuierlichen Struktur, aufweisend

einen Stützbereich,

einen Rohmaterial-Zuführbereich,

einen Mischbereich,

einen Matrix-bildenden Bereich, und

einen Steuerbereich,

wobei der Stützbereich mehrere mit Abstand zueinander aufrecht angeordnete Rahmenelemente einstellbarer Länge, mehrere im wesentlichen horizontal angeordnete Rahmenabschnitte, die an angrenzende obere Enden der aufrechten Rahmenelement anschließen, wobei ein Paar gegenüberliegender Rahmenabschnitte eine einstellbare Länge aufweist, Stützabschnitte, die zwischen den einstellbaren gegenüberliegenden Rahmenabschnitten des Paars verlaufen, und schwenkbare Wageneinrichtungen, die von unteren Enden der aufrechten Rahmenelemente abwärts verlaufen, aufweist, wobei der Mischbereich von den Stützabschnitten ausgehend zwischen den mit Abstand voneinander angeordneten aufrechten Rahmenelementen verläuft,

wobei der Rohmaterial-Zuführbereich mehrere Reservoire aufweist, die mit dem Stützbereich zusammenwirkend verbunden sind und über flexible Leitungseinrichtungen unabhängig mit dem Mischbereich verbunden sind,

wobei der Mischbereich eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete längliche Mischkammer aufweist, die zwischen den Stützabschnitten angeordnet ist und in der ein erstes drehbares Mischelement angeordnet ist,

wobei der Matrix-bildende Bereich eine Mischungs-Verteileinrichtung aufweist, die einstellbar von den Stützabschnitten abwärts verläuft und bei einem Auslass der Mischkammer angeordnet ist und ein Paar mit Abstand zueinander angeordneter länglicher Querbogenelemente beinhaltet, die mit horizontalen unteren Kanten einstellbar dichter zueinander ausgerichtet sind als mit ihren oberen Kanten, wobei mit Abstand unter ihren unteren Kanten auf sie ausgerichtet eine erste längliche Strukturgreifeinrichtung angeordnet ist, eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Strukturstützeinrichtung eine Kante bei der ersten Strukturgreifeinrichtung aufweist und bei einer gegenüberliegenden Kante der Strukturstützeinrichtung entfernt von der ersten Strukturgreifeinrichtung eine zweite längliche Strukturgreifeinrichtung angeordnet ist, und

wobei der Steuerbereich eine programmierbare Speichereinrichtung, eine Koordinierungseinrichtung, eine Erfassungseinrichtung, eine Betätigungseinrichtung und eine Schaltung zur Übermittlung vor Signalen von der Erfassungseinrichtung zu der Koordinierungseinrichtung zum Vergleich mit der Speichereinrichtung und Aktivierung der Betätigungseinrichtung aufweist, um eine kontinuierliche Struktur auszubilden und in einer endgültigen Form abzulegen, während sie flexibel und klebrig ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer der Mischungsverteileinrichtung zugeordneten Positioniereinrichtung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 mit einer Einrichtung zum Vorwärtsbewegen der Struktur entlang einem vorgewählten Weg, während die Struktur flexibel und klebrig ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Einrichtung zum Vorwärtsbewegen der Struktur entlang einem vorgewählten Weg eine ausziehbare Armanordnung aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die zweite längliche Strukturgreifeinrichtung ein Paar gelenkiger Abschnitte aufweist.