DK143692B - Anlaeg til kontinuerlig fremstilling af boejede profiler af plastmateriale armeret med filamenter - Google Patents

Description

l 143692

Den foreliggende opfindelse angår et anlæg til kontinuerlig fremstilling af bøjede profiler af plastmateriale armeret med filamenter omfattende et stativ, et trækværk bestående af to komplementære elementer, hvoraf et første er forbundet med stativet, og det andet er monteret drejeligt på dette stativ og forbundet med rota-tionsdrivorganer, hvor i det mindste det ene af disse elementer har en not, der sammen med det andet element afgrænser gennemgangstværsnittet i trækværket for en samling af filamenter, der er imprægneret med et plastmateriale, opvarmningsorganer for trækværket, trækkeorganer for profilet ved dets afgang fra trækværket og organer til regulering af den til plastmaterialet afgivne varmemængde under dettes gennemgang i trækværket afhængigt af profilets fremførings-modstand.

Det nævnte gennemgangstværsnit i trækværket kan have en hvilken som helst form, f.eks. rundt, firkantet, trapezformet med lige eller afrundede kanter, massivt eller hult osv.

Indstilling af et anlæg af den angivne art, hvis industrielle betydning er meget stor på grund af de talrige mulige anvendelser for de profiler, som det vil kunne fremstille, såsom bøjede forstærkningsprofiler til skibs- eller flykonstruktioner, bygningselementer, møbler, spiraler med enkelte vindinger, der eventuelt er automatisk sammenhægtende osv., støder imidlertid på alvorlige vanskeligheder.

Disse vanskeligheder hidrører i det væsentlige fra, at det første element i trækværket, som er forbundet med stativet, skal kunne holdes ved en nøjagtigt fastholdt temperatur,for at udviklingsstadiet af den kemiske polymerisationsreaktion for plastmaterialet skal være konstant ved udgangen fra trækværket.

Et sådant resultat kan ikke opnås med de termiske reguleringsorganer, som findes på markedet.

Det følger heraf, at i tilfælde af afkøling af trækværket kommer produktet ud alt for blødt til at kunne udsprøjtes fra dette, medens produktet derimod i tilfælde af overopvarmning klistrer til trækværket, hvilket fremadskridende fører til blokering af det roterende element.

Formindskelsen af dette elements rotationshastighed på grund af forøgelsen af modstandsmomentet forøger nemlig opholdstiden for plastmaterialet i trækværket, og følgelig skrider udviklingen af polymeriseringsreaktionen yderligere frem, hvilket forøger modstandsmomentet endnu mere.

Processen er således kumulativ, og ligevægtstilstanden, som svarer til en god produktion, er i væsentlig grad ustabil.

Regulering af den til plastmaterialet afgivne varmemængde i 2 143692 afhængighed af profilets fremføringsmodstand er kendt fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.243.087. Denne regulering udføres ved hjælp af kredsløb til styring af temperaturen ved opvarmningen. En sådan reguleringsmetode er imidlertid ikke tilfredsstillende på grund af dens alt for lange reaktionstid (termiske inerti),og der er derfor risiko for, at maskinen blokeres.

Det er ligeledes kendt, at varmemængden, som afgives til plastmaterialet i trækværket, er proportional med de imprægnerede filamenters opholdstid i trækværket, således som angivet i tysk offeritliggørelsesskrift nr. 2.o28.785, hvor det foreslås at indstille cylinderens rotationshastighed i afhængighed af den temperatur, som man ønsker at give plastmaterialet. Det nævnte offentliggørelsesskrift beskriver imidlertid ikke en metode til automatisk regulering af cylinderens rotationshastighed.

Den foreliggende opfindelse løser dette problem ved, at der anvendes reguleringsorganer, som omfatter organer til kontinuerlig måling af modstandsmomentet, som profilet sætter op mod rotationen under dannelsen i trækværket, og styreorganer for rotationshastighe-• den af de nævnte drivorganer, hvilke styreorganer er forbundet med måleorganerne og er indrettet til svarende til en variation af modstandsmomentet at frembringe en variation i samme retning af rotationshastigheden.

En udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det første element i trækværket er monteret frit omkring rotationsaksen for det andet element, og at det første element er forbundet med stativet ved hjælp af et elastisk tilbageføringsorgan, samt at måleorganerne omfatter organer til detektering af tendensen af det frie element i trækværket til at blive ført med i rotationen af det andet element mod virkningen af det elastiske tilbageføringsorgan. Denne udførelsesform gør det muligt at detektere tendensen af den kemiske reaktion til at afvige fra den optimale udviklingsgrad og med en meget kort reaktionstid.

Ifølge opfindelsen kan detektororganerne omfatte et drejeligt organ, som er i fast drejningsforbindelse med det første element i trækværket. Herved fås meget følsomme organer til måling af modstandsmomentet i trækværket ved detektering af medbringningskraften på det første element i trækværket fra profilet under fremstilling.

Det drejelige organ kan ifølge opfindelsen være fortandet og indgribe i en fortandet del af det første element i trækværket, hvorved det bliver muligt kontinuerligt at følge variationerne af modstandsmomentet .

3 143692

Det elastiske organ kan ifølge opfindelsen omfatte reguleringsorganer for dets spænding, hvorved det bliver muligt at indstille følsomheden af organerne til måling af modstandsmomentet.

Til detektering af variationerne af modstandsmomentet i trækværket kan der ifølge opfindelsen som en anden mulighed anvendes i det mindste et måleorgan for mekanisk spænding (tøjnings-transor), som er forbundet med det første element i trækværket og med stativet.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et principdiagram over en udførelsesform for et anlæg ifølge opfindelsen til kontinuerlig fremstilling af bøjede profiler af plastmateriale armeret med filamenter, fig. 2 et skematisk perspektivisk detailbillede, som viser, hvorledes trækningen og oprulningen af profilet udføres ved dets afgang fra trækværket, fig. 3 et lodret billede af et anlæg ifølge opfindelsen, fig.3A et snit efter linien A-A i fig.. 3 og fig. 4 skematisk en udførelsesform for styreanordningen for omdrejningshastigheden.

I de forskellige figurer betegner 1 anlæggets stativ..

Et trækværk består af to komplementære elementer, hvoraf et første element 2 er forbundet med stativet 1, og det andet element 3 er drejeligt monteret på en aksel 4, som bæres af stativet 1. Det andet element 3 drejes rundt af en jævnstrømsmotor 19 over et hastighedsreguleringsorgan 2o. I det mindste det ene af disse to elementer i trækværket har en not (noter 5 og 6, fig. 2 og 3A), som afgrænser gennemgangstværsnittet i trækværket for en samling af filamenter, der er impraagneret med plastmateriale.

Opvarmningen af elementet 2 i trækværket kan udføres ved hjælp af elektriske modstande, der er anbragt i udboringer 7 og 8 (fig. 3A), idet strømtilførslen sker ved 18 (fig. 1 og 3).

Fig. 1 viser, hvorledes filamenter 9, f.eks. glasfilamenter, der afvikles fra spoler lo, forenes ved 11 for at danne væger 12, som efter passage gennem et imprægneringskar 13 med plastmateriale eller harpiks, f.eks. umættet polyester, epoxyharpiks, vulkaniser-bar elastomer, osv., træder ind i trækværket dannet af elementerne 2 og 3. Et styreorgan 14 orienterer vægerne i en tangential jretning i forhold til noterne 5 og 6 i trækværket.

Ved udgangen fra trækværket udøves en trækkraft på profilet af armeret plastmateriale f.eks. ved hjælp af to tappe 15 og 16 an- ... bragt på det roterende element 3 i trækværket.

4 143692

En rulle 17 (fig. 1,2 og 3) hjælper med til at løsne profilet ved dets afgang fra trækværket før dets oprulning på tappene 15,16.

Eventuelt kan man fremskynde afkølingen af profilet ved hjælp af en trykluftstråle ved dets afgang fra trækværket.

Anlægget ifølge opfindelsen er indrettet til at arbejde kontinuerligt på stabil måde, selv om reguleringen af opvarmningen af trækværket ikke er perfekt.

I dette øjemed omfatter anlægget organer til kontinuerlig måling af modstandsmoroentet, som profilet frembyder under dannelsen i trækværket i kombination med styreorganer (der kan være mekaniske eller elektriske) for omdrejningshastigheden af akslen 4, der medtager det roterende element 3 af trækværket, hvilke styreorganer er forbundet med måleorganerne og er indrettet til svarende til en variation af modstandsmomentet at frembringe en variation i samme retning af omdrejningshastigheden.

Hvis der under disse omstændigheder som følge af en for stærk opvarmning af trækværket sker en fremskyndelse af polymerisationsreaktionen for harpiksen i trækværket, og modstandsmomentet følgelig forøges, frembringes der, idet produktet er for hårdt i trækværket, automatisk en forøgelse af omdrejningshastigheden af akslen 4, som ved hjælp af tappene 15 og 16 udøver en trækkraft på profilet, hvilket reducerer produktets opholdstid i trækværket og følgelig reducerer udviklingstilstanden af polymerisationsreaktionen.

omvendt bliver denne omdrejningshastighed automatisk reduceret, hvis modstandsmomentet aftager, hvorved der fås en nedsættelse af udviklingstilstanden af polymerisationsreaktionen i trækværket.

I den i fig. 3 og 3A viste udførelsesform er organerne til kontinuerlig måling af modstandsmomentet, som profilet frembyder under dannelsen i trækværket, dannet ved montering af det første element 2 af trækværket, ikke fast, men i fast forbindelse med en del 2A (fig. 3 og 3A), som er drejelig omkring akslen 4 på grund af kuglelejer 21.

Delen 2a er forbundet med stativet 1 ved hjælp af et elastisk tilbageføringsorgan, såsom en fjeder 22, der er forbundet med stativet 1 ved hjælp af et organ 23.

Når viskositeten af produktet forøges i trækværket, har det første element 2 i trækværket og dermed delen 2A tendens til at blive ført med rundt af det roterende element 3 i trækværket imod virkningen af tilbageføringsfjederen 22. En skrue 24 muliggør regulering af spændingen af fjederen 22. Organerne til kontinuerlig måling af modstandsmomentet kompletteres af organer til detektering af variationerne af dette moment, hvilke detektororganer består af et tandhjul 5 143692 25, der indgriber i en tandsektor 26, der er i fast forbindelse med delen 2a.

Under disse omstændigheder resulterer enhver variation af modstandsmomentet i en drejning af tandhjulet 25 gennem en vinkel, der er en funktion af denne variation, og i den ene eller den anden retning, alt efter retningen af denne variation. Denne drejning af tandhjulet overføres ved hjælp af en aksel 27 med to kardanled 28 og 29 til styreorganer 3o for rotationshastigheden af akslen 4 med modstandsmomentet .

Fig. 4 viser en udførelsesform for styreorganerne. De omfatter en autotransformator 31, der har en glidekontakt, som drejes rundt af en aksel 32, der drejes rundt af akslen 27 ved hjælp af kar-danleddet 29. Primærviklingen på denne autotransformator er ved hjælp af ledninger 33 og 34 forbundet med strømforsyningsklemmer 35 og 36 for vekselstrøm (strømforsyningsnettet),

Den elektriske spænding på klemmerne for transformatoren 31's primærkredsløb føres til indgangsklemmer 37 og 38 for magnetsystemet i jævnstrømsmotoren 19 efter passage af en diodeensretterbro 39.

Den elektriske spænding på klemmerne for transformatorens sekundærkredsløb varierer med vinkelstillingen af akslen 32, dvs. med vinkelstillingen af tandhjulet 25 (fig. 3A). Denne elektriske spænding er følgelig en funktion af værdien af modstandsmomentet ved fremføringen af det buede profil i trækværket. Den føres over ledninger 43 og 44 og en ensretterbro 42 til ankeret i jævnstrømsmotoren 19.

Omdrejningshastigheden af denne motor 19*s aksel, som i det væsentlige er proportional med den elektriske spænding, som tilføres dens anker, eftersom spændingen på klemmerne af magnetsystemet forbliver konstant, er således styret af værdien af modstandsmomentet i trækværket.

En passende forgrening gør det altså muligt at opnå en variation af denne omdrejningshastighed i det væsentlige proportional med variationerne af modstandsmomentet i trækværket og i samme retning som variationen af dette modstandsmoment.

Andre styreanordninger er ligeledes mulige. Man kan f.eks. som organer til detektering af variationerne af modstandsmomentet i trækværket anvende i det mindste ét måleorgan for mekaniske spændinger (tøjnings-transor) forbundet med stativet 1 og med elementet 2 i trækværket.

Forskydningerne af dette element i forhold til stativet 1 resulterer i variationer af den elektriske spænding, som leveres af spændingsmåleorganet, og denne elektriske spænding kan efter forstærk- 6 143692 ning anvendes til at regulere værdien af den elektriske strømstyrke, som afgives til ankeret i jævnstrømsmotoren 19.