EP0000734A1 - Method for making rods or tubes having a constant profile of fibre reinforced material - Google Patents

Method for making rods or tubes having a constant profile of fibre reinforced material Download PDF

Info

Publication number
EP0000734A1
EP0000734A1 EP7878100512A EP78100512A EP0000734A1 EP 0000734 A1 EP0000734 A1 EP 0000734A1 EP 7878100512 A EP7878100512 A EP 7878100512A EP 78100512 A EP78100512 A EP 78100512A EP 0000734 A1 EP0000734 A1 EP 0000734A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fiber
fibers
profiles
organic
impregnated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP7878100512A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0000734B2 (en
EP0000734B1 (en
Inventor
Lothar Dr. Preis
Rolf-Joachim Förster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6015811&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0000734(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of EP0000734A1 publication Critical patent/EP0000734A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0000734B1 publication Critical patent/EP0000734B1/en
Publication of EP0000734B2 publication Critical patent/EP0000734B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0003Producing profiled members, e.g. beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • B29C70/205Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres the structure being shaped to form a three-dimensional configuration
    • B29C70/207Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres the structure being shaped to form a three-dimensional configuration arranged in parallel planes of fibres crossing at substantial angles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/247Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using fibres of at least two types
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/16Rigid pipes wound from sheets or strips, with or without reinforcement

Definitions

  • the processes differ in the type of impregnation, the shape and the hardening.
  • nozzle constructions made of high-quality tool steels are customary, which are heated with steam, oil or electrically and whose sliding surfaces to reduce friction and wear are often coated surface layers, e.g. B. hard chrome plating.
  • Such shaping tools relatively difficult profiles can be produced. It has been shown in practice that the use of such complex tools requires a very precise coordination of all system components. A number of reactive resins can e.g. B. because of their reactivity or due to the frictional conditions, despite the use of release agents, the large nozzle lengths required for precise shaping are not to be used.
  • the invention relates to a method for producing profiles from fiber composite materials, which is characterized in that strands of fiber materials impregnated continuously with liquid reactive resins immediately after impregnation or in the area of a pre curing section with stretched and / or pre-oriented and / or textured organic fibers or monofilaments or mixtures of organic and inorganic fibers or monofilaments wrapped or braided and cured in a subsequent curing section.
  • fiber materials are used in a conventional manner, e.g. B. impregnated in a drinking bath with a liquid reactive resin, the resin content being adjusted by means of nozzles, rollers or similar devices which correspond to the prior art.
  • the wrapping of the impregnated fiber material according to the invention with the suitable fiber materials after the impregnation can be carried out immediately after the fiber strands have left the impregnation bath. In some cases it is also advantageous to carry out the wrapping only after a pre-curing process - but always in the liquid phase of the reactive resin.
  • the actual hardening takes place in the usual way, for. B. by convective heat transfer, heat radiation or by microwaves in a heating channel.
  • conventional winding machines are suitable, e.g. B. diagonal winding machines such as those used for the production of reinforced hoses, or machines which are used for the production of insulation in the winding or braiding process.
  • B. diagonal winding machines such as those used for the production of reinforced hoses, or machines which are used for the production of insulation in the winding or braiding process.
  • machines for wrapping wires e.g. guitar strings
  • strings e.g. guitar strings
  • the impregnated fiber material can be wrapped in the form of circumferential windings with a small pitch. Screw windings with gradients that can be set within wide limits are also possible. Another type of wrapping is the application of diagonal (cross) windings. Common braiding processes are also suitable for applying the organic fibers to the impregnated fiber strands.
  • An essential feature of the method according to the invention is that by wrapping with stretched or pre-oriented or textured organic fibers, in contrast to wrapping with inorganic fibers, profiles with exact circular cross sections without using a shaping unit, e.g. B. a shaping nozzle can be generated.
  • microwave curing is particularly advantageously possible, since the impregnated fiber strands can absorb the radiation without weakening over relatively long distances.
  • inorganic fibers can also be applied as additional reinforcements, or fiber mixtures of organic and inorganic fibers for additional reinforcement of the fiber composite materials.
  • the shaping effect achieved by wrapping the impregnated fiber materials with stretched and / or pre-oriented or textured organic fibers or monofilaments is based, in addition to a uniform application of the winding, in particular on the fact that during the pre-hardening or hardening process, shrinkage forces are released, Degree of stretching and / or pre-orientation and / or texturing and the geometric arrangement of the organic fibers can be determined.
  • the organic fibers are selected so that the shrinkage forces take effect before the gel phase of the reaction resin used is reached.
  • the shrinkage forces occurring depend not only on the type of fiber material used, but also on the proportion (coverage) and on the degree of stretching and / or the pre-orientation as well as on the geometric arrangement of the organic fibers on the profile to be wrapped.
  • the shrinking forces of the organic fibers can also be used specifically to achieve high fiber contents with an almost ideal longitudinal orientation of the reinforcing fibers and to air-free profiles that have a largely homogeneous fiber distribution. This results in significant increases in module and strength of the profile with significantly improved reproducibility of these values. In processes with external shaping, such fiber contents and strengths and orientations cannot be achieved due to the frictional forces that occur.
  • the strength transverse to the longitudinal direction of the profile is particularly significantly improved in the case of predominantly unidirectionally reinforced profiles.
  • the notch sensitivity of the profiles produced in this way is significantly reduced by the wrapping with organic fibers.
  • the method according to the invention also makes it possible to impregnate several individual strands with different impregnation properties, to combine them by wrapping them, and to harden them into a uniform fiber composite material.
  • a uniform fiber composite material is obtained in that the shrinkage forces released during the hardening process combine the individual fiber strands into a profile with a homogeneous fiber distribution, but different mstrix work.
  • the resin excess generated on the profile surface by the shrinking forces of the stretched or pre-oriented and / or textured organic fibers can serve, as already described, for the complete impregnation of further fiber materials.
  • decorative profiles can be created by using differently colored fiber materials as well as profiled surfaces.
  • the type, proportion, degree of stretch and geometric orientation of the organic fibers can be used to adjust the excess resin such that additionally applied fiber materials are only partially impregnated.
  • an improved bond adhesion z. B. when embedding the profiles in thermoplastics.
  • the wrapping material is selected as similar as possible to the thermoplastic used.
  • inorganic fibers such. B. glass fibers result from the effects described particularly favorable conditions when introducing tensile forces z. B. in force introduction elements through the increased profile surface, which is obtained both with a profile and with incompletely impregnated fibers.
  • the claimed method is suitable for fiber composites made of glass fibers, organic fibers, carbon fibers and metal fibers.
  • the fibers can e.g. B. in the form of fiber strands such as yarns, filament yarns, twists, rovings and spun threads etc. or as a textile fabric and / or as a fiber mat.
  • Suitable matrix materials are e.g. B. reactive resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins, methacrylate resins, polyurethane resins, novolak resins, polybismaleinimides or cyanate resins, the heat of which in the curing process or the curing temperatures exceed values at which the organic fibers used shrink.
  • reactive resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins, methacrylate resins, polyurethane resins, novolak resins, polybismaleinimides or cyanate resins, the heat of which in the curing process or the curing temperatures exceed values at which the organic fibers used shrink.
  • the shrinking temperature of the organic fibers depends on the starting polymer and the conditions during fiber production and stretching or texturing.
  • a suitable organic fiber must be selected according to the curing conditions of the matrix material used, as already described.
  • Profiles which are produced by the method according to the invention are suitable with their homogeneous fiber arrangement, the high fiber contents and their freedom from Cavities and similar imperfections as well as with their resin-rich or their pure resin surfaces due to their strengths for the reinforcement of concrete as tension wires or tensioning ropes, whereby the improved possibilities for force application, the reduced notch sensitivity and the increased transverse strength mainly benefit from unidirectionally reinforced profiles.
  • a particular advantage when used outdoors is the high weather resistance of the profiles thanks to their pure resin surface.
  • glass fiber strands were impregnated with polyester resin and, after leaving the impregnation bath with an outlet nozzle of 10 mm ⁇ , wrapped with e-glass spun threads of 3100 dtex and polyester (PETP) filament yarn consisting of 34 individual filaments with a total denier of 167 dtex and one (Stretch) aspect ratio of 1: 4 in equal proportions.
  • PETP polyethylene glycol
  • the cover was made by screw windings with a pitch
  • Example 1 carbon fiber strands were soaked in a resin bath and the fiber content was adjusted in a rectangular nozzle with a cross section of 20 ⁇ 2 mm. After the fiber bundle emerged from the nozzle, the fiber strand was wrapped with a cross winding at ⁇ 75 ° to the longitudinal axis of the rod with Perlongarn consisting of 18 individual filaments and a total titer of 67 dtex stretch ratio 1: 2.8 with a coverage of about 30% and after a pre-hardening stretch calibrated by three pairs of rollers, the profile was covered on both sides with siliconized paper, and then hardened. A profile with a smooth surface and rounded edges was obtained. It showed thickness fluctuations of 2% along the length, the profile surfaces were parallel to each other. The profile was completely free of longitudinal cracks.

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Faser - Verbundwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich mit flüssigen Reaktionsharzen imprägnierte Stränge aus Faserwerkstoffen unmittelbar nach der Imprägnierung oder im Bereich einer Vorhärtungsstrecke mit verstreckten und/oder vororientierten und/oder texturierten organischen Fasern oder Monofilen oder Gemischen aus organischen und anorganischen Fasern oder Monofilen umwickelt oder umflochten und in einer nachfolgenden Härtungsstrecke ausgehärtet werden.Process for the production of profiles from fiber composite materials, characterized in that strands of fiber materials continuously impregnated with liquid reactive resins immediately after impregnation or in the area of a pre-curing section with stretched and / or pre-oriented and / or textured organic fibers or monofilaments or mixtures of organic and inorganic fibers or monofilaments are wrapped or braided and cured in a subsequent curing section.

Description

Zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen aus Faser-Verbundwerkstoffen sind eine Reihe von Verfahren bekannt. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß Halbzeuge aus organischen, anorganischen oder metallischen Fasern in der Form von Fasersträngen, Fasermatten oder Geweben von einem Vorratsgestell abgezogen, mit flüssigem Reaktionsharz imprägniert und in einer Härtungsstrecke bei gleichzeitiger Formgebung in Düsenwerkz.eugen zu Profilen ausgehärtet werden.A number of processes are known for the continuous production of profiles from fiber composite materials. All of these processes have in common that semi-finished products made of organic, inorganic or metallic fibers in the form of fiber strands, fiber mats or fabrics are drawn off from a storage rack, impregnated with liquid reactive resin and cured into profiles in a curing section with simultaneous shaping in nozzle tools.

Im einzelnen unterscheiden sich die Verfahren durch die Art der Imprägnierung, die Formgebung und die Härtung. Für die Formgebung sind Düsenkonstruktionen aus hochwertigen Werkzeugstählen üblich, die mit Dampf, Öl oder elektrisch beheizt werden und deren Gleitflächen zur Verringerung von Reibung und Verschleiß vielfach ver-gütete Oberflächenschichten, z. B. Hartverchromungen, aufweisen. Mit derartigen formgebenden Werkzeugen können verhältnismäßig schwierige Profile gefertigt werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß der Einsatz derartig komplexer Werkzeuge eine sehr genaue Abstimmung aller Systemkomponenten erfordert. Eine Reihe von Reaktionsharzen kann z. B. wegen ihrer Reaktivität oder aber aufgrund der Reibungsverhältnisse trotz der Verwendung von Trennmitteln bei den zur exakten Formgebungen erforderlichen großen Düsenlängen nicht eingesetzt werden.In particular, the processes differ in the type of impregnation, the shape and the hardening. For the shaping, nozzle constructions made of high-quality tool steels are customary, which are heated with steam, oil or electrically and whose sliding surfaces to reduce friction and wear are often coated surface layers, e.g. B. hard chrome plating. With such shaping tools, relatively difficult profiles can be produced. It has been shown in practice that the use of such complex tools requires a very precise coordination of all system components. A number of reactive resins can e.g. B. because of their reactivity or due to the frictional conditions, despite the use of release agents, the large nozzle lengths required for precise shaping are not to be used.

Die hohen, in den Düsen auftretenden Reibungskräfte begrenzen den Fasergehalt der Faser-Verbundwerkstoffe, sie stören die Faserorientierung und bedingen hohe Abzugskräfte. Die Verringerung der Reibung z. B. durch den Einsatz von Teflonwerkzeugen bringt neben den Vorteilen geringer Reibung und der Möglichkeit einer Mikrowellenaushärtung der Reaktionsharze jedoch gravierende Nachteile durch Formenstandzeiten, die sehr gering gegenüber denen der Stahlwerkzeuge sind.The high friction forces that occur in the nozzles limit the fiber content of the fiber composite materials, they disrupt the fiber orientation and cause high pulling forces. The reduction in friction z. B. by the use of Teflon tools brings next to the advantages of low friction and the possibility of microwave curing of the reactive resins, however, serious disadvantages due to mold life, which are very low compared to those of the steel tools.

Um die aufgezählten Nachteile beim Einsatz von Stahlwerkzeugen zumindest bei einfachen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitten zu vermindern, ist auch vorgeschlagen worden, das imprägnierte Fasermaterial mit Trennfolie zu umwickeln. Dadurch wird eine Härtung ohne weitere Formgebung in einer nachfolgenden einfachen Härtungsstrecke möglich. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die Kosten und der Aufwand für das Auf- und Abwickeln der im allgemeinen nicht mehrfach verwendbaren Trennfolien und die nicht einwandfreien Oberflächen, die häufig eine Nacharbeit erfordern.In order to reduce the disadvantages mentioned when using steel tools, at least in the case of simple circular or elliptical cross sections, it has also been proposed to wrap the impregnated fiber material with a release film. This enables hardening without further shaping in a subsequent simple hardening section. Disadvantages of this method are the costs and the outlay for the winding and unwinding of the separating films, which generally cannot be used repeatedly, and the surfaces which are not perfect and which often require reworking.

Die Umwicklung der imprägnierten Stränge mit Glasfaserprodukten ermöglicht ebenfalls die Herstellung einfacher Profile ohne zusätzliche Formgebung. Nachteilig bei diesen Verfahren sind die schlechten Oberflächen der Profile sowie das Auftreten von Härtungsrissen selbst bei relativ kleinen Querschnitten.Wrapping the impregnated strands with glass fiber products also enables the production of simple profiles without additional shaping. The disadvantage of these processes is the poor surface of the profiles and the occurrence of hardening cracks even with relatively small cross sections.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Faser-Verbundwerkstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß kontinuierlich mit flüssigen Reaktionsharzen imprägnierte Stränge aus Faserwerkstoffen unmittelbar nach der Imprägnierung oder im Bereich einer Vorhärtungsstrecke mit verstreckten und/oder vororientierten und/ oder texturierten organischen Fasern oder Monofilen oder Gemischen aus organischen und anorganischen Fasern oder Monofilen umwickelt oder umflochten und in einer nachfolgenden Härtungsstrecke ausgehärtet werden.The invention relates to a method for producing profiles from fiber composite materials, which is characterized in that strands of fiber materials impregnated continuously with liquid reactive resins immediately after impregnation or in the area of a pre curing section with stretched and / or pre-oriented and / or textured organic fibers or monofilaments or mixtures of organic and inorganic fibers or monofilaments wrapped or braided and cured in a subsequent curing section.

II. Beschreibung des VerfahrensII. Description of the procedure

Bei dem beanspruchten Verfahren werden Faserwerkstoffe in üblicher Weise, z. B. in einem Tränkbad mit einem flüssigen Reaktionsharz imprägniert, wobei der Harzgehalt durch Düsen, Rollen o. ä. Vorrichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen, eingestellt wird.In the claimed method, fiber materials are used in a conventional manner, e.g. B. impregnated in a drinking bath with a liquid reactive resin, the resin content being adjusted by means of nozzles, rollers or similar devices which correspond to the prior art.

Die nach der Tränkung erfolgende erfindungsgemäße Umwicklung des imprägnierten Fasermaterials mit den dazu geeigneten Faserwerkstoffen kann unmittelbar nach dem Austritt der Faserstränge aus dem Tränkbad durchgeführt werden. In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, die Umwicklung erst nach einem Vorhärtungsprozeß - stets aber in der flüssigen Phase des Reaktionsharzes- vorzunehmen.The wrapping of the impregnated fiber material according to the invention with the suitable fiber materials after the impregnation can be carried out immediately after the fiber strands have left the impregnation bath. In some cases it is also advantageous to carry out the wrapping only after a pre-curing process - but always in the liquid phase of the reactive resin.

Die eigentliche Härtung erfolgt auf übliche Weise z. B. durch konvektive Wärmeübertragung, Wärmestrahlung oder durch Mikrowellen in einem Heizkanal.The actual hardening takes place in the usual way, for. B. by convective heat transfer, heat radiation or by microwaves in a heating channel.

Für die Umwicklung der getränkten Faserwerkstoffe mit verstreckten oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern eignen sich übliche Wickelmaschinen, z. B. Diagonalwickelmaschinen wie sie zur Herstellung verstärkter Schläuche,oder Maschinen, die zur Herstellung von Isolationen im Wickel- oder im Flechtverfahren verwendet werden. EbensoFor the winding of the impregnated fiber materials with stretched or pre-oriented or textured organic fibers, conventional winding machines are suitable, e.g. B. diagonal winding machines such as those used for the production of reinforced hoses, or machines which are used for the production of insulation in the winding or braiding process. As well

sind Maschinen zur Umwicklung von Drähten (z.B. Gitarrensaiten) geeignet.machines for wrapping wires (e.g. guitar strings) are suitable.

Das Umwickeln des getränkten Fasermaterials kann in der Form von Umfangswicklungen mit geringer Steigung vorgenommen werden. Ebenso sind Schraubenwicklungen mit in weiten Grenzen einstellbaren Steigungen möglich. Eine weitere Art der Umwicklung besteht im Aufbringen von Diagonal(Kreuz)-Wicklungen. Es eignen sich ebenso auch übliche Flechtverfahren zum Aufbringen der organischen Fasern auf die getränkten Faserstränge.The impregnated fiber material can be wrapped in the form of circumferential windings with a small pitch. Screw windings with gradients that can be set within wide limits are also possible. Another type of wrapping is the application of diagonal (cross) windings. Common braiding processes are also suitable for applying the organic fibers to the impregnated fiber strands.

Bei der Ausführung von Schraubenwicklungen, Kreuzwicklungen oder Umflechtungen ist je nach gewünschten Eigenschaften (Effekten) die Bedeckung der imprägnierten FaserwerkstoffeWhen executing screw windings, cross windings or braiding, the impregnated fiber materials are covered depending on the desired properties (effects)

mit den verstreckten oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern in weiten Grenzen bis zur mehrfachen Überdeckung möglich.with the stretched or pre-oriented or textured organic fibers possible within wide limits up to multiple overlaps.

Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß durch die Umwicklung mit verstreckten oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern im Gegensatz zur Umwicklung mit anorganischen Fasern Profile mit exakten Kreisquerschnitten ohne Verwendung einer Formgebungseinheit, z. B. einer formgebenden Düse, erzeugt werden können.An essential feature of the method according to the invention is that by wrapping with stretched or pre-oriented or textured organic fibers, in contrast to wrapping with inorganic fibers, profiles with exact circular cross sections without using a shaping unit, e.g. B. a shaping nozzle can be generated.

Andere geometrisch einfache und exakte Querschnittsformen - z. B. Ellipsen - lassen sich durch Umwickeln von getränkten Faserwerkstoffen mit organischen Fasern erzeugen, wenn der aus dem Tränkbad austretende Strang z. B. einen annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist.Other geometrically simple and exact cross-sectional shapes - e.g. B. ellipses - can be produced by wrapping impregnated fiber materials with organic fibers if the strand emerging from the impregnating bath is e.g. B. has an approximately rectangular cross section.

Neben der Möglichkeit, Profile mit geometrisch einwandfreiem Querschnitt ohne formgebende Düsen zu erzeugen, können durch das Umwickeln getränkter Stränge aus Faserwerkstoffen mit verstreckten und/oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern auf einer Innenform ohne weitere Außenform geschlossene Hohlprofile erzeugt werden.In addition to the possibility of creating profiles with a geometrically perfect cross-section without shaping nozzles, by wrapping impregnated strands of fiber materials with stretched and / or pre-oriented or textured organic fibers on an inner mold, closed hollow profiles can be produced without an additional outer mold.

Eine weitere Möglichkeit der Profilherstellung besteht darin,. daß durch die Umwicklung eines flachen getränkten Stranges aus Fasermaterial mit verstreckten und/oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern in einfacher Weise Flachprofile oder Winkelprofile nur durch den Einsatz einer Rollenkalibrierung hergestellt werden können.Another way of making profiles is. that by wrapping a flat soaked strand of fiber material with stretched and / or pre-oriented or textured organic fibers in a simple manner, flat profiles or angle profiles can only be produced by using a roller calibration.

Durch das Fehlen formgebender Düsen ist besonders vorteilhaft eine Mikrowellenhärtung möglich, da die getränkten Faserstränge über relativ lange Strecken die Strahlung ungeschwächt absorbieren können.Due to the lack of shaping nozzles, microwave curing is particularly advantageously possible, since the impregnated fiber strands can absorb the radiation without weakening over relatively long distances.

Besonders interessante Möglichkeiten ergeben sich dadurch, daß zur Umwicklung der getränkten Faserwerkstoffe neben . verstreckten und/oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern auch anorganische Fasern als zusätzliche Verstärkungen,oder Fasergemische aus organischen und anorganischen Fasern zur zusätzlichen Verstärkung der Faser-Verbundwerkstoffe aufgebracht werden können.Particularly interesting possibilities result from the fact that in addition to the wrapping of the impregnated fiber materials. Stretched and / or pre-oriented or textured organic fibers, inorganic fibers can also be applied as additional reinforcements, or fiber mixtures of organic and inorganic fibers for additional reinforcement of the fiber composite materials.

Der mit der Umwicklung der getränkten Faserwerkstoffe mit verstreckten und/oder vororientierten oder texturierten organischen Fasern oder Monofilen erreichte Effekt der Formgebung beruht neben einem gleichmäßigen Aufbringen der Wicklung insbesondere darauf, daß beim Vorhärtungs-oder beim Härtungsprozeß Schrumpfkräfte frei werden, die durch Anteil, Art, Streckgrad und/oder Vororientierung und/oder Texturierung und die geometrische Anordnung der organischen Fasern bestimmt werden. Die organischen Fasern werden'so ausgewählt, daß die Schrumpfkräfte noch vor dem Erreichen der Gelphase des verwendeten Reaktionsharzes wirksam werden. Die auftretenden Schrumpfkräfte hängen außer von der Art des verwendeten Fasermaterials ab vom Anteil (Überdeckung) und vom Streckgrad und/oder der Vororientierung sowie von der geometrischen Anordnung der organischen Fasern auf dem zu umwickelnden Profil.The shaping effect achieved by wrapping the impregnated fiber materials with stretched and / or pre-oriented or textured organic fibers or monofilaments is based, in addition to a uniform application of the winding, in particular on the fact that during the pre-hardening or hardening process, shrinkage forces are released, Degree of stretching and / or pre-orientation and / or texturing and the geometric arrangement of the organic fibers can be determined. The organic fibers are selected so that the shrinkage forces take effect before the gel phase of the reaction resin used is reached. The shrinkage forces occurring depend not only on the type of fiber material used, but also on the proportion (coverage) and on the degree of stretching and / or the pre-orientation as well as on the geometric arrangement of the organic fibers on the profile to be wrapped.

Für die zuvor genannten-Beispiele der Formgebung hat sich gezeigt, daß bereits eine relativ geringe Überdeckung von etwa 12% ausreichend ist, um die beschriebenen Effekte zu erzeugen.For the aforementioned examples of shaping, it has been shown that a relatively small coverage of approximately 12% is sufficient to produce the effects described.

Gleichzeitig wird durch die Schrumpfkräfte stets eine harzreiche Profiloberfläche erzeugt. Bei entsprechender Auswahl an Art, Menge und Anordnung des organischen Fasermaterials erhält man Profile mit einer sie völlig umschließenden Reinharzschicht, die bei anderen Fertigungsverfahren nur durch einen zusätzlichen Fertigungsschritt erreicht werden kann.At the same time, the shrinking forces always create a resin-rich profile surface. With an appropriate selection of the type, quantity and arrangement of the organic fiber material, profiles are obtained with a completely encased pure resin layer, which can only be achieved with an additional manufacturing step in other manufacturing processes.

Einer der Vorteile eines derartigen in einem Verfahrensschritt erzeugten Harzmantels ist die verbesserte Handhabung ohne störende Verstärkungsfasern an der Profiloberfläche. Daraus resultiert weiterhin eine wesentlich verbesserte Witterungsbeständigkeit, die üblicherweise nur durch eine zusätzliche Beschichtung mit den ihr innewohnenden Haftungsproblemen zu erreichen ist.One of the advantages of such a resin jacket produced in one process step is the improved handling without disruptive reinforcing fibers on the profile surface. This also results in significantly improved weather resistance, which can usually only be achieved by an additional coating with the inherent adhesion problems.

Die Schrumpfkräfte der organischen Fasern lassen sich zudem gezielt auch zum Erreichen hoher Fasergehalte bei nahezu idealer Längsorientierung der Verstärkungsfasern und zu luftblasenfreien Profilen nutzen, die eine weitgehend homogene Faserverteilung aufweisen. Daraus ergeben sich wesentliche Erhöhungen in Modul und Festigkeiten des Profils mit deutlich verbesserter Reproduzierbarkeit dieser Werte. Bei Verfahren mit äußerer Formgebung sind derartige Fasergehalte und Festigkeiten sowie Orientierungen wegen der auftretenden Reibungskräfte nicht zu erreichen.The shrinking forces of the organic fibers can also be used specifically to achieve high fiber contents with an almost ideal longitudinal orientation of the reinforcing fibers and to air-free profiles that have a largely homogeneous fiber distribution. This results in significant increases in module and strength of the profile with significantly improved reproducibility of these values. In processes with external shaping, such fiber contents and strengths and orientations cannot be achieved due to the frictional forces that occur.

Durch die Umwicklung getränkter Faserwerkstoffe mit organischen Fasern wird bei vorwiegend unidirektional verstärkten Profilen die Festigkeit quer zur Längsrichtung des Profils (Querfestigkeit) besonders deutlich verbessert. Ebenso wird durch die Umwicklung mit organischen Fasern die Kerbempfindlichkeit der auf diese Weise hergestellten Profile erheblich herabgesetzt.By wrapping impregnated fiber materials with organic fibers, the strength transverse to the longitudinal direction of the profile (transverse strength) is particularly significantly improved in the case of predominantly unidirectionally reinforced profiles. Likewise, the notch sensitivity of the profiles produced in this way is significantly reduced by the wrapping with organic fibers.

Gezielte und im allgemeinen erhebliche Verbesserungen der Biege- und Torsionssteifigkeit beliebiger symmetrischer Profile lassen sich durch das Umwickeln von getränkten Paserwerkstoffen in der Weise erreichen, daß sowohl geeignete organische Fasern als auch vornehmlich anorganisehe Fasern zur Umwicklung verwendet werden. Auf diese Weise läßt sich der Vorteil der Imprägnierung der zusätzlich aufgebrachten Fasern ohne weiteres Tränkbad allein durch den auftretenden Schrumpfeffekt der organischen Fasern mit dem Vorteil des Steifigkeitsgewinnes verknüpfen.Targeted and generally considerable improvements in the bending and torsional stiffness of any symmetrical profiles can be achieved by wrapping impregnated fiber materials in such a way that both suitable organic fibers and primarily inorganic fibers are used for wrapping. In this way, the advantage of impregnation of the additionally applied fibers can be combined with the advantage of gaining stiffness without further impregnation bath simply by the shrinking effect of the organic fibers that occurs.

.Das Umwickeln mit beiden Faserarten kann in getrennten Verfahrensschritten, besonders vorteilhaft aber gleichzeitig erfolgen..Wrapping with both types of fibers can take place in separate process steps, particularly advantageously but simultaneously.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, mehrere Einzelstränge mit verschiedenen Imprägnierbarzen zu tränken, durch das Umwickeln zusammenzufassen und zu einem einheitlichen Faser-Verbundwerkstoffauszuhärten. Ein einheitlicher Faser-Verbundwerkstoff wird dabei dadurch erhalten, daß die bei der Härtung frei werdenden Schrumpfkräfte die einzelnen Faserstränge zu einem Profil mit homogener Faserverteilung, aber unterschiedlichen Mstrixwerkstoßfean verbinden.The method according to the invention also makes it possible to impregnate several individual strands with different impregnation properties, to combine them by wrapping them, and to harden them into a uniform fiber composite material. A uniform fiber composite material is obtained in that the shrinkage forces released during the hardening process combine the individual fiber strands into a profile with a homogeneous fiber distribution, but different mstrix work.

Der durch die Schrumpfkräfte der verstreckten oder vororientierten und/oder texturierten organischen Fasern an der Profiloberfläche erzeugte Harzüberschuß kann wie bereits beschrieben zur vollständigen Imprägnierung weiterer Faserwerkstoffe dienen. Damit lassen sich beispielsweise auch dekorative Profile durch die Verwendung unterschiedlich eingefärbter Faserwerkstoffe ebenso erzeugen wie profilierte Oberflächen.The resin excess generated on the profile surface by the shrinking forces of the stretched or pre-oriented and / or textured organic fibers can serve, as already described, for the complete impregnation of further fiber materials. This means, for example, that decorative profiles can be created by using differently colored fiber materials as well as profiled surfaces.

Darüber hinaus kann über Art, Anteil, Streckgrad und geometrische Orientierung der organischen Fasern der Harzüberschuß so eingestellt werden, daß zusätzlich aufgebrachte Faserwerkstoffe nur teilweise imprägniert werden.In addition, the type, proportion, degree of stretch and geometric orientation of the organic fibers can be used to adjust the excess resin such that additionally applied fiber materials are only partially impregnated.

Beim zusätzlichen Umwickeln der Profile mit organischen Fasern ergeben sich durch die an der ProfiloberflächeWhen the profiles are additionally wrapped with organic fibers, the result is that on the profile surface

liegenden nicht oder nur unvollständig imprägnierten Fasern eidfache Möglichkeiten, eine verbesserte Verbundhaftung z. B. beim Einbetten der Profile in Thermoplaste zu erreichen. Hierzu wird das Wickelmaterial möglichst artgleich zum verwendeten Thermoplasten gewählt. Beim zusätzlichen Umwickeln der Profile mit anorganischen Fasern z. B. Glasfasern ergeben sich durch die beschriebenen Effekte besonders günstige Verhältnisse beim Einleiten von Zugkräften z. B. in Krafteinleitungselemente durch die vergrößerte Profiloberfläche, die sowohl mit einer Profilierung als auch mit unvollständig getränkten Fasern erhalten wird.lying not or only incompletely impregnated fibers oath possibilities, an improved bond adhesion z. B. when embedding the profiles in thermoplastics. For this purpose, the wrapping material is selected as similar as possible to the thermoplastic used. When additionally wrapping the profiles with inorganic fibers such. B. glass fibers result from the effects described particularly favorable conditions when introducing tensile forces z. B. in force introduction elements through the increased profile surface, which is obtained both with a profile and with incompletely impregnated fibers.

III. WerkstoffeIII. Materials

Das beanspruchte Verfahren eignet sich für Faser-Verbundwerkstoffe aus Glasfasern, organischen Fasern, Kohlenstoff-Fasern und Metallfasern. Die Fasern können z. B. in der Form von Fasersträngen wie Garnen, Filamentgarnen, Zwirnen, Rovings und Spinnfäden usw. oder als textiles Gewebe und/oder als Fasermatten vorliegen.The claimed method is suitable for fiber composites made of glass fibers, organic fibers, carbon fibers and metal fibers. The fibers can e.g. B. in the form of fiber strands such as yarns, filament yarns, twists, rovings and spun threads etc. or as a textile fabric and / or as a fiber mat.

Geeignete Matrixwerkstoffe sind z. B. Reaktionscharze wie ungesättigte Polyesterharze,-Epoxidharze, Methacrylatharze, Polyurethanharze, Novolakharze, Polybismaleinimide oder auch Cyanatharze, deren Wärmetönung beim Härtungsprozeß, oder deren Härtungstemperaturen Werte überschreiten, bei denen die verwendeten organischen Fasern schrumpfen.Suitable matrix materials are e.g. B. reactive resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins, methacrylate resins, polyurethane resins, novolak resins, polybismaleinimides or cyanate resins, the heat of which in the curing process or the curing temperatures exceed values at which the organic fibers used shrink.

Als Werkstoffe zur Umwicklung der getränkten Faserwerkstoffe eignen sich verstreckte und/oder vororientierte .und/oder texturierte organische Fasern oder Monofile aus Polyamiden, thermoplastischen Polyestern, Polycarbonaten, Polyacrylnitril, Modacryl, Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen, Cellulose und regenerierter Cellulose, Celluloseestern oder Polyvinylalkohol sowie Polyurethanfasern.Stretched and / or pre-oriented .and / or textured organic fibers or monofilaments made of polyamides, thermoplastic polyesters, polycarbonates, polyacrylonitrile, modacrylic, polyolefins, polyvinylchloride, polytetrafluoroethylene, cellulose and regenerated cellulose, cellulose esters or polyvinyl alcohol as well as are suitable as materials for wrapping the impregnated fiber materials Polyurethane fibers.

Die Schrumpftemperatur der organischen Fasern hängt ab vom Ausgangspolymer und von den Bedingungen bei der Faserherstellung und Verstreckung bzw. Texturierung. Die Auswahl einer geeigneten organischen Faser muß nach den Härtungsbedingungen des eingesetzten Matrixwerkstoffes erfolgen wie bereits geschrieben.The shrinking temperature of the organic fibers depends on the starting polymer and the conditions during fiber production and stretching or texturing. A suitable organic fiber must be selected according to the curing conditions of the matrix material used, as already described.

Profile, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, eignen sich mit ihrer homogenen Faseranordnung, den hohen Fasergehalten und ihrer Freiheit von Hohlräumen und ähnlichen Störstellen sowie mit ihren harzreichen oder ihren Reinharzoberflächen aufgrund ihrer Festigkeiten für die Armierung von Beton als Spanndrähte oder Spannseile, wobei vorteilhaft die verbesserten Möglichkeiten zur Krafteinleitung, die verringerte Kerbempfindlichkeit und die erhöhte Querfestigkeit vorwiegend unidirektional verstärkter Profile zum Tragen kommen.Profiles which are produced by the method according to the invention are suitable with their homogeneous fiber arrangement, the high fiber contents and their freedom from Cavities and similar imperfections as well as with their resin-rich or their pure resin surfaces due to their strengths for the reinforcement of concrete as tension wires or tensioning ropes, whereby the improved possibilities for force application, the reduced notch sensitivity and the increased transverse strength mainly benefit from unidirectionally reinforced profiles.

Von besonderem Vorteil beim Einsatz im Freien ist die hohe Witterungsbeständigkeit der Profile durch ihre Reinharzoberfläche.A particular advantage when used outdoors is the high weather resistance of the profiles thanks to their pure resin surface.

Hohe Festigkeiten und damit verbundene günstige elektrisehe Eigenschaften erlauben den Einsatz der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Profile auch im Elektrosektor z. B. als Festigkeitsträger in Isolatoren oder für Fahrdrahtabspannungen und im Elektromaschinenbau.High strengths and associated favorable electrical properties allow the use of the profiles produced by the method according to the invention also in the electrical sector, for. B. as strength members in insulators or for contact wire tensioning and in electrical engineering.

Beispiel 1example 1

Beim Herstellen eines Rundstabes aus Glasrovings und Polyesterharz, der nur am Ende des Tränkbades durch eine einwandfreie runde Ausgangsdüse von 10 mm φ zur Einstellung des Harzgehaltes gezogen wurde und der anschließend ohne jede weitere Formgebung in einem elektrisch beheizten Rohrofen ausgehärtet wurde, war festzustellen, daß der Stab unregelmäßig geformt war und eine rauhe Oberfläche mit teilweise freiliegenden Glasfasern aufwies. Die Abweichungen von der idealen Kreisform betrugen bis zu 10 %. Der Glasgehalt dieses Stabes betrug 76,4 Gew.%.When producing a round rod from glass rovings and polyester resin, which was only drawn through a perfect round outlet nozzle of 10 mm φ at the end of the impregnating bath to adjust the resin content and which was then cured in an electrically heated tube furnace without any further shaping, it was found that the Rod was irregularly shaped and had a rough surface with partially exposed glass fibers. The deviations from the ideal circular shape were up to 10%. The glass content of this rod was 76.4% by weight.

Beispiel 2Example 2

Auf die gleiche Weise imprägnierte Glasfaserstränge, die nach dem Verlassen der Ausgangsdüse des Tränkbades von 10 mm φ und einer Länge von 5 mm mit Perlon-Filamentgarn, bestehend aus 140 Einzelfilamenten mit einem Gesamttiter von 940 dtex und einem Streckverhältnis von 1:3,2 in einer Schraubenwicklung bis zu einer Überdeckung von ca. 20 % in einer Wickellage umwickelt wurden, ergaben nach der Härtung mit Temperaturen zwischen 140 und 180 °C Rundprofile ohne Längs-und Querriese mit weniger als 1 % Abweichung von der Kreisform. Der Glasgehalt des Stabes nach dem Abschleifen der organischen Faser betrug 81,5 Gew.%. Die Oberfläche des so hergestellten Stabes ist glatt und hochglänzend. Die Dicke der Reinharzschicht an der Oberfläche beträgt ca. 100 µm.In the same way impregnated glass fiber strands, which after leaving the exit nozzle of the impregnating bath of 10 mm φ and a length of 5 mm with Perlon filament yarn, consisting of 140 individual filaments with a total titer of 940 dtex and an aspect ratio of 1: 3.2 in a screw winding up to an overlap of approx. 20% were wrapped in a winding layer, after hardening with temperatures between 140 and 180 ° C gave round profiles without longitudinal and transverse giant with less than 1% deviation from the circular shape. The glass content of the rod after grinding the organic fiber was 81.5% by weight. The surface of the rod thus produced is smooth and high-gloss. The thickness of the pure resin layer on the surface is approx. 100 µm.

Beispiel 3Example 3

Ähnlich wie im Beispiel wurden Glasfaserstränge mit Polyesterharz imprägniert und nach dem Verlassen des Tränkbades mit einer Ausgangsdüse von 10 mm φ umwickelt mit E-Glas-Spinnfäden von 3100 dtex und Polyester-(PETP) Filamentgarn bestehend aus 34 Einzelfilamenten einem Gesamttiter von 167 dtex und einem (Ver-)streckungsver- hältnis von 1:4 zu jeweils gleichen Anteilen. Die Bedeckung wurde durch Schraubenwicklungen mit einer SteigungSimilar to the example, glass fiber strands were impregnated with polyester resin and, after leaving the impregnation bath with an outlet nozzle of 10 mm φ, wrapped with e-glass spun threads of 3100 dtex and polyester (PETP) filament yarn consisting of 34 individual filaments with a total denier of 167 dtex and one (Stretch) aspect ratio of 1: 4 in equal proportions. The cover was made by screw windings with a pitch

von 15° zu 100 % in einer Lage gewählt. Nach der Härtung bei Temperaturen zwischen 160 und 195 °C wurde ein einwandfreies Rundprofil ohne Längsrisse erhalten. Zur Prüfung der Kerbempfindlichkeit und der Belastbarkeit senkrecht zur Profilachse sowie der Zugfestigkeit der Profile wurden einmal an ca. 15 mm langen Profilabschnitten Kerbversuche mit dem Stempel einer üblichen Biegeprüfmaschine (Spitzenradiua 1 mm) und Druckversuche zwischen ebenen Platten durchgeführt, wobei die Profilachse senkrecht zur Kraftrichtung angeordnet war. Gegenüber dem nicht umwickelten Vergleichstab ergaben sich bei den Kerbversuchen um ca. 35 % höhere Bruchlasten. Beim Druckversuch zwischen ebenen Platten wurden gegenüber dem Vergleichsstab im Durchschnitt 15% höhere Werte erreicht. Zugversuche in Anlehnung an DIN,53455 zeigten gegenüber einem Vergleichsstab mit ca. 1350 MPas ca. 10 % höhere Festigkeiten bei gleichem Querschnitt aufgrund der fehlstellenfreien Oberfläche und der gleichmäßigen Faserverteilung über dem Stabquerschnitt bei dem umwickelten Rundprofil. Die bekanntermaßen schwierige Einspannung bei der Prüfung von Faser-Verbundwerkstoffen mit derartig hohen Festigkeiten wurde hier dadurch umgangen, daß die Rundstäbe in Vorrichtungen aus einem Kunstharzmörtel eingegossen wurden. Dabei stellte sich heraus, daß für die nichtumwickelten Stäbe wesentlich höhere Vergußlängen gewählt werden mußten, um einen Trennbruch der Glasfasern zu erreichen.selected from 15 ° to 100% in one position. After curing at temperatures between 160 and 195 ° C, a perfect round profile without longitudinal cracks was obtained. To test the notch sensitivity and the load capacity perpendicular to the profile axis as well as the tensile strength of the profiles, notch tests were carried out on approximately 15 mm long profile sections with the stamp of a conventional bending testing machine (tip radius 1 mm) and compression tests between flat plates, the profile axis being arranged perpendicular to the direction of force was. Compared to the non-wrapped comparative bar, the breaking loads were about 35% higher. In the pressure test between flat plates, an average of 15% higher values were achieved compared to the comparison rod. Tensile tests based on DIN, 53455 showed approx. 10% higher strengths with a same cross section compared to a comparison bar with approx. 1350 MPas due to the defect-free surface and the even fiber distribution over the bar cross section in the wrapped round profile. The known difficult clamping in the testing of fiber composites with such high strengths was avoided here in that the round bars in devices from one Resin mortar was poured. It turned out that much longer casting lengths had to be chosen for the unwrapped rods in order to break the glass fibers.

Beispiel 4Example 4

In der Art von Beispiel 1 wurden Kohlenstoff-Faserstränge in einem Harzbad getränkt und der Fasergehalt in einer Rechteckdüse mit einem Querschnitt von 20 x 2 mm eingestellt. Nach dem Austritt des Faserbündels aus der Düse wurde der Faserstrang mit einer Kreuzwicklung unter ± 75° zur Stablängsachse mit Perlongarn bestehend aus 18 Einzelfilamenten und einem Gesamttiter von 67 dtex Streckverhältnis 1:2,8 mit einer Überdeckung von etwa 30 % umwickelt und nach einer Vorhärtungsstrecke durch drei Rollenpaare kalibriert, wobei das Profil beidseitig mit silikonisiertem Papier abgedeckt war, und anschließend gehärtet. Dabei wurde ein Profil mit glatter Oberfläche und abgerundeten Kanten erhalten. Es wies über der Länge Dickenschwankungen von 2% auf, die Profiloberflächen waren parallel zueinander. Das Profil war vollständig frei von Längsrissen.In the manner of Example 1, carbon fiber strands were soaked in a resin bath and the fiber content was adjusted in a rectangular nozzle with a cross section of 20 × 2 mm. After the fiber bundle emerged from the nozzle, the fiber strand was wrapped with a cross winding at ± 75 ° to the longitudinal axis of the rod with Perlongarn consisting of 18 individual filaments and a total titer of 67 dtex stretch ratio 1: 2.8 with a coverage of about 30% and after a pre-hardening stretch calibrated by three pairs of rollers, the profile was covered on both sides with siliconized paper, and then hardened. A profile with a smooth surface and rounded edges was obtained. It showed thickness fluctuations of 2% along the length, the profile surfaces were parallel to each other. The profile was completely free of longitudinal cracks.

Beispiel 5Example 5

In ähnlicher Weise wie im ersten Beispiel wurden Glasrovings in einem Tränkbad getränkt und die getränkten Rovings in einer Mehrfachdüse bei ringförmiger Anordnung auf den gewünschten Harzgehalt eingestellt. Nach dem Verlassen der Ausgangsdüse wurden die Faserstränge über einen zylindrischen Schleppkern als Innenform geführt und im Bereich einer Vorhärtungsstrecke noch auf dem Schleppkern mit Perlon-Monofilen 0, 20 mm0̸ (≙400 dtex) bei einem Streckverhältnis von 1:4 durch Schraubenwicklungen bei einer Überdeckung von etwa 40 % umwickelt. In der nachfolgenden Härtungsstrecke (Rohrofen) wurden die Profile bei Temperaturen zwischen 140 und 160 °C ausgehärtet. Durch dieses Verfahren erhält man ohne weitere Außenform nur mit dem Schleppkern Hohlprofile, die einen geometrisch einwandfreien fnnendurchmesser mit Wandstärkeschwankungen von ±0,1mm bei einer Wandstärke von 2 mm aufweisen. Die Oberfläche der Profile war in.Längsrichtung wellig.In a manner similar to that in the first example, glass rovings were soaked in a soaking bath and the soaked rovings were adjusted to the desired resin content in a multi-nozzle in a ring arrangement. After leaving the exit nozzle, the fiber strands were guided over a cylindrical drag core as the inner shape and in the area of a pre-curing section still on the tow core with Perlon monofilaments 0, 20 mm0̸ (≙400 dtex) with a stretch ratio of 1: 4 by screw windings with a coverage of wrapped around 40%. In the subsequent curing section (tube furnace), the profiles were cured at temperatures between 140 and 160 ° C. With this method, hollow profiles with a geometrically perfect inner diameter with fluctuations in wall thickness of ± 0.1 mm with a wall thickness of 2 mm can be obtained with the drag core only with the drag core. The surface of the profiles was wavy in the longitudinal direction.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Faser-Verbundwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet , daß kontinuierlich mit flüssigen Reaktionsharzen imprägnierte Stränge aus Faserwerkstoffen unmittelbar nach der Imprägnierung oder im Bereich einer Vorhärtungsstrecke mit verstreckten und/oder vororientierten und/oder texturierten organischen Fasern oder Monofilen oder Gemischen aus organischen und anorganischen Fasern oder Monofilen umwickelt oder umflochten und in einer nachfolgenden.Härtungsstrecke ausgehärtet werden.1. A process for the production of profiles from fiber composite materials, characterized in that strands of fiber materials impregnated continuously with liquid reactive resins immediately after impregnation or in the region of a pre-curing section with stretched and / or pre-oriented and / or textured organic fibers or monofilaments or mixtures organic or inorganic fibers or monofilaments are wrapped or braided and cured in a subsequent curing section. 2. Verfahren, dadurch gekennzeichnet , daß getränkte Stränge aus Faserwerkstoffen nach Anspruch 1 auf einer Innenform mit verstreckten bzw. vororientierten und/oder texturierten organischen Fasern oder organischen und anorganischen Fasern bzw. Gemischen aus anorganischen und verstreckten organischen Fasern umwickelt werden und ohne weitere Außenform zu geschlossenen Hohlprofilen gehärtet werden.2. The method, characterized in that impregnated strands of fiber materials according to claim 1 are wrapped on an inner shape with stretched or pre-oriented and / or textured organic fibers or organic and inorganic fibers or mixtures of inorganic and stretched organic fibers and without further outer shape closed hollow profiles are hardened.
EP78100512A 1977-08-06 1978-07-26 Method for making rods or tubes having a constant profile of fibre reinforced material Expired EP0000734B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2735538 1977-08-06
DE19772735538 DE2735538A1 (en) 1977-08-06 1977-08-06 FIBER COMPOSITE PROFILES

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0000734A1 true EP0000734A1 (en) 1979-02-21
EP0000734B1 EP0000734B1 (en) 1980-07-23
EP0000734B2 EP0000734B2 (en) 1985-04-17

Family

ID=6015811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP78100512A Expired EP0000734B2 (en) 1977-08-06 1978-07-26 Method for making rods or tubes having a constant profile of fibre reinforced material

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5047104A (en)
EP (1) EP0000734B2 (en)
JP (1) JPS5429376A (en)
DE (2) DE2735538A1 (en)
IT (1) IT1105395B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3616445C1 (en) * 1986-05-15 1987-08-20 Dyckerhoff & Widmann Ag Corrosion-resistant pipe consisting of concrete/polymer composite
GB2245893A (en) * 1990-07-10 1992-01-15 Shaw John Ltd Fibre reinforced plastic composites
DE102007038932A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-26 Technische Universität Dresden Textile-matrix-laminate for manufacturing reinforced component parts i.e. multi-layer laminate pipe, has lattice-like narrow textile i.e. thread layer sewing substance, embedded in matrix such as fine concrete matrix

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3407017A1 (en) * 1984-02-27 1985-08-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen PROTECTED TENSION LINKS IN CONCRETE
JPS6128092A (en) * 1984-07-11 1986-02-07 東京製綱繊維ロ−プ株式会社 Composite wire body and its production
US5749211A (en) * 1992-11-06 1998-05-12 Nippon Steel Corporation Fiber-reinforced plastic bar and production method thereof
US5628473A (en) * 1993-12-03 1997-05-13 Emhart Inc. Methods of and apparatus for applying strands to a support
WO1995023623A1 (en) * 1994-03-04 1995-09-08 Mentor Corporation Self-sealing injection sites and method of manufacture
US5876553A (en) * 1994-06-28 1999-03-02 Marshall Industries Composites, Inc. Apparatus for forming reinforcing structural rebar
US5763042A (en) * 1994-06-28 1998-06-09 Reichhold Chemicals, Inc. Reinforcing structural rebar and method of making the same
MX9700059A (en) * 1994-06-28 1997-12-31 Marshall Ind Composites Apparatus for forming reinforcing structural rebar.
DE19512521A1 (en) * 1995-04-04 1996-10-10 Coia Gmbh Reinforced non-metallic support member continuous mfr. for building
ATE212588T1 (en) 1996-10-07 2002-02-15 Marshall Ind Composites REINFORCED COMPOSITE ARTICLE AND APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING SAME
US6048598A (en) * 1997-12-17 2000-04-11 Balaba Concrete Supply, Inc. Composite reinforcing member
US6494922B1 (en) * 1998-11-23 2002-12-17 Belmont Textile Machinery Co., Inc. Apparatus and method for wrapping of fine denier yarns space dyeing and subsequently unwrapping the fine denier yarns for further processing, intermediate yarn product and space-dyed fine denier yarn
DE10025628A1 (en) 2000-05-24 2001-11-29 Sgl Carbon Ag Unwindable components made of fiber composite materials, processes for their production and their use
US6686522B2 (en) 2000-06-22 2004-02-03 Shinko Corporation Musical instrument with a body made of polyurethane foam
DE102011015160A1 (en) * 2011-03-26 2012-09-27 Daimler Ag Manufacture of fiber-reinforced plastic component for motor vehicles, involves forming composite plastic pultrusion profile using continuous reinforcing fibers and polymeric matrix material, and applying continuous metal fiber material
CA3116064A1 (en) 2018-11-19 2020-05-28 Shoujie Li Composite rebar
US20200263429A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-20 Tamko Building Products, Inc. Continuous nonwoven polyester fiber and fiberglass thread hybrid mat
CN113861376A (en) 2020-06-30 2021-12-31 科思创德国股份有限公司 Polyurethane composition for producing composite materials

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2751237A (en) * 1952-11-10 1956-06-19 Edwin E Conley Hollow fiber reinforced resin products such as pipe fittings with molded internal threads and method of making same
FR1124516A (en) * 1955-04-04 1956-10-12 Plastic structures and their manufacturing process
FR1378299A (en) * 1962-10-18 1964-11-13 C I M E M Di F Lli Gadani Process for the continuous manufacture of tubes or the like of reinforced plastic material and installation for carrying out said process
DE1504197A1 (en) * 1965-12-21 1969-09-25 Akad Wissenschaften Ddr Process and device for the production of rods, profiles and pipes from fiber-reinforced plastics in a vertical direction
DE1928269A1 (en) * 1969-06-03 1970-12-10 Puetzer Kunststofftechnik Gmbh Support elements from reinforced chemical - material
FR2224296A1 (en) * 1973-04-09 1974-10-31 Shell Int Research

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2652093A (en) * 1949-03-02 1953-09-15 Gates Rubber Co Method of making reinforced rubber hose
US3223565A (en) * 1955-08-30 1965-12-14 Porter Co Inc H K Method of making heat resistant flexible hose
US3033729A (en) * 1957-08-05 1962-05-08 Samuel M Shobert Method of continuously making glassreinforced plastic tubing
US2953418A (en) * 1958-05-01 1960-09-20 Russell Mfg Co Molded resin bearings
US3296047A (en) * 1962-05-25 1967-01-03 Carlisle Tire And Rubber Divis Method of producing reinforced flexible hose
US3560065A (en) * 1968-02-05 1971-02-02 Plas Steel Products Inc Reinforced plastic bearing
US3650864A (en) * 1969-07-23 1972-03-21 Goldsworthy Eng Inc Method for making filament reinforced a-stage profiles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2751237A (en) * 1952-11-10 1956-06-19 Edwin E Conley Hollow fiber reinforced resin products such as pipe fittings with molded internal threads and method of making same
FR1124516A (en) * 1955-04-04 1956-10-12 Plastic structures and their manufacturing process
FR1378299A (en) * 1962-10-18 1964-11-13 C I M E M Di F Lli Gadani Process for the continuous manufacture of tubes or the like of reinforced plastic material and installation for carrying out said process
DE1504197A1 (en) * 1965-12-21 1969-09-25 Akad Wissenschaften Ddr Process and device for the production of rods, profiles and pipes from fiber-reinforced plastics in a vertical direction
DE1928269A1 (en) * 1969-06-03 1970-12-10 Puetzer Kunststofftechnik Gmbh Support elements from reinforced chemical - material
FR2224296A1 (en) * 1973-04-09 1974-10-31 Shell Int Research

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3616445C1 (en) * 1986-05-15 1987-08-20 Dyckerhoff & Widmann Ag Corrosion-resistant pipe consisting of concrete/polymer composite
GB2245893A (en) * 1990-07-10 1992-01-15 Shaw John Ltd Fibre reinforced plastic composites
GB2245893B (en) * 1990-07-10 1995-01-25 Shaw John Ltd Fibre reinforced plastic composites
DE102007038932A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-26 Technische Universität Dresden Textile-matrix-laminate for manufacturing reinforced component parts i.e. multi-layer laminate pipe, has lattice-like narrow textile i.e. thread layer sewing substance, embedded in matrix such as fine concrete matrix

Also Published As

Publication number Publication date
DE2735538C2 (en) 1989-04-27
IT1105395B (en) 1985-10-28
DE2735538A1 (en) 1979-02-15
IT7850602A0 (en) 1978-08-04
US5047104A (en) 1991-09-10
JPS5429376A (en) 1979-03-05
JPS61178B2 (en) 1986-01-07
EP0000734B2 (en) 1985-04-17
DE2860070D1 (en) 1980-11-13
EP0000734B1 (en) 1980-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0000734B1 (en) Method for making rods or tubes having a constant profile of fibre reinforced material
DE3137098C2 (en)
DE2628393C2 (en)
US20190232579A1 (en) Composite Fibers and Method of Producing Fibers
DE2607449A1 (en) ROPE AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE3545089C2 (en)
DE2011320A1 (en) Tape, in particular tape for reinforcing plastic objects
AT511349B1 (en) FIBER MIDDLE, FIBER COMPOSITE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0133893A2 (en) Method of making fibre-reinforced moulded objects
WO2017211904A1 (en) Method for producing an at least partially contoured, fibre reinforced plastic profile, a contoured, fibre reinforced plastic profile and its use
KR20110046449A (en) Drawing method for the production of fiber reinforced composites
DE2101756B2 (en) Process for the impregnation of carbon fibers and device for this
EP3738753B1 (en) Method and device for producing hybrid fibre bundle
DE19914709B4 (en) Roller, in particular for smoothing paper webs, and method for producing such a roller
DE3408769A1 (en) Process for producing fibre-reinforced mouldings and profiles
DE69928741T2 (en) Reinforcing fabrics for buildings
EP3258029B1 (en) Textile concrete reinforcement grid element and a method for producing the concrete reinforcement grid element
DE4229546A1 (en) Textile-reinforced composites prodn. - by wrapping reinforcing fibre with lower-melting matrix fibre to form yarn which is then moulded with heat and/or pressure
DE3239804A1 (en) METHOD FOR PRODUCING AN OBJECT BY FIBER WINDING
DE2500375A1 (en) Screw-threaded polyester rod reinforced with glass fibres - produced by moulding or twisting without cutting glass fibres
DE3214603A1 (en) Optical fibre transmission cable and method of producing it
DE102008049820B4 (en) Line-shaped plastic profile with structured surface and method for producing the same
JPH0489346A (en) Concrete reinforcing member and its production
JPH02216270A (en) Structural material and production thereof
DE2211639C3 (en) Process for the production of carbon threads

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed
AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB

REF Corresponds to:

Ref document number: 2860070

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19801113

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: SPORTEX GMBH U. CO.

Effective date: 19810326

RTI2 Title (correction)

Free format text: METHOD FOR MAKING RODS OR TUBES HAVING A CONSTANT PROFILE OF FIBRE REINFORCED MATERIAL.

RHK2 Main classification (correction)

Ipc: B29C 67/14

PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

27A Patent maintained in amended form
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): CH DE FR GB

ET2 Fr: translation filed ** revision of the translation of the modified patent after opposition
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: POLYSTAL COMPOSITE GMBH

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19950710

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19950717

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19950719

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19950817

Year of fee payment: 18

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19960726

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Effective date: 19960731

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19960726

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19970328

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19970402

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST