FI69593C

FI69593C - FARING EQUIPMENT FOR FRAMING PROCESSING OF FIBER PROCESSING PRODUCTS

Info

Publication number: FI69593C
Application number: FI793892A
Authority: FI
Inventors: Alfred Wende; Hans Hahn
Original assignee: Schmalkalden Sport Veb
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1986-03-10
Also published as: FI69593B; FI793892A

Description

ΓΒ1 m/UULUTUSJULKAISU iOCQ 7 φ L J 'Ί'^ UTLÄGG Nl N G SSKRIFTΓΒ1 m / ANNOUNCEMENT iOCQ 7 φ L J 'Ί' ^ UTLÄGG Nl N G SSKRIFT

C (45) -'..lot.t7C (45) - '.. lot.t7

r-teit ; 7 t 10 J3 107Cr-teit; 7 t 10 J3 107C

(51) Kv.lk.4/lnt.CI.* B 29 C 67/14 g y q |^| I pINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 79 3 89 2 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 12.12.79 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 12.12.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 13.06.81(51) Kv.lk.4 / lnt.CI. * B 29 C 67/14 g y q | ^ | I pINLAND (21) Patent application - Patentansökning 79 3 89 2 (22) Filing date - Ansökningsdag 12.12.79 (FI) (23) Starting date - Giltighetsdag 12.12.79 (41) Published public - Blivit offentlig 13.06.81

Patentti- ja rekisteri hallitus ^ Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 29.11 .85National Board of Patents and Registration ^ Date of submission and publication - 29.11 .85

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet (71) VEB Kombinat Sportgeräte Schma1 ka 1den, Strasse der OSF 124, 6Ο8 Schma1 ka 1den, Saksan Demokraattinen Tasava1ta-Demokratiska Republiken Tyskland(DD) (72) Alfred Wende, Berlin, Hans Hahn, Oberrohn,Patent- och registerstyrelsen '' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32) (33) (31) Requested privilege - Begärd priority (71) VEB Kombinat Sportgeräte Schma1 ka 1den, Strasse der OSF 124, 6-8 Schma1 ka 1den, German Democratic Republic -Demokratiska Republiken Tyskland (DD) (72) Alfred Wende, Berlin, Hans Hahn, Oberrohn,

Saksan Demokraattinen Tasavalta-Demokratiska Republiken Tyskland(DD) (74) Oy Borenius ε Co Ab (54) Menetel mä ja laite kuitulujitettujen tuotteiden valmistamiseksi -Förfarande och anordning för framställning av fiberförstärkta produkterGerman Democratic Republic-Democratic Republic of Germany (DD) (74) Oy Borenius ε Co Ab (54) Method and apparatus for the manufacture of fiber-reinforced products -Förfarande och anordning för framställning av fiberförstärkta produkter

Keksintö koskee menetelmää ja laitetta kuitulujitettujen tuotteiden valmistamiseksi, joihin tuotteisiin sisältyy pinta-herkkiä lujituskuituja ja sidosainetta, joka on silloitettavaa synteettistä muoviainetta ja joka sisältää kovettimia ja/tai kiihdyttimiä ja/tai herkistimiä. Esimerkkinä tällaisista aineista mainittakoon etenkin polymeroitavat, polykondensoita-vat tai polyaddition avulla silloitettavat muovit, jotka ovat matriisiaineena tai sidosaineena, etenkin hartsit, joissa on yksi tai useampia kaksoissidoksia, lähinnä tyydyttämättömät hartsit, kuten polyesteri, polyuretaani, akryylihartsi tai myös epoksihartsi tms.. Tuotteet sisältävät lujitekuituja ja/tai täyteaineita ja/tai väriaineita ja/tai kovettimia ja/tai kiihdyttimiä ja/tai herkistimiä, ja ne kuljetetaan käämitys-, linkoamis- tai vetomenetelmän mukaisesti panoksittaan tai jatkuvasti, parhaiten pystysuorassa asennossa työstö-käsi ttelykeskukseen ja saatetaan tällä matkalla ja/tai täällä tiiviiksi liitokseksi ja tällöin ja/tai tämän jälkeen kovetetaan lähinnä profiileiksi, kuten esim. ontoiksi, umpinaisiksiThe invention relates to a method and an apparatus for the production of fiber-reinforced products, which products include surface-sensitive reinforcing fibers and a binder which is a crosslinkable synthetic plastic material and which contains hardeners and / or accelerators and / or sensitizers. Examples of such materials are, in particular, polymerizable, polycondensable or polyaddition-crosslinkable plastics as matrix material or binder, in particular resins with one or more double bonds, mainly unsaturated resins, such as polyester, polyurethane resin or acrylic resin. reinforcing fibers and / or fillers and / or dyes and / or hardeners and / or accelerators and / or sensitisers and are transported in accordance with the winding, centrifuging or drawing method in batches or continuously, preferably in a vertical position, to the machining center and brought on this journey and / or or here as a tight joint and then and / or thereafter cured mainly into profiles, such as hollow, closed

_____.. _ TTT_____ .. _ TTT

2 69593 tai lattaprofiileiksi etenkin huippu-urheilussa käytettäviä laitteita, kuten esim. suksisauvoja, kilpamelonta-airoja, meloja, mastoja, airoja, suksia tms., tai sähkötekniikassa ja elektroniikassa, koneenrakennuksessa tms. käytettäviä esineitä varten.2 69593 or as flat profiles, in particular for equipment used in top sports, such as ski poles, rowing paddles, paddles, masts, oars, skis, etc., or for objects used in electrical engineering and electronics, mechanical engineering, etc.

Tunnetaan panoksittain tai jatkuvasti toimivia vaaka- ja pys-tykäämitys-, -linkoamis- ja vetomenetelmiä ja -laitteita, joilla valmistetaan kuitulujitettuja tuotteitä matriisiaineis-ta ja erilaatuisista kuiduista.Methods and devices for batch or continuous horizontal and vertical winding, spinning and drawing are known for producing fiber-reinforced products from matrix materials and fibers of various qualities.

Tällöin otetaan kuidut tai kuitunuorat, kuitunauhat tms. vastaavista varastosäiliöistä, kuljetetaan ne kyllästyslaitteiden kautta ja sieltä käsittelykeskukseen ja saatetaan tällä matkalla ja/tai täällä tiiviiksi liitokseksi ja tällöin ja/tai tämän jälkeen muovataan ne lähinnä profiileiksi, kuten esim. ontoiksi, umpi- tai lattaprofiileiksi tai putkiksi ja kovetetaan ne tämän jälkeen.In this case, the fibers or fiber strings, fibrous strips or the like are taken from corresponding storage tanks, transported through impregnation equipment and from there to the processing center and sealed on this way and / or here and then and / or subsequently formed into profiles, such as hollow, closed or closed or into tubes and then cured.

Lujituskuituina käytetään kaikkia tunnettuja kuituja tai lankoja, myös nuora- tai nauhamuodossa kudoksena tms. esim. lasista, metallista, boorista, hiilestä, aramidista, polyamidista, asbestista tms. myös yhdistelmänä. Nämä kuidut, langat, nuorat tms. otetaan mainituista varastosäiliöistä, saatetaan ne tämän jälkeen yhteyteen matriisiaineen kanssa lähinnä rulla- ja/tai värähtely- ja/tai injektiokyllästyslaitteiden kautta, johdetaan ne mahdollisesti tämän jälkeen useista pulteista tai rullista koostuvien tasoituslaitteiden kautta kyllästys- ja kostutuskäsittelyn parantamiseksi ja sitten ne kyllästetään ja kostutetaan ja tällöin ja/tai tämän jälkeen käännetään ja/tai ohjataan yhteen. Mahdollisesti tällöin tai tämän jälkeen poistetaan ylimääräinen matriisiaine ja muovataan tarpeellinen esine tai profiili vetomuottien tai -suutinten avulla. Esineen muotoilu voi tapahtua myös levittämällä kyllästettyjä ja kostutettuja vahvistusmateriaaleja käämitys-sydämille tai linkomuotteihin. Lujuuden parantamiseksi saate- 69593 taan lujitusmateriaalit eri kulmissa, esim. radiaalisesti ja/tai aksiaalisesti ja/tai ristikkäin mainittujen keernojen pinnalle tai muotteihin.As the reinforcing fibers, all known fibers or yarns are used, also in the form of twine or ribbon as a fabric or the like, e.g. glass, metal, boron, carbon, aramid, polyamide, asbestos, etc. also in combination. These fibers, yarns, cords, etc. are taken from said storage tanks, then contacted with the matrix material mainly through roller and / or vibration and / or injection impregnation devices, possibly then passed through leveling devices consisting of several bolts or rollers for impregnation and wetting treatment. and then they are impregnated and moistened and then and / or thereafter inverted and / or directed together. Optionally, or thereafter, the excess matrix material is removed and the necessary article or profile is formed using drawing molds or nozzles. The shaping of the article can also take place by applying impregnated and moistened reinforcing materials to the winding cores or centrifugal molds. In order to improve the strength, reinforcement materials are applied at different angles, e.g. radially and / or axially and / or crosswise to the surface or molds of said cores.

Edelleen on tunnettua käyttää mainittujen esineiden valmistamisessa erilaisia kuituja tai kuitulajeja, nk. sekalaminaat-teja ja levittää ne eri kulmissa mainituille pinnoille. Tämän jälkeen suoritetaan kovettaminen. Tämä tapahtuu siten, että lisätään kovettimia ja kiihdyttimiä matriisiaineeseen (kylmä-kovetus), lämmitetään (kuumakovetus) tai lisätään herkistimiä matriisiaineeseen ja tämän jälkeen säteilytetään muovattua esinettä tai profiilia sähkömagneettisilla aalloilla mainitulla aaltoalueella, so. valon aaltopituusalueella ja tällöin etenkin UV- tai IR-alueella.It is further known to use different fibers or types of fibers, so-called mixed laminates, in the manufacture of said articles and to apply them at different angles to said surfaces. Curing is then performed. This is done by adding hardeners and accelerators to the matrix material (cold curing), heating (hot curing) or adding sensitizers to the matrix material and then irradiating the molded article or profile with electromagnetic waves in said waveband, i. in the wavelength range of light and then especially in the UV or IR range.

Sekalaminaattien käyttö on osoittautunut edulliseksi lujuuden parantamista varten.The use of mixed laminates has proven to be advantageous for improving strength.

Käsiteltäessä edellä mainittujen menetelmien mukaisesti ja edellä mainituilla laitteilla, etenkin tavanomaisilla langan-ohjaus- ja kyllästysjärjestelmissä pintaherkkiä kuituja, etenkin hiilikuituja yksistään tai sekalaminaattina, esiintyy suuria kuituvaurioita, tai tämä käsittely ei ylipäätänsä ole mahdollista. Nämä kuituvauriot esiintyvät jo kuljetuksessa rullien tai kääntörullien kautta, jolloin esiintyy kosketusta tasoituslaitteiden, vetomuottien, käämityssydämen tai muiden sellaisten pulttien tai rullien kanssa, ja voivat johtaa yksittäis- eli alkeiskuitujen rikkoontumiseen, mikä voi siten aiheuttaa sen, että koko tuotetta ei voida käyttää.When treating surface-sensitive fibers, especially carbon fibers alone or as a mixed laminate, in accordance with the above-mentioned methods and with the above-mentioned equipment, especially in conventional yarn guiding and impregnation systems, great fiber damage occurs or this treatment is not possible at all. These fiber damage already occurs during transport through rollers or swivel rollers, in contact with leveling devices, tension molds, winding core or other such bolts or rollers, and can lead to breakage of individual or elementary fibers, which can make the whole product unusable.

Näiden sinänsä kalliiden, mutta kaikkiin muihin kuituihin nähden kymmenpotensseja suuremman lujuuden ja lämpötilankestä-vyyden osoittavien hiilikuitujen työstäminen ei ole edellä mainituista syistä mielekästä eikä tehokasta, eikä sitä tästä syystä voida hyväksyä teknisesti eikä taloudellisesti.For the reasons mentioned above, the processing of these carbon fibers, which are inherently expensive but have a strength and temperature resistance higher than ten potentials over all other fibers, is neither meaningful nor efficient and is therefore not technically or economically acceptable.

4 695934,69593

Lisäksi tulee se seikka, että mainitusta vaurioitumisesta johtuen valmiilla tuotteella on korkeintaan samat, useimmiten kuitenkin pienemmät lujuusarvot kuin silloin, kun käytetään mainittujen kalliiden hiilikuitujen sijasta halpoja lasikuituja. Edellä mainittu pätee riippumatta siitä, valmistetaanko tuotteet vain hiilikuiduista tai yhdessä näiden kanssa, jolloin sekalaminaattien kohdalla käytettäessä hiilikuituja toinen kuitulaatu tai muut kuitulaadut vaikuttavat lisäksi pintaa vaurioittavasti hiilikuituihin. Tästä syystä on hiilikuituja sisältävien sekalaminaattien käsittely edellä mainittujen menetelmien mukaisesti ja mainituilla laitteilla täysin tehotonta eikä sitä voida suositella.In addition, due to said damage, the finished product has at most the same, but in most cases lower, strength values than when cheap glass fibers are used instead of said expensive carbon fibers. The above applies regardless of whether the products are made of carbon fibers only or in combination with them, in which case, in the case of mixed laminates, when carbon fibers are used, the second fiber or other fiber grades also have a surface-damaging effect on the carbon fibers. Therefore, the treatment of mixed laminates containing carbon fibers according to the above-mentioned methods and with said devices is completely inefficient and cannot be recommended.

Tähän liittyy vielä eräs toinen haitta, koska käsiteltäessä edellä mainittuja muita kuituja, etenkin lasi- tai polyamidi-kuituja esitetyillä laitteilla, etenkin veto- tai käämitys-laitteilla muodostuu päällystyspesäkkeitä, jotka vaikuttavat molemmista kuitulaaduista, siis hiilikuiduista ja muista kuiduista muodostamissa sekalaminaateissa vaurioittavasti hiili-kuituihin. Näiden haittojen lisäksi esiintyy vielä syötettäessä kuituja, nuoria tms. eri syöttökulmissa eräs toinen haitta. Tämä perustuu siihen, että syöttökulmien tai käämityskulmien aikaansaamiseksi kuidut asetetaan alttiiksi ylimääräisille käännöille ja siten kuituvaurioille ja eri vetojännityksille, jotka aiheuttavat laminaatissa, etenkin sekalaminaatissa, erilaisia jännityksiä, minkä johdosta kostutuksen laatu alenee, laminaattiin syntyy ylimääräisiä kuplia, lujuusarvot laskevat ja rasituksessa syntyy delaminointi-ilmiöitä, jotka samoin voivat johtaa esineen rikkoitumiseen.This has another drawback, since the treatment of the other fibers mentioned above, in particular glass or polyamide fibers, with the devices shown, in particular tensile or winding devices, creates coating colonies which affect both fiber grades, i.e. carbon fibers and other fibers in mixed laminates. . In addition to these disadvantages, there is another disadvantage when feeding fibers, young people, etc. at different feed angles. This is based on exposing the fibers to extra twists and thus to fiber damage and different tensile stresses, which cause different stresses in the laminate, especially in the mixed laminate, resulting in reduced wetting quality, reduced delamination and additional bubbles in the laminate. , which can also lead to damage to the object.

Keksinnön päämäärä ja tehtävä on poistaa edellä mainittujen menetelmien ja laitteiden haitat ja luoda menetelmä ja laite, jotka eivät ainoastaan valmistettaessa esineitä puhtaista pintaherkistä kuiduista, vaan etenkin valmistettaessa esineitä sekalaminaateista, jotka sisältävät edellä mainittuja pinta-herkkiä kuituja, etenkin hiilikuituja, antavat hiilikuitujen suuret lujuusarvot myös valmistetulle tuotteelle, jolloinThe object and object of the invention is to obviate the disadvantages of the above-mentioned methods and devices and to provide a method and device which not only produce articles from pure surface-sensitive fibers, but especially articles from mixed laminates containing the above-mentioned surface-sensitive fibers, especially carbon fibers. for the manufactured product, in which case

IIII

5 69593 sekalaminaateilla on hiilikuitujen suurien lujuusarvojen lisäksi myös tähän astisten sekalaminaattien suotuisat ominaisuudet, s.o. siis joissa nämä positiiviset ominaisarvot vaikuttavat korostetusti tuotteiden edullisiin ominaisuuksiin.In addition to the high strength values of the carbon fibers, the 5,69593 mixed laminates also have the favorable properties of the mixed laminates, i.e. i.e., where these positive characteristics strongly emphasize the beneficial properties of the products.

Keksinnön eräs toinen tehtävä on parantaa kostutuksen laatua ja estää kuplien syntyminen kyllästyksessä ja kostutuksessa, etenkin rajapinnalla matriisiaineen ja vahvistuskuidun välillä, tuottaa siten parempi liitos ja alentaa kitkaa olennaisesti etenkin pintaherkkien kuitujen tai niiden pintojen ja mainittujen rullien ja/tai pulttien pintojen välillä etenkin ympär ikietomisessa. Samoin on saavutettava se, että mahdollisimman vähäisellä tavanomaisten laitteiden muutoksella voidaan saada aikaan mainitut vaikutukset, minkä johdosta lujuuden pysyessä samana ei ainoastaa säästetä materiaalia jopa 50%:iin asti (matriisiainetta ja lujitusaineita), vaan voidaan valmistaa olennaisesti lyhyemmässä ajassa tuotteita, joilla on tähän asti saavuttamattomat tekniset ominaisuudet (esim. suuri nurjahdus- tai poikittaislujuus ja taivutusjäykkyys, suuri sallittu puristus-ja/tai vetokuormitus (vaihtokuorma) , suurempi lämpötilankestävyys, olennaisesti parempi kimmomoduuli, onttojen profiilien ja muiden erittäin vähäinen paino ja seinämäpaksuus.Another object of the invention is to improve the quality of wetting and to prevent the formation of bubbles during impregnation and wetting, especially at the interface between the matrix material and the reinforcing fiber, thus producing a better joint and reducing friction substantially especially between surface sensitive fibers or their surfaces and said rolls and / or bolts. It must also be possible to achieve these effects with the least possible modification of conventional equipment, as a result of which, while maintaining the same strength, not only up to 50% of material is saved (matrix and reinforcing agents) but products can be produced in a significantly shorter time. unattainable technical properties (e.g. high buckling or transverse strength and bending stiffness, high allowable compressive and / or tensile load (alternating load), higher temperature resistance, substantially better modulus of elasticity, very low weight and wall thickness of hollow profiles and others.

Edullista on myös se, että uudella menetelmällä päinvastoin kuin tähän asti tunnetuilla menetelmillä voidaan valmistaa umpi- ja onttoja profiileita lasikuiduista ja sekalaminaateis-ta yhdessä ja samalla laitteistossa, ja että näin saadaan uusia käyttöalueita mainituista aineyhdistelmistä valmistetuille esineille, esim. huippu-urheilun, ohjaus- ja säätötekniikan, koneenrakennuksen, sähkötekniikan ja elektroniikan, lentokoneteollisuuden ja avaruustekniikan alueella, joissa tarvitaan erittäin hyviä fysikaalisia (mekaanisia ja termisiä) tai myös kemiallisia ominaisuuksia ym.It is also advantageous that the new method, in contrast to the hitherto known methods, can be used to produce closed and hollow profiles of glass fibers and mixed laminates in one and the same apparatus, and thus to open up new applications for articles made of said combinations, e.g. and in the fields of control engineering, mechanical engineering, electrical engineering and electronics, aerospace and aerospace engineering, where very good physical (mechanical and thermal) or also chemical properties, etc. are required.

66

Edellä mainittu tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: pintaherkät lujituskuidut, saatetaan välillisesti värähtele-mään mekaanisesti ilma- tai kaasusykäyksillä; saatetaan mainitut pintaherkät lujituskuidut kulkemaan ensimmäisen kyllästys-laitteen läpi, joka laite sisältää mainittua sidosainetta, ja kyllästetään ja kostutetaan kuidut tällä sidosaineella; kuljetetaan lujituskuidut ensimmäisessä kyllästyslaitteessa rullien ja/tai litistyslaitteiden ja/tai ohjauspulttien yli; kuljetetaan kyllästetyt ja kostutetut lujituskuidut prosessirataa pitkin; saatetaan kuituja, jotka laadultaan poikkeavat edellä mainituista kuiduista, kulkemaan toisen kyllästyslaitteen läpi, joka laite sisältää mainittua sidosainetta; kuljetetaan mainittuja laadultaan poikkeavia kuituja toisessa kyllästys-laitteessa rullien ja/tai litistyslaitteiden ja/tai ohjaus-pulttien yli, jolloin näiden rullien, litistyslaitteiden tai ohjauspulttien läpimitta on vain osa, sopivasti vain murto-osa, ensimmäisessä kyllästyslaitteessa olevien rullien, litis-tyslaitteiden tai ohjauspulttien läpimitasta; kuljetetaan mainittuja laadultaan poikkeavia kuituja edelleen mainitulle prosessiradalle; sijoitetaan näitä poikkeavia kuituja ensiksi mainittujen pintaherkkien lujituskuitujen yhteyteen tai niiden ympäri; sekä kovetetaan sidosaine lämmittämällä ja/tai sätei-lyttämällä sopivia sähkömagneettisia aaltoja käyttäen mainituista kahdenlaatuisista kuiduista ja sidosaineesta muodostunutta kokonaisuutta.The above-mentioned object is solved by the method according to the invention, the method comprising the following steps: the surface-sensitive reinforcing fibers are indirectly vibrated mechanically by air or gas pulses; passing said surface-sensitive reinforcing fibers through a first impregnation device containing said binder, and impregnating and wetting the fibers with this binder; conveying the reinforcing fibers in the first impregnating device over rollers and / or flattening devices and / or guide bolts; transporting the impregnated and moistened reinforcing fibers along the process path; causing fibers of a quality different from the above fibers to pass through a second impregnation device containing said binder; conveying said fibers of different quality in the second impregnating device over rollers and / or flattening devices and / or guide bolts, the diameter of these rollers, flattening devices or guide bolts being only a part, suitably only a fraction, of the rollers or flattening rollers in the first impregnating device diameter; conveying said fibers of different quality to said process path; placing these aberrant fibers in connection with or around said first surface-sensitive reinforcing fibers; and curing the binder by heating and / or irradiating suitable electromagnetic waves using an assembly of said diatomaceous fibers and the binder.

Täten pintaherkät vahvistuskuidut, etenkin hiilikuidut saatetaan kyllästystä ja kostutusta, vetojännityssäätöä ja kitkan-vähennystä ja muuta sellaista varten ensin kosketuksetta ilma-tai kaasusykäyksillä mekaanisesti värähtelemään ja sen jälkeen kuljetetaan kyllästyslaitteiden sellaisten rullien ja/tai lähinnä kiertävästi järjestettyjen tasoituskoneiden pulttien kautta, jotka on muodostettu läpimitaltaan suuremmiksi, parhaiten moninkertaisesti suuremmiksi kuin samoin kostutuksen, vetojännityssäätöön, kitkanvähennykseen ja muuhun sellaiseen käytettävien kyllästys- ja/tai tasoituskoneiden rullat ja/taiThus, surface-sensitive reinforcing fibers, especially carbon fibers, are subjected to mechanical vibration without impregnation by air or gas pulses and then conveyed through large rollers of the impregnating devices, and / or , preferably many times larger than the rollers of impregnation and / or leveling machines used for wetting, tensile adjustment, friction reduction and the like, and / or

IIII

7 69593 pultit ainakin yhtä toista kuitulaatuja, esim. lasikuituja varten, että tällöin pintaherkkien kuitujen ympärikietominen suoritetaan kulmassa, joka on edullisesti pienempi kuin toisen kuitulaadun kulma, etenkin pienempi kuin 90° ja parhaiten 45...0° (tangentti), että tämän jälkeen kyllästetyt ja kostutetut kuidut tms. kulkevat esiprofilointiin, suunnanmuutokseen ja ylimääräisen matriisiaineen poispuristamiseen lähinnä veny-västi tai joustavasti muodostettujen, etenkin profiloitujen puristus- ja/tai johtotelojen tai -suutinten kautta ja tämän jälkeen ainakin yksi kuitulaatu kuljetetaan toisaalta ainakin yhdessä, parhaiten kahdessa tai useammassa, myös ristikkäin menevässä suunnassa ja toisaalta ainakin toinen kuitulaatu kuljetetaan samoin ainakin yhdessä, parhaiten kahdessa tai useammassa myös ristikkäin menevässä suunnassa, kuitenkin ensimmäisestä kuitulaadusta poikkeavassa kulmassa valmistettavan tuotteen käsittelykeskukseen ja/tai tätä pitkin ja/tai tämän ympäri yksi- tai useampikertaisesti tai kerroksittain tai punoksittain ja tällä tavoin tuottavat ainakin kolmi-, parhaiten neliulotteisen kuitu/matriisi-punontaliitoksen, jolloin näitä parhaiten lämmitetään samanaikaisesti panoksit-tain, mutta etenkin jatkuvasti lämmityslaitteilla ja/tai säteilytetään säteilylaitteilla sopivien sähkömagneettisten aaltojen avulla, etenkin valoaallonpituisella ja tällöin esim. lyhyt- ja pitkäaaltoisella UV-alueella.7 69593 bolts for at least one other fiber grade, e.g. glass fibers, in which case the wrapping of the surface-sensitive fibers is carried out at an angle which is preferably less than the angle of the other fiber grade, in particular less than 90 ° and most preferably 45 ... 0 ° (tangent) impregnated and wetted fibers, etc., pass through pre-profiling, reorientation and extrusion of excess matrix material mainly through stretchably or resiliently formed, especially profiled press and / or guide rollers or nozzles and then at least one fiber grade is conveyed in at least one, preferably two or more also in the transverse direction and on the other hand at least the second fiber quality is likewise conveyed in at least one, preferably in two or more transverse directions but at an angle different from the first fiber quality to and / or along and / or around the processing center of the product. in multiples or in layers or braids and thus produce at least a three-dimensional, preferably four-dimensional fiber / matrix braiding joint, these are best heated simultaneously in batches, but especially continuously by heating devices and / or irradiated with suitable electromagnetic waves, especially light waves. in the short and long wave UV range.

Mainittu tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisessa laitteessa siten, että pintaherkkiä lujituskuituja varten tarkoitetun kyllästyslaitteen rullat ovat läpimitaltaan ainakin 50 mm tai ^sopivasti monta kertaa sitä, ja kyllästyslaitteen rullat sellaista ainakin yhtä toista kuitulajia varten, joka kuitu-laji laadultaan poikkeaa edellä mainituista pintaherkistä kuiduista, ovat läpimitaltaan vähemmän kuin 50 mm, esimerkiksi vain osa siitä, että se kulma, jossa pintaherkät lujituskuidut kietoutuvat kyllästyslaitteen rullien ympäri ja/tai litistys-laitteessa ja/tai ohjauspulteissa, on pienempi kuin vastaava kulma sellaista toista kuitulajia varten, joka kuitulaji poikkeaa edellä mainituista pintaherkistä kuiduista, että syöttö- 8 69593 kulma kuitujen syöttämiseksi prosessikeskukseen pintaherkkiä luj ituskuituja varten on 2...15°, että syöttökulma prosessi-keskukseen sitä toista kuitulajia varten, joka kuitulaji poikkeaa edellä mainitusta pintaherkästä kuitulajista, poikkeaa pintaherkän lujituskuitulaadun syöttökulmasta ja on 0...2° tai 15.. .90°, että varastosäiliöiden ja kyllästyslaitteiden väliin on järjestetty useita mekaanisia ja/tai pneumaattisia täryt-timiä suoraa tai välillistä (kosketuksetonta) yhteyttä varten lujituskuitujen kanssa, sekä että prosessikeskuksen läheisyyteen eri kuitulajeille on järjestetty vähintään yksi lämmitys- ja/tai säteilylaite lämpö-ja/tai sähkömagneettisten aallonpituudeltaan sopivien aaltojen tuottamiseksi sopivalla annosteholla.Said task is solved in the device according to the invention in such a way that the rollers of the impregnating device for surface-sensitive reinforcing fibers have a diameter of at least 50 mm or suitably several times, and the rollers of the impregnating device for at least one other fiber type differing from the above-mentioned surface sensitivity. less than 50 mm, for example only part of the angle at which the surface-sensitive reinforcing fibers wrap around the rollers of the impregnator and / or in the flattener and / or guide bolts is less than the corresponding angle for another fiber type other than the above-mentioned surface-sensitive fibers, that the feed angle for feeding fibers to the process center for surface-sensitive reinforcing fibers is 2 to 15 °, that the feed angle to the process center for the other fiber type which differs from the above-mentioned surface-sensitive fiber type differs from the surface-sensitive reinforcement 0 ... 2 ° or 15 .. .90 °, that several mechanical and / or pneumatic vibrators are provided between the storage tanks and the impregnating equipment for direct or indirect (non-contact) contact with the reinforcing fibers, and that in the vicinity of the process center at least one heating and / or radiation device is provided for the fiber types to produce thermal and / or electromagnetic waves of suitable wavelengths at a suitable dose rate.

Näin ollen pintaherkkiä kuituja varten olevan rullakyllästys-ja/tai tasoituslaitteiden rullien ja/tai pulttien läpimitta on ainakin 50 mm ja toista kuitulaatua varten olevien rullien tai pulttien läpimitta vastaavasti pienempi kuin 50 mm, etenkin vain osa siitä, jolloin ympär ikietomiskulma pintaherkkiä kuituja varten olevissa rullissa ja/tai pulteissa on lähinnä pienempi kuin toista kuitulaatua varten olevissa, etenkin pienempi kuin 90° ja lähinnä 45...0° (tangentti). Syöttökulma kuitujen syöttämiseksi käsittelykeskukseen on toista kuitu-laatua varten 2...15°, parhaiten 3...7°, ja käsittelykeskukseen suuntautuva syöttökulma toista kuitulaatua varten poikkeaa ensimmäisen kuitulaadun syöttökulmasta ja on 0...2°, tai 15.. .90°, parhaiten 0 tai 90°. Varastosäiliöiden ja kyllästys-laitteiden väliin on järjestetty useita etenkin varastosäiliöiden lukumäärään sovitettuja mekaanisia ja/tai pneumaattisia värähtelijöitä lujitusainetta varten ja että käsittely-keskuksen läheisyyteen on järjestetty kulloinkin yksi, etenkin eri kuitulaaduille ja/tai syöttölaitteille järjestetty lämmitys- ja/tai säteilylaite lämmön ja/tai sähkömagneettisten aaltojen säteilyä varten, jossa aallossa on sopiva aaltopituus ja annosteluteho.Thus, the rollers and / or bolts of the roll impregnation and / or leveling devices for surface-sensitive fibers have a diameter of at least 50 mm and the rollers or bolts for the second fiber quality have a diameter of less than 50 mm, in particular only a part of it, with a perforation angle for surface-sensitive fibers. and / or the bolts are substantially smaller than those for the second fiber grade, in particular smaller than 90 ° and mainly 45 ... 0 ° (tangent). The feed angle for feeding fibers to the processing center for the second fiber grade is 2 ... 15 °, preferably 3 ... 7 °, and the feed angle to the processing center for the second fiber grade differs from the feed angle for the first fiber grade and is 0 ... 2 °, or 15 ... 90 °, preferably 0 or 90 °. A number of mechanical and / or pneumatic vibrators for the reinforcing material, in particular adapted to the number of storage tanks, are arranged between the storage tanks and the impregnation devices and that one heating device and / or radiation for the emission of electromagnetic waves having a suitable wavelength and dosing power.

Laitteen toiminta umpiprofiilien valmistamiseksi on seuraava:The operation of the device for the production of solid profiles is as follows:

IIII

9 695939 69593

Samanaikaisesti ja/tai peräkkäin varastosäiliöstä otetut kui-tulujitusaineet kyllästetään matriisiaineella eli sidosaineil-la ja kuljetetaan kääntörullien ja/tai puristus-ja/tai johto-telojen ja/tai -suutinten kautta kulloinkin tarpeellisessa suunnassa, esim. pystysuorasti ja profiloidaan tällä matkalla ja kovetetaan tämän jälkeen. Aina tarpeen mukaan käämitään nyt tälle pystysuoria kuitu- ja/tai kuitunuoria tai vahvistus-aineita sisältävälle profiilille peräkkäin esim. säteittäises-ti ja/tai yksi- tai molemminpuolisesti vinosti (diagonaali-sesti) useita mainittuja matriisiaineella kyllästettyjä ja kostutettuja kuituja tai kuitunuoria tai muita vahvistusainei-ta. Kulloinkin yhden mainitun käämityksen levityksen jälkeen profiloidaan ja kovetetaan. Viimeisen käämityksen levityksen jälkeen valmistettava tuote sidotaan parhaiten läpinäkyvällä kalvolla, minkä jälkeen sen pinta tasoitetaan parhaiten tasoi-tusvärähtelijällä ja tämän jälkeen kovetetaan ja jatkuvassa prosessissa valmistettu profiili leikataan kulloinkin tarpeelliseen pituuteen. Laitteen toiminta onttojen profiilien valmistamiseksi on sama kuin umpiprofiil ien valmistamisessa, kuitenkin sillä erotuksella, että tätä varten viedään erotus-aineella päällystettyjä sydämiä onton tilan tuottamiseksi profiiliin parhaiten peräkkäin johtotelojen ja/tai -suutinten ja/tai profilointilaitteiden kautta kuljetettujen kuitujen tai kuitunuorien tms. käsittelykeskukseen. Tällä tavoin kuidut ja/tai nuorat tms. kiinnittyvät sydämiin. Tämän jälkeen joko kovetetaan tai levitetään muita kerroksia ensimmäisen kerroksen päälle, minkä jälkeen tapahtuu kulloinkin kovetus tms. Viimeksi poistetaan ennen profiilin erottamista kyseessä oleva sydän.The fiber reinforcing materials taken simultaneously and / or sequentially from the storage tank are impregnated with a matrix material, i.e. binders, and conveyed via swivel rollers and / or compression and / or guide rollers and / or nozzles in the required direction, e.g. vertically and profiled and cured after. Whenever necessary, several said fibers or fiber reinforcements impregnated and wetted with a matrix material are now wound in succession, e.g. radially and / or unilaterally (diagonally) diagonally (diagonally) on this profile containing vertical fibrous and / or fibrous webs or reinforcing agents. -TA. In each case, after application of one of said windings, it is profiled and hardened. After the last winding has been applied, the product to be manufactured is best bonded with a transparent film, after which its surface is best leveled with a leveling vibrator and then cured and the profile produced in the continuous process is cut to the required length. The operation of the device for making hollow profiles is the same as for making closed profiles, except that for this purpose separator-coated cores are introduced into the profile to a processing center for fibers or fiber strands or the like conveyed sequentially through guide rollers and / or nozzles and / or profiling devices. In this way, the fibers and / or cords, etc., adhere to the hearts. After this, either other layers are either hardened or applied on top of the first layer, after which hardening takes place in each case, etc. In the last case, the core in question is removed before the profile is separated.

Keksinnön etu on kokonaisuudessaan siinä, että voidaan käsitellä, ei ainoastaan pintaherkkiä kuituja, etenkin hiilikuituja vahvistusaineena, vaan myös sekalaminaatteja yhdessä pinta-herkkien kuitujen kanssa vaurioitta ja käyttää hyväksi näiden kuitujen ja sekalaminaattien, joissa on näitä kuituja, edellä mainittuja ominaisuuksia optimaalisesti, mikä ei tähän asti 10 69593 ole ollut mahdollista. Tämän lisäksi keksinnön avulla saavutetaan uusia käyttöalueita näille kuiduille ja sekalaminaateil-le, valmistusajät lyhenevät huomattavasti ja samanaikaisesti säästetään ainetta, ja valmistettu tuote tai mainittu esine voidaan, huolimatta erittäin kalliista hiilikuiduista, tehdä olennaisesti halvemmaksi. Nämä edut ovat ratkaisevia mainittujen kuitujen ja sekalaminaattien laajaa käyttöä varten suurelle rasitukselle joutuvissa rakenteissa, esim. suksisauvoissa, seiväshypyn seipäissä, helikoptereiden roottorinsiivissä, turbiininsiivissä ja vieläpä rakettitekniikassa.The advantage of the invention as a whole is that not only surface-sensitive fibers, in particular carbon fibers as a reinforcing agent, but also mixed laminates can be treated without damage and make optimal use of the above-mentioned properties of these fibers and mixed laminates containing these fibers. until 10 69593 has not been possible. In addition, the invention achieves new areas of application for these fibers and mixed laminates, significantly reduces manufacturing times and at the same time saves material, and the manufactured product or said article, despite very expensive carbon fibers, can be made substantially cheaper. These advantages are crucial for the widespread use of said fibers and mixed laminates in high stress structures, e.g. ski poles, pole vault poles, helicopter rotor blades, turbine blades and even rocket technology.

Kuvio esittää pystysuorasti järjestettyä yhdistettyä veto- ja käämityslaitetta periaatekuvana tapahtuvaa yksi- ja/tai moni-akselisten kuituvahvistettujen esineiden valmistamiseksi pa-noksittain tai jatkuvana tuotantona, etenkin umpiprofiilien valmistamiseksi, parhaiten pintaherkkien kuitujen, etenkin hiilikuitujen ja mainituista kuiduista valmistettujen sekalaminaattien, joissa käytetään ainakin yhtä toista kuitulaa-tua, esim. lasikuituja tai aromaattisia polyamidikutuja.The figure shows a vertically arranged combined drawing and winding device in principle for the production of single and / or multi-axis fiber-reinforced articles in batch or continuous production, in particular for the production of closed profiles, preferably made of at least one of fibrous fibers, e.g. glass fibers or aromatic polyamide fibers.

Kuvion mukaisesti keksinnön mukainen laite muodostuu kiinteästä telineestä 6 ja kolmesta muusta käsittelykeskuksen 10 ympärille pystysuorasti keskenään järjestetystä kiertävästä telineestä 20a, 20b ja 20c.According to the figure, the device according to the invention consists of a fixed stand 6 and three other rotating stands 20a, 20b and 20c arranged vertically around each other around the processing center 10.

Telineiden 6, 20a, 20b ja 20c yläosassa on joukko varasto-säiliöitä 7 (kohdissa 20a, 20b ja 20c tätä ei ole lähemmin esitetty) luj itusainetta 1, 2a, 2b ja 2c varten. Keskiosassa on yksittäisille varastosäiliöille 7 järjestettyjä ja lujitus-aineeseen 1, 2a, 2b ja 2c suoraan tai epäsuoraan vaikuttavia ja mekaanisia värähtelyjä siirtäviä mekaanisia tai pneumaattisia värähtelijöitä tai täryttimiä 8 ja alaosassa on ainakin yksi, parhaiten ympyränmuotoinen tai useita ammeenmuotoisia kyllästyslaitteita 4, 4a, 4b ja 4c.At the top of the racks 6, 20a, 20b and 20c there are a number of storage tanks 7 (not shown in more detail at 20a, 20b and 20c) for the reinforcing material 1, 2a, 2b and 2c. The central part has mechanical or pneumatic vibrators or vibrators 8 arranged on individual storage tanks 7 and acting directly or indirectly on the reinforcing material 1, 2a, 2b and 2c and transmitting mechanical vibrations, and the lower part has at least one, preferably circular or several tubular impregnating devices 4b 4c.

Il 11 69593Il 11 69593

Pintaherkille kuiduille, etenkin hiilikuiduille 1 on järjestetty välillistä eli kosketuksetonta värähtelynsiirtoa varten useita pneumaattisia värähtelijöitä tai täryttimiä 8, joissa on ilma-tai kaasuliitännät 9, ja toisille kuitulaaduille 2a, 2b, 2c on järjestetty joko samoin pneumaattisia tai vahvistus-aineisiin suoraan kytkettyjä mekaanisia värähtelijöitä. Pneumaattisia värähtelijöitä 8 syötetään ajoittaisilla puhallus-ja/tai imuilma- tai kaasuvirroilla, jotka on suunnattu hiili-kuituihin 1 ja saattavat nämä mekaanisesti värähtelemään, parhaiten kammioissa.A plurality of pneumatic vibrators or vibrators 8 with air or gas connections 9 are provided for the surface-sensitive fibers, in particular the carbon fibers 1, for indirect or non-contact vibration transmission, and for the other fiber grades 2a, 2b, 2c either pneumatic or reinforcing mechanisms directly connected to the reinforcing agents. The pneumatic oscillators 8 are supplied with intermittent blowing and / or intake air or gas streams directed at the carbon fibers 1 and causing these to vibrate mechanically, preferably in chambers.

Suoraan muiden kuitulaatujen 2a, 2b ja 2c kuituihin kytketyt mekaaniset värähtelijät muodostuvat joko värähtelevistä rullista tai rullaryhmistä tai täryttimistä, joiden kautta tai joiden välissä kuidut kuljetetaan ja saatetaan tällöin mekaanisesti värähtelemään, minkä avulla saadaan aikaan vetojän-nitysten säätö, lujituskuitujen täydellinen kuplaton kyllästys ja kostutus ja kitkan vähentäminen mainittujen rullien tai rullien 3, 3a, 3b ja 3c ja matriisiaineella 11 kostutettujen kuitujen 1, 2a, 2b ja 2c välillä.Mechanical vibrators directly connected to the fibers of other fiber grades 2a, 2b and 2c consist of either oscillating rollers or groups of rollers or vibrators through or between which the fibers are conveyed and then mechanically vibrated to provide tensile stress control, complete reinforcement and reinforcement fibers. reducing friction between said rolls or rolls 3, 3a, 3b and 3c and the fibers 1, 2a, 2b and 2c moistened with matrix material 11.

Rullat 3, 3a, 3b ja 3c on laakeroitu sankoihin, yhdistetty keskenään mekaanisesti ja samoin esim. poikittaispalkkien avulla kyseessä olevaan telineeseen 6, 20a, 20b ja 20c.The rollers 3, 3a, 3b and 3c are mounted on brackets, connected to each other mechanically and likewise, e.g. by means of transverse beams, to the rack 6, 20a, 20b and 20c in question.

Kuitujen 1, 2a, 2b ja 2c kuijetussuuntaan päin kyseessä olevaan kyllästyslaitteeseen 4, 4a, 4b ja 4c järjestetty ensimmäinen rulla 3, 3a, 3b ja 3c voi olla tärytin, minkä avulla edistetään kostutusta. Kyllästyslaitteet 4, 4a, 4b ja 4c täytetään jatkuvasti tai panoksittain matriisiaineella tai sidosaineella 11.The first roll 3, 3a, 3b and 3c arranged in the direction of the impregnation of the fibers 1, 2a, 2b and 2c in the impregnation device 4, 4a, 4b and 4c in question may be a vibrator, by means of which wetting is promoted. The impregnating devices 4, 4a, 4b and 4c are filled continuously or in batches with a matrix substance or a binder 11.

Kyllästyslaitteisiin 4, 4a, 4b ja 4c on asennettu käsittely-keskuksen läheisyyteen parhaiten nivelten avulla kääntyvästi ja joustavasti muodostettuja ohjaimia, etenkin profiloituja puristus-ja/tai johtoteloja tai -suuttimia 5, 5a, 5b, 5c joiden kautta tai joiden välissä lujituskuidut 1 ja/tai 2a, 2b 12 69593 ja 2c kuljetetaan käsittelykeskukseen 10. Edelleen on kylläs-tyslaitteiden 4, 4a, 4b ja 4c jälkeen järjestetty kuljetus-suuntaan ja työstökeskukseen päin ja tästä poispäin siirrettäviä profilointilaitteita 12 ja lämmitys- ja/tai säteilylait-teita 13.The impregnating devices 4, 4a, 4b and 4c are mounted in the vicinity of the treatment center, preferably with joints pivotally and resiliently formed by means of joints, in particular profiled compression and / or guide rollers or nozzles 5, 5a, 5b, 5c through or between the reinforcing fibers 1 and / or or 2a, 2b 12 69593 and 2c are conveyed to the processing center 10. Further, after the impregnation devices 4, 4a, 4b and 4c, profiling devices 12 and heating and / or radiation devices 13 movable in the conveying direction and towards and away from the machining center are arranged.

Prof ilointilaitteet 12 on kuviossa esitetty profiloituna rullina ympyränmuotoisen profiilin valmistamiseksi, mutta ne voidaan myös profiloida toisin, riippuen tuotettavasta profiilista.The profiling devices 12 are shown in the figure as profiled rolls for making a circular profile, but they can also be profiled differently, depending on the profile to be produced.

Lammityslaitteet 13 voivat olla tavanomaisia lämmityslaitteita ja säteilylaitteet 13 ovat etenkin säteilijöitä, jotka tuottavat sähkömagneettisia aaltoja, parhaiten valoaallon pituuksien alueella ja etenkin lyhyt- tai pitkäaaltoisella UV-alueella. Käytettäessä puusta tehtyjä laitteita sidosaineen 11 tulisi sisältää kovettimia tai kiihdyttimiä. Jos työskennellään sähkömagneettisilla aalloilla valoaallon pituuksien alueella, on sidosaineessa 11 oltava herkistimiä.The heating devices 13 may be conventional heating devices and the radiation devices 13 are in particular emitters which produce electromagnetic waves, preferably in the range of light wavelengths and in particular in the short- or long-wave UV range. When using wood-based devices, the binder 11 should contain hardeners or accelerators. If working with electromagnetic waves in the range of light wavelengths, the binder 11 must contain sensitizers.

Koska hiilikuituja 1 ja myös muita kuituja ei voida tai voidaan vain osittain läpivalaista sähkömagneettisilla aalloilla mainitulla alueella, on järjestettävä lämmityslaitteiden ja säteilijöiden yhdistelmä.Since the carbon fibers 1 and also the other fibers cannot or can only be partially transmitted by electromagnetic waves in said area, a combination of heating devices and radiators must be provided.

Kyllästyslaitteen 4c alimman tai kuljetussuunnassa viimeisen lämmitys ja/tai säteilylaitteen 13 väliin on järjestetty kal-vonsidontalaite sekä varastokelat 14 sidontakalvonauhan 15 kaksipuolista syöttöä varten, mikä laite on samoin laakeroitu kierrettävään, kuviossa esittämättä jätettyyn telineeseen. Tämän kalvonsidontalaitteen jälkeen on järjestetty useista osista muodostuva tasoitusvärähtelijä 16, joka on sovitettu valmistettavan profiilin pinnan mukaan ja joka kietoutuu tämän ympäri kokonaan tai limittäin ja/tai jonka osat on järjestetty limityksen ollessa kyseessä pystysuorasti toistensa suhteen lomittain.A membrane binding device and storage coils 14 for double-sided feeding of the binding film strip 15 are arranged between the lowest or last heating and / or radiating device 13 of the impregnating device 4c, which device is likewise mounted on a rotatable rack (not shown). After this film binding device, a multi-part smoothing vibrator 16 is arranged, which is adapted to the surface of the profile to be manufactured and which wraps around it completely or overlaps and / or whose parts are arranged vertically with respect to one another in the case of overlapping.

li 13 69593li 13 69593

Luonnollisesti voidaan värähtelijäosat muodostaa myös itsenäisinä värähtelijöinä 16. Tämä värähtelijä 16 värähtelee parhaiten 16 kHz:n taajuudella, parhaiten uitra-aaltoalueella ja pienellä amplitudilla, jonka johdosta saadaan aikaan hyvä pintalaatu ja tiiviys (hienokerros). Alimman eli viimeisen lämmitys- ja/tai säteilylaitteen 13 jälkeen on järjestetty parhaiten poistonopeudeltaan säädettävä ketjunpoistolaite 17 ja erottelulaite 18 jatkuvana tuotantona valmistettujen profiilien tai kuituvahvistettujen profiloitujen esineiden 19 irroittamiseksi, jotka laitteet on samoin kiinnitetty kuviossa esittämättä jätettyihin telineisiin.Of course, the oscillator portions can also be formed as independent oscillators 16. This oscillator 16 oscillates best at a frequency of 16 kHz, preferably in the uitra wavelength range and with a small amplitude, resulting in good surface quality and density (fine layer). After the lowest, i.e. last heating and / or radiating device 13, a chain removal device 17 and a separating device 18 with the best control of removal rate are provided for removing continuously produced profiles or fiber-reinforced profiled objects 19, which devices are also attached to racks not shown in the figure.

Kuitulujitetun tuotteen 19 valmistamiseksi umpiprofiilina otetaan vastaavat lujituskuidut 1, 2a, 2b ja 2c varastosäiliöstä 7, kuljetetaan ne pneumaattisten ja/tai mekaanisten värähtelijöiden tai täryttimien 8 välissä tai niiden kautta ja tämän jälkeen kyseessä olevaan kyllästyslaitteeseen 4, 4a, 4b ja 4c, johdetaan vastaavien rullien tai pulttien 3, 3a, 3b ja 3c, telojen tai -suutinten 5, 5a, 5b, 5c avulla ja profilointi-laitteiden 12 kautta (jotka voidaan muodostaa myös elastisina suuttimina) ja profiloidaan ne tällöin ja tämän jälkeen kovetetaan kulloinkin järjestetyn lämmitys- ja/tai säteilylaitteen 13 avulla.In order to produce the fiber-reinforced product 19 as a closed profile, the respective reinforcing fibers 1, 2a, 2b and 2c are taken from the storage tank 7, conveyed between or through pneumatic and / or mechanical vibrators or vibrators 8 and then fed to the impregnating device 4, 4a, 4b and 4c. or by means of bolts 3, 3a, 3b and 3c, rollers or nozzles 5, 5a, 5b, 5c and through profiling devices 12 (which can also be formed as elastic nozzles) and then profiled and then cured by the heating and / or or by means of a radiation device 13.

Ketjunpoistolaite 17 huolehtii jatkuvasta kuljetuksesta, mikä laite vastaa myös kuljetus- ja valmistusnopeudesta.The chain removal device 17 takes care of the continuous transport, which device is also responsible for the transport and manufacturing speed.

Valmistuksen aikana kyllästyslaite 4 ei toimi. Kyllästyslaite 4a syöttää esim. lasikuituja pystysuorasti kuljetuslaitteeseen, ja tällöin sitä käännetään oikealle työstökeskuksen 10 ympäri.During manufacture, the impregnating device 4 does not work. The impregnating device 4a, for example, feeds the glass fibers vertically to the conveying device, and in this case it is turned to the right around the machining center 10.

Kyllästyslaite 4b syöttää esim. aromaattisia polyamidikuituja vinosti vasemmalle, ja tällöin sitä kierretään vasemmalle työstökeskuksen ympäri.The impregnating device 4b feeds, for example, aromatic polyamide fibers obliquely to the left, in which case it is rotated to the left around the machining center.

14 6959314 69593

Kyllästyslaite 4c syöttää esim. jälleen lasikuituja tai boori-kuituja tai jotain muuta kuitulaatua 2a, 2b tai 2c vinosti oikealle, ja tällöin sitä kierretään oikealle käsittelykeskuk-sen 10 ympäri.The impregnating device 4c, for example, again feeds the glass fibers or boron fibers or some other fiber grade 2a, 2b or 2c obliquely to the right, and in this case it is rotated to the right around the processing center 10.

Mitä kuitulaatua 1, 2a, 2b ja 2c syötetään missäkin suunnassa ja järjestyksessä käsittelykeskukseen tai sitä pitkin tai käsittelykeskuksessa riippuu valmistettavan tuotteen 19 ominaisuuksista ja on aina sovitettava näihin ominaisuuksiin.Which fiber grades 1, 2a, 2b and 2c are fed in or in any direction and order to or along the processing center depends on the characteristics of the product 19 to be manufactured and must always be adapted to these characteristics.

Esineitä voidaan luonnollisesti myös valmistaa vain yhdestä kuitulaadusta 1 tai kuitulaadusta 1 ja 2c tms. Myös muut yhdistelmät ovat mahdollisisa. Edelleen voidaan kuidut 2a syöttää myös jostain toisesta suunnasta samanaikaisesti (kuviossa esitetty katkoviivoin).Of course, articles can also be made of only one fiber grade 1 or fiber grades 1 and 2c, etc. Other combinations are also possible. Furthermore, the fibers 2a can also be fed from another direction simultaneously (shown in broken lines in the figure).

Myös voidaan, mikäli tarpeellista, järjestää kyllästyslaittei-den 4, 4a, 4b, 4c ja telojen tai suutinten 5, 5a, 5b, 5c väliin tasoituslaitteita. Näin ei ole tarpeen käytettäessä värähtelijöitä tai värähteleviä rullia 3, 3a, 3b ja 3c.If necessary, leveling devices can also be provided between the impregnation devices 4, 4a, 4b, 4c and the rollers or nozzles 5, 5a, 5b, 5c. This is not necessary when using vibrators or vibrating rollers 3, 3a, 3b and 3c.

Jos kuitulujitettuja tuotteita 19 on valmistettava onttoina profiileina, on käsittelykeskukseen 10 sijoitettava peräkkäin etenkin kuitujen 1 ja rullien 5 väliin erotusaineella päällystettyjä sydämiä, jotka kuljetetaan sitten koko laitteen läpi ja jotka ennen onttoprofiloitujen tuotteiden 19 irroittamista poistetaan tai vedetään ulos jälleen peräkkäin. Myös näissä sydämissä on oltava valmistettava profiili.If the fiber-reinforced products 19 are to be made as hollow profiles, cores coated with a release agent, in particular between the fibers 1 and the rolls 5, must be placed in succession in the processing center 10, which are then passed through the entire device and removed or pulled out again after removal of the hollow profiled products 19. These cores must also have a profile to be made.

Luonnollisesti on erottelulaitteiden 2a, 2b, ja 2c ja kalvon-sidontalaitteen vetonopeus ja kiertonopeudet tai kierrosluvut sovitettava toisiinsa ja säteilyn vastaavaan lämpötilaan ja/tai annostehoon. Koska veto- tai kuljetusnopeudella tai valmistuksella vaikutetaan syöttö- ja käämityskulmaan tai määrätään se, on kierrosluku scvitettava tähän ja etenkin sen on oltava syötettäessä pystysuorasti kuljetussuuntaan nähden suurimmillaan.Of course, the drawing speed and rotation speeds or speeds of the separating devices 2a, 2b, and 2c and the film-binding device must be matched to each other and to the corresponding temperature and / or dosing power of the radiation. Since the feed or winding angle is influenced or determined by the drawing or conveying speed or manufacturing, the speed must be calculated here and, in particular, must be at its maximum when fed vertically in relation to the conveying direction.

IlIl

Claims

It has been found that it is particularly advantageous and that the most favorable properties of the products 19 are obtained when the rollers 3 for surface-sensitive fibers are substantially larger in diameter than the rollers 3a, 3b, and 3c for other fibers and when the rollers 3 are at least 50 mm , and when, at the same time, in rolls 3 for surface-sensitive fibers, the wrapping angle is smaller than that for the second fiber grade and that this angle is less than 90 °, preferably 45 ... 0 ° (tangent). In this case, when the feed angle for the surface-sensitive fibers is in particular 3 to 7 ° and the feed angle to the processing center 10 for the second fiber grade differs from this and is preferably 0 or 90 °, the above-mentioned special properties of the product 19 can be obtained. The device according to the invention thus makes it possible to produce both drawn or wound closed or hollow profiles as well as from carbon fibers and in particular mixed fiber laminates with carbon fiber, whereby the manufacturing method can be adapted to the stress case in question in advance.

A process for the production of fiber-reinforced products (19) comprising surface-sensitive reinforcing fibers (1) and a binder (11) which is a crosslinkable synthetic plastic material and which contains hardeners and / or accelerators and / or sensitizers, characterized in that the process comprises the following steps a. Surface sensitive reinforcing fibers (1), indirectly subjected to mechanical vibration by the action of air or gas; 16 69593 b. Passing said surface-sensitive reinforcing fibers (1) through a first impregnating device (4) containing said binder (11), and impregnating and wetting the fibers (1) with this binder (11); c. conveying the reinforcing fibers (1) in the first impregnation device (4) over the rollers (3) and / or the flattening devices and / or the control bolts (5); d. conveying the impregnated and moistened reinforcing fibers (1) along the process path (10); e. passing fibers (2a, 2b, 2c) of a quality different from those mentioned in a) through a second impregnation device (4a, 4b, 4c) containing said binder (11); f. conveying said fibers (2a, 2b, 2c) of different quality in a second impregnating device (4a, 4b, 4c) over rollers (3a, 3b, 3c) and / or flattening devices and / or guide bolts (5a, 5b, 5c), whereby these the diameter of the rollers (3a, 3b, 3c), flattening devices or guide bolts (5a, 5b, 5c) is only a part, suitably only a fraction, of the diameter of the rollers (3), flattening devices or guide bolts (5) in the first impregnating device (4) ; g. conveying said fibers (2a, 2b, 2c) of a quality different from the fibers (1) mentioned in a) above to said process path (10); h. placing these aberrant fibers (2a, 2b, 2c) in connection with or around the surface-sensitive reinforcing fibers (1) mentioned in a) above; and i. the binder (11) is cured by heating and / or irradiating with suitable electromagnetic waves using an assembly of said diatomaceous fibers (1 and 2a, 2b, 2c) and the binder (11).

Method according to Claim 1, characterized in that, in order to completely wet the fibers (1, 2a, 2b, 2c) to bubble-free wetting with the binder (11), mechanical vibrations in the range from 10 Hz to 2 kHz are applied in one direction perpendicular to the fibers (1, 2a). , 2b, 2c) against the surface tl 17 69593 using air or gas pulses, as well as rollers (3, 3a, 3b, 3c), rollers or flattening devices, guide rollers and / or guide bolts of impregnation devices (4, 4a, 4b, 4c) ( 5, 5a, 5b, 5c) and / or the vibrating rollers of the profiling devices (12).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the fibers (1, 2a, 2b, 2c) and / or the binder (11) are transferred using flexible, light-transmitting bonding films (15), and / or the shaping of the product is carried out by means of these flexible bonding films (15), whereby the hardening or bonding of the binder takes place during the transmission of these suitably made films (15) made of polyamide.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the surface smoothing of the product (19) to be manufactured is carried out by at least one mechanical smoothing vibrator (16) which generates vibration pulses with a frequency of 50 Hz ... 200 kHz and an amplitude of 0.1 ... 1 mm.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, in order to adjust the tensile stresses of the fibers (1, 2a, 2b, 2c) and to completely wet the fibers (1, 2a, 2b, 2c), the vibration is transferred to still dry reinforcing fibers. for at least one fiber type (2a, 2b, 2c) conveyed to the impregnation device (4a, 4b, 4c) which differs in quality (2a, 2b, 2c) from the fibers (1) mentioned in claim 1 (a), is made by direct contact with mechanical with vibrators, for example, eccentric rotations.

Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the surface-sensitive reinforcing fibers (1) contain carbon or asbestos. 18 6 95 9 3

Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that said at least one fiber (2a, 2b, 2c) which differs in quality from the fibers (1) according to claim 1 a) is a glass fiber.

Method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the electromagnetic waves used in the curing, i.e. the fixing, are in the range of the visible wavelength spectrum.

Apparatus for the production of fiber-reinforced products (19) comprising surface-sensitive reinforcing fibers (1) and a binder (11), which is a crosslinkable synthetic plastic material and contains hardeners and / or accelerators and / or sensitizers, characterized in that the surface-sensitive reinforcement the rollers (3) of the impregnating device (4) for the fiber fibers (1) have a diameter of at least 50 mm or suitably several times it, and the rollers (3a, 3b, 3c) of the impregnating device (4a, 4b, 4c) of at least one other fiber type (2a) , 2b, 2c), which fiber type (2a, 2b, 2c) differs in quality from the above-mentioned surface-sensitive fibers (1), are less than 50 mm in diameter, for example only part of the angle at which the surface-sensitive reinforcing fibers (1) intertwine with the impregnating device (4) around the rollers (3) and / or in the flattening device and / or the control bolts (5), is smaller than the corresponding angle for a second fiber type (2a, 2b, 2c) which differs from the above fiber type (2a, 2b, 2c) m of the individual surface-sensitive fibers (1), that the feed angle for feeding the fibers to the process center (10) for the surface-sensitive reinforcing fibers (1) is 2 to 15 °, that the feed angle to the process center (10) for the other fiber type (2a, 2b, 2c) , which fiber type (2a, 2b, 2c) differs from the above-mentioned surface-sensitive fiber type (1), differs from the feed angle of the surface-sensitive reinforcing fiber grade (1) and is 0 ... 2 ° or 15 ... 90 °, II 19 69593 that the storage tanks (7) and a plurality of mechanical and / or pneumatic vibrators for direct or indirect (non-contact) contact with the reinforcing agents (1, 2a, 2b, 2c) are arranged between the impregnation devices (4, 4a, 4b, 4c) and that in the vicinity of the process center (10) for different fiber types (1, 2a, 2b, 2c) is provided with at least one heating and / or radiating device (13) for producing waves of suitable wavelengths of thermal and / or electromagnetic wavelength at a suitable dose rate.

Device according to Claim 9, characterized in that there is a binding device between the last impregnation device (4c) and the last heating and / or radiation device (13) with storage coils (14) for the film strip (15) to be bonded around the product (19) to be manufactured. 69593 20