HU200296B - Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods - Google Patents
Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods Download PDFInfo
- Publication number
- HU200296B HU200296B HU434085A HU434085A HU200296B HU 200296 B HU200296 B HU 200296B HU 434085 A HU434085 A HU 434085A HU 434085 A HU434085 A HU 434085A HU 200296 B HU200296 B HU 200296B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- foam core
- resin
- foam
- fiber material
- impregnated
- Prior art date
Links
Abstract
A találmány szerinti gyártási eljárás elsó lépéseként poliuretán habból célszerűen csőmarással a műanyag rúd hosszának és keresztmetszetének megfelelő méretű habmagot készítünk és a habmagot (10) forgatva, arra műgyantával impregnált szálerősítésű réteget tekercselünk fel. Ezt követően a megszilárdulás után eltávolítható, spirális saját rétegeit átfedő fóliacsikot tekercselünk a rúdra. A terméket függőleges helyzetben súlyterheléssel térhálósítjuk. A találmány szerinti berendezésnek négy támasztóhengere (26, 28, 30, 34) van, amely körül az egyik támasztóhenger (34) egy másik támasztóhenger (30) körül elforgatható csuklós kapcsolórúdra van szerelve. A habmagot (10) rögzítő, csuklóval ellátott, meghajtott tengelyvégek a támasztóhengerek (26, 28, 30, 34) között helyezkednek el. (2. ábra, HU 200296 B A leírás terjedelme: 5 oldal, 2 rajz, 2 ábra -1-As a first step of the manufacturing process according to the invention, a polyurethane foam is preferably made by tubular milling to form a foam core of the size and cross-section of the plastic rod, and the foam core (10) is wound with a fiber-reinforced layer impregnated with resin. Then, after the solidification, the foil sheath that is removable and overlapping its spiral layers is rolled onto the rod. The product is crosslinked with a weight load in a vertical position. The device according to the invention has four supporting rollers (26, 28, 30, 34) around which one of the support rollers (34) is mounted on a pivotable linking rod about another support roller (30). The hinged, driven shaft ends securing the foam core (10) are located between the support rollers (26, 28, 30, 34). (Figure 2, HU 200296 B Scope of the description: 5 pages, 2 drawings, Figure 2 -1-
Description
A találmány tárgya szálerősítésű, célszerűen üvegszál-erösitésú, főleg villamosipari és sportszeripari célokra szolgáló, habbal töltött műanyag rudak előállítási eljárása és gyártó berendezése, mellyel a rudak szakaszosan állíthatók eló.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production and production of foam-filled plastic rods, preferably of glass fiber reinforcement, for use in the electrical and sporting industries, in which the rods can be produced in batches.
Üveg, vagy más erősltőszálak alkalmazásával, hőre keményedő műgyantából, különböző méretű csöveket, rudakat állítanak elő. A rudak mechanikai és elektromos tulajdonsága lényegesen javítható, ha a belső üregük az üvegszálas műanyag réteghez tökéletesen tapadó műanyag habbal van kitöltve. Olyan elektromos szigetelő rudakat, amelyekkel szemben fokozott követelményeket támasztanak, és például nagyfeszültségű távvezetékek berendezéseinél, szereléseinél kerülnek alkalmazásra, ma már gyakorlatilag kizárólag műanyag habbal töltött, vékonyfalú, üvegszálas műanyagból képzett csövekből állítanak eló. Az ilyen rudakra ható mechanikai és elektromos igénybevételek rendkívül nagyok. Például nagyfeszültségű szerelési munkákhoz csak olyan rúd alkalmazható, mely 32 mm átmérőnél 300 mm hosszú darabja 100 kV hatására kevesebb, mint 10 μΑ áramot bocsát át. Ilyen értékeket különleges anyagokkal és különleges gyártástechnológiával lehet elérni. Az ilyen mértékű elektromos igénybevétel néhány tized mm-es légbuborék jelenlétét sem engedi meg.Using glass or other reinforcing fibers, tubes and rods of various sizes are produced from thermosetting resin. The mechanical and electrical properties of the rods can be significantly improved if their inner cavity is filled with a plastic foam perfectly adhering to the fiberglass layer. Electrical insulating rods, which are subject to increased requirements and are used, for example, in equipment and assemblies of high-voltage power lines, are now practically made entirely of thin-walled fiberglass pipes filled with plastic foam. The mechanical and electrical stresses to which such bars are subjected are extremely high. For example, for high-voltage installation work, use only a rod that delivers less than 10 μΑ of current through a 300 mm long 300 mm piece at 32 mm diameter. Such values can be achieved with special materials and special production technology. Such electrical stress does not allow the presence of a few tens of mm of air bubble.
Egy ismert eljárás szerint habbal töltött műanyag rudat üvegszálból és műgyantából a kővetkezőképpen állítanak elő:According to a known process, a foam-filled plastic rod is made of fiberglass and synthetic resin as follows:
kézi vagy gépi úton végrehajtott tekercseléssel hengeres- vagy, kúpos magra felviszik az üvegszál-komponenst, például üvegszövetet, üvegpaplant vagy üvegrovingot, és azt átitatják műgyantával. A műgyantát megkeményltik, a kialakult csövet a magról lehúzzák, majd kétkomponenses habanyaggal, például poliuretán habbal a rúd üregét kitöltik, oly módon, hogy a habot folyadékfázisban öntik a rúd belsejébe, és olt felfúvódni hagyják. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a habszerkezet egyenetlen, nagy üregeket, kavernákat tartalmaz, Így elektromosan a betöltendő funkciók ellátására egyáltalán nem, mechanikailag pedig csak korlátozottan felel meg. Hátrányt jelent továbbá, hogy a kikeményedett szálerösitéses műanyag felületéhez az utólagosan behabositott anyagok nem jól tapadnak, ezért a határfelületen a fellépő nyiróerők hatására elválások jelentkeznek.by manual or mechanical winding, a fiberglass component such as fiberglass, fiberglass or glass groove is applied to a cylindrical or conical core and impregnated with resin. The resin is cured, the resulting tube is pulled from the core and then filled with a two-component foam material, such as polyurethane foam, to fill the cavity of the rod by pouring the foam into a liquid phase and allowing it to inflate. The disadvantage of this method is that the foam structure contains uneven large cavities and caverns, which means that it is not electrically capable of performing the functions to be filled at all and only mechanically limited. A further disadvantage is that the subsequently foamed materials do not adhere well to the surface of the cured fiber reinforced plastic, which results in separation at the interface due to shear forces.
Habbal töltött üvegszálas műanyag szerkezeteket - ún. szendvicsszerkezeteket - oly módon is gyártanak, hogy a kész habanyag - magra laminálják az üvegszálas réteget. A 3 281 786. számú NSZK szabadalmi eljárásból például megismerhető ilyen eljárással úszótestek, pl. szörfök előállítása. Az eljárás során először egy belső habmagot készítenek, abban üvegszálas műanyagból átkötéseket (belső bordákat) alakítanak ki, majd a habmag külső felületére üvegszálas műanyag laminátumot hordanak fel. Ez az eljárás meglehetősen elterjedt, és lehetővé teszi, hogy a habanyag hibamentes legyen, valamint hogy a habanyagra felvitt, még folyékony gyantaréteg a hab pórusaiba behatolva tökéletesen tapadjon a kemény hab felületére, teljesen alkalmatlan azonban kis átmérőjű, viszonylag hosszú, habmagos csövek, illetve rudak előállítására.Foam filled fiberglass plastic structures - so-called. sandwich structures are also made by laminating the fiberglass layer to the finished foam core. For example, from US Patent No. 3,281,786, floating bodies, e.g. surfing. In the process, first an inner foam core is formed, where it is made of fiberglass plastics bandages (inner ribs) and then a fiberglass plastic laminate is applied to the outer surface of the foam core. This process is quite common and allows the foam material to be free from defects and to allow the still-liquid resin layer applied to the foam material to adhere perfectly to the surface of the hard foam when penetrated into the pores of the foam. the preparation.
A 2 313 122. számú NSZK találmányi leírásból megismerhető eljárással habbal ki nem töltött üreges rudat (csövet) állítanak elő oly módon, hogy az erősítő szalaganyagot egy kúpos magra tekercselik fel, és egy forgó cső-centrifugába helyezik, ahol az erősítő réteg a centrifugális erő hatására a külső falra szorul, igy a magot kihúzva műgyanta önthető a forgó centrifugába, amely átimpregnálja az erősítő szálakat, és miután a kikeményedése bekövetkezett - a kész erősített műanyag cső a centrifugából kihúzható.Foamed rods (tubes), which are not foam-filled, are produced by a method known from US-A-2 313 122 by winding the reinforcing tape onto a conical core, whereby the reinforcing layer is a centrifugal force it is pressed against the outer wall so that the core can be pulled out and the resin is poured into the rotating centrifuge, which impregnates the reinforcing fibers and, once hardened, the finished reinforced plastic tube can be pulled out of the centrifuge.
A találmány feladata, hogy olyan eljárást és berendezést szolgáltasson műanyag habbal töltött, szálerősítésű hőre keményedő műgyantából készült csővek, illetve rudak előállítására, amelyek elsősorban az elektromos iparban támasztott igen szigorú elektromos és mechanikai követelményeket maradéktalanul kielégítik, emellett gyártásuk termelékeny, és különféle átmérőjű csövek és rudak előállítását biztosítja.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process and apparatus for the manufacture of tubes and rods of fiber-reinforced thermosetting resin filled with plastic foam which meet the very stringent electrical and mechanical requirements of the electrical industry in addition to being productive and of various diameters. production.
A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha a habmagot használjuk a kialakítandó csőfal sablonjaként, a hab tökéletes minősége biztosítható, ugyanakkor a gyártási művelet gyorssá és racionálissá tehető. Azzal ugyanis, hogy a csőfal anyagát alkotó üvegszálas gyantarétegeket a cső kemény hengeres habmagjára tekercseljük fel - amely hosszú hengeres habmagot kész, kemény habanyagból forgácsolással készítjük el - a mag a kéreg megszilárdulása után véglegesen a csőben marad, vagyis a tényleges gyártási művelet egyetlen lépésben végrehajtható, mégpedig az utólagos habosítás szükségességének a kiküszöbölésével. Felismertük továbbá, hogy tökéletes minőségű habmagos, szálerösitéses műanyag csövet nem lehet gyártani úgy, hogy a gyártó magon, akár magán a habmagon történik az üvegszálak gyantával való impregnálása, mert az ily módon végzett impregnálási művelettel óhatatlanul légbuborékok jutnak a termékbe. Ezért az erősítő szélréteget a hengeres habmagra történő felvitelt megelőzően kell műgyantával tökéletesen impregnálni, és az impregnált erősítő szálanyagot akkor kell a habmagra juttatni, amikor a gyanta még folyékony állapotban van. Felismertük, hogy ha erősítő anyagot, például üvegszóvetet vagy üvegpaplant műgyantával impregnálunk, azt az igen kis szilárdságú, nagymértékben hajlékony, hosszú műanyaghab-magra megfelelőThe invention is based on the discovery that by using the foam core as a template for the pipe wall to be formed, the perfect quality of the foam can be assured while at the same time making the manufacturing process quick and rational. Namely, by winding the fiberglass resin layers constituting the tube wall material onto the hard cylindrical foam core of the tube, which is made by cutting long foam core from hard foam material, the core remains permanently in the tube once the bark has solidified. in particular, by eliminating the need for subsequent foaming. It has also been discovered that perfect quality foam core fiber reinforced plastic tubing cannot be manufactured by impregnating glass fibers with resin on the core, or on the foam core itself, because this impregnation process will inevitably cause air bubbles to enter the product. Therefore, the reinforcing edge layer must be completely impregnated with resin prior to application to the cylindrical foam core, and the impregnated reinforcing fiber material must be applied to the foam core while the resin is still in a liquid state. It has been found that impregnating a reinforcing material, such as glass fiber or glass web, with a resin, is suitable for a very low strength, highly flexible, long plastic foam core.
HU 200296 Β tömörséggel felvinni önmagában nem lehet, ezért a hengeres habmagot kell forgatni az impregnált szálanyag felviteléhez, mégpedig úgy, hogy a habmag a forgása közben legalább három alkotója mentén - például hengerekkel - meg legyen támasztva. A megtámasztó hengerek egyébként fékezik is a feltekercselödó anyagot, és így a levegóbuborékok a hengeres habmag forgása közben kinyomódnak az üvegszálak közül.EN 200296 Β cannot be applied by itself and therefore the cylindrical foam core must be rotated to apply the impregnated fiber material so that the foam core is supported during rotation by at least three components, such as rollers. Incidentally, the support rollers also brake the winding material and thus the air bubbles are forced out of the glass fibers as the cylindrical foam core rotates.
További felismerésünk, hogy a folyékony műgyantával impregnált erősítő szálanyag, pl üvegszövet vagy üvegpaplan többméteres hosszában és szélességben, nagy húzóerővel nem tekercselhető fel, mert az egyes üvegszálak a gyanta hatására elcsúsznak egymáson, és az üveszál-szerkezet rendezetlenné válik. Ez a probléma azonban kiküszöbölhető oly módon, hogy az erősítő szálanyagot, pl üvegszövetet nagyszilárdságú vékony flexibilis lemezen, célszerűen műanyag lemezen, elsősorban hordozófólián készítjük el, és a hengeres habmagra való tekercseléskor nemcsak a szálas erősítöanyagot, hanem azzal együtt a hordozófóliát is behúzzuk a tekercselőszerkezetbe. A tekercseléskor azonban a hordozófóliát folyamatosan eltávolítjuk a hengeres forgó habmagról, amelyre így csak az impregnált szálas erősitóanyag-rétegek tekerednek fel.It is further recognized that reinforcing fibers impregnated with liquid synthetic resin, such as fiberglass or glass webs, cannot be wound with high tensile strength over several meters in length and width, because the individual glass fibers slip on one another and the fiberglass structure becomes disordered. However, this problem can be overcome by making the reinforcing fiber material, e.g. glass fiber, on a high-strength thin flexible sheet, preferably a plastic sheet, primarily a carrier foil, and not only the fibrous reinforcing material is wound onto the cylindrical foam core. However, during winding, the carrier film is continuously removed from the cylindrical rotating foam core, whereby only the impregnated fibrous reinforcing layers are wound.
Végül azt is felismertük, hogy a habmagra feltekercselt, még nem kikeményedett (üveg)szálas műgyanta réteget forgás közben rátekercselt fóliacsík segítségével tömöríteni lehet oly módon, hogy a terméket a ráfeszített fóliacsíkkal betekercselve, és az említett három támasztóhengert felhasználva a fóliacsíkon keresztül nyomást lehet gyakorolni a még folyékony műanyagra, amely a nyomás hatására a fóliacsikok közötti réseken kiáramlik, a felesleges gyantamennyiség távozik, és igy az erősítőanyag-tartalom optimális lesz. További előnyt jelent, hogy a műgyanta kikeményedósét követően a fóliacsíkot eltávolitva tökéletes külső felületet kapunk.Finally, it has also been found that a layer of non-cured (glass) fibrous resin wound on a foam core can be compacted by means of a film strip wrapped in rotation such that the product is wound onto a stretch film strip and the three support rolls are applied to the film. even liquid plastic, which, under pressure, flows out of the gaps between the foil strips, removes excess resin and thus optimizes the reinforcement content. A further advantage is that after the resin has hardened, the film strip is removed to provide a perfect outer surface.
A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amely eljárás során a habmagra szálanyaggal, különösen üvegszálakkal erősített műgyantaréteget viszünk fel, és amely eljárásra az jellemző, hogy a henger alakú habmagot legalább három alkotója mentén megtámasztva a saját hosszanti geometriai középtengelye körül forgatjuk; az erősítő szálanyagot hordozólemezen, előnyösen hordozófólián a műgyantával impregnáljuk, és az impregnált erősítő szálanyagot a hordozó lemezzel együtt vezetjük a hengeres habmaghoz, amelyre az impregnált erősítő szálanyagot feltekerceeljük, a habmagnak a rávezetési helyénél (alkotójánál) pedig a hordozólemezt az impregnált erősítő szálanyagtól folyamatosan elválasztjuk, és külön elvezetjük.In view of the above findings, the object of the present invention has been solved by a method of applying a resin layer reinforced with a fiber material, in particular glass fibers, to the foam core, characterized in that its cylindrical foam core is supported rotating about its central axis; the reinforcing fiber material is impregnated with the resin on a carrier sheet, preferably a carrier foil, and the impregnated reinforcing fiber material together with the carrier sheet is led to the cylindrical foam core, onto which the impregnated reinforcing fiber material is rolled up and separated and separate it.
Az eljárás egy előnyős foganatositási módja szerint a szálanyaggal erősített műgyanta-réteg felvitelét követően annak a felületére spirálisan a műgyanta megszilárdulása után eltávolítható, a saját rétegeit átfedő fóliacsíkot tekercselünk fel. Előnyös lehet továbbá, ha a műgyantába az impregnálási műveletet megelőzően 0,5-1,5 tömegX mennyiségű felületaktív anyagot keverünk, valamint ha a habmagos műanyag rudat a műgyantával impregnált erősítő szálanyag feltekercselését követőn szobahőmérsékleten legalább 24 órás időtartamon keresztül függőleges helyzetben súlyterhelés mellett térhálósítjuk.In a preferred embodiment of the process, after applying the fiber-reinforced synthetic resin layer, a strip of foil overlapping its layers can be spirally wound on its surface after the resin has solidified. It may also be advantageous to blend in the resin from 0.5 to 1.5% by weight of the surfactant prior to the impregnation step and to cure the foam core rod at room temperature for at least 24 hours at room temperature under a weight load after winding the resin impregnated reinforcing fiber.
Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnek az a lényege, hogy legalább három, forgásában meggátolt támasztóhengere, valamint ezek között elhelyezkedő, a hengeres habmagot megfogó, ahhoz oldható kapcsolattal csatlakoztatható, csuklóval ellátott, meghajtott tengelyvégei vannak; és a támasztóhengerek közül legalább egy a habmag felé és attól elmozgathatóan van felszerelve.The apparatus for carrying out the process consists of having at least three non-rotating support cylinders and a pivotably driven shaft end which is disposed between them and which can be releasably connected to the cylindrical foam core by a releasable connection thereto; and at least one of the support rollers is mounted towards and away from the foam core.
A berendezés egy előnyős kiviteli alakjára az jellemző, hogy az egyik támasztóhenger egy másik támasztóhenger körül elfordítható csuklós kapcsolórúdra van szerelve. Célszerű lehet továbbá, ha a tengelyvégek fogaskerekek és szinkronhajtó tengely közbeiktatásával mechanikus kapcsolatban vannak; valamint ha a berendezésnek tengelykapcsolóval szerelt, lakatanyával ellátott vezetótengelye van.An advantageous embodiment of the apparatus is characterized in that one of the support rollers is mounted on a pivoting pivoting pivotable about another support roller. It may also be desirable if the shaft ends are in mechanical engagement with the engagement of the gears and the synchronous drive shaft; and if the device has a drive shaft with a locking nut and a lock nut.
Végül a berendezés egy előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy alsó támasztóhengereinek tengelymagasságában elhelyezett impregnáló asztala van.Finally, an advantageous embodiment of the apparatus is characterized by an impregnating table disposed at the shaft height of its lower support rollers.
A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük, amely a berendezés egy példakénti kiviteli alakját tartalmazza.The invention will now be further described with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment of the apparatus.
A rajzon az 1. ábra a berendezés vázlatos előlnézete a 2. ábra az 1. ábra II—II vonalak mentén vett metszete.Figure 1 is a schematic front view of the apparatus and Figure 2 is a sectional view taken along lines II-II in Figure 1.
Amint az 1. ábrán látható 10 habmag két végére merev 12 csatlakozóelemek vannak ragasztva. Ezek pl. alumíniumból készült szilárd testek alkothatják. A 12 csatlakozóelemek célszerűen gömbkiképzésű 14 csuklók közbeiktatásával 16 csapágybakokon megvezetett tengelyvégekben folytatódnak. A 18 és 20 tengelyvégeken 22 fogaskerekek találhatók. A 20 tengelyvéghez 24 hajtómű kapcsolódik. A' 2. ábrán is látható módon a 10 habmagot 26, 28 és 30 támasztóhengerek veszik körül. A 26 és 28 támasztóhengerek tengelyét összekötő egyenes merőleges a 28 éa 30 támasztóhengerek tengelyeit összekötő egyenessel. A 26 és 30 támasztóhenger azonos távolságban van a 28 támaeztóhengertől. A 30 támasztóhenger tengelye körül elforgathatóan 32 csuklós kapcsoló rúd van szerelve, amelyen 34 támasztóhenger található. A 26, 28 és 30 támasztóhengerek két végükön a 16 csapágybakokon vannak szabadon elforgathatóanAs shown in Fig. 1, rigid connection members 12 are glued to both ends of the foam core 10. These are e.g. solid bodies made of aluminum. The coupling members 12 preferably extend through spherical hinges 14 at the shaft ends guided on the bearing brackets 16. The shaft ends 18 and 20 have gears 22. A gear 24 is connected to the shaft end 20. As shown in Figure 2, the foam core 10 is surrounded by support rollers 26, 28 and 30. The line connecting the axes of the support rollers 26 and 28 is perpendicular to the line connecting the axes of the support rollers 28 and 30. The support rollers 26 and 30 are at an equal distance from the support roller 28. A pivoting coupling rod 32 is mounted pivotally about the axis of the support cylinder 30, on which the support cylinder 34 is located. The support rollers 26, 28 and 30 are pivotable at their two ends at the bearing brackets 16
HU 200296 Β szerelve. A 18 és 20 tengelyvégeken található 22 fogaskerekekhez 36 fogaskerekek kapcsolódnak, amelyeket 38 szinkronhajtó tengely köt össze. A berendezés felsó részén a 16 csapágybakok között található még 40 menetes orsó, valamint 42 vezetötengely is. A 40 menetes orsóra van szerelve 44 lakatanya, amelyen 46 fóliacslkhenger található. A berendezés 24 hajtómű felöli végén a 40 menetes orsó túlnyúlik a 16 csapágybakon és 48 tengelyvégén 50 tengelykapcsoló közbeiktatásával 52 fogaskerék található. Az 52 fogaskerék kapcsolódik 22 fogaskerékkel.HU 200296 Β installed. The gears 22 at the shaft ends 18 and 20 are joined by gears 36 which are connected by a synchronous drive shaft 38. In the upper part of the device, between the bearing blocks 16, there are also 40 threaded spindles and a guide shaft 42. The locking nut 44 is mounted on the threaded spindle 40 and has a foil key roller 46. At the gear end 24 of the device, the threaded spindle 40 extends over the bearing bracket 16 and has a gear wheel 52 at its shaft end 48 via a clutch 50. The gear wheel 52 engages with the gear wheel 22.
A berendezés mellett a 2. ábrán látható módon a 28 támasztóhenger tengelyének magasságában 54 impregnáló asztal található. Az 54 impregnáló asztalon helyezkedik el az 55 hordozó fólia, amelynek anyaga lehet pl. 0,8 mm vastagságú hőre lágyuló poliészter. Ennek a hajlékony fóliának szélessége és hossza akkora, hogy azon a teljes 56 üvegszálas erősítő anyag mennyisége elfér.Next to the apparatus, as shown in Figure 2, an impregnation table 54 is located at the height of the support roll 28 shaft. The impregnating table 54 is provided with a support film 55 which may be made of e.g. 0.8 mm thick thermoplastic polyester. The width and length of this flexible film is such that it holds the full amount of fiber reinforcing material 56 therein.
A találmány szerinti eljárás egy példakénti foganatositási módja és a találmány szerinti berendezés működése a következő.An exemplary embodiment of the process of the invention and the operation of the apparatus of the invention is as follows.
Első lépésben a tömb formájában gyártott habanyagból forgácsolással, célszerűen csőmarással előállítjuk a 10 habmag anyagának a feltekercselés során fellépő csavaró igénybevétel miatt jó szilárdsági tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Kísérleteink szerint 100 kg/s térfogattömegű poliuretán megfelel a célra. A hab nyomószilárdsága célszerűen legalább 0,8 N/mmz, nyírószilárdsága 0,48 N/mnA Ha a rendelkezésre álló habtömb hossza rövidebb mint a gyártani kívánt rúd hossza, a forgácsolt 10 habmag darabokat célszerűen epoxigyanta alapú ragasztóval egymáshoz ragasztjuk, mig a kívánt hosszat elérjük. A kővetkező lépésben a 10 habmag két végére ugyancsak epoxiragasztó segítségével felragasztjuk a 12 csatlakozó elemeket. A külső üvegszállal erősített műgyantaréteg előállítása a következő módon történik. Az 54 impregnáló asztalra felhelyezünk a 10 habmag hosszúságának és a feltekercselendő üvegszövet szélességének megfelelő méretű hajlékony, nagy szilárdságú, 0,8 mm vastag poliészter hordozó fóliát. Ez a fólia célszerűen minden irányban 5-10 cm-rel nagyobb, mint a felhasználni kívánt üvegszövet. A fóliára kiterítjük ráncmentesen az előre kiszabott üvegszövet és egyéb erősítő anyag rétegeket. Ezután impregnáló görgők segítségével az üveganyaghoz pontosan kimért gyantamennyiséget az üvegszövet felületére felhordjuk, majd mechanikus eszközökkel az végszövetet beimpregnáljuk. A fóliát és az impregnált üvegszövet réteget áthúzzuk a 28 támasztó henger fölött. A 12 csatlakozóelemekkel ellátott 10 habrudat behelyezzük az 1. és 2. ábra szerinti berendezésbe úgy, hogy a 12 csatlakozó elemek a 14 csuklókhoz csatlakozzanak. Bekapcsoljuk a 24 hajtóművet, amely a 18 és 20 tengelyvégek,, a 22 és fogaskerekek és 38 szinkronhajtó tengely segítségével egyszerre fejt ki csavarónyomatékot a 10 habmag két végére. Ez csökkenti a fellépő csavaró igénybevételt. A forgás hatására az 54 impregnáló asztalról az impregnált üvegszövet feltekercselődik a 10 habmagra, míg az alatta lévő 55 fólia a 28 támasztó henger mögött leereszkedik. A 10 habmagot a 34 támasztóhenger nekínyomja a 28 és 30 támasztóhengereknek. A 10 habmag forgatásakor a 28, 30 és 34 támasztóhengerek együtt forognak. A 10 habmagra ható csavaró igénybevételt tovább csökkenthetjük, ha a műgyantába 0,5-1,5 súlyX közötti mennyiségben felületaktív anyagokat keverünk. Ennek hatására ugyanis csökken az impregnátum csúszó súrlódási együtthatója és az impregnált üvegszövet rétegek között kicsi lesz a súrlódás. Az üvegszövet impregnátum feltekercselódésével egyre nő a 10 habmag átmérője. Ennek következtében megváltozik a 28 és 30 támasztóhengereken a feltámaszkodás pontja és a 34 támasztóhenger továbbra is nekifeszűlve a 10 habmagra tekert üvegszövet rétegeknek a 32 csuklós kapcsolórüd elforgása révén megváltoztatja helyzetét a 30 támasztóhengerhez képest. Ezt az teszi lehetővé, hogy a 10 habmag 14 csuklók révén csatlakozik a 18 és 20 tengelyvégekhez és igy tengelye a 26, 28 és 30 támasztóhengerek tengelyeihez képest elmozdul. A teljes hoszszúságú üvegszövet feltekercselése után a 10 habmag forgatását tovább végezzük mintegy 1 percig míg az 55 hordozó fólia továbbhaladását lefékezzük. Ezáltal a 28 támasztó hengernél az eddigi gördülő súrlódás helyett csúszó súrlódás lép fel. Ez a megnővekedett erőhatás elősegíti, hogy az üvegszövet rétegek egymáson elsimuljanak, az esetleges légzárványon eltűnjenek. A felcsavarási művelet végeztével a 46 fóliacsíkhengerről poliészter vagy polipropilén anyagú spirális záró fólia csíkot viszünk fel a termékre. A 46 fóliacsíkhenger végét rögzítjük a 12 csatlakozóelemen, bekapcsoljuk az 50 tengelykapcsolót. Ennek hatására forgásba jön a 40 menetes orsó és a 44 lakatanya, rajta a 46 fóliacsíkhengerrel végigvándorol az impregnált üvegszövettel burkolt 10 habmag mentén. Közben a fóliacsik spirális menetekkel beburkolja az előállított terméket. Az előtolás úgy van beállítva, hogy a fóliacsík szélei egymást átfedjék. A fóliacsík összeszorítja a még lágy terméket, így az üvegszövet nem fejtődhet le. A fóliacsik alól kiszorul a levegő és a termék felülete sima marad. A térhálósodás után eltávolitva a fóliát, a felületen spirális nyomvonal marad kiemelkedés formájában, ami csiszolással eltávolítható. A termék egyenességének biztosítására a még lágy rudat a berendezésből kivéve az egyik 12 csatlakozóelemnél fogva függőlegesen fellógatjuk az alsó végére célszerűen 50 N súlyerejű nehezéket rögzítünk. A terméket ebben a helyzetben tartjuk szobahőmérsékleten legalább 24In the first step, the foam core material 10 is manufactured from block foam material, preferably by pipe milling, and should have good strength properties due to the torsional stress during winding. In our experiments, a polyurethane having a volume of 100 kg / s is suitable for this purpose. Preferably, the foam has a compressive strength of at least 0.8 N / mm z and a shear strength of 0.48 N / mnA. If the available foam block length is shorter than the desired rod length, the chipped foam core pieces are preferably glued to each other with the desired length. reached. In the next step, the connecting elements 12 are also glued to the two ends of the foam core 10 with an epoxy adhesive. The outer glass fiber reinforced synthetic resin layer is produced as follows. On the impregnating table 54, a flexible, high-strength, 0.8 mm thick polyester substrate foil having a size corresponding to the length of the foam core 10 and the width of the glass web to be wound is placed. This film is preferably 5 to 10 cm larger in all directions than the glass fiber to be used. Pre-layered layers of fiberglass and other reinforcing material are applied to the film without wrinkles. Subsequently, with the help of impregnating rollers, the exact amount of resin weighed on the glass material is applied to the surface of the glass fabric, and the final fabric is impregnated by mechanical means. The film and the impregnated glass fabric layer are pulled over the support roll 28. The foam rod 10 with coupling members 12 is inserted into the apparatus of Figures 1 and 2 so that the coupling members 12 are joined to the hinges 14. The actuator 24 is actuated, which, by means of the shaft ends 18 and 20, the gears 22 and the synchronous drive shaft 38, simultaneously applies a torque to the two ends of the foam core 10. This reduces torsional stress. As a result of the rotation, the impregnated glass fabric 54 is wound onto the foam core 10 from the impregnating table 54, while the underlying film 55 descends behind the support roll 28. The foam core 10 is pressed by the support roller 34 onto the support rollers 28 and 30. As the foam core 10 is rotated, the support rollers 28, 30 and 34 rotate together. The tensile stress on the foam core 10 can be further reduced by mixing the resin with 0.5 to 1.5% by weight of surfactant. As a result, the sliding friction coefficient of the impregnate is reduced and the friction between the impregnated fiberglass layers is low. As the fiberglass impregnate coils, the diameter of the foam core 10 increases. As a result, the point of support on the support rollers 28 and 30 changes, and the support roller 34, while still tensioned on the foam core 10 glass fiber layers, changes its position relative to the support roll 30 by rotating the knob 32. This is made possible by the fact that the foam core 10 is connected to the shaft ends 18 and 20 by means of hinges 14, so that its axis moves relative to the axes of the support rollers 26, 28 and 30. After winding the full length fiberglass, the foam core 10 is rotated further for about 1 minute while the carrier film 55 is further retarded. This causes the support roll 28 to have a sliding friction rather than a rolling friction. This increased force helps to smooth the fiberglass layers from each other, eliminating any air tightness. Upon completion of the winding operation, a polyester or polypropylene spiral sealing film strip is applied to the product from the film roll roll 46. The end of the film strip roller 46 is secured to the coupling 12 and the clutch 50 is engaged. As a result, the threaded spindle 40 and the locking nut 44 rotate through the foil core roller 46 along the foam core 10 covered with impregnated glass fabric. In the meantime, the foil pads wrap the product obtained with helical threads. The feed is set so that the edges of the film strip overlap. The foil strip squeezes the still soft product so that the fiberglass cannot peel off. The foils are pushed out of the air and the product remains smooth. Removing the film after curing will leave a spiral track on the surface, which can be removed by grinding. In order to ensure the smoothness of the product, the still soft rod, except for the device, is swung vertically at one of its connecting members 12, preferably with a 50 N weight. The product is kept in this position at room temperature for at least 24 hours
HU 200296 Β óráig. Megszilárdulás után a rudat szükség szerinti simító- és festékréteggel vonjuk be.HU 200296 Β hours. After solidification, the rod is coated with a trowel and paint layer as needed.
A műanyag rúd kialakításához a találmány szerint nemcsak üveg, hanem pl. szénszál alapanyagú szilárdítókomponens is hasz- 5 nálható. Az alkalmazott egyes rétegek nemcsak szövet, hanem roving vagy pászma kialakításúak is lehetnek.According to the invention, not only glass but also e.g. a carbon fiber reinforcing component may also be used. The individual layers used may be not only fabric but also roving or strand.
A találmányhoz fűződő előnyős hatások a kővetkezőkben foglalhatók össze: 10 a találmány segítségével több méter - akár 2,0-6,0 m - hosszúságú, és viszonylag kis 20-100 mm - átmérőjű, kifogástalan minőségű habmagos hengeres rudakat lehet gyártani, amelyek mind az elektromos, mind a me- 45 chanikai követelményeket messzemenően kielégítik. A műanyag habból készült hengeres magra ugyanis igen nagy tangenciólis erővel előre impregnált üvegszál-rétegeket lehet feltekercselni, ami a hibamentes végtermék ^0 nyerésének egyik legfontosabb tényezője. A vékony hordozófólián történő előzetes impregnálás azzal az előnnyel jár, hogy tökéletesen lehet a sik formában kiterített erősítő szálanyagot műgyantával átitatni. Ennek kő- 25 szönhetően megvalósítható a gyakorlagilag pórus;mentes műanyaghéj. A fóliacsíkkal eszközölt tekercselés és annak forgás közbeni mángorlása lehetővé teszi, hogy minimális gyantamennyiség maradjon a termékben, mi- 30 által annak fajlagos szilárdsági értéke növekszik. A találmány szerint előállított rudak üvegszálas műanyagrétege és habmagja között a tapadás tökéletes, mert egyrészt tekercseléskor nagy erővel feszíthetjük az elő- 35 re impregnált üvegszálas réteget a habmagra, másrészt a befejező fázisban a fóliacsíkkal arra még rá is szorítjuk. Mindezen tényezők eredményeként gyors és gazdaságos eljárással viszonylag egyszerű berendezéssel kiváló minőségű végtermék előállítására nyílik lehetőség.Advantageous effects of the invention can be summarized as follows: 10 The invention enables the production of foam core cylinders of impeccable quality of several meters - up to 2.0-6.0 m - and relatively small in diameter 20 - 100 mm. electrical and mechanical requirements are largely met. Indeed, pre-impregnated fiberglass layers can be wound onto a cylindrical core made of plastic foam with very high tangential force, which is one of the most important factors in obtaining the final defective product. Pre-impregnation on a thin support foil has the advantage that the reinforcing fiber material laid in a glossy form can be perfectly impregnated with resin. This practically achieves a practically porous, plastic-free shell. The winding of the film strip and its rotation during rotation allow a minimal amount of resin to remain in the product, thereby increasing its specific strength. The adhesion between the fiberglass plastic layer and the foam core of the rods of the present invention is perfect because, on the one hand, the pre-impregnated fiberglass layer can be tensioned onto the foam core with great force and, on the other hand, pressed against the foil core. As a result of all these factors, it is possible to produce a high-quality end product using a relatively simple apparatus in a fast and economical process.
A találmány természetesen nem korlátozódik az eljárás fentiekben részletezett foganatositási módjára, illetve a berendezés áb- 45 rázolt és magyarázott kiviteli alakjára, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható.The invention is, of course, not limited to the embodiment of the process as described above, or to the illustrated and explained embodiment of the apparatus, but may be practiced in many ways within the scope defined by the claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU434085A HU200296B (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU434085A HU200296B (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT44193A HUT44193A (en) | 1988-02-29 |
| HU200296B true HU200296B (en) | 1990-05-28 |
Family
ID=10967697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU434085A HU200296B (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU200296B (en) |
-
1985
- 1985-11-14 HU HU434085A patent/HU200296B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT44193A (en) | 1988-02-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4923541A (en) | Method for making composite reinforced tubes | |
| US6605171B1 (en) | Method for making hollow solid generated by rotation | |
| US4512836A (en) | Method of producing composite structural members | |
| US5814386A (en) | Composite shell formed as a body of rotation, and method and mandrel for making same | |
| US4574029A (en) | Apparatus for forming concave tape wrapped composite structures | |
| US2723705A (en) | Method and apparatus for making reinforced plastic laminates | |
| US6723271B2 (en) | Method and apparatus for making composite parts | |
| US4230521A (en) | Foam impregnating apparatus | |
| KR930000401B1 (en) | Storage tanks with fabricated support ribs | |
| US4200605A (en) | Production of reinforced plastic pipes | |
| JP5225270B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing off-axis composite prepreg | |
| US3915783A (en) | Making a thermosetting resin impregnating laminate | |
| US4026747A (en) | Composite tubing | |
| JPH0336019B2 (en) | ||
| US4772438A (en) | Method and apparatus for continuous shaping of carbon-fiber-reinforced plastic tubes | |
| US2824033A (en) | Process of manufacturing composite pipe | |
| US5928736A (en) | Composite structure having integrated aperture and method for its preparation | |
| US5980672A (en) | Linear bamboo fiber core for filament winding applications | |
| US3332815A (en) | Method and apparatus for continuously forming elongated hollow articles | |
| HU200296B (en) | Method and apparatus for producing fibre-reinforced plastic rods | |
| US4087502A (en) | Method of making a collapsible foam mandrel | |
| US4685241A (en) | Graphite fiber fishing rod | |
| US3141052A (en) | Method of forming seamless hollow plastic shapes | |
| US3338271A (en) | Impervious tubular wall | |
| GB2045889A (en) | Manufacture of hollow bodies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee | ||
| HNF4 | Restoration of lapsed final prot. | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee | ||
| HRH9 | Withdrawal of annulment decision | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |