NL8104019A - Werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen uit gewapende kunststof. - Google Patents

Description

t , * NO 30095 1

Werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen uit gewapende kunststof.

De ultvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen uit gewapende kunststof, zoals met glasvezel versterkt polyester, waarbij de vloeibare kunststof met behulp van een drukverschil wordt gebracht in een gesloten mal, waarin zich het in de kunststof op te 5 nemen wapeningsmateriaal bevindt, en waarin zich verder vullichamen of kernlichamen kunnen bevinden. -¾

Een dergelijke werkwijze is algemeen bekend. Daarbij past men vullichamen of kernlichamen toe, bijvoorbeeld van hard schuim, waarbij de ruimte tussen deze vullichamen respektievelijk kernlichamen en het bin-10 nenvlak van de mal is opgevuld met een groot aantal lagen van glasvezel-matten of dergelijk wapeningsmateriaal, waarin deze vezels doorgaans op willekeurige wijze zijn gerangschikt, zoals bij een niet geweven materi-aal. Zij kunnen echter ook geheel of ten dele bestaan uit hetzij geweven matten, danwel matten waarin de vezels zich in hoofdzaak in een richting 15 uitstrekken. Deze met wapeningsmatten gevulde ruimte moet nu volledig door het in de mal te brengen hars worden geimpregneerd, welk hars door overdruk in de gesloten mal kan worden gevoerd, dan wel door toepassing van onderdruk in de mal kan worden gezogen. Een publikatie over deze techniek is te vinden in Plastica, 30e jaargang, oktober 1977, No. 10, v 20 biz. 320 t/m 324, en wel het artikel "Economische produktie van glasve- zelversterkte vormstukken met groot oppervlak, volgens de vakuum-injek-tie-methode" van R. Siegberg.

Deze bekende werkwijze heeft het bezwaar, dat in bepaalde situaties, bijvoorbeeld doordat als gevolg van onderdruk de wapeningslagen sterk op 25 elkaar worden gedrukt, de vloeibare hars niet of moeilijk de wapeningsmatten doordrenkt, zodat holtes overbidjven, dat wil zeggen plaatsen waar de wapeningsmatten geen hars bevatten. Dit zijn veelal niet zichtbare zwakke plaatsen in de konstruktie.

De oorzaak hiervan is daarin gelegen, dat het vloeibare hars tijdens 30 zijn weg door de dikke laag wapeningsmatten een in toenemende mate groter wordende weerstand ondervindt en daarbij stromend op zijn weg volgens de minste weerstand andere plaatsen vermijdt, welke plaatsen dan echter ook niet door het hars worden bereikt en dus ook niet worden versterkt.

Het is bekend dat een uit glasvezels en kunststof bestaande con-35 structie lichter is naarmate het glaspercentage groter is.

Bij vakuuminjektie bereikt men hooguit een glaspercentage van 50%.

8104019 2

Bij extrusie kan men een glaspercentage van 70% bereiken.

Doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen, waarbij zich dit bezwaar niet meer voordoet.

Bit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het wapenings-5 materiaal in hoofdzaak wordt gevormd door een aantal van tevoren vervaar-digde profielen, die zodanig zijn gevormd en/of worden geplaatst dat evenwijdig aan bun langsassen en/of dwars daarop stromingskanalen worden gevormd, waar de kunststof doorheen wordt gevoerd en die daarmee worden opgevuld. Door gebruik te maken van langs en tussen de profielen gevormde 10 stromingskanalen wordt de stromingsweerstand voor het vloeibare hars zeer veel geringen en kan het hars dus ook makkelijker overal daar komen waar het komen moet. Bovendien vormen zich meerdere passages, die zo nauw zijn, dat daarin door de capillaire werking vulling met kunststof plaats-vindt. Het plaatsen van de profielen in de mal vormt een betrekkelijk 15 eenvoudige handeling met betere werkomstandigheden dan het plaatsen van vezelmatten die immers veel losse vezels afgeven. Deze van tevoren, bij-voorbeeld door extrusie vervaardigde profielen kunnen zelf bestaan uit met glasvezel versterkte kunststof. Zij lopen bij voorkeur evenwijdig aan elkaar en in de richting waarin de grootste trekbelasting van het te ver-20 vaardigen voorwerp te verwachten is. Zij kunnen bovendien worden voorzien van een bekleding die de capillaire werking bevordert.

Men kan tussen de profielen en de wanden van de mal ook nog glasve-zelmatten worden toegepast, bijvoorbeeld door het geheel van kernstuk en daaromheen liggende profielen te omgeven met een dunne mat of met meerde-25 re matten. Deze dunne mat, die doorgaans op vele stromingskanalen zal aansluiten, kan wel voldoende worden doordrenkt en kan een goede gladde afsluiting tegen de malwand bevorderen en daarmede een sterk huidopper-vlak van het te vervaardigen voorwerp leveren. Bijzonder nuttig kan het zijn voor deze matten matten te nemen, waarbij de vezels in hoofdzaak in 30 een richting verlopen.

De profielen kunnen elke gewenste doorsnede hebben; zij kunnen in doorsnede rond zijn, doch ook een zodanig profiel hebben dat zij vorm-sluitend op elkaar kunnen aansluiten.

De profielen kunnen door extrusie in onbeperkte lengtes worden ver-35 vaardigd en op de gewenste lengtes worden afgesneden.

Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen produkten worden ver-vaardigd, die aan zeer hoge kwaliteitseisen voldoen, zoals turbinebladen, helicopterbladen, windmolenbladen,. etc.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de 40 tekeningen.

8104019 3 Λ

Fig. 1 toont een dwarsdoorsnede door een vleugelprofiel van bijvoorbeeld de wiek van een windmolen.

Fig. 2 toont een uitvoeringsmogelijkheid van het neusgedeelte van het profiel van fig· 1 dat in fig. 1 zelf niet is gedetailleerd.

5 Fig. 3 toont een variant van fig. 2.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van het tegenover liggende randge-deelte van het in fig. 1 getoonde profiel, dat in fig. 1 zelf niet is gedetailleerd en fig. 5 toont hierop een variant.

10 Fig. 6 toont een andere uitvoeringsmogelijkheid en fig. 7 toont hierop weer een variant.

Fig. 8 toont een variant voor de toe te passen staven.

Het in fig. 1 getoonde profiel bestaat uit een grote kern 1, die bijvoorbeeld kan zijn vervaardigd van hard polyurethaan schuim. Tegen bo-15 ven- en ondervlak van deze kern 1 ligt een dunne mat 2 respektievelijk 3 van glasvezels en hierop liggen een groot aantal van tevoren vervaardigde staven 4 van kunststofmateriaal, bijvoorbeeld met glasvezels versterkt polyester en deze staven zijn naar buiten toe weer bedekt met een dunne glasvezelmat 5 respektievelijk 6.

20 De in fig. 1 niet getoonde mal bestaat uit twee helften, die op el- kaar aansluiten volgens de middellijn 7.

Bij de uitvoeringsvorm van het voorrandgedeelte, getoond in fig. 2 is te zien, dat dit randgedeelte is opgebouwd uit een groot aantal staven 4 met daarop aansluitend staven van afwijkend profiel, zoals bijvoorbeeld de 25 staaf 8; eventueel open ruimten kunnen worden gevuld met koord of roving 9 van glasvezels.

Alle staven zijn zodanig geplaatst dat zich daartussen kanalen 10 vormen.

De doorstroming van het hars vindt plaats in de langsrichting van de 30 profielen, dus in wezen loodrecht op het vlak van tekening, waarbij de stromingskanalen worden gevormd door de ruimtes die met de matten 2, 3, 5 respektievelijk 6 zijn opgevuld en ook worden gevormd door spleetvormige ruimten 10 tussen de naast elkaar gelegen staven 4.

Fig. 3 toont een andere uitvoeringsvorm van het neus- of voorrand ge-35 deelte. Bij deze uitvoeringsvorm wordt gewerkt met twee helften gescheiden ter plaatse van het vlak 7, alwaar deze helften na hun vervaardiging op elkaar worden gelijmd voordat zij worden geplaatst in de mal. Bij deze uitvoeringsvorm is de tussen kern en staven 4 in liggende mat 2 ter plaatse van het neusgedeelte naar voren doorgetrokken zoals aangegeven bij 11 40 en is het gehele neusgedeelte bedekt door een mat 12, die de aan de bui- 8104019 * 4 tenzijde gelegen matten 5 en 6 overlapt.

Fig, 4 toont een bij fig, 2 behorende uitvoeringsvorm van bet achter-randgedeelte van het profiel en fig. 5 toont een variant daarop die over-eenkomt met de variant van fig. 3.

5 In fig. 8 is een ander type staaf 4' getoond met een holle rand waar- in de gekromde andere rand Vein de aanpassende staaf steekt. Bij voorkeur hebben de in elkaar stekende randen van de staven verschillende krommings-stralen waardoor stromingskanalen ontstaan alsmede de mogelijkheid gebogen vlakken te maken.

10 Fig. 6 toont schematisch een andere uitvoeringsvorm, waarbij de uit bijvoorbeeld hard schuim bestaande kern 13 binnen de mal 14, 15 is omgeven door middel van in doorsnede cirkelvormige staven 16, die ter plaatse van het staartgedeelte nog een spits toelopend staafvormig profiel 17 omgeven. Bij deze uitvoering kan zowel met matten 18, 19 worden gewerkt als ook 15 zonder deze matten.

Het zal duidelijk zijn, dat bij deze uitvoeringsvorm de stromingskanalen zich nog gemakkelijker vormen.

. Bij de uitvoeringsvorm van fig. 7 zijn dezelfde profielen toegepast als in fig. 6. Het verschil bestaat daaruit, dat de kern bestaat uit drie 20 delen 19, 20 en 21.

Het zal duidelijk zijn, dat het aan de uitvinding ten grondslag lig-gende principe voor vele vormen van profielen kan worden toegepast.

8104019

Claims (9)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen uit gewapende kunststof, zoals met glasvezel versterkt polyester, waarbij de vloei-bare kunststof met behulp van een drukverschll wordt gebracht in een 5 gesloten mal, waarin zich het in de kunststof op te nemen wapeningsma-teriaal bevindt, en waarin zich verder vullichamen of kernlichamen kun-nen bevinden, met het kenmerk, dat het wapeningsmateriaal in hoofdzaak wordt gevormd door een aantal van tevoren vervaardigde profielen, die zodanig zijn gevormd en/of worden geplaatst, dat even- 10 wijdig aan hun langsassen en/of -dwars daarop stromingskanalen worden gevormd, waar de kunststof doorheen wordt gevoerd en die daarmee worden opgevuld.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de profielen zelf bestaan uit met glasvezel versterkte kunststof.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het k e n- m e r k, dat de profielen evenwijdig aan elkaar lopen en in de richting waarin de grootste trekbelasting op het te vervaardigen voorwerp te verwachten is.

4. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met 20 het kenmerk, dat tussen de profielen en de wand van de mal een dunne glasvezelmat wordt geplaatst.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de vulstukken en profielen gezamenlijk door de glasvezelmat worden omgeven.

6. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat profielen worden toegepast die in doorsnede rond zijn.

7. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat profielen worden toegepast van 30 zodanige profieldoorsnede, dat deze profielen vormsluitend op elkaar kunnen aansluiten.

8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de profielen door extrusie worden vervaardigd.

9. Voorwerp verkregen door toepassing van de werkwijze volgens een 35 of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorwerp een kern heeft, bijvoorbeeld van hard schuim, welke kern is omgeven door in wezen evenwijdig aan elkaar verlopende profielen en het geheel naar buiten toe is afgesloten door een dunne de profielen bedekkende harslaag. 40 ---- 8104019