NL8901119A - Werkwijze voor de vervaardiging van een vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat en voor het uitvoeren van die werkwijze toe te passen pers. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor de vervaardiging van een vezel- of snipperversterkte thermoplas.tishe plaat en voor het uitvoeren van die werkwijze toe te passen pers.

In eerste instantie heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat, omvattende het in een pers inbrengen van een uit vezel- of snipperlagen en kunststoflagen bestaand pakket en het in de pers onder druk brengen en verwarmen van het pakket.

Bij bekende methoden voor de vervaardiging van een vezel- of snipperversterkte thermoplastische kunststofplaat wordt het lagenpakket in zijn geheel in een discontinu werkende pers geplaatst, waarna de pers gedurende een bepaalde tijd wordt gesloten en het eindprodukt onder verhoogde druk en temperatuur wordt gevormd. Een grote versterkte kunststofplaat vereist een grote pers. Het zal duidelijk zijn dat aan de grootte van een pers en bij gevolg aan de grootte van de te vervaardigen platen praktische grenzen zijn gesteld. Anderzijds bestaat er in de industrie een groeiende behoefte aan vezelversterkte kunst-stofplaten van grote afmetingen. Een toepassingsvoorbeeld is de bodemplaat van een personenauto. Indien platen van bijvoorbeeld 3 a 4, 5 meter lengte in een bekende discontinu werkende pers zouden worden vervaardigd treden bij de vervanging van de gerede plaat door een nieuw lagenpakket grote warmteverliezen op.

Met de uitvinding wordt beoogd een werkwijze van het in de aanhef aangegeven type te verschaffen met behulp waarvan platen van willekeurige lengte in een semi-continu werkende relatief kleine pers kunnen worden vervaardigd. De warmteverliezen zullen gering moeten zijn en het oppervlak van de vervaardigde platen zal in hoofdzaak vrij moeten zijn van snijrillen of een afdrukpatroon van de pers.

Volgens de uitvinding is de werkwijze hiertoe gekenmerkt doordat het pakket van willekeurige lengte stapsgewijs door de periodiek geopende en gesloten pers wordt gevoerd, waarbij in een aanloopzone naar die pers de temperatuur en druk door middel van verlengstukken van de pers in de invoerinrichting naar de pers geleidelijk worden vergroot.

Bij voorkeur worden in een uitloopzone van de pers de temperatuur en druk door middel van verlengstukken van de pers in de uitlooprichting uit de pers geleidelijk verlaagd.

j Om te verhinderen dat de vervaardigde plaat aan de onder- en bovenpers hecht kan het pakket aan weerszijden van een antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaat zijn voorzien, Een andere mogelijkheid is dat de bovenpers, de onderpers en genoemde verlengstukken van een antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaat zijn voorzien.

)

In het algemeen zal de gevormde vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat worden gekoeld buiten de pers.

De uitvinding betreft tevens een pers voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze pers omvat een bovenpers met verwarmingsmiddelen, een onderpers met verwarmingsmiddelen en middelen om de boven- en onderpers naar elkaar te drukken. Volgens de uitvinding zijn de bovenpers en de onderpers van verlengstukken in de aanloopzone naar de pers voorzien, welke verlengstukken bestaan uit elastisch warmtegeleidend plaatmateriaal, in het bijzonder staalplaat.

Ook in de uitloopzone kunnen de bovenpers en de onderpers van verlengstukken in de vorm van elastisch warmtegeleidend plaatmateriaal zijn voorzien.

De vervaardigde plaat zal in de uitloopzone een snelle krimp vertonen. Om in die periode de plaat toch onder druk te houden kunnen de plaatvormige verlengstukken in de uitloopzone nabij hun einden zijn voorzien van naar elkaar gebogen delen.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont een doorsnede van een geopende pers bij vervaardiging van een vezelversterkte thermoplastische plaat.

Figuur 2 toont deze pers maar nu in de gesloten stand.

Figuur 1 laat zien dat een pakket 1 van elkaar afwisselende lagen versterkingsvezel en lagen thermoplastische kunststof in een geopende pers is geleid. Het pakket 1 heeft een willekeurige lengte-afmeting. De pers omvat een bovenpers 2 en een onderpers 3, elk voorzien van » electrische verwarmingselementen 4. Aan weerszijden van het pakket is een antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaat 5 respectievelijk 6 aangebracht. Bijvoorbeeld bestaat deze laag uit teflon of aluminiumfolie.

• Gezien in de met een pijl aangegeven vooruitbewegingsrichting van het pakket hebben de boven- en onderpers een relatief geringe lengte-afmeting. Aan boven- en onderpers zijn in de aanloopzone verlengstukken 7, 8 bevestigd in de vorm van platen uit elastisch warmtegeleidend materiaal (bijvoorbeeld staal 37).

Ook in de uitloopzone van de pers zijn de boven- en onderpers voorzien van verlengstukken 9, 10 in de vorm van platen uit warmtegeleidend elastisch materiaal (bijvoorbeeld staal 37).

Bij wijze van voorbeeld bezitten de onder- en bovenpers een lengte (gezien in de bewegingsrichting van het pakket 1) van 50 cm. en steken de verlengstukken 5 t/m 10 over 10 cm. ten opzichte van de pers uit.

Indien een gedeelte van het pakket zich tussen de boven- en onderpers met de verlengstukken daarvan bevindt, wordt de pers gesloten. De tijd dat de pers gesloten blijft bedraagt bijvoorbeeld tussen 20 en 30 seconden. De verwarmingselementen 4 zijn bekrachtigd, zodat de bovenen onderpers de vereiste temperatuur bezitten. Het kunststofmateriaal verweekt en onder de persdruk komt een vezelversterkte kunststofplaat tot stand. Bijvoorbeeld bestaat het uitgangspakket uit tien lagen glas-, kunststof-, koolstof- of aramidevezels of -snippers en elf lagen thermoplastische kunststof en heeft het pakket een dikte van 10 mm. De vervaardigde plaat heeft in dat geval een dikte van circa 3,5 mm.

De verlengstukken 7 en 8 kunnen door hun elasticiteit de overgang van de relatief grote dikte van het uitgangspakket naar de relatief kleine dikte van de plaat tussen de boven- en onderpers (in het voorbeeld bijvoorbeeld 3,6 mm) volgen, dat wil zeggen dat zij zijdelings uitwijken en naar elkaar convergeren. De temperatuur van de verlengstukken 7 en 8 neemt vanaf de temperatuur van de pers geleidelijk af naar de buiteneinden. Bij gevolg neemt zowel de druk op het pakket als de temperatuur van het pakket in de richting van de 5 onder- en bovenpers 2, 3 geleidelijk toe. De uiteinden 11, 12 van de verlengstukken 7, 8 zijn enigszins naar buiten gebogen om insnijdingen van de verlengstukken in de te vervaardigen plaat te verhinderen.

Bereikt wordt dat een vezelversterkte thermoplastische plaat tot stand ) komt zonder dat het buitenoppervlak van die plaat door snijrillen of een afdrukpatroon van de pers is ontsierd.

In de uitloopzone drukken de elastische verlengstukken 9 en 10 op het samengeperste produkt, waarbij de temperatuur geleidelijk naar de i buiteneinden afneemt. Deze verlengstukken bezitten naar binnen gebogen delen 13, 14 die de krimp van het materiaal en de zwelling door de vezels (in het voorbeeld circa 1 mm) volgen.

Na het openen van de pers wordt het samenstel van het pakket en de tot ! stand gekomen plaat over een deel van de lengte van de pers opgeschoven, zodat een vers stuk van het pakket tussen de onder- en bovenpers terecht komt. Het sluiten van de verwarmde pers leidt tot een nieuw stuk vezelversterkte kunststofplaat.

De cyclus kan in principe oneindig worden herhaald zodat aan de lengte van de verkregen plaat geen grenzen behoeven te worden gesteld.

Van belang is dat de pers relatief klein kan zijn en een betrekkelijk geringe investering vereist. Een hoge druk kan op een klein oppervlak worden geconcentreerd. De pers blijft steeds op temperatuur. Het verder afkoelen van de verkregen plaat vindt buiten de pers plaats. De warmteverliezen zijn tot een minimum teruggebracht en er kan een groot warmtevermogen op het pakket worden overgebracht.

De antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaten 5, 6 zorgen ervoor dat de kunststofplaat niet aan de onder- en bovenpers vastkleeft. Niet uitgesloten is echter dat in plaats van het pakket 1 de boven- en onderpers 2, 3 inclusief de verlengstukken 7, 10 van antikleeflagen zijn voorzien.

Indien de lossingslagen 5, 6 aan het pakket 1 zijn toegevoegd, worden zij na koeling van de verwarmde kunststofplaat afgestroopt.

De uitvinding is niet beperkt tot de vervaardiging van vlakke vezel- of snipperversterkte kunststofplaat, ook profielplaten, bijvoorbeeld golfplaten zijn mogelijk. In dat geval zijn de boven- en onderpers 2, 3 uiteraard van een geschikt profiel voorzien. Allerlei uitvoeringen van persen zijn mogelijk, zolang deze semi-continu kunnen werken.

Uiteraard kunnen ook uitgangspakketten met een veel grotere dikte dan 10 mm worden verwerkt, waarbij de temperatuur en persdruk, de geometrie van de persplaten en de externe koeling afzonderlijk ingesteld kunnen worden.

Claims (8)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat, omvattende het in een pers inbrengen van een uit vezel- of snipperlagen en kunststoflagen bestaand pakket en het in de pers onder druk brengen en verwarmen van het pakket, met het kenmerk, dat het pakket van willekeurige lengte stapsgewijs door de periodiek geopende en gesloten pers wordt gevoerd, waarbij in een aanloopzone naar de pers de temperatuur en druk door middel van verlengstukken van de pers in de invoerinrichting naar de pers geleidelijk worden vergroot.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in een uitloopzone uit de pers de temperatuur en druk door middel van verlengstukken van de pers in de uitlooprichting uit de pers geleidelijk worden verlaagd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het pakket aan weerszijden van een antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaat is voorzien.

4. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de bovenpers, de onderpers en genoemde verlengstukken van een antikleef-eigenschappen bezittende lossingsplaat zijn voorzien.

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gevormde vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat buiten de pers wordt gekoeld.

6. Pers voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, omvattende een bovenpers (2) met verwarmingsmiddelen (4), een onderpers (3) met verwarmingsmiddelen (4) en middelen om de boven- en onderpers naar elkaar te drukken, met het kenmerk, dat de boven- en onderpers van verlengstukken (5) respectievelijk (6) zijn voorzien, welke verlengstukken bestaan uit elastisch warmtegeleidend plaatmateriaal, in het bijzonder staalplaat.

7. Pers volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de boven- en onderpers van verlengstukken (9, 10) in de uitloopzone van de pers zijn voorzien, welke verlengstukken bestaan uit elastisch warmtegeleidend plaatmateriaal, in het bijzonder staal.

8. Pers volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de plaatvormige verlengstukken (9, 10) in de uitloopzone van de pers nabij hun einden zijn voorzien van naar elkaar gebogen delen (13, 14) voor het onder druk houden van de gevormde vezel- of snipperversterkte thermoplastische plaat bij het krimpen daarvan.