PL198293B1 - Sposób wytwarzania profilu kompozytowego oraz układ do wytwarzania profilu kompozytowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materia lu organicznego wzmocnionego w lóknami wzmacniaj acymi, polegaj acy na tym, ze wiele ci ag lych w lókien wzmacniaj acych styka si e z termoplastycz- nym materia lem organicznym i formuje si e materia l kompozy- towy, znamienny tym, ze sposób obejmuje co najmniej nast epuj ace etapy polegaj ace na tym, ze zbiera si e równole- gle ci ag le w lókna (11) na bazie ci ag lych w lókien szklanych i pierwszego materia lu termoplastycznego, po czym w lókna (11), które si e zbiera, sk ladaj a si e ze zmieszanych ze sob a ci ag lych elementarnych w lókien szklanych i pierwszego materia lu termoplastycznego, przy czym w lókna (11) napreza si e za pomoc a urz adzenia do naprezania (40), . . . . . . . . . 11. Uk lad do wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materia lu organicznego wzmoc- nionego w lóknami wzmacniaj acymi, znamienny tym, ze zawiera: ci agark e g asienicow a (130) oraz grzebie n (50) do równoleg lego zbierania ci aglych w lókien (11) na bazie ci aglych w lókien szklanych i pierwszego materia lu termo- plastycznego oraz urz adzenia grzejne, korzystnie piec (70), oraz urz adzenie do impregnacji w lókien (80), do formowa- nia co najmniej jednej scalonej ta smy (13), w której w lókna szklane s a zaimpregnowane pierwszym materia lem termo- plastycznym, oraz drugie urz adzenie do formowania (200) skalibrowane do przekroju profilu (10) oraz urz adzenie do wyt laczania (300) . . . . . . . . . PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania profilu kompozytowego oraz układ do wytwarzania profilu kompozytowego. Profile kompozytowe mogą być stosowane jako pręty, kołki, rury lub przewody rurowe, materiały powłokowe typu gonty dachówkowe, osłony ścian zewnętrznych budynku, okładziny ścienne, itp.

W trosce o zmniejszenie ciężaru całego szeregu wyrobów obecnie wytwarza się wyroby z tworzywa sztucznego zamiast z materiałów bardziej gęstych, przy czym tworzywo sztuczne wzmacnia się samoistnie zwłaszcza za pomocą wzmocnień włóknistych celem otrzymania mechanicznej wytrzymałości wyrobu.

W technice jest znane stosowanie wzmocnień stanowiących krótkie włókna zmieszane bezpośrednio z tworzywem sztucznym albo wprowadzone w postaci materiałów kompozytowych, takich jak granulki zawierające wzmocnienia w osnowie żywicznej albo z tworzywa sztucznego. Takie krótkie włókna nie pozwalają jednak do tworzenie wszelkich wymaganych rodzajów wzmocnień, a zwłaszcza w celu zwiększenia wytrzymałości wyrobów na zginanie wjednym kierunku.

Znane jest stosowanie wzmocnień na bazie ciągłych włókien w postaci tkanin bardziej przystosowanych do techniki wytwarzania wyrobów drogą prasowania.

Wprowadzenie ciągłych włókien wzmacniających do bardzo długich wyrobów profilowych, w porównaniu ze swoimi dwoma innymi wymiarami, powoduje w dalszym ciągu pewne trudności. Technika formowania okazuje się, w związku z tym kosztowna, i w związku z tym pożądane opracowanie innych rozwiązań wytwarzania.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2 516 441 jest znany sposób wytwarzania cienkich profili zawierających jednokierunkowe ciągłe włókna szklane pogrążone w żywicy termoplastycznej.

Etapy procesu otrzymywania takich profili są następujące: najpierw odwija się włókna szklane ze szpul w celu utworzenia pokładu włókien, następnie rozdziela się włókna w celu odklejenia ich od siebie na skutek natłuszczenia ich powierzchni, po czym moczy się pokład włókien szklanych w wodnej kąpieli materiału termoplastycznego albo w proszkowym złożu fluidyzacyjnym z materiału termoplastycznego. Następnym etapem jest ogrzewanie pokładu włókien (w przypadku otrzymywania sposobem moczenia), odparowanie wody albo też stopienie proszku i formowanie na gorąco włókien otoczonych żywicą, tak aby otrzymać wymagany profil.

Niedogodność tego sposobu polega na konieczności wprowadzenia, w celu zastosowania jednorodnej impregnacji włókien materiałem termoplastycznym, etapu rozdzielania włókien. Wymaga to specjalnego urządzenia, mającego szereg rolek, których liczba i rozmieszczenie w celu zapewnienia odpowiedniego kąta nawijania na nich pokładu włókien, są określone stopniem sklejenia włókien ze sobą.

Co więcej, gdy stopień sklejenia jest zbyt wysoki, to często jest konieczne stosowanie dodatkowo oprócz rolek innych elementów grzejnych. Skutkiem tego istnieje możliwość niedokładnego rozdzielenia wszystkich włókien, które potem musiałyby być powleczone materiałem termoplastycznym.

Z drugiej strony do impregnacji stosuje się w procesie kąpiel z materiału termoplastycznego, który powinien być utrzymywany na stałym poziomie, i który stale krąży w kąpieli będąc w stanie zdyspergowanym aby zapewnić możliwie stałą impregnację włókien. Stąd urządzenia stosowane w tej kąpieli są ważne i trudne do sterowania nimi w trakcie produkcji. Chodzi o takie urządzenia, jak pompa do przesyłania cieczy, przelewy do ustalania stałego poziomu, zbiornik magazynujący ciecz zapobiegający przelaniu cieczy, urządzenie do mieszania w celu uzyskania jednorodnej zawartości zbiornika. Oczywiście te urządzenia są związane ponadto z regularnym ich czyszczeniem.

W wariancie urządzenia impregnacyjnego przy zastosowaniu złoża fluidyzacyjnego konieczne są także specyficzne urządzenia, a zwłaszcza układ wibracyjny zamontowany na sprężynach do dozowania ilości proszku niesionego przez włókna.

Ponadto urządzenie do formowania jest utworzone z dolnego krążka mającego rowek, w którym przesuwa się pokład włókien i krążka górnego służącego do prasowania pokładu włókien. W ten sposób aby uzyskać różne grubości profili należy dysponować układem szeregu krążków wyposażonych w rowki o różnej wielkości.

Skutkiem tego ten sposób, trudny do zastosowania, okazuje się być kosztowny i mało wydajny. Sposób ogranicza się do wykonywania profili cienkich i daje mało swobody co do dobrania przekroju poprzecznego profilu, zwłaszcza gdy konieczne jest dobranie ilości tworzywa sztucznego w pewnych miejscach profilowanego przekroju.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania profilu kompozytowego.

PL 198 293 B1

Celem wynalazku jest układ do wytwarzania profilu kompozytowego.

Sposób wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego włóknami wzmacniającymi, polegający na tym, że wiele ciągłych włókien wzmacniających styka się z termoplastycznym materiałem organicznym i formuje się materiał kompozytowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że sposób obejmuje co najmniej następujące etapy polegające na tym, że zbiera się równolegle ciągłe włókna na bazie ciągłych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego, po czym włókna, które się zbiera, składają się ze zmieszanych ze sobą ciągłych elementarnych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego, przy czym włókna napręża się za pomocą urządzenia do naprężania, a następnie formuje na gorąco co najmniej jedną scaloną taśmę, w której włókna wzmacniające impregnuje się pierwszym materiałem termoplastycznym, a następnie co najmniej jedną taśmę wprowadza się do drugiego urządzenia do formowania skalibrowanego do przekroju profilu i jednocześnie doprowadza co najmniej drugi termoplastyczny materiał organiczny, który topi się w drugim urządzeniu do formowania do styku z taśmą albo taśmami i otrzymuje się profil utworzony z co najmniej jednego drugiego termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego co najmniej jedną taśmą.

Korzystnie taśmę formuje się z ciągłych włókien składających się z włókien szklanych i z włókien organicznych z pierwszego materiału termoplastycznego.

Korzystnie wprowadza się i zbiera się równolegle włókna na bazie pierwszego materiału termoplastycznego i włókien wzmacniających w postaci co najmniej jednego pokładu włókien, następnie co najmniej jeden pokład włókien wprowadza się do strefy, w której ogrzewa się go do temperatury osiągającej co najmniej temperaturę topnienia pierwszego materiału termoplastycznego bez osiągania temperatury plastyczności włókien wzmacniających, po czym co najmniej jeden pokład włókien przepuszcza się przez urządzenie do impregnacji włókien utrzymując jego temperaturę na poziomie temperatury plastyczności pierwszego materiału termoplastycznego dla równomiernego rozprowadzenia pierwszego stopionego materiału termoplastycznego i impregnowania nim włókien wzmacniających.

Korzystnie co najmniej jeden pokład włókien wprowadza się do pierwszego urządzenia do formowania utrzymując jego temperaturę na poziomie temperatury plastyczności pierwszego materiału termoplastycznego i otrzymuje się co najmniej jedną taśmę uformowaną poprzez zebranie razem i zetknięcie się włókien z utworzeniem ciągłości poprzecznej.

Korzystnie przed zebraniem razem równoległych włókien odwija się ze szpul ciągłe włókna z elementarnych włókien wzmacniających i pierwszego materiału termoplastycznego, zaś w czasie zbierania włókien w postaci pokładu włókien reguluje się naprężenia włókien.

Korzystnie przed przejściem pokładu włókien do strefy ogrzewania pozbawia się włókna wszelkiej elektryczności statycznej.

Korzystnie drugi termoplastyczny materiał organiczny poddaje się kondycjonowaniu w urządzeniu do wytłaczania, po czym wprowadza się do drugiego urządzenia do formowania.

Korzystnie przed otrzymaniem profilu końcowego obrabiany profil chłodzi się utrwalając jego wymiar i jego wygląd zewnętrzny.

Korzystnie profil tnie się na końcu linii produkcyjnej.

Korzystnie jako pierwszy materiał termoplastyczny stosuje się poliestr, a jako drugi materiał termoplastyczny stosuje się polichlorek winylu.

Układ do wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego włóknami wzmacniającymi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera: ciągarkę gąsienicową oraz grzebień do równoległego zbierania ciągłych włókien na bazie ciągłych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego oraz urządzenia grzejne, korzystnie piec oraz urządzenie do impregnacji włókien do formowania co najmniej jednej scalonej taśmy, w której włókna szklane są zaimpregnowane pierwszym materiałem termoplastycznym, oraz drugie urządzenie do formowania skalibrowane do przekroju profilu oraz urządzenie do wytłaczania do jednoczesnego doprowadzania co najmniej jednej taśmy i co najmniej jednego drugiego termoplastycznego materiału organicznego stopionego w drugim urządzeniu do formowania do styku z taśmą albo taśmami otrzymując profil utworzony z co najmniej jednego drugiego termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego co najmniej jedną taśmą, przy czym przed grzebieniem jest umieszczone urządzenie do regulowania naprężenia włókien.

Korzystnie układ zawiera ciągarkę gąsienicową do napędzania ciągłych włókien utworzonych z elementarnych włókien wzmacniających i włókien pierwszego materiału termoplastycznego oraz piec do ogrzewania co najmniej jednego pokładu włókien do temperatury osiągającej przynajmniej tempe4

PL 198 293 B1 raturę topnienia pierwszego materiału termoplastycznego, lecz nie temperaturę plastyczności elementarnych włókien wzmacniających oraz urządzenie do impregnacji co najmniej jednego ogrzanego pokładu włókien rozprowadzając równomiernie pierwszy stopiony materiał termoplastyczny i impregnując nim elementarne włókna wzmacniające.

Korzystnie grzebień ma zęby umożliwiające równoległe współliniowe rozmieszczenie włókien w regularnych odstępach.

Korzystnie urządzenie do impregnacji włókien składa się z trzech walców grzejnych zamontowanych obrotowo, które są rozmieszczone w trójkąt i pomiędzy którymi jest przesuwany pokład włókien, przy czym za pomocą odległości między górnym walcem a dolnym walcem jest regulowany nacisk na powierzchnię pokładu włókien.

Korzystnie każdy walec jest wyposażony w ostrze do zgarniania stopionego materiału termoplastycznego odłożonego na walcu po przejściu pokładu włókien.

Korzystnie, układ zawiera pierwsze urządzenie do formowania co najmniej jednego pokładu włókien przekształcając go w co najmniej jedną taśmę.

Korzystnie pierwsze urządzenie do formowania zawiera matrycę przelotową, a zwłaszcza podgrzewaną matrycę przelotową.

Korzystnie drugie urządzenie do formowania zawiera kanały do doprowadzania drugiego stopionego materiału termoplastycznego do styku z taśmą przy czym kanały mają przewężenia wytwarzające nadciśnienie w kanałach.

Korzystnie urządzenie do wytłaczania jest połączone z drugim urządzeniem do formowania skalibrowanym do przekroju profilu doprowadzając drugi stopiony materiał termoplastyczny.

Korzystnie układ zawiera zespół do chłodzenia zawierający co najmniej jedno urządzenie wybrane spośród: kalandra chłodzącego, zimnej matrycy przelotowej i urządzenia do rozpylania cieczy.

Korzystnie przed piecem jest umieszczone urządzenie antystatyczne.

Dzięki opracowaniu, według wynalazku, sposobu wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego włóknami wzmacniającymi, uzyskano łatwo, szybko oraz ekonomicznie pod względem przemysłowym profil kompozytowy. Dokładniej mówiąc, dzięki temu sposobowi według wynalazku proponuje się produkt w postaci profilu utworzonego z jednej strony z co najmniej jednej taśmy z ciągłych włókien wzmacniających rozmieszczonych w zasadzie równolegle i przylegających do siebie oraz połączonych ze sobą na sztywno za pomocą pierwszego materiału termoplastycznego, a z drugiej strony z co najmniej drugiego tworzywa sztucznego ściśle stykającego się z taśmą lub taśmami.

Jak będzie przedstawione szczegółowo także w dalszej części opisu, przez taśmę rozumie się materiał taśmowy, który może być w zasadzie płaski, albo może przyjmować w przekroju kształt bardziej złożony, w którym każda część przypomina taśmę.

Taśma może być elastyczna, a zwłaszcza może być podatna na zwijanie, gdy taśma jest w zasadzie płaska, albo mniej lub bardziej sztywna.

Z drugiej strony przez określenie „scalony” rozumie się fakt, że włókna szklane są impregnowane pierwszym materiałem termoplastycznym, tak że taśma wykazuje pewną spójność i integralność, które umożliwiają manipulację bez jej uszkodzenia.

Zgodnie z wynalazkiem wstępne wytwarzanie scalonego wzmocnienia zapewnia integrację wzmocnienia w wymaganej postaci i z wymaganą geometrią w profilu, zaś impregnacja za pomocą pierwszego materiału termoplastycznego zapewnia z drugiej strony rzeczywiste związanie wzmocnienia z drugim albo drugimi materiałami termoplastycznymi, które stanowią korpus profilu.

Taśmę formuje się z ciągłych włókien składających się z włókien szklanych i włókien organicznych z wymienionego pierwszego materiału organicznego. Włókna, które zbiera się, składają się ze zmieszanych ze sobą ciągłych elementarnych włókien szklanych i z materiału termoplastycznego.

Wewnętrzna struktura tych włókien ułatwia impregnację włókien szklanych przez materiał termoplastyczny, a zwłaszcza polepsza jednorodność impregnacji z utworzeniem scalonej taśmy, która jest bardzo jednorodna.

Pierwszy materiał termoplastyczny można wybrać spośród poliolefin, a zwłaszcza polietylenu, polipropylenu, i poliestrów, a zwłaszcza polietylenotereftalanu i polibutylenotereftlanu.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku można uformować taśmę w zasadzie płaską albo, przeciwnie, zgodną ze szczególnym profilem, co wykonuje się w pierwszym etapie prowadzenia procesu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w rzucie z góry układ do wytwarzania profilu kompozytowego według

PL 198 293 B1 wynalazku, fig. 2 do fig. 6 - w widokach perspektywicznych niektóre urządzenia wchodzące w skład układu z fig. 1, odpowiednio, urządzenia do regulacji naprężenia włókien, urządzenia do impregnacji, pierwszego urządzenia do formowania i drugiego urządzenia do formowania, fig. 7 - przebieg właściwości mechanicznych w zależności od temperatury profilu otrzymanego według wynalazku.

Układ 1 do wytwarzania profilu kompozytowego widoczny na fig. 1, umożliwia wytwarzanie profilu 10 według wynalazku, który jest utworzony z jednej strony z taśmy ciągłych włókien wzmacniających rozmieszczonych równolegle i przylegających do siebie oraz połączonych ze sobą na stałe za pomocą pierwszego materiału termoplastycznego, a z drugiej strony za pomocą drugiego materiału plastycznego stykającego się ściśle z wymienioną taśmą lub wymienionymi taśmami.

Każde włókno wprowadzone do handlu przez firmę VETROTEX pod nazwą handlową TWINTEK® i wytwarzane w sposób znany z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 599 695 jest utworzone z dokładnie ze sobą zmieszanych elementarnych włókien szklanych i włókien z termoplastycznego materiału organicznego typu poliolefiny albo poliestru.

Układ 1 do wytwarzania profilu kompozytowego stanowi linię produkcyjną patrząc w kierunku do przodu, a w jego skład wchodzi rama natykowa 20 wyposażona w szereg szpul 2 utworzonych z nawiniętych elementarnych włókien 11, umieszczonych na trzpieniach 21, za ramą natykową 20 jest umieszczona płytka oczkowa 30, a za nią urządzenie do regulacji naprężenia włókien 40, grzebień 50, urządzenie antystatyczne 60, piec 70, urządzenie do impregnacji 80, pierwsze urządzenie do formowania 100, a zwłaszcza matryca przelotowa, drugie urządzenie do formowania 200, a zwłaszcza matryca przelotowa i urządzenie do wytłaczania 300, kalander 110, zbiornik z cieczą chłodzącą 120 i ciągarka gąsienicowa 130.

Rama natykowa 20 ma na celu odwijanie włókien 11 z każdej szpuli 2. Może to być rama, która ma podstawę wyposażoną w poziome obrotowe trzpienie 21, które podpierają każdą szpulę 2.

W jednym z wariantów można stosować ramę natykową z funkcją odwijania, która jednak powoduje skręcanie się włókien, które nie jest stałe wychodząc z jednego skrętu na długości 50 cm aż do jednego skrętu na długości 1 m. Taki skręt skutkuje ograniczaniem minimalnej grubości wykończonej taśmy, zwłaszcza nie pozwalając zejść poniżej 0,3 mm w przypadku szpul o grubości włókien 982 tex. Poza tym ten skręt może przyczyniać się do plątania się włókien w czasie przesuwania się taśmy wzdłuż linii produkcyjnej powodując powstawanie supłów i ewentualnie włókien nierównoległych i nienaprężonych w już utworzonej taśmie.

Skutkiem tego korzystne jest stosowanie ramy natykowej z funkcją odwijania, zwłaszcza do wykonywania taśmy o małej grubości (mniejszej niż 0,2 mm). Tymczasem w tym przypadku okazuje się konieczne zastosowanie urządzenia do regulacji naprężenia włókien 40 pokazanego na fig. 1 i 2, które umożliwia nastawianie poziomu całkowitego naprężenia pokładu włókien.

Płytka oczkowa 30, widoczna także na fig. 2, jest umieszczona w płaszczyźnie pionowej i równoległej do osi obrotu 21 ramy natykowej 20. Umożliwia ona grupowanie elementarnych włókien 11, z których każde przechodzi przez oczko 31 celem poprowadzenia do urządzenia do regulacji naprężenia włókien 40 pod kątem dostosowanym do wymaganego naprężenia włókien. Oczka 31 są wykonane w znany sposób z materiału ceramicznego, aby nie uszkodzić przechodzących przez nie włókien 11.

Urządzenie do regulacji naprężenia włókien 40, które jest przedstawione na fig. 2, jest połączone z płytką oczkową 30. Składa się ono z szeregu prętów cylindrycznych 41 rozmieszczonych w szachownicę jedne nad drugimi, na których i pod którymi biegną włókna 11 wychodzące z płytki oczkowej 30 w taki sposób, że kreślą one identyczne sinusoidy, których amplituda ma wpływ na naprężenie włókien 11.

Cylindryczne pręty 11 mają regulowaną wysokość umożliwiając zmianę amplitudy sinusoid, która poprzez swoje powiększenie powoduje dodatkowe naprężenie włókien 11. Cylindryczne pręty 11 są wykonane korzystnie z mosiądzu albo z materiału ceramicznego w celu ograniczenia zjawisk elektrostatycznych indukowanych na skutek tarcia włókien.

Na wyjściu z urządzenia do regulowania naprężenia włókien 40 jest umieszczony grzebień 50, którego zęby 51 grupują oraz ustawiają równolegle względem siebie włókna 11 w regularnych odstępach od siebie w celu otrzymania pokładu włókien 12 w postaci wiązek włókien.

Pomiędzy grzebieniem 50 i wejściem do pieca 70 jest włączone urządzenie elektryczne 60 służące do eliminowania wszelkiej elektryczności statycznej, którą mogłyby być naładowane włókna 11, tak aby uniknąć rozluźnienia się włókien, co w przeciwnym razie mogłoby powodować ich uszkodzenie w piecu 70.

Piec 70 działa na zasadzie konwekcji gorącego powietrza, przy czym równie dobrze mogłoby chodzić o piec pracujący na podczerwień.

PL 198 293 B1

Ogrzewanie pokładu włókien 12 drogą przepuszczania go przez piec 70 odbywa się w takiej temperaturze, że po swoim wyjściu z pieca 70 pokład włókien 12 ma temperaturę wystarczającą do osiągnięcia temperatury topnienia termoplastycznego tworzywa włókien 11, aby to ostatnie, po stopieniu, przyklejało się i pogrążało we włóknach szklanych pokładu włókien 12.

Piec 70 może składać się z dwóch umieszczonych kolejno pieców: pierwszego i drugiego umieszczonych obok siebie patrząc w kierunku przesuwu taśmy. Funkcja pierwszego pieca polega, jak opisano wyżej, na ogrzewaniu pokładu włókien, natomiast funkcja drugiego pieca polega na kondycjonowaniu pokładu włókien w niższej temperaturze, przystosowanej do wprowadzania pokładu włókien do urządzenia do formowania 100.

Za piecem 70 znajduje się obrotowe urządzenie do impregnacji włókien 80, które spłaszcza pokład włókien 12, tak aby usunąć powietrze spomiędzy włókien, równomiernie rozprowadzić stopiony materiał termoplastyczny na całej szerokości pokładu włókien 12 i zapewnić pełną impregnację elementarnych włókien szklanych materiałem termoplastycznym.

Urządzenie do impregnacji włókien 80 jest utworzone z trzech rozmieszczonych w trójkąt członów, pomiędzy którymi przesuwa się pokład włókien 12. W pierwszym sposobie rozwiązania wynalazku członami mogą być stałe pręty, których wzajemny odstęp nastawia się w celu uregulowania nacisku koniecznego do impregnacji włókien 11. Pręty mogą być prętami grzejnymi do utrzymywania materiału termoplastycznego w temperaturze plastyczności bez przyklejania się do powierzchni prętów. W związku z tym powierzchnia prętów może być wykonana z odpowiedniego materiału albo też może być poddana specjalnej obróbce.

W jednym z wariantów, widocznym na fig. 3, urządzenie do impregnacji włókien 80 jest utworzone z trzech równoległych względem siebie walców 81 ustawionych w trójkąt w taki sposób, że dwa walce 81 są na dole a jeden walec 81 jest na górze. Walce 81 są walcami grzejnymi i osiągają temperaturę wystarczającą do utrzymywania termoplastycznego materiału pokładu włókien 12 w stanie plastyczności.

Walce 81 są walcami obrotowymi, przy czym dolne walce 81 obracają się zgodnie z kierunkiem F przesuwania się pokładu włókien 12, natomiast górny walec 81 obraca się w kierunku przeciwnym, przy czym prędkości obrotu walców 81 są identyczne i odpowiadają prędkości przesuwania się pokładu włókien 12.

Wysokość górnego walca 81 można regulować w celu ustalenia wystarczającego nacisku na pokład włókien 12, tak aby zapewnić impregnację włókien szklanych materiałem termoplastycznym.

Na powierzchniach walców 81 stykających się z pokładem włókien 12 odkłada się szybko warstewka materiału termoplastycznego. Dlatego też każdy z walców 81 jest korzystnie wyposażony w ostrze 82 spełniające funkcję zgarniaka, którego zadaniem jest jednoczesne usuwanie przypadkowych zwojów z elementarnych włókien szklanych i wspomaganie jednorodnego rozprowadzania stopionego materiału termotopliwego na długości taśmy. W ten sposób, w przypadku pozostawienia nadmiernej grubości warstewki na każdym walcu 81 ten nadmiar umożliwia dodatkowe owijanie elementarnych włókien szklanych, które ewentualnie byłyby niedostatecznie pokryte.

Nachylenie ostrzy 82 można regulować, tak aby zoptymalizować ich skuteczność.

W jednym z wariantów, w tym samym celu a mianowicie regulacji rozprowadzania materiału termoplastycznego, zamiast stosować ostrza 82 trzy walce 81 są napędzane z prędkością obrotu nieznacznie mniejszą niż prędkość przesuwania się pokładu włókien 12. Takie rozwiązanie wymaga nie tylko zastosowania napędu walców 82, lecz także umieszczenia na swoim miejscu mechanizmu regulowania prędkości.

Należy nadmienić, że można by zastosować piec, w którym umieszczono by urządzenie do impregnacji włókien, które znosiłoby temperatury pieca.

Na wyjściu z pieca 70 jest umieszczone pierwsze urządzenie do formowania 100, które może być wyposażone w matrycę przelotową o skalibrowanym przekroju, odpowiednim do dostosowania pokładu włókien 12 do kształtu i wymiarów, jakich wymaga taśma. Zgodnie z różnymi rozwiązaniami otwór matrycy przelotowej może być w zasadzie prostokątny i służyć do formowania taśmy płaskiej, która mogłaby być ewentualnie następnie odkształcana albo mieć kształt bardziej złożony w celu ukształtowania taśmy zgodnej ze szczególnym końcowym profilem. Otwór matrycy przelotowej jest wykonany korzystnie w postaci wymiennego elementu, który mocuje się na stałej podporze, co umożliwia łatwe czyszczenie i wymianę.

Matryca przelotowa jest korzystnie matrycą przelotową grzejną w celu utrzymywania powierzchni formujących w temperaturze bliskiej temperaturze topnienia albo w temperaturze plastyczPL 198 293 B1 ności termoplastycznego materiału pokładu włókien. Ogrzewanie prowadzi się na przykład za pomocą jednego albo kilku oporowych elektrycznych pasów grzejnych obejmujących jedną albo kilka stref matrycy przelotowej.

Na figurze 4 przedstawiono pierwsze urządzenie do formowania 100 posiadające jedną matrycę przelotową. Matryca przelotowa składa się z cylindrycznego korpusu 105 mającego z przodu szeroki otwór 107, przez który wprowadza się pokład włókien 12, wnękę 106, której szerokość jest stała, zaś wysokość zmniejsza się aż do pożądanej grubości formowanej taśmy, zaś z tyłu jest wyjście 108, przez które wychodzi uformowana taśma 13. Część cylindrycznego korpusu 105 jest umieszczona w korpusie grzejnym 109. Ogrzewanie można zapewnić zwłaszcza za pomocą pasów grzejnych rozmieszczonych dookoła korpusu grzejnego 109 i ewentualnie dookoła tej części w zasadzie cylindrycznego korpusu 105, która wystaje poza korpus grzejny 109.

W jednym z wariantów pierwsze urządzenie do formowania 100 może zawierać wałki o różnych kształtach, pomiędzy którymi przesuwa się podkład włókien 12. Chociaż możliwe jest także wytwarzanie taśmy uformowanej zgodnie z tym wariantem, to jest on przeznaczony zwłaszcza do wykonywania taśmy płaskiej.

W ten sposób urządzenie według tego wariantu zawiera, tak jak przedstawiono na fig. 5, dolny cylindryczny wałek 101 i górny hiperboliczny wałek 102 lekko przesunięty do tyłu względem pionu przechodzącego przez dolny wałek 101, przy czym obydwa wałki 101, 102 są wałkami obracającymi się i grzejnymi aby utrzymywać w temperaturze plastyczności termoplastyczny materiał pokładu włókien 12.

Pierwsze urządzenie do formowania 100 jest przeznaczone do przekształcania pokładu włókien 12 w taśmę 13 o stałej grubości, utworzoną poprzez zbliżanie się do siebie włókien 11 w celu uzyskania poprzecznej ciągłości w taśmie 13. W ten sposób pierwsze urządzenie do formowania 100 koncentruje pokład włókien 12 dookoła centralnej osi linii produkcyjnej w celu zmniejszenia jego szerokości, która została zwiększona w czasie jego przechodzenia do urządzenia do impregnacji 80 i dekoncentruje ją w stosunku do środkowej osi linii produkcyjnej w celu dogodnego prowadzenia taśmy 13 do przodu w kierunku kalandra 110.

Zbieranie i prowadzenie w kierunku środka uzyskuje się dzięki hiperbolicznemu kształtowi górnego wałka 102, który dzięki regulacji swojej wysokości umożliwia z drugiej strony przykładanie lekkiego nacisku na górną powierzchnię pokładu włókien 12 w celu jego koncentracji.

Dzięki obracaniu się wałków 101 i 102 w kierunku przeciwnym unika się z jednej strony wyciskania materiału termoplastycznego, a z drugiej strony jego gromadzenia, co mogłoby szkodzić regularności jego rozmieszczenia, a skutkiem tego zmieniałoby grubość taśmy 13.

Za pierwszym urządzeniem do formowania 100 jest umieszczone, widoczne na fig. 6, drugie urządzenie do formowania 200, które jest matrycą przelotową zasilaną z jednej strony co najmniej jedną taśmą 13, otrzymaną jak opisano wyżej, a z drugiej strony przez wytłaczarkę 300, która doprowadza pod ciśnieniem co najmniej jeden drugi stopiony termoplastyczny materiał organiczny 330.

Na figurze 6 przedstawiono, w widoku perspektywicznym, w przekroju poprzecznym, urządzenie do formowania 200. Przekrój jest poprowadzony prostopadle do płaszczyzny taśmy 13 i w kierunku przesuwania się taśmy 13. Tak poprowadzony przekrój umożliwia pokazanie wytłaczarki 300 służącej do doprowadzania drugiego materiału termoplastycznego 330 i drogę tego ostatniego do urządzenia do formowania 200.

Urządzenie do formowania 200 ma wejście 201 dla taśmy 13 prowadzonej w kierunku strzałki F1 i wejście 211 dla drugiego materiału termoplastycznego 330 prowadzonego w kierunku strzałki F2.

Taśma 13 przesuwa się we wnęce 202 kończąc się we wnęce 203.

Drugi materiał termoplastyczny 330 przepływa kanałami 212, 213 usytuowanymi w pewnej odległości od wnęki 202. Wyloty kanałów 212, 213 znajdują się we wnęce 203. Kanały 212, 213 są przeznaczone do zasilania wnęki 203 z kilku stron materiałem termoplastycznym 330.

Kanały 212, 213 mają zwężenia 214, 215 kończące się w kanałach 216, 217, o przekroju mniejszym niż przekrój kanału 212, 213. W ten sposób można wytworzyć nadciśnienie w stopionym materiale termoplastycznym 330.

Wnęka 203 jest ograniczona ściankami 218, 219 utworzonymi przez nachylone płaszczyzny, które prowadzą do wyjścia 204. W ten sposób otrzymuje się zbieżny układ, który umożliwia doprowadzanie materiału termoplastycznego 330 do zetknięcia się z taśmą 13. Powstałe nadciśnienie P umożliwia powstanie ścisłego styku pomiędzy materiałem termoplastycznym 330 i taśmą 13 unikając jednocześnie wypychania materiału termoplastycznego do tyłu.

PL 198 293 B1

Wnęka 203 może mieć taki kształt, aby materiał termoplastyczny 330 spływał w sposób jednorodny ze wszystkich kierunków dookoła taśmy 13. W celu uzyskania takiego działania można zwłaszcza stosować prowadnicę w kształcie stożka ściętego, mającego nachylone ścianki boczne 219, 220, które są rozmieszczone dookoła wnęki 202.

Strumień materiału termoplastycznego 330 można kierować także w taki sposób, aby taśmę 13 umieścić w pożądanej konfiguracji i otrzymać w ten sposób profil 14, w którym wzmocnienie znajduje się w odpowiednim miejscu w zależności od przeznaczenia profilu 14.

Należy nadmienić, że położenie urządzenia do wytłaczania 300, przedstawione tu w postaci głowicy krzyżowej, nie jest w żadnej mierze ograniczone i w związku z tym może znajdować się ono w każdym położeniu dookoła osi przesuwu taśmy 13.

Poza tym należy brać pod uwagę także układ do realizacji sposobu, w którym urządzenie do wytłaczania 300 jest umieszczone zgodnie z kierunkiem przesuwu profilu. W szczególności należy brać pod uwagę fakt, że urządzenie do wytłaczania 300 dostarcza materiał termoplastyczny 330 w osi przesuwu profilu 14, 10, gdzie co najmniej jedna taśma 13 jest doprowadzana w co najmniej jednym którymkolwiek kierunku i zbiega się w osi przesuwu profilu 14, 10, po wejściu do urządzenia do formowania 200.

W ten sposób jest możliwe otrzymywanie profili 10 wzmocnionych kilkoma taśmami 13.

Urządzenie 110 znajduje się za urządzeniem do formowania 200, które prowadzi profil 14. Chłodzenie profilu 14 rozpoczyna się od wyjścia z matrycy przelotowej ponieważ profil 14 styka się z otaczającym powietrzem i jest przesuwany w kierunku specyficznych elementów chłodzących celem utrwalenia wymiarów profilu 14 i otrzymania wykończonego profilu 10. W urządzeniu 110 profil 14 chłodzi się w celu spowodowania zakrzepnięcia drugiego materiału termoplastycznego i uzyskania gładkiej zewnętrznej powierzchni profilu 14.

Urządzenie 110 może być kalandrem składającym się z walców 111, ewentualnie chłodzonych drogą wewnętrznej cyrkulacji wody. Jeszcze korzystniej będzie, jeśli zastosuje się chłodzoną matrycę przelotową o tym samym profilu i o tym samym wymiarze, co i matryca przelotowa gorąca w urządzeniu do formowania 100, przy czym jej temperatura może być na poziomie na przykład temperatury otoczenia i sięgać temperatury 200°C.

Opuszczający urządzenie 110 profil 10 jest poddawany chłodzeniu końcowemu, które prowadzi się w zbiorniku 120 z cieczą chłodzącą, a zwłaszcza z wodą, umieszczonego za kalandrem 110. Profil 10 przechodzi przez zbiornik 120. Zbiornik 120 może zawierać zespół do natryskiwania profilu 10 cieczą chłodzącą.

W czasie prowadzenia całego procesu chłodzenia cała masa drugiego materiału termoplastycznego, jak również pierwszy materiał termoplastyczny, krzepnie w celu uzyskania trwałego połączenia włókien ze sobą jak również uzyskania połączenia wzmocnień włóknistych z osnową drugiego materiału termoplastycznego.

Do zbiornika 120 z cieczą chłodzącą jest dołączona ciągarka gąsienicowa 130, która stanowi znany element napędowy włókien, taśmy i profilu wywierając siłę napędową wzdłuż linii produkcyjnej. Ciągarka nadaje szybkość odwijania i przesuwania się pokładu włókien, a następnie taśmy i profilu.

Układ może zawierać na końcu linii produkcyjnej nożyce przeznaczone do odcinania uzyskanego profilu 10, tak aby ułatwić jego magazynowanie.

Realizację sposobu można prowadzić w sposób następujący:

Rozpoczęcie procesu ma miejsce początkowo drogą ciągnięcia i prowadzenia ręcznie każdego włókna 11 ze szpul 2 aż do ciągarki gąsienicowej 130, w której każde włókno 11 jest utrzymywane w stanie zaciśnięcia, przy czym zespół włókien przechodzi przez różne opisane wyżej urządzenia.

W tym przykładzie wykonania chodzi o 35 pasm zmieszanych ze sobą włókien kompozytowych szkło-poliester o nazwie handlowej Twintex®, którego całkowite miano 860 tex zawiera 65% wagowo włókien szklanych. Poliester, a zwłaszcza polietylenotereftalan, stanowi wtedy pierwszy materiał termoplastyczny.

Temperaturę pieca 70, jak również elementów grzejnych układu 1, podnosi się w celu osiągnięcia temperatury nieznacznie wyższej niż temperatura topnienia poliestru, to jest 254°C w przypadku polietylenotereftalanu.

Inne elementy składowe układu ! działają w następujących temperaturach:

- człony urządzenia impregnacyjnego 80: 290°C,

- wałki urządzenia do formowania 100 według rozwiązania przedstawionego na fig. 5: 270°C do 300°C,

PL 198 293 B1

- urządzenie do formowania 100, według rozwiązania, z matrycą przelotową: 310°C,

- drugie urządzenie do formowania 200: 190°C do 200°C w strefie, w której ściśle styka się taśma 13 z drugim materiałem termoplastycznym 330.

Następnie uruchamia się ciągarkę gąsienicową 130 i rozpoczyna odwijanie szpul 2. Włókna 11 przechodzą przez oczka 31, a następnie przesuwa się na prętach do urządzenia do regulacji naprężenia włókien 40 i są zbierane za pomocą zębów grzebienia 50 w celu utworzenia na wyjściu pokładu 12 równoległych włókien.

Następnie pokład włókien 12 napotyka na urządzenie elektryczne będące urządzeniem antystatycznym 60, które usuwa wszelką elektryczność statyczną z włókien.

W następnym etapie pokład włókien 12 wchodzi do pieca 70, tak że pierwszy materiał termoplastyczny osiąga swoją temperaturę topnienia. Na wyjściu z pieca 70 pokład włókien 12 przechodzi pomiędzy walcami grzejnymi 81 urządzenia do impregnacji włókien 80, które umożliwiają jego walcowanie z jednoczesnym usuwaniem powietrza i jednorodne rozprowadzanie pierwszego materiału termoplastycznego, który otacza w ten sposób elementarne włókna szklane. Należy mieć na uwadze, że ilość materiału termoplastycznego nie powinna być dozowana, ponieważ łączy się ona bezpośrednio w jedną całość z pierwszym materiałem taśmy drogą zmieszania się z elementarnymi włóknami szklanymi. Po przejściu do urządzenia do impregnacji włókien 80 temperatura pokładu włókien 12 osiąga 260°C do 270°C.

Następnie pokład włókien 12 przesuwa się pomiędzy walcami albo przez matrycę przelotową pierwszego urządzenia do formowania 100 w celu przekształcenia się w taśmę 13 utworzoną poprzez ściśnięcie włókien ze sobą i rozmieszczenie ich obok siebie. Po uformowaniu taśma 13 ma temperaturę od 270°C do 280°C.

W kolejnym etapie taśma 13 wchodzi do drugiego urządzenia do formowania 200 po przejściu drogi, podczas której trochę się schłodzi, a mianowicie schłodzi się do temperatury około 210°C.

Drugie urządzenie do formowania 200 jest zasilane jednocześnie drugim materiałem termoplastycznym 330 dostarczanym z wytłaczarki 300.

Styczność pomiędzy taśmą 13 i drugim materiałem termoplastycznym 330 ma miejsce w temperaturze od około 190°C do 200°C.

Na koniec uzyskany profil 14 przechodzi pomiędzy walcami 111 zimnego kalandra 110, który utrwala jego ostateczny kształt zestalając powierzchnię drugiego materiału termoplastycznego 330 i łącząc włókna sobą na stałe. W ten sposób otrzymuje się końcowy profii 10, według wynalazku, o stałej grubości i gładkiej powierzchni. Na wyjściu z kalandra 110 profil 10 ma temperaturę 100°C.

Aby ułatwić i przyspieszyć chłodzenie całego profilu 10 przepuszcza się go przez ciecz chłodzącą umieszczoną w zbiorniku 120. Na wyjściu ze zbiornika 120 ma temperaturę 30°C, staje się on profilem stałym i dostatecznie sztywnym aby być gotowym do cięcia w celu ułatwienia magazynowania, transportu i stosowania.

W ten sposób otrzymuje się profile kompozytowe, które charakteryzują się ścisłym połączeniem pomiędzy taśmą wzmacniającą i osnową utworzoną przez drugi materiał termoplastyczny. Gdy wartość ciśnienia P jest wystarczająca, to otrzymany profil 10 jest pozbawiony porowatości.

W celu zilustrowania zalet wyrobów otrzymanych opisanym wyżej sposobem podjęto próby wytwarzania profili, a próbki tych profili stanowiły przedmiot prób mechanicznych.

Profile stosowane do tych prób były profilami pełnymi.

Zbadane próbki miały przekrój prostokątny o szerokości 30 mm i grubości 7,5 mm.

Taśma wzmacniająca mierzyła około 18 mm szerokości i 1 mm grubości. Szeroka powierzchnia czołowa taśmy znajdowała się w odstępie 1 mm od pierwszej szerokiej czołowej powierzchni próbki. Następnie taśma została pokryta drugim materiałem termoplastycznym o grubości około 5,5 mm z jednej strony i 1 mm z drugiej strony.

Taśma została wypośrodkowana na szerokości profilu, a następnie została otoczona na szerokości około 11 mm przez drugi materiał termoplastyczny.

Drugim materiałem termoplastycznym jest polichlorek winylu (PCW).

Próby mechaniczne wytrzymałości na zginanie w 3 punktach na próbce o przekroju 30 x 7,5, jak wskazano poprzednio, z odległością pomiędzy podporami równą 20-krotnej grubości próbki, wykonane w temperaturze otoczenia według normy ISO 14125, pozwoliły określić następujący moduł sprężystości profilu: otrzymuje się: Ep_rafil=3600±200 MPa

Dla porównania profil z samego PCW o tych samych wymiarach ma moduł sprężystości ^EPCW=^{2650 MPa}.

PL 198 293 B1

Wpływ taśmy wzmacniającej prowadzi do zwiększenia modułu sprężystości rzędu 40%.

Możliwe jest zoptymalizowanie zwiększenia modułu opisanego profilu przemieszczając oś taśmy wzmacniającej w stosunku do osi obojętnego włókna profilu. Druga seria prób wykonanych na próbkach profili o tych samych wymiarach, w których taśma wzmacniająca została odsunięta od osi obojętnego włókna profilu, umożliwiła w ten sposób uzyskanie wyników następujących: Eprofil=4800±100 MPa, to jest zwiększenie modułu sprężystości o około 80%.

Trzecia seria próbek została wykonana z profilu o grubości podwójnej niż poprzednia grubość, to jest 15 mm, w którym zostały umieszczone dwie taśmy wzmacniające o grubości 1 mm i o szerokości 18 mm.

Główne zewnętrzne powierzchnie czołowe dwóch taśm znajdują się w odstępie 1 mm od szerokiego brzegu profilu. Stąd pomiędzy wewnętrznymi brzegami dwóch taśm znajduje się około 11 mm drugiego materiału plastycznego.

W ten sposób w przypadku tego profilu uzyskuje się moduł sprężystości:

Eprofil z dwiema taśmami^_7350+200 MPa.

Zwiększenie modułu sprężystości jest prawie 3 razy większe w stosunku do samego PCW.

Inne mechaniczne próby wytrzymałości na zginanie w 3 punktach przeprowadzono za pomocą czwartej serii próbek zmieniając temperaturę próbki.

Zbadane próbki mają przekrój prostokątny o szerokości 13 mm i grubości 3,7 mm, przy czym taśma wzmacniająca o grubości około 1 mm jest zawsze usytuowana w odstępie około 1 mm od pierwszej czołowej powierzchni próbki. Odległość pomiędzy podporami wynosi wtedy 48 mm.

Próby mechaniczne wykonane w zakresie temperatur od 30°C do 120°C umożliwiły określenie modułu sprężystości profilu w każdej z temperatur próby. Zmiana modułu jest przedstawiona na fig. 7 za pomocą linii pełnej w przypadku profilu wzmocnionego według wynalazku i za pomocą linii przerywanej w przypadku profilu nie wzmocnionego. Na figurze. 7 przedstawiono względne zmiany modułu i dlatego dwie krzywe wychodzą z tego samego punktu początkowego w temperaturze 30°C.

Uwzględniając stosunkowo mało korzystną geometrię profilu ze wzmocnieniem usytuowanym stosunkowo blisko osi obojętnego włókna profilu, różnica modułów w temperaturze otoczenia jest jednak stosunkowo mniej wyraźna niż w serii poprzednich prób.

W przypadku nie wzmocnionej próbki z PCW obserwuje się bardzo szybkie zmniejszenie modułu sprężystości, gdy temperatura zwiększa się z przejściem w stan szklisty w przypadku temperatury rzędu 100°C. Tytułem wskazówki moduł jest rzędu 1000 MPa w temperaturze 80°C i rzędu kilku MPa w temperaturze 120°C.

W przypadku wzmocnionej próbki z PCW obserwuje się pewną stabilność modułu sprężystości, gdy temperatura wzrasta, co najmniej aż do 70°C-80°C, z mniej szybkim spadkiem w przypadku temperatur wyższych, a poza tym z przejściem w stan szklisty w przypadku temperatury rzędu 90°C. Tytułem wskazówki moduł jest wyższy niż 2000 MPa w temperaturze 80°C i rzędu 500 MPa w temperaturze 120°C.

W ten sposób wykazano, że uzyskuje się doskonałe przejście obciążenia pomiędzy osnową termoplastyczną i wzmocnieniem zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w temperaturze podwyższonej.

Przypuszcza się, że istnieje doskonała spójność spowodowana przez różne etapy procesu, a mianowicie przez utworzenie taśmy z włókien szklanych i włókien organicznych, która nadaje jej te znaczące właściwości.

Opisane poprzednio rozwiązania nie są w żadnym przypadku rozwiązaniami ograniczającymi i można brać zwłaszcza pod uwagę wytwarzanie profilu, w którym taśma wzmacniająca nie jest w zasadzie płaska, lecz przystosowuje się do konfiguracji kątowej albo zakrzywionej.

W ten sposób można rozważać wytwarzanie rur z tworzyw sztucznych, na przykład z polipropylenu, z wewnętrznym, środkowym albo zewnętrznym wzmocnieniem zmieszanym dokładnie z tworzywem sztucznym rury. Wzmocnienie rury jest utworzone z taśmy wykonanej z włókien ciągłych, w których materiał termoplastyczny jest korzystnie polipropylenem tytułem przykładu, przy czym taśma jest zwijana wokół swojej osi przesuwu przed albo jednocześnie z przechodzeniem przez matrycę przelotową. W celu nadania szczególnego wyglądu tworzywo sztuczne rury można korzystnie dobrać, poddawać obróbce albo łączyć z innym materiałem, a zwłaszcza z powłoką z elastomeru.

Claims (21)

1. Sposób wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego włóknami wzmacniającymi, polegający na tym, że wiele ciągłych włókien wzmacniających styka się z termoplastycznym materiałem organicznym i formuje się materiał kompozytowy, znamienny tym, że sposób obejmuje co najmniej następujące etapy polegające na tym, że zbiera się równolegle ciągłe włókna (11) na bazie ciągłych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego, po czym włókna (11), które się zbiera, składają się ze zmieszanych ze sobą ciągłych elementarnych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego, przy czym włókna (11) napręża się za pomocą urządzenia do naprężania (40), a następnie formuje na gorąco co najmniej jedną scaloną taśmę (13), w której włókna wzmacniające impregnuje się pierwszym materiałem termoplastycznym, a następnie co najmniej jedną taśmę (13) wprowadza się do drugiego urządzenia do formowania (200) skalibrowanego do przekroju profilu i jednocześnie doprowadza co najmniej drugi termoplastyczny materiał organiczny (330), który topi się w drugim urządzeniu do formowania (200), do styku z taśmą albo taśmami i otrzymuje się profil (10) utworzony z co najmniej jednego drugiego termoplastycznego materiału organicznego (330) wzmocnionego co najmniej jedną taśmą (13).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że taśmę (13) formuje się z ciągłych włókien (11) składających się z włókien szklanych i z włókien organicznych z pierwszego materiału termoplastycznego.

3. Sposób według zastrrz. 1, tym, że wprowadza się i zbiera się równolegle włókna (11) na bazie pierwszego materiału termoplastycznego i włókien wzmacniających w postaci co najmniej jednego pokładu włókien (12), następnie co najmniej jeden pokład włókien (12) wprowadza się do strefy, w której ogrzewa się go do temperatury osiągającej co najmniej temperaturę topnienia pierwszego materiału termoplastycznego bez osiągania temperatury plastyczności włókien wzmacniających, po czym co najmniej jeden pokład włókien (12) przepuszcza się przez urządzenie do impregnacji włókien (80) utrzymując jego temperaturę na poziomie temperatury plastyczności pierwszego materiału termoplastycznego dla równomiernego rozprowadzenia pierwszego stopionego materiału termoplastycznego i impregnowania nim włókien wzmacniających.

4. Sposób według zas-trz. 3, znamienny tym, że co najmniej (eden pokład włókien (12) wprowadza się do pierwszego urządzenia do formowania (100) utrzymując jego temperaturę na poziomie temperatury plastyczności pierwszego materiału termoplastycznego i otrzymuje się co najmniej jedną taśmę (13) uformowaną poprzez zebranie razem i zetknięcie się włókien (11) z utworzeniem ciągłości poprzecznej.

5. Sposób według zas^z. 4, znamienny tym, że przed zebraniem razem równoległych włókien (111 odwija się ze szpul (2) ciągłe włókna z elementarnych włókien wzmacniających i pierwszego materiału termoplastycznego, zaś w czasie zbierania włókien w postaci pokładu włókien (12) reguluje się naprężenia włókien.

6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przed przejściem pokładu włókien (12) do strefy ogrzewania pozbawia się włókna (11) wszelkiej elektryczności statycznej.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi termoplastyczny materiał organiczny (330) poddaje się kondycjonowaniu w urządzeniu do wytłaczania (300), po czym wprowadza się do drugiego urządzenia do formowania (200).

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed otrzymaniem profilu końcowego (10) obrabiany profil (14) chłodzi się utrwalając jego wymiar i jego wygląd zewnętrzny.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że profil (10) tnie się na końcu linii produkcyjnej.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pierwszy materiał termoplastyczny stosuje się poliestr, a jako drugi materiał termoplastyczny stosuje się polichlorek winylu.

11. Układ do wytwarzania profilu kompozytowego na bazie termoplastycznego materiału organicznego wzmocnionego włóknami wzmacniającymi, znamienny tym, że zawiera: ciągarkę gąsienicową (130) oraz grzebień (50) do równoległego zbierania ciągłych włókien (11) na bazie ciągłych włókien szklanych i pierwszego materiału termoplastycznego oraz urządzenia grzejne, korzystnie piec (70), oraz urządzenie do impregnacji włókien (80), do formowania co najmniej jednej scalonej taśmy (13), w której włókna szklane są zaimpregnowane pierwszym materiałem termoplastycznym, oraz drugie urządzenie do formowania (200) skalibrowane do przekroju profilu (10) oraz urządzenie do wytłaczania (300) do jednoczesnego doprowadzania co najmniej jednej taśmy (14) i co najmniej jednego drugiego termoplastycznego materiału organicznego (330) stopionego w drugim urządzeniu do formowania (200) do styku z taśmą albo taśmami otrzymując profil (14) utworzony z co najmniej jed12

PL 198 293 B1 nego drugiego termoplastycznego materiału organicznego (330) wzmocnionego co najmniej jedną taśmą (13), przy czym przed grzebieniem (50) jest umieszczone urządzenie do regulowania naprężenia włókien (40).

12. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że zawiera ciągarkę gąsienicową (130) do napędzania ciągłych włókien (11) utworzonych z elementarnych włókien wzmacniających i włókien pierwszego materiału termoplastycznego oraz piec (70) do ogrzewania co najmniej jednego pokładu włókien (12) do temperatury osiągającej przynajmniej temperaturę topnienia pierwszego materiału termoplastycznego, lecz nie temperaturę plastyczności elementarnych włókien wzmacniających oraz urządzenie do impregnacji (80) co najmniej jednego ogrzanego pokładu włókien (12) rozprowadzając równomiernie pierwszy stopiony materiał termoplastyczny i impregnując nim elementarne włókna wzmacniające.

13. Ukkad według zas^z. 11 albo12, znamienny tym, żegrzebień (50) ma zęby (51) umożllwiające równoległe współliniowe rozmieszczenie włókien (11) w regularnych odstępach.

14. Ukkad według zas-trz. 1, znamienny t^i^, że urządzenie do impregnacjj włókien (80) skkada się z trzech walców grzejnych (81) zamontowanych obrotowo, które są rozmieszczone w trójkąt i pomiędzy którymi jest przesuwany pokład włókien (12), przy czym za pomocą odległości między górnym walcem (81) a dolnym walcem (81) jest regulowany nacisk na powierzchnię pokładu włókien (12).

15. Układ według 14, znamienny tym, że każdy walec (81) jest wyposażony w ostrze (82) do zgarniania stopionego materiału termoplastycznego odłożonego na walcu (81) po przejściu pokładu włókien (12).

16. Układ według zas-trz. 11 albo 12, znamienny tym, że zawiera pi^rr^^^^ do formowania (100) co najmniej jednego pokładu włókien (12) przekształcając go w co najmniej jedną taśmę (13).

17. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że pierwsze urządzenie do formowania (100) zawiera matrycę przelotową, a zwłaszcza podgrzewaną matrycę przelotową.

18. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że drugie urządzenie do formowania (200) zawiera kanały (212, 213) do doprowadzania drugiego stopionego materiału termoplastycznego do styku z taśmą (13) przy czym kanały (212, 213) mają przewężenia (214, 215) wytwarzające nadciśnienie w kanałach (212, 213).

19. Ukkadwedług zas1rz. 11, znamien ny tym, że urządzeniedo (w<tłaczania(300) ( ess połączone z drugim urządzeniem do formowania (200) skalibrowanym do przekroju profilu (10), doprowadzając drugi stopiony materiał termoplastyczny (330).

20. Ukkad według z^^sr^^. 11, znamienny t^i^, że zawiera zespół do chłodzenia z^\^i^r^^j^c^^ co najmniej jedno urządzenie wybrane spośród: kalandra chłodzącego (110), zimnej matrycy przelotowej i urządzenia do rozpylania cieczy.

21. Ukkad według zasf:rz. 11, znamiennytym, że przed piecem (70) (ess umieszczone urządzenie antystatyczne (60).