DE1902566C - Vorrichtung zum Imprägnieren von vor gefertigten Faserbahnen, insbesondere Glasfaserbahnen, mit flussigem Kunstharz - Google Patents

Description

I 902 566

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Imprägnieren von vorgefertigten Faserbahnen, insbesondere Ginsfaserbahnen, mit flüssigem Kunstharz, hestehend aus einer Tränkwanne und zwei mil gleicher Geschwindigkeit gemeinsam mit den Faserbahnen durch die Tränkwanne laufenden, endlosen, durchlässigen Förderbändern und mindestens einer nachgeschalteten Walze zum Abquetschen des überschüssigen Kunstharzes aus den zwischen den Förderbändern liegenden Faserbahnen.

Vor allem für die Weiterverarbeitung solcher Faserbahnen zu Formkörpern ist es von Bedeutung, daß die Imprägnierung gleichmäßig erfolgt und daß das überschüssige Harz und eingeschlossene Luft einwandfrei entfernt werden können.

Zur Herstellung großer Formkörper bzw. Formteile aus glasfaserverstärkten Kunststoffen ist das sogenannte Handauiiegeverfahren bekanntgeworden. Hierbei werden vorgefertigte Faserbahnen einzeln von Hand in die Form eingelegt oder auf die Form aufgebracht, niii Hilfe von Pinseln, Walzen od. dgl. mit Kunstharz versehen und entlüftet. Danach wird clic nächste Faserschicht aufgelegt, wiederum mit Harz versehen usw., bis die erforderliche Schichtzahl erreicht ist. Diese bekannte Art des Handauflegeverfahrens ist umständlich, ergibt ungleichmäßige Cilas-Harz-Verteilungen über den Querschnitt, Schwankungen in der Wandstärke und einen verhältnismäßig geringen Glasgehalt im fertigen Laminat. Auch können mit diesem bekannten Verfahren Luftcinsehlüssc nicht vermieden werden.

Bekannt ist ferner (s. schweizerische Patentschrift 277 086) eine Vorrichtung zum Imprägnieren von Asbestfaserbahnen mit flüggem Kunststoff. Dipse Vorrichtung besteht aus einer Träi.Kwanne und zwei mit gleicher Geschwindigkeit gemeinsam mit den Faserbahnen durch die Trankwanne laufenden, endlosen, durchlässigen Förderbändern und zwei nachgeschaileten Walzen, zwischen denen die zwischen ilen Förderbändern liegenden Faserbahnen zum Abt|iietschcn des überschüssigen Kunstharzes durchlaufen. Die Förderbänder bestehen bei dieser bekannten Vorrichtung aus Kupferdrahtnetz. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt die Entfernung der cinf;eschlossenen Luft beim Abquetschen nicht oder nur η ungenügendem Maß. Dies liegt vor allem daran, daß sich vor den Walzen ein Harzstau bildet, der durch seine geschlossene Oberfläche das Entfernen tier Luft aus dem Faserpaket hindert.

Außerdem ist eine Vorrichtung bekanntgeworden fs. britische Patentschrift 013 6¹M), bei der eine Papierbahn eine Har/tränkwanne durchläuft und anschließend ubcr zwei llmlcnkrollen geführt wird, die tla/ti diineu. den llar/ühcrschuU /u entfernen. Der !'nicmhicd gegenüber dem Imprägnieren von vurgcferligtcn FascrhiihiK-n. insbesondere Glasfaserliahncn. mit llü-sigem Kimsthnr/ besteht darin, daß • lic I jscrhahiicn wesentlich dicker als die Papierbahnen mihI und auf(iruiul ihrer Struktur mehr l.iiflcinschliissc als diese enthalten. Außerdem ist die Zugfestigkeit der Faserhuhnen wesentlich geringer ah diejenige der Papierbahnen. Hei der bekannten Vorrichtung werden die Papierbahnen freitragend geführt. Die l'aserbahnen müssen dagegen /wischen durchlässigen I-Tirdcrhiindcm gehalten werden. Durch Versuche wurde festgestellt, daü bei in der oben beschriebenen bekannten Weite zwischen Transportbändern aus Drahtnetz liegenden I aserbahnen mich mit den Umlenkrollen gemäß der britischen Patentschrift ¹>11 n'M die Lufteinschlüsse nicht entfernt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen so auszubilden, daß beim Abquetschen des überschüssigen Kunstharzes LuIteinschiiisse zuverlässig entfernt werden, daß eine gleichmäßige Imprägnierung erzielt wird und daß nach Bedarf der Glasgehalt im fertigen Laminat

ίο höher sein kann als bei Anwendung der bekannten Herstellungsarten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Förderbänder eine Stabgeflecht-Struktur haben, mittels über ihre ganze Breite wirkender Zahnwalzen angetrieben sind und zum zeitweiligen Eindrücken der Förderbandstruktur in die Faserbahnen nach dem Verlassen der Tränkzone gemeinsam mit den Faserbahnen unter mechanischem Zug über mindestens eine Umlenkwalze geführt sind.

ao Ein Stabgeflechtgurt ist an und für sich bekannt. Seine Anwendung als Förderband bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat den Vorteil, daß das Förderband eine verhältnismäßig sehr offene Struktur hat und dennoch eine gute Quersteifigkeit aufweist.

as Bei der Umlenkung drücken sich die Stäbe des Stabgeflechtgurtes zeitweilig in die Förderbandstruktur ein und quetschen das überschüssige Kunstharz ab. Die Quersteifigkeu bedingt dabei ein sehr gleichmäßiges Abquetschen über die ganze Breite der Faserbahn. Die offene Struktur ermöglicht das zuverlässige Herauspressen der eingeschlossenen Luft, da weder ein Harzstau möglich ist noch eine ins Gewicht fallende Abdeckung der Oberfläche der Faserbahn durch den Stabgefltvhlgurt gegeben ist.

Der Antrieb des Stabgefleciitgurtes mittels über seine ganze Breite wirkender Zahnwalzen gewährleistet eine gleichmäßige Krafteinwirkung beim Abquetschen über die ganze Breite der Faserbahn. Die Größe des mechanischen Zuges beim Umlenken becinflußt die Tiefe des zeitweiligen Eindrückens der Förderbandstruktur in die Fasoibahn und somit die Stärke des Abquetschcns und den Glasgehalt im fertigen Laminat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch durch große Einfachheit aus. Ferner ist die Herstellung eines Formkörper durch das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung insgesamt sein vereinfacht. Man kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrschichtige Faserhahnen auf einmal herstellen und in und auf die Formen bringen. Auch bei der Herstellung mehrschichtiger Riserbahnen auf einmal ist eine zuverlässige Entfernung von L.iiftcinschlüsscn gegeben. Es hat sich herausgestellt, daß die Hcrstellungs/eit größerer Formkörper beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung etwa auf ein Drittel derjenigen Zeit herabgesetzt wird, die beim obengenannten bekannten Handauflegeverfahren notwendig ist.

Line vorteilafte Ausbildung der crfimlungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine

verstellbare Halterung mindestens einer Umlenkwalze zur Einstellung eines gewünschten Umlcnkwinkels.

vorzugsweise /wischen etwa IO und 90°.

Bei sliirkcrer Umlenkung ist der Glasgehull im

fertigen Erzeugnis höher. Auch der mechanische Zug des Förderbandes kann einstellbar sein. Durch die Änderung des mechanischen Zuges und des Umlenkwinkels kann der Glasgehalt in der getränkten Faser-

bahn (Laminat) zuverlässig cingcsu-lli wurden. Der mit Glasseidenmalten zu erzielende Glasgeliall liegt clWH zwischen 3D und 45"/u. Bei Gewebelaminuten kann ein noch höherer Glasgehalt erzielt werden.

Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch mindestens eine weitere, in Gegeniimlcnkung arheitende Umlenkwalze.

Diese zweite Umlenkwalze ermöglicht es, daß die gewünschten Umlenkvinkel unabhängig von der gewünschten Ablaufrichtung der Förderbänder gewählt werden können.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das der Erläuterung der Erfindung dient. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf dieses Ausführungsbeispiel bzw. auf die Zeichnung, in den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 sehematisch eine Seitenansicht der erlindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Teil des als Stabgeflechtgurt ausgebildeten Förderbandes.

In der F i g. I ist das Förderband 1 gegenüber dem Förderband 2 etwas vorgezogen und bildet so eine Auflagestelle für das Auflegen der ^u trankenden Faserbahn (nicht gezeichnet), die einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut und z. B. aus Glasvlies, Glasseidenmalte, Glasseidengewebe auch in Kombination bestehen kann. Die Förderbänder I und 2 bestehen aus einem wie in Fig. 2 dargestellten Stabgcflechlgurt, der eine beidseitige Benutzung der Fascrbahn ermöglicht. Die beiden endlosen Förderbänder 1 und 2 werden mittels Motor und Getriebe durch die Walzen 3 und 4 angetrieben und können mit einem lösbaren Verschluß versehen sein. Beide Walzen, die mit entsprechenden Zähnen zum Transport der Bänder über deren ganze Breite versehen sind, laufen synchron. Das untere Band 1 wird durch die in Pfeilrichtimg /. B. mittels Spannlager mit Spindelantrieb verstellbare Walze 5 und das obere Band 2 durch die in Pfeilrichtung z. B. mittels Spannlagcr mit Spindelantrieb verstellbare Walze 6 mit der gewünschten Spannung versehen. Mit 7 ist die Tränkwanne bezeichnet, die in Pfeilrichtung höhenverstellbar angeordnet ist. Sie kann zur Reduzierung des Harzvolumens gegen das Ende der Arbeitszeit höhergestcllt und so mit dem Boden gegen die Bänder gedruckt werden. Sie kann nach Ablauf des Tränkprozesses abgesenkt und zum Reinigen seitlich herausgenommen werden. Mit 8 ist das Tiänkbad bezeichnet und mit 9 und 10 die Führungswal/en /um Führen der Förderbänder I und 2 in der Tränkwanne. Die Führungswalzen 9 und IO sind von solchem Durchmesser, daß sie oberhalb des Tränkbades 8 gelageri werden können, und sind vorzugsweise a.i beiden Seiten mit nicht dargestellten Abtropfringen versehen. Mit Il und 12 sind die Umlenkwalze!· bezeichnet, von denen die Walze Il in Pfeilrichtung mittels Spannlager verstellbar isl zur Einstellung des gewünschten Umlenkwinkels \ und somit des gewünschten Glasgehaltcs im fertigen laminat. In der Praxis variiert dieser Winkel zwischen etwa K)' und 90°. Die Walze 12 arbeitet gegenüber der Walze 11 in Gegenumlenkung. Das untere Förderband 1 läuft über die Walzen 13 und 14, die mit Rücksicht auf das Arbeiten mit Einern möglichst geringen Ilarzvolumcn unter der Tränkwanne 7 angeordnet sind, zur Walze 5 zurück, und das obere Förderband 2 läuft über die Walze 15 zurück. Unterhalb der Umlenkwalzen H und 12 ist eine nvl der Tränkwanne 7 einstückig verhuuücti·. Hache Auflungwuitne 16 Ulli seimigem linden angeordnet. Sie dient zum Auffangen des durch Umlenkung der Förderbänder I und 2 und der zwischen ihnen eingeschlossenen Faseibahnen um die Umlenkwalzen Il und 12 aus den Fascrruihnei· heraus gedrückten überschüssig·.·!) Harzes und Kiickliil'iunu dieses Harzes in die Tränkwanne 7.

In Fig. 2 ist ein Förderband dargestellt, das al· Siabgeflechtgurt 17 ausgebildet ist. Für das Slub

to geflecht ist vorzugsweise ein korrosionsbeständige! Draht verwendet. Besonders geeignet sind Drähte aurostfreie. Stahl. Die gekröpften Gelenke sind im Betriebe dem Laminat abgekehrt, so daß die Stabe <.v einer Ehene liegen und hei der Umlenkung sich in

gleichmäßigen Abständen und gleichmäßig tiel in da-Laminat eindrücken.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. I die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Zuschnitte oder Bahnen, die aus

so einer oder mehreren Schichten, z. B. aus drei Lagen Glasseidenmatie und zwei Lagen Rovinggcwelv. wobei das Gewebe vorzugswcr..- die Außenlagen bildet bestehen und die zuvor herge.iellt oder von einet Rolle, auf die sie in vorgefertigtem Zustand aufgewickelt wurden, abgewickelt werden können, werden in den von den beiden Förderbändern 1 und 2 gebildeten Keil, der vorzugsweise zum einwandfreier. Einführen der Faserbahn einen spitzen Winkel bildet, eingeführt und zwischen den beiden Förderbändern 1 und 2 durch das Tränkbad 8 «efiihri. Die Länge de· Tränkstrecke isl durch den Abstand der beiden Führungswalzen 9 und 10 bestimmt und richtet sich nach der Art und der Anzahl der zu tränkenden Glasfasermaterialien, der Viskosität des Kunstharzes, der Imprägnierfähigkeit der Fasern sowie der gewünschten Bandgeschwindigkeit. Üblicherweise hat sich eine Tränkstrecke vor. etwa 1 m als ausreichend erwiesen bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 1.2 bis 3.i> m pro Minute. Der Harzspiegel im TrLiikbad soll so niedrig wie möglich gehalten werden. Er sollte sich etwa 5 bis IO mm über dem oberen Band befinden Nach Verlassen der Tränkzone erfolgt das Abquetschen des überschüssigen Harzes und das Entlüften der getränkten Faserbahn mittel·. Umlenkung de· Bänder I und 2 und der zwischen ihnen eingeschlossenen Faserbahn über die beiden Walzen Il und 12. Das Entlüften erfolgt bei der Umlenkung durch du-Eindrucken der Stäbe der Förderbänder in das getränkte Faserband, wobei die Luft jeweils seitlich der Stäbe (in bezug auf die Förderhandrichtung vor und hinter jedem Stab) entweicht. Nach der Umlenkung und der dabei '.'rfolgten Entfernung des ünerschiissijjen Harzes und der eingeschlossenen I uft ti ill da·· getränkte faserband zwischen den beiden Förderbändern heraus. Der Auslaufwiitt.cl. den die lviden Förderbänder miteinander bilden, ist größer als ilei Einlaufwinkel und beträgt vorzugsweise mehr als 45° um zu verhindern, daß Fasern am obere-.i Band 2 festgehalten werden.

Mit dieser Anlage ist es möglich, sowohl mit w.uni härtenden, als auch mit kulthärtcniL'ii Harzsystcmen zu arbeiten. Dabei wird ein relativ geringes Harzvolumen in tier Wanne angestrebt, welches laufend durch neues Zuführen von frischem Harz erneuert

6ä wird. Hierdurch können die Topfzeiten weil hiu.iiisgeschoben werden.

Um ein tägliches Ueiuiivn der Anlage zu ersparen, wird nach Beendigung tier Arbeit eine inhibierende

Lösung /IV aus Surol und Inhibitor in die Wanne gefüllt und die Anlage mit Höchstgeschwindigkeit gelahren. um einen möglichst guten Spüleffekt /u erzielen. Die inhibierende Lösung bewirkt, daß die noch .ml den Bändern. Walzen usw. befindlichen Harzpartikel so weil inhibiert werden, dall keine Aus-Härtung des Harzes an diesen Teilen möglich ist.

Das in einem Arbeitsgang imprägnierte und entlüftete Laminat sollte eine Dicke von 4 bis 5 mm nicht überschreiten, um eine 711 starke exotherme Warmeentwicklung ebenso zu verhindern, wie das Ablaufen des Harzes an scnhechten I lachen, die mit dem impiiignierlen Laminat belegt wurden.

Die nach der erlindnngsgemäl.Wn Vorrichtung hergestellten getränkten Laserbahnen (Laminate) lassen sich /u Formkörpern. /. IJ. Platten. Profilen. Rohren. Behältern. Booten u. dgl. weiterverarbeiten.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung /um Imprägnieren von vor- ao iielertigtcn Faserbahnen, insbesondere Cilasfaseri\ihnen. mit flüssigem Kunstharz, bestehend aus einer Tränkwanne und zwei mit gleicher Cieschwindigkeit gemeinsam mit den Faserballen durch die Tränkwanne laufenden, endlosen durchlässigen Förderbändern und mindesten« einer nachgcschalleten Walze zum Abquetscher des überschüssigen Kunstharzes aus den zwiseher den Förderbändern liegenden Faserbahnen, d a (lurch gekennzeichnet, dali die Förder bänder (!.2) eine Stabgeflechtgurt-Struktur (17 haben, mittels über ihre ganze Breite wirkende! Zuhnwal7.cn (3. 4) angetrieben sind und zum zeitweiligen umdrucken der Förderbandstruk'ur ir die Faserbahnen nach dem Verlassen der Tränk /one gemeinsam mit den Faserhahnen unte mechanischem Zug über mindestens eine l'mlenk walze (II) geführt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. gekenn/eich net durch eine ν ei stellbare Halterung mindesten einer Umlenkwal/e (11) zur Finstellung eine gewünschten l'mlenkwinkels (\). vor/ugsweis. /wischen etwa H) und 90 .

   .V Vorrichtung nach den Ansprüchen I und Γ gekennzeichnet durch mindestens eine weitere, i fiegenumlenkung arbeitende Umlenkwalze (12)

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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