DE1291474B - Process and spray gun for the production of layers and molded parts from fiber-reinforced thermosetting plastics - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 1 128 129 ist ein Verfahren -zur Herstellung von Schichten oder Formteilen wie Bootskörpern, Badewannen, Behältern oder Karosserieteilen aus faserverstärkten duroplastischen Kunststoffen durch Verspritzen von Fasern und einem kalthärtenden duroplastischen Kunststoff in zwei Komponenten, die vor ihrer Vermischung praktisch keine Härtungserscheinungen zeigen, wobei die Fasern in der Luft mit dem Kunststoff vermischt und in vermischtem Zustand auf eine Form aufgetragen werden. Hierbei werden der die Schnittfasern tragende Luftstrom und die Strörne der zerstäubten Kunststoffkomponenten so geführt, daß sie sich kurz über der Fläche, auf die sie aufgetragen werden sollen, kreuzen, um die Mischung zu erreichen. The subject of patent 1 128 129 is a method for production of layers or molded parts such as boat hulls, bathtubs, containers or body parts made of fiber-reinforced thermosetting plastics by spraying fibers and a cold-curing thermosetting plastic in two components that are in front of their Mixing show practically no signs of hardening, the fibers in the Air mixed with the plastic and applied to a mold in a mixed state will. This is where the air flow carrying the cut fibers and the currents the atomized plastic components so that they are just above the surface, on which they are to be applied, cross to achieve the mixture.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß die Güte der so hergestellten Schichten oder Formteile oft zu wünschen übrigläßt und die durch die Wahl der Kunststoffkomponenten vorgesehene Aushärtezeit nicht eingehalten wurde. Da es geschickten Bedienungsleuten der Spritzpistolen bei der Durchführung des Verfahrens häufiger gelang, die gewünschte Güte der hergestellten Schichten und Formteile zu erreichen, hatte sich die Meinung herausgebildet, daß die Durchführung des Verfahrens besondere Geschicklichkeit erfordere. In practice it has been shown that the quality of the Layers or molded parts often leave something to be desired and that is due to the choice of plastic components the intended curing time was not adhered to. Because there are skilled operators the spray guns in performing the procedure more often succeeded in achieving the desired result Achieving quality of the layers and molded parts produced was the opinion developed that the implementation of the process requires particular skill.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Ursache für eine unvollkommene Aushärtung eine schlechte Mischung der Kunststoffkomponenten ist. Die vollkommene Mischung wurde bisher nämlich von geschickten Bedienungsleuten der Spritzpistolen durch ständige, gleichmäßige Bewegung der Spritzpistole immer dann erreicht, wenn die Gestalt und die nicht zu unterschiedliche Dicke der Schicht oder des Formteils die nötige Bewegung der Spritzpistole zuließ. Um nun den Erfolg des Verfahrens von der Geschicklichkeit des das Verfahren durchführenden Bedienungsmannes der Spritzpistole und ebenso von der Gestalt und einer unterschiedlichen Dicke der Schicht oder des Formteils unabhängig zu machen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Verfahren, das Gegenstand des Patents 1 128 129 ist, dahingehend zu verbessern, daß die beiden Komponenten des Kunststoffes unmittelbar vor ihrer Zerstäubung zusammengeführt und beim Zerstäuben gemischt werden. The invention is based on the knowledge that the cause of imperfect curing poor mixing of the plastic components is. The perfect mix has so far been achieved by skilled operators the spray guns by constantly moving the spray gun evenly then achieved when the shape and the not too different thickness of the layer or the molding allowed the necessary movement of the spray gun. To success now the process depends on the skill of the operator performing the process of the spray gun and also of the shape and a different thickness of the To make the layer or the molded part independent, it is proposed according to the invention, to improve the process that is the subject of patent 1 128 129 to the effect that that the two components of the plastic are brought together immediately before they are atomized and mixed when atomizing.

Der Gegenstand des Hauptpatents wurde bereits durch den Gegenstand des Patents 1 214870 (Zusatz zum Patent 1 128 129) dahingehend ergänzt, daß zwecks besserer Mischung der Fasern mit dem Kunststoff die Zerstäubung des Kunststoffes in einem ringförmigen Schleier von durch Luft getragenen Schnittfasern erfolgt. Die erfindungsgemäße Zusammenführung der Kunststoffkomponenten unmittelbar vor dem Zerstäuben und deren Mischung beim Zerstäuben ist besonders wirkungsvoll, wenn gemäß dem Patent 1 214780 (Zusatz zum Patent 1 128 129) die Zerstäubung des Kunststoffes in einem ringförmigen Schleier von durch Luft getragene Schnittfasern erfolgt. The subject matter of the main patent was already through the subject matter of patent 1 214870 (addition to patent 1 128 129) to the effect that for the purpose better mixing of the fibers with the plastic the atomization of the plastic takes place in an annular veil of airborne cut fibers. The inventive merging of the plastic components immediately before Atomizing and mixing them when atomizing is particularly effective when in accordance with the patent 1 214780 (addition to patent 1 128 129) the atomization of the plastic takes place in an annular veil of airborne cut fibers.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Spritzpistole vorgeschlagen, die ein Kopfstück zum Verspritzen des Kunststoffes aufweist, das getrennte, für sich verschließbare Zuführkanäle für die Kunststoffkomponenten hat, die in einer Mischkammer münden, welche mit einer den Düsenaustritt bildenden Öffnung versehen ist, wobei diese Maßnahme als Ergänzung zu der im Patent 1214780 (Zusatz zum Patent ; 1 128 129) vorgeschlagenen Maßnahme getroffen werden kann, indem- also die Zerstäuberdüse im Inneren einer die Fasern ausstoßenden Ringdüse angeordnet ist. A spray gun is used to carry out the method according to the invention proposed which has a head piece for spraying the plastic that has separate, lockable feed channels for the plastic components, which open into a mixing chamber with an opening that forms the nozzle outlet is provided, this measure as a supplement to that in patent 1214780 (Additive to patent; 1 128 129) proposed measure can be taken by- therefore the atomizer nozzle is arranged in the interior of an annular nozzle which ejects the fibers is.

Wenn zur Zerstäubung des Kunststoffes Zerstäuberluft zur Anwendung kommt, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine über die Mischkammer gestülpte offene Kappe vorgesehen, die mit der Mischkammer eine ringförmige Zerstäuberluftkammer bildet, wobei die Kappe über der Mischkammeröffnung endet. If atomizing air is used to atomize the plastic comes, according to a further feature of the invention is a via the mixing chamber Everted open cap provided, which with the mixing chamber an annular atomizing air chamber forms, wherein the cap ends over the mixing chamber opening.

Die vorgesehene Zusammenführung der Kunststoffkomponenten in der Mischkammer der Spritzpistole könnte zur Verstopfung der Spritzpistole führen, wenn der Kunststoff in der Mischkammer aushärtet. Um dies zu vermeiden, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, die Zufuhrkanäle für die einzelnen Kunststoffkomponenten vor der Mischkammer über Luftkanäle mit der die Mischkammer umgebenden Zerstäuberluftkammer zu verbinden, so daß die etwas länger strömende Zerstäuberluft bei Unterbrechung der Kunststoffzufuhr den in der Mischkammer befindlichen Kunststoff noch ausblasen kann, Falls das Faserstrahlrohr die Kunststoffdüse nicht ganz umgibt, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine zusätzliche Luftdüse im Bereich der Mündung des Faserstrahlrohres vorgesehen sein, die für eine Ablenkung des zerstäubten Kunststoffes in den etwa halbringförmigen Faserstrahl und eine Durchwirbelung des zerstäubten Kunststoffes und der Fasern sorgt. The intended merging of the plastic components in the Mixing chamber of the spray gun could lead to clogging of the spray gun, if the plastic hardens in the mixing chamber. To avoid this, according to a Another feature of the invention provided, the supply channels for the individual plastic components in front of the mixing chamber via air ducts with the atomizing air chamber surrounding the mixing chamber to connect, so that the slightly longer flowing atomizing air with interruption the plastic feed still blow out the plastic in the mixing chamber can, If the fiber jet tube does not completely surround the plastic nozzle, according to Another feature of the invention is an additional air nozzle in the area of the mouth of the fiber jet pipe, which deflects the atomized plastic in the approximately semi-circular fiber jet and a swirling of the atomized Plastic and fibers.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen von Spritzpistolen nach der Erfindung dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie C-D in F i g. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 ein abgewandeltes Kopfstück der Spritzpistole nach den F i g. 1 und 2, F i g. 4 eine weitere Ausführung eines Faserstrahlrohres für die erfindungsgemäße Spritzpistole, Fig. 5 die perspektivische Ansicht der Mündung der Spritzpistole nach F i g. 4. In the drawing are embodiments of spray guns according to the Invention illustrated and explained below. It shows Fig. 1 a section the line C-D in FIG. 2, Fig. 2 shows a section along the line A-B in Fig. 1, Fig. 3 a modified head piece of the spray gun according to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 a further embodiment of a fiber jet pipe for the spray gun according to the invention, FIG. 5 shows the perspective view of the mouth of the spray gun according to FIG. 4th

Die Spritzpistole besteht aus einem Hauptstück 30 und einem Kopfstück 31, die durch eine Ankerstange 32 zusammengehalten sind. Das Hauptstück 30 ist mit Gewindebohrungen 33 und 34 für den Anschluß von Leitungen 3 und 4, welche die Kunststoffkomponenten führen, versehen. Die Gewindebohrungen 33 und 34 setzen sich fort in Kanälen 35 und 36, in deren Enden Rohrstücke 37 und 38 eingesetzt sind. The spray gun consists of a main piece 30 and a head piece 31, which are held together by an anchor rod 32. The main piece 30 is with Threaded bores 33 and 34 for the connection of lines 3 and 4, which the plastic components lead, provided. The threaded bores 33 and 34 continue in channels 35 and 36, in the ends of which pipe sections 37 and 38 are inserted.

Auf die Rohrstücke 37 und 38 sind Ventilstücke 39 und 40 aufgesetzt, die sich über eine Platte 41 gegen das Kopfstück 31 der Spritzpistole abstützen. Sitzflächen der Ventilstücke 39 und 40 bilden zusammen mit Ventilnadeln 43 und 44 die Ventile der Kunststoffkomponentenzuführungen. Stopfbüchsen 45 dichten den Austritt der Ventilnadeln 43 und 44 aus dem Hauptstück 30. Jede Ventilnadel ist mit einem Mitnehmer 46 verbunden. Im Schließsinne der Ventilnadeln 43 und 44 wirkt auf diese über die Mitnehmer 46 je eine Feder 47, die sich an einer an dem Hauptstück 30 befestigten Brücke 48 abstützen. Ein Kolben 50, der im Zylinderansatz 51 des Hauptstückes30 geführt ist, wirkt über seine Kolbenstange52 und einen auf dieser befestigten Mitnehmer 53 sowie ein Jochstück 49 auf die Mitnehmer 46 der Ventilnadeln 43, 44 ein. Der Zylinderansatz 51 ist durch einen Deckel 54 verschlossen. Der Deckel 54 ist mit einer Durchgangsbohrung für die Kolbenstange 52 versehen und dient einer Feder 55 als Stütze, die auf den Kolben 50 im Schließsinne der Ventilnadeln 43 und 44 wirkt. Um den Hub der Ventilnadeln 43 und 44 und damit die Größe des Austrittsspaltes an den Ventilstücken 39 und 40 einstellen zu können, sind Stellschrauben 56 in die Brücke 48 eingesetzt, die den Ventilnadeln 43 und 44 als Anschlag dienen.Valve pieces 39 and 40 are placed on the pipe sections 37 and 38, which are supported on a plate 41 against the head piece 31 of the spray gun. Together with valve needles 43 and 44, seat surfaces of valve pieces 39 and 40 form the valves of the plastic component feeders. Stuffing boxes 45 seal the outlet of the valve needles 43 and 44 from the main piece 30. Each valve needle is with a Driver 46 connected. The valve needles 43 and 44 act on them in the closing direction A spring 47 each via the driver 46, which is attached to one of the main piece 30 Support bridge 48. A piston 50, which is in the cylinder attachment 51 of the main piece 30 is guided, acts via its piston rod52 and a driver attached to it 53 and a yoke piece 49 on the drivers 46 of the valve needles 43, 44. Of the Cylinder attachment 51 is through a Cover 54 closed. The lid 54 is provided with a through hole for the piston rod 52 and serves one Spring 55 as a support, which on the piston 50 in the closing direction of the valve needles 43 and 44 works. About the stroke of the valve needles 43 and 44 and thus the size of the exit gap To be able to adjust the valve pieces 39 and 40, adjusting screws 56 are in the Bridge 48 used, which serve as a stop for the valve needles 43 and 44.

Eine Zerstäuberluftleitung 11 ist in die Gewindebohrung 60 des Hauptstückes 30 der Spritzpistole eingeschraubt. Die Gewindebohrung 60 setzt sich fort in einem durch ein Rohrstück 62 gebildeten Kanal 61. Das Rohrstück 62 ist mit seinem anderen Ende in ein Muffenstück 63 eingesetzt, das mit einer Gewindebohrung 64, einer Bohrung 65 und einer ringförmigen Eindrehung 66 versehen ist. In der Bohrung 65 sitzt die Platte 41, die mit mehreren Bohrungen 67 versehen ist. Die Eindrehung 66 bildet zusammen mit der Platte 41 einen Ringkanal, durch den die Zerstäuberluft zu den Bohrungen 67 in der Platte 41 gelangt. Eine in die Gewindebohrung 64 des Muffenstückes 63 eingeschraubte Kappe 68 bildet zusammen mit dem Kopfstück 31 der Spritzpistole eine ringförmige Zerstäuberluftkammer 1, wobei die Kappe 68 über der Mischkammeröffnung endet. Die Zerstäuberluft wird über den nicht dargestellten Abzughebel der Spritzpistole zum oder abgeschaltet. An atomizing air line 11 is in the threaded bore 60 of the main piece 30 screwed in the spray gun. The threaded hole 60 continues in one Channel 61 formed by a pipe section 62. The pipe section 62 is with its other End inserted into a socket piece 63, which with a threaded hole 64, a bore 65 and an annular recess 66 is provided. In the bore 65 sits Plate 41 which is provided with several bores 67. The recess 66 forms together with the plate 41 an annular channel through which the atomizing air to the Bores 67 in the plate 41 arrives. One in the threaded hole 64 of the socket piece 63 screwed-in cap 68 forms together with the head piece 31 of the spray gun an annular atomizing air chamber 1 with the cap 68 over the mixing chamber opening ends. The atomizing air is via the trigger lever, not shown, of the spray gun on or off.

Auf das Hauptstück 30 der Spritzpistole ist weiterhin ein doppelwandiges Faserstrahlrohr 70 aufgesetzt. On the main part 30 of the spray gun is still a double-walled Fiber jet pipe 70 attached.

Die Innenwand 70 a des Faserstrahirohres 70 sitzt zudem auf dem Muffenstück 63, während die Außenwand 70 b an der Mündung im Bereich der Kappe 68 für die Zerstäuberluftführung eingezogen ist, so daß der Faserstrom eingeschnürt und somit in den Sprühkegel der Kunststoffzerstäubung geleitet wird. Das Faserstrahlrohr 70 ist mit einem Stutzen 71 für den Anschluß einer Leitung 25 versehen. Ein nicht dargestelltes Faserschneidwerk, mit welchem die Spritzpistole durch die Leitung 25 verbunden ist, wird von dem nicht dargestellten Abzughebel der Spritzpistole und einem hiervon betätigten, ebenfalls nicht dargestellten Schalter zum und abgeschaltet, wobei ein Lüfter eher eingeschaltet und später ausgeschaltet wird als die Treibwalzen, die Messerwalze und die Gegendruckwalze, damit sich die geschnittenen Fasern nicht im Gehäuse der Schneidvorrichtung stauen.The inner wall 70 a of the fiber jet pipe 70 also sits on the socket piece 63, while the outer wall 70 b at the mouth in the area of the cap 68 for the atomizer air duct is drawn in, so that the fiber stream is constricted and thus in the spray cone of the Plastic atomization is conducted. The fiber jet pipe 70 is provided with a nozzle 71 for the connection of a line 25 is provided. A fiber cutter, not shown, with which the spray gun is connected by the line 25, is not of the illustrated trigger of the spray gun and one actuated by it, also Switches, not shown, switched on and off, with a fan rather switched on and is switched off later than the drive rollers, the knife roller and the counter-pressure roller, so that the cut fibers do not jam in the housing of the cutting device.

Da die miteinander vermischten Kunststoffkomponenten sehr bald nach ihrer Mischung aushärten, kann (s. F i g. 3) das Kopfstück 31 der Spritzpistole, das zwei Bohrungen 75 und 76 für die Kunststoffkomponenten aufweist, die in einer Mischkammer 77 enden, mit Stichbohrungen 78 versehen sein, durch die die Bohrungen 75 und 76 für die Kunststoffführung mit dem Zerstäuberluftkanal verbunden sind. Because the mixed together plastic components very soon after their mixture can harden (see Fig. 3) the head piece 31 of the spray gun, which has two bores 75 and 76 for the plastic components, which are in a Mixing chamber 77 end, be provided with branch bores 78 through which the bores 75 and 76 are connected to the atomizer air duct for the plastic guide.

Erfolgt bei Beendigung des Spritzvorganges das Schließen der Kunststoffleitungen eher als das Abschalten der Zerstäuberluft, so bläst die Zerstäuberluft durch die Stichbohrungen 78 die Bohrungen 75 und 76 und die Mischkammer 77 frei, so daß kein Kunststoff zurückbleibt, welcher in dem Kopfstück 31 der Spritzpistole aushärten und diese verstopfen könnte.The plastic lines are closed at the end of the spraying process rather than shutting off the atomizing air, the atomizing air blows through the Branch bores 78 the bores 75 and 76 and the mixing chamber 77 free, so that no Plastic remains, which harden in the head piece 31 of the spray gun and could clog it.

Das Faserstrahlrohr 80 nach den Fig. 4 und 5 weist abweichend von dem Faserstrahlrohr 70 der vorbeschriebenen Spritzpistole einen U-förmigen Austrittsquerschnitt 81 auf. Eine zusätzliche Luftdüse 82 kann vorgesehen werden, um den aus der Kunststoffdüse 83 austretenden zerstäubten Kunststoff in Richtung des Faserstromes abzulenken. Dadurch kann die Spritzpistole sehr kurz gehalten werden. The fiber jet pipe 80 according to FIGS. 4 and 5 differs from the fiber jet pipe 70 of the spray gun described above has a U-shaped outlet cross-section 81 on. An additional air nozzle 82 can be provided to remove the one from the plastic nozzle 83 to deflect emerging atomized plastic in the direction of the fiber flow. This allows the spray gun to be kept very short.

Die Zusatzluft kann noch Füll-oder Farbstoffe enthalten, die zusammen mit dem Kunststoff und den Fasern verspritzt werden.The additional air can also contain fillers or dyes, which together are sprayed with the plastic and the fibers.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Schichten oder Formteilen aus faserverstärkten duroplastischen Kunststoffen durch Verspritzen von Fasern und einem kalthärtenden duroplastischen Kunststoff in zwei Komponenten, die vor ihrer Vermischung praktisch keine Härtungserscheinungen zeigen, wobei die Fasern in der Luft mit dem Kunststoff vermischt und in vermischtem Zustand auf eine Form aufgespritzt werden, nach Patent 1 128 129, gegebenenfalls bei Zerstäubung der zwei Komponenten des Kunststoffes in einem ringförmigen Schleier von durch Luft getragenen Schnittfasern, nach Patent 1 124870 (Zusatz zum Patent 1128129), d adu r ch g ek ennz ei chnet, daß die beiden Komponenten des Kunststoffes unmittelbar vor ihrer Zerstäubung zusammengeführt und beim Zerstäuben gemischt werden. Claims: 1. A method for producing layers or Molded parts made of fiber-reinforced thermosetting plastics by spraying Fibers and a cold-curing thermosetting plastic in two components that before they are mixed, there are practically no signs of hardening, the fibers mixed in the air with the plastic and in the mixed state on a mold be sprayed on, according to patent 1,128,129, optionally with atomization of the two Components of the plastic in an annular veil of airborne Chopped fibers, according to patent 1 124870 (addition to patent 1128129), d adu r ch g ek ennz ei chnet that the two components of the plastic immediately before their Atomization are brought together and mixed when atomizing. 2. Spritzpistole zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gegebenenfalls mit einer die Fasern ausstoßenden Ringdüse nach Patent 1214870 (Zusatz zum Patent 1 128 129), dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Kopfstück (31, 83) zum Verspritzen des Kunststoffes aufweist, das getrennte, für sich verschließbare Zufuhrkanäle (75, 76) für die Kunststoffkomponenten hat, die in einer Mischkammer (77) münden, welche mit einer den Düsenaustritt bildenden Öffnung versehen ist. 2. Spray gun for performing the method according to claim 1, optionally with an annular nozzle according to patent 1214870 (addendum for patent 1 128 129), characterized in that it has a head piece (31, 83) for Has spraying of the plastic, the separate, for itself closable supply channels (75, 76) for the plastic components which open into a mixing chamber (77), which is provided with an opening forming the nozzle outlet. 3. Spritzpistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine über die Mischkammer (77) gestülpte offene Kappe (68) mit der Mischkammer (77)eine ringförmige Zerstäuberluftkammer (1) bildet, wobei die Kappe (68) über der Mischkammeröffnung endet. 3. Spray gun according to claim 2, characterized in that a over the mixing chamber (77) slipped open cap (68) with the mixing chamber (77) a forms annular atomizing air chamber (1), with the cap (68) over the mixing chamber opening ends. 4. Spritzpistole nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrkanäle (75, 76) für die einzelnen Kunststoffkomponenten vor der Mischkammer (77) über Luftkanäle (78) mit der die Mischkammer (77) umgebenden Zerstäuberluftkammer (1) verbunden sind (Fig.3). 4. Spray gun according to claim 2 or 3, characterized in that that the supply channels (75, 76) for the individual plastic components in front of the mixing chamber (77) via air channels (78) with the atomizing air chamber surrounding the mixing chamber (77) (1) are connected (Fig. 3). 5. Spritzpistole mit einer die Fasern ausstoßenden Ringdüse nach Patent 1 214870 (Zusatz zum Patent 1 128 129) oder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserstrahlrohr (80) das Kopfstück (31, 83) nur teilweise umschließt, wobei im Bereich der Mündung des Faserstrahlrohres (80) eine zusätzliche Luftdüse (82) zur Ablenkung des zerstäubten Kunststoffes in den etwa halbringförmigen Faserstrahl vorgesehen ist (F i g. 5). 5. Spray gun with a ring nozzle that ejects the fibers Patent 1 214870 (addition to patent 1 128 129) or according to one of claims 2 to 4, characterized in that the fiber jet pipe (80) the head piece (31, 83) only partially encloses, with a additional air nozzle (82) for deflecting the atomized plastic in the approx semicircular fiber beam is provided (Fig. 5).