DE2010808C3

DE2010808C3 - Einrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Bahnen, Platten o.dgl., insbesondere aus faserverstärkten Kunstharzen o.dgl.

Info

Publication number: DE2010808C3
Application number: DE19702010808
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr. 4100 Duisburg Kannebley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-07
Filing date: 1970-03-07
Publication date: 1981-11-19
Also published as: GB1302829A; BE763846A; DE2010808B2; FR2081774A1; DE2010808A1; FR2081774B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Bahnen, Platten od. dgl., insbesondere aus faserverstärkten Kunstharzen od. dgl., wobei die auf eine untere Deckfolie aufgebrachte, im wesentlichen flüssige Kunstharzschicht mit Fasern oder Fäden in Wirrfaserstruktur bestreut wird und nach Unterlaufen mindestens einer Andruckwalze über einen Tisch, insbesondere einen Bandförderer, eine Rollenbahn od. dgl., zu dem Kalibrierungsspalt zweier Quetschwalzen gelangt, durch den sie gemeinsam mit von oben zugeführten, parallel nebeneinanderliegenden, an einem Ende festgehaltenen, ein Stück hinter dem Quetschwalzenpaar endenden Fäden aus zerreißfestem Werkstoff sowie mit einer diese Fäden überlagernden oberen Deckfolie hindurchlaufen.

Bei der Herstellung von verstärkten Kunstharzplatten kommt es insbesondere darauf an, eine durchgehende Sättigung mit einer Harzlösung ohne Verlagern oder Verschieben der Verteilung der Fasern bzw. Fäden in Wirrfaserstruktur zu gewährleisten, während die in den Zwischenräumen zwischen den Fasern oder Fäden und den inneren Teilen der Werkstoffbahn vorhandene Luft vollständig abgegeben und entfernt wird.

Zur Erzielung einer verschiebungsfreien Einlagerung der losen ungeordneten Fasern in die flüssige Kunstharzmasse sowie zur Unterstützung der Entlüftung der Werkstoffbahn sollen an einem ortsfesten Träger angebrachte endliche Fäden dienen, die in einer Mehrzahl parallel zur Bahn liegen und mit dieser durch

ίο den Kalibrierungsspalt der Quetschwalzen hindurchtreten. Theoretisch üben die einander parallelen Fäden einen Druck auf die Fasern der Werkstoffbahn aus, so daß diese sich nicht verschieben können, während überflüssige Harzlösung zusammen mit der darin noch

is verbliebenen geringen Luftmenge am Kalibrierungsspalt abgequetscht wird. Die Fäden üben jedoch nur dann auf die Unterlage einen gewissen Druck aus, wenn sie in irgendeiner Weise gespannt werden. Dies ist bei den bisher bekannten Vorrichtungen nicht ausreichend der Fall. Die Werkstoffbahn mit den auf ihr liegenden Einzelfäden wird gemäß einer herkömmlichen Ausführungsform der erwähnten Vorrichtung über einen ebenen Tränktisch geführt und läuft ohne die geringste Umlenkung durch den Kalibrierungsspalt des Quetschwalzenpaares hindurch. Hierbei erfolgt die Spannung der Fäden nur durch eine geringfügige Zugkraft, die durch die von den Quetschwalzen und der oberen Folienbahr auf die Fäden ausgeübte Gleitreibung entsteht.

Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Herstellung von faserverstärkten Kunstharzbahnen (DE-OS 18 07 664) wird die Werkstoffbahn mit den auf ihr liegenden parallelen Einzelfäden über einen nach oben gewölbten Tisch geführt und gelangt nach dieser Bogenführung zwischen ein Quetschwalzenpaar, dessen Walzen so angeordnet sind, daß ihre Achsen in einer radial zu der Bogenführung verlaufenden Ebene liegen. Aus dem Kalibrierungsspalt wird die Werkstoffbahn in waagerechter Ebene abgezogen. Obwohl bei dieser Anordnung die Berührungsfläche zwischen oberer Quetschwalze und Werkstoffbahn größer ist als bei der anderen erwähnten Vorrichtung, reicht auch hier der von den Fäden auf die Wirrfasern in der Kunstharzschicht ausgeübte Druck nicht aus, um eine absolut zufriedenstellende verschiebungsfreie Eindrückung der Fasern in die Harzschicht und deren vollkommene Entlüftung zu erzielen, vielmehr besteht die Gefahr, daß sich die Fäden gerade im entscheidenden Bereich vor dem Kalibrierwalzenspalt von dem Laminat abheben, da sie sich infolge der Abzugsrichtung um die obere Walze legen, während die untere Walze von der Materialbahn nur tangential berührt wird. Die Werkstoffbahn wird zwischen der letzten Führungswalze des Tränkbogens und dem Spalt zwischen den beiden praktisch übereinanderliegenden Quetschwalzen nicht unterstützt, so daß die Fäden an dieser kritischen Stelle einem Anpreßdruck von unten nicht unterliegen, der sie spannen und in die Kunstharzschicht hineindrücken könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Einrichtung der anfangs genannten Art die Fäden sowohl am Einlauf als auch am Auslauf des Kalibrierungsspaltes mit Hilfe der Quetschwalzen so zu spannen, daß die Wirksamkeit der bei der Herstellung der faserverstärkten Kunstharzbahn verwendeten endlichen Fäden zum Einlagern der fasern in die Kunstharzmasse wesentlich verbessert und erhöht wird.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die

Quetschwalzen hintereinander angeordnet sind, wobei die von der Werkstoffbahn berührte Umfläche der — in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn gesehen — hinteren Quetschwalze tiefer liegt als die von der Werkstoffbahn berührte Umfläche der vorderen Quetschwalze.

Die Hintereinanderanordnung der beiden Quetschwalzen und ihre höheiunäßige Versetzung zueinander führt dazu, daß die Fäden und das Laminat in einem großen Umschlingungswinkel um die Quetschwalzen verlaufen. Das Laminat und die Fäden werden über eine lange Strecke um die Walzen gezogen, wobei die Fäden durch die mehrfache Umlenkung in eine erheblich große Spannung gebracht werden und einen wirksamen Anpreßdruck auf die Fasern in der Kunstharzschicht ausüben können. Die durch die Umlenkung im Kalibrierungsspalt hervorgerufene Fadenspannung verhindert die Bildung eines Materialwulstes vor der Einlaufstelle und vermittelt einen innigen Zusammenhalt der Wirrfasern. Beide Faktoren gemeinsam tragen dazu bei, daß die Gefahr einer Zerstörung des Bahngefüges durch ungleichmäßig auftretende Kräfte gebannt ist, und daß die fertige Werkstoffbahn frei von Luftblasen und über die Oberfläche vorstehenden Faserteilen ist. Die Fasern werden nicht herausgedrückt. Ein weiterer Vorzug liegt darin, daß zur Verbesserung der Tränkung mit einem größeren Harzüberschuß gearbeitet werden kann, dessen Austrieb dann durch die Kalibrierwalzen ohne Gefahr eines Verschwimmens der Fasern erfolgt und zur Ausbildung eines Harzstaues vor dem Kalibrierspalt führt. Von Zeit zu Zeit wird der Überschuß in den Vorratsbehälter zuriickgepumpt.

Vorteilhaft ist die hintere Quetschwalze von einer oberen Ausgangsstellung, in der die von der Werkstoffbahn berührte Umfangsfläche der — in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn gesehen — hinteren Quetschwalze tiefer liegt als die von der Werkstoffbahn berührte Umfläche der vorderen Quetschwalze, in einem Winkelbereich von etwa 140° — bezogen auf eine durch die Mitte der vorderen Quetschwalze geführten Waagerechten — zu der letzteren versetzt angeordnet. Dadurch erhält man ein sehr weitgehendes Anliegen der Kunstharzbahn an die Umflächen der Quetschwalzen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die endlichen Fäden in der Berührungszone von Werkstoffbahn und vorderer Walze auf die Werkstoffbahn auftreffen. Durch diesen Vorgang wird ein unerwünschtes Anheben der Fäden zuverlässig vermieden. Es kann wenigstens eine der beiden Quetschwalzen angetrieben sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schema tisch dargestellt^

Die einzige Figur zeigt einen 1 isch, an dessen Ende sich das erfindungsgemäß angeordnete Quetschwalzenpaar befindet Die dargestellte Einrichtung arbeitet gemäß den angedeuteten Pfeilen.

Auf einem Tisch 1, der aus einer Rollenbahn, Bandförderern od. dgl. bestehen und wenigstens eine nach oben gewölbte Partie aufweisen kann, wird ein Laminat aus unterer Deckfolie 3, hitzehärtbarem, synthetischem, flüssigem Harz 4 und auf dieses aufgestreuten Fasern oder Fäden in ungeordneter wirrer Verteilung zu einem Kalibrierungsspalt 6 zwischen zwei Quetschwalzen 7 und 8 geführt. Von einem ortsfesten Träger 9, der vor dem Kalibrierungsspalt oberhalb der Werkstoffbahn 3,4,5 angeordnet ist, geht eine Vielzahl von einander parallelen Fäden 10 aus zerreißfestem und gegen das Kunstharz angriffsbeständigem Material aus. Diese Fäden 10 enden ein Stück hinter der — in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn gesehen — hinteren Quetschwalze 8. Gleichfalls von oben zugeführt wird eine Deckfolie 11 für das Laminat 3,4,5. Sowohl die Folie 3 als auch die Folie 11 werden nach Fertigstellung des Produktes von diesem abgezogen.

Die endlichen Fäden 10 haben die Aufgabe, die Wirrfasern 5 tief in die Kunstharzschicht 4 einzudrükken. Die für die Eindrückung der Wirrfasern erforderliche Spannung der Fäden 10 wird dadurch erreicht, daß die Walzen 7 und 8 zueinander höhenversetzt angeordnet sind und die Bahn vor und hinter dem Spalt 6 so geführt wird, daß eine S-förmige Umlenkung auftritt. Die ankommende und die abgehende Werkstoffbahn verlaufen in verschiedenen Ebenen, die jedoch einander im wesentlichen parallel sind, so daß die Berührungszone von Werkstoffbahn und vorderer Walze 7 etwa gleich der entsprechenden Zone von Werkstoffbahn und hinterer Walze 8 ist. Die Fäden 10 mit der Werkstoffbahn werden also gleichmäßig zweimal, und zwar mit entgegengesetztem Richtungssinn, umgelenkt und dadurch fest einmal gegen die vordere und einmal gegen die hintere Quetschwalze gezogen. Durch die Kraft, mit der die Materialbahn nach Verlassen der Kalibrierwalzen abgezogen wird, kann der Druck der Fäden auf die hintere Kalibrierwalze und damit die Spannung der Fäden reguliert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Bahnen, Platten od. dgl., insbesondere aus faserverstärkten Kunstharzen od. dgL, wobei die auf eine untere Deckfolie aufgebrachte, im wesentlichen flüssige Kunstharzschicht mit Fasern oder Fäden in Wirrfaserstruktur bestreut wird und nach Unterlaufen mindestens einer Andruckwalze über einen Tisch, insbesondere einen Bandförderer, eine Rollenbahn od. dgl., zu dem Kalibrierungsspalt zweier Quetschwalzen gelangt, durch den sie gemeinsam mit von oben zugeführten, parallel nebeneinanderliegenden, an einem Ende festgehaltenen, ein Stück hinter dem Quetschwalzenpaar endenden Fäden aus zerreißfestem Werkstoff sowie mit einer diese Fäden überlagernden oberen Deckfolie hindurchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschwalzen (7, 8) hintereinander angeordnet sind, wobei die von der Werkstoffbahn (3, 4, 5) berührte Umfläche der — in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn gesehen — hinteren Quetschwalze (8) tiefer liegt als die von der Werkstoffbahn (3,4,5) berührte Fläche der vorderen Quetschwalze (7).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Quetschwalze (8) von einer oberen Ausgangsstellung, in der die von der Werkstoffbahn (3,4,5) berührte Umfläche der - in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn gesehen — hinteren Quetschwalze (8) tiefer liegt als die von der Werkstoffbahn (3, 4, 5) berührte Umfläche der vorderen Quetschwalze (7), in einem Winkelbereich von etwa 140° — bezogen auf eine durch die Mitte der vorderen Quetschwalze (7) geführte Waagerechte — zu der vorderen Quetschwalze (7) versetzt angeordnet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die endlichen Fäden (10) in der Berührungszone von Werkstoffbahn (3,4, 5) und vorderer Walze (7) auf die Werkstoffbahn auftreffen.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Quetschwalzen (7,8) angetrieben ist.