NO803889L - Fremgangsmaate og apparat for anvendelse ved fremstilling av stoepte produkter - Google Patents

Description

II ' IlDen foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte samt apparat for ved støping å fremstille produkter av forsterket harpiks, hvori forsterkningen generelt består av et tekstil-<1>materiale som i forhold til den påtenkte anvendelse av pro- : duktet kan ha en forhåndsbestemt form. j j - l I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes produkter av forsterket harpiks hvilke produkter er særpreget ved (særlig ved hensyn til mekanisk påkjenning),er jevn og konstant i i hver séksjon av det ferdige produkts stuktur.

i

Med dagens teknikk er det vanskelig å fremstille beholdere eller "cable bodies" (rør) med kompleks form som vil være til-fredsstillende for alle påkjenninger som oppstår som følge av bruk særlig msh.t. overtrykk som kan oppstå i slike tan-:ker eller beholdere. Ytterligere er det ikke mulig å frem- 1

i stille produkter med kompleks utseende, eksempel med deler i relieff eller ved forming med skjæring.

Med dagens teknikk for fremstilling av forsterkede produk-

ter med visse dimensjoner utføres normalt med atmosfæretrykk med det resultat at i enkelte tilfeller vil harpiksen ikke, som nødvendig, penetrere i hele.forsterkningens tykkelse. Denne ulempe unngås ved å fremstille<p>roduktene i autoklaver

i hvilke tilfeller produksjonen ikke er økonomisk og vil

være avhengig av størrelsen av det produkt som skal fremstilles og penetrering av harpiksen inn i tekstilforsterkningen oppnås heller ikke alltid, spesielt hvis forsterkningen er relativt tykk og/eller kompakt.

i-

■! Foreliggende oppfinnelse har til. hensikt å overkomme disse ulemper og begrensninger som ovenfor omtalt, samt andre å muliggjøre fremstilling både av forsterkede produkter så . som kar og lignende hvori en jevn struktur og tykkelse er nødvendig for å motstå belastningene Ainder drift såvel_som produkter med kompleks konfigurasjon såsom hodebeskyttelses-, anordninger, skjermer og "fairings" for kjøretøyer samt for generell industriell anvendelse. Kort sagt tilveiebringer oppfinnelsen produkter av forsterket harpiks med en jevn og homogen struktur i alle retninger hvorved unngås lokal av-flaking eller sprekking.

i Ved foreliggende fremgangsmåte unngås de ovenfornevnte og

andre ulemper og tilvéiebringer på en praktisk og rasjonell måte, og følgelig økonomisk, forsterkede harpiksstrukturer som er i stand til å motstå bruksbelastninger av alle typer.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe forsterkede harpiksstrukturer med kompleks form og hvor det er nødvendig å anvende former bestående av flere deler som kan være forbundet med hverandre i henhold til krav og som muliggjør at det erholdes produkter hvor sammenhengende overflater, spesielt synlige overflater som er kontinuerlig og glatte, dvs. er fri for ribber og andre feil som normalt er tilstede i produkter og som kan tilskrives foreningene av de forskjellige sammenhørende komponenter av en form. ,

Idet vesentlige er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen særpreget ved at en flytende harpiks som er tilstede i formen utsettes fra virkningen av en væske under trykk ved hjelp av en elastisk deformerbar overflate som virker i tillegg til selve harpiksen ogsa .som en.del av den forsterkende tekstil av produktet.

Avhengig av sluttproduktets egenskaper og egenskapene for

de anvendte materialer så er det påtenkt i henhold til oppfinnelsen å anvende^et fluidum under trykk ved en passende temperatur for tilførsel av varme til produktet under støpe-<:>•fasen.

Apparatet eller formen som anvendes for fremstilling av det

ovenfor beskrevne produkt og hvori to resiproserende bevegelige deler er forsynt med et komplementært formete overflater som gjengir negativt og positivt produktets form er særpreget ved at minst en av de to parter utgjøres av et element som er elatisk deformerbart ved hjelp av et trykkfluidum og som er anordnet mellom forsterkningsnettverket for produkter og den formete overflate av formens del. Hvis pro-

;duktet har utstående deler eller fordypninger kan det siste ' oppnåes ved hjelp av former hvori det formete element av j den bevegelige del av formen er forsynt (på motsatt sidenav den utstikkende'del) med en skyver som har en form som er komplementær til konturen av den utstikkende dels relieff og kontrollanordningerjfor å bringe en slik skyver i inngrep med forsterkhingsnettverket i formen for å presse forsterkningen mot konturen av den utstikkende del i formen.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger som viser visse utførelses-former av apparatet for anvendelse ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen: Fig. 1'og 2 viser skjematisk i tverrsnitt en utførelses form lav apparatet og formen under visse trinn i foreliggende fremgangsmåte Fig. 3 og 4 viser tverrsnitt av to forskjellige utførelses-former av formen.

I figurene 1 og 2 er vist formen bestående av en relativt ifiksert eller hunndel A forsynt med en fordypning Al som ine-'gativt gjengir formen av det forsterkede harpiksprodukt som skal fremstilles og en relativt bevegelig hanndel B. De . nevnte deler er på kjent måte festet til platene i en presse slik at disse kan føres sammen.

Den formete del Bl av hannelementet B inneholder et elastisk deformerbart element eller kammer C, hvis ytre overflate 'eller kontur i det vesentlige tilsvarer den indre konturen av utsparingen Al. Kammeret C er fremstilt av et egnet ela-, stisk materiale, . så som gummi eller en elastomer som er tilpasset for å motstå, ved siden av vanlige trykk også høye temperaturer, slik som beskrevet i det etterfølgende. -Kammeret Cl av kammeret C er forseglet ved hjelp av en krave C2' 'langs topp-periferien av den formede delen Bl.

En eller flere kanaler B2 er anordnet i hanndelen for tilknyt-.

t ning til en ikke vist kilde for trykkfluidum og forbundet med<I>en eller flere kammere B3 anordnet i den nedre part av den formede del Bl og som er lukket ved innerveggen av det elastiske kammer C. Fra hver av. kammerne B3 utgår spor B4 som avsluttes i nærheten av kraven C2.

Ved begynnelsen av foreliggende fremgangsmåte festes den , forsterkende armering D til enten en av de to deler av formen og i det viste tilfellet er armeringen (passende for-former) innført i hulerommet Al og passende fiksert til å gi en egnet strekkspenning. Den forsterkende armering D består på kjent måte av naturlige og/eller kunstige tekstilfibre såsom asbest, glass, bomull, acryl harpikser, polyamider etc. i form av for-formete feltede materialer eller i form av en tekstil, avhengig av kravene i hvert enkelt tilfelle. Fordelaktig utgjøres forsterkningen D av et antall lag som er lagt på hverandre til ønsket tykkelse. Avhengig av egenskapene for produktet som skal formes kan det anvendes en forsterkning bestående av et vevet eller nettlignende tekstil. I det viste tilfellet består den forsterkende armering av flere på hverandre lagte lag av tekstil som er forstrammet.

Formen vist i fig. 2 er identisk med den ifølge fig. 1 og 'dens deler ér identifisert med de samme henvisningssymboler som i fig. 1. Formen representerer en variant av utførelses-formen av fremgangsmåten som har til hensikt å oppnå produkter med en glatt overflate uten ribber, som vanligvis kan bemerkes i vanlige produkter og som skyldes sammenføyningen av en eller flere deler av formen, særlig av den faste del A.når denne består av et antall elementer av tre som kan skilles og forenes med hverandre for å tillate fjernelse av sluttproduktet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse elimineres denne ulempe ved at det i den faste del av formen A (bestående av som nevnt av et antall elementer som kan forenes og kombineres med hverandre) ved at det i hulerommet Al innføres et forings-element F bestående av et elastisk materiale, så som gummi. Elementet F er formet i henhold til det påtenkte produkt, hvorfor-'det vedhefter til veggene i hulerommet Al,' slik at det under støpefaseh og under påvirkning av trykk ikke dannes ribber eller feil i produktets overflate som følge av til-stedeværelse av forbindende overflate mellom de sammensatte elementer A3 som utgjør den nedre del A av formen.

Foringsélementet eller kappen F kan være fremstilt av et 1 egnet materiale på passende måte slik at det sikres konstant tykkelse og en fleksibel vedheftning til veggene i hulerommet Al. F.eks. kan kappen F erholdes ved å neddyppe formen som representerer de ytre konturer av sluttproduktet i en egnet latex eller harpiks oppløsning for å danne en foring av den ønskede tykkelse, som når den er fjernet fra formen utgjør kappen F. Denne kan før anvendelse på innersiden.ved passende behandling gjøres avstøpende mot harpiksen som anvendes ved i

støpnirigen av produktet slik at kappen kan anvendes på nytt for fremstilling av ytterligere produkter. Ellers kan den fleksible kappe F innarbeides på overflaten i den anvendte harpiks slik at den utgjør en elastisk overflatefilm som hefter til produktet.

Under henvisning til de ovenfor nevnte egenskaper i forhold 'til formene i henhold til fig. 1 og 2 er utførelsen av foreliggende fremgangsmåte åpenbar. Tekstilforsterkningen D; (fig. 1) alene eller kappen F og tekstilforsterkningen D (fig. 2) innføres i hulerommet Al. En flytende harpiks innføres i hulerommet på kjent måte, også ved innsprøytning og i det siste tilfellet når formen er lukket. Om nødvendig kan tekstilforsterkningen D festes til en del av formen slik at den holdes under strekk, hvilket kan forårsakes passende å deformere kammeret C og bibeholde denne deformasjon inntil etter injeksjon og konsolidering av harpiksen i hulerommet C. Når formen er lukket innføres trykkvæsken gjennom kanalen D2 inn'i kammeret C hvor trykkvæsken forårsaker kammeret C til å deformere, slik som vist i- fig. 2, og presse den^flytende harpiks inn i forsterkningens struktur og det hele mot veggen i hulerommet Al.

Når harpiksen injisert i formen er konsolidert avlastes tryk-

I

ket fra kammeret C og det ferdige produkt fjernes fra formen.' Det ovenfor nevnte må tas i betraktning i forbindelse med den etterfølgende beskrivelse under henvisning til figurene 3 og 4 .

Under henvisning til figurene 3 og 4 vil strukturen av den viste form bli beskrevet i forhold til foreliggende fremgangsmåte og hvor formen er påtenkt for•fremstilling av objekter med kompleks ".form, dvs. når produktet er forsynt med deler i relieff eller fordypninger. I det siste tilfellet består den nedre del A av formen av et antall sammenføybare elementer A3 (fig. 3) , mens dens:';øvre eller bevegbare del B på passende steder er forsynt med kammeret 10 hvori kan føres en skyver 12 som avsluttes med et formet hode 14 som har en form til-svarende den i de forsenkede deler A4 i hulerommet Al av formen.

Hver av skyverene 12 er forflyttbare i et styrt, lufttett forhold i de tilhørende kammere 10 hvori.de kan mates med.

et egnet fluidum gjennom føret 16 for innføring av trykkfluidumet i kammeret 10, eksempelvis luft eller olje under trykk.

I det sistnevnte tilfelle er det ikke utelukket at kammeret

10 mates med trykkfluidumet som innføres i kammeret C og hvilken innmatning kan kontrolleres ved hjelp av en egnet fordeler for å oppnå den ønskede støpesyklus, slik som beskrevet i det etterfølgende.

For utførelsesformen vist i fig. 4 er skyvene 12 ved hjelp

av ledd (12, 20, 22) forbundet med en kontrollstaV24 som på sin side er forbundet med en drivanordning eksempelvis en sylinder/stempelanordning for å presse de formede hoder 14 mot det elastiske kammer 4.. og derved mot tekstilforsterkningen D og hele kombinasjonen mot de fordypede deler A4. Igjen under henvisning til formen vist i fig. 4 kan den elastiske kappe F være innført i hulerommet Al for å unngå, dannel-se av ribber på overflaten av det ferdige produkt på de steder hvor tilstøtende deler av delelementene A3 som utgjør formen A møtes.

t I Under henvisning til de særpregede strukturer av de beskrevne former slik som vist i figurene 3 og 4 så er utførelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen slik som allerede beskrevet i forbindelse med formene vist i figurene 1 og 2.

Spesielt vil tekstilforsterkningen D innføres i toppdelen Bl eller inne i hulerommet Al i den nedre del, eventuelt kan

på forhånd om nødvendig være innført den elastiske foring F

.i hulerommet Al.

v

Deretter innføres den flytende harpiks G i hulerommet som dannes av tekstilforsterkningen D hvoretter formen lukkes Denne operasjon utføres slik at det i harpiksmassen G dannes en harpiksgradient som progressivt kan forøkes til en passende øvre verdi for i det minste å sette en del av tekstilforsterkningen D under spenning og forårsake at den flytende harpiks gradvis penetrerer og fullstendig opptas i forsterkningen D.'

Når formen er lukket vil hulerommet Al være praktisk tålt :lufttett og .et trykksfattig fluidum innføres gjénnom kanalen B2, og hvor fluidumet for tilfellet vist i fig. 3 først på-virker skyvene 12 og suksessivt forårsaker ekspansjon av

det elastiske kammer C.

Under henvisning til formen ifølge fig. 4 er det forutsatt

at operasjon finner sted på en lignende måte, dvs. at skyveren 12 aktiveres ved hjelp av staven 24 hvoretter kammeret C settes under trykk.

Det følger derfor at i begge tilfeller vil den flytende harpiks G presses og bringes til fullstendig jevnt og fullstendig å penetrere hele tykkelsen av forsterkningen D og danne et ytre formet lag som tilsvarer overflaten av de.t formede hulerom Al (fig. 4) eller kappen F i det tilfelle hvor denne er inneholdt i hulerommet.

Et..syntetisk forsterket harpiksprodukt med ønsket form er således efh61dt og hvori forsterkningen D er innarbeidet og innbakt i homogent i harpiksen og hvor minst en del av forsterkningen , vil erholdes under et passende trykk som også bibeholdes når harpiksen er konsolidert. På denne måte kan en meget.konstant struktur i produktet erholdes i alle dets snitt og hvor forsterkningen utvikler sin styrkefunksjon i alle de forskjellige snitt av selve produktet.

For å tilveiebringe forsterkede harpiksstrukturer med ønskede egenskaper, spesielt m.h.t. den anvendte harpikstype er det i hvert tilfelle ifølge oppfinnelsen påtenkt at støpingen kan utføres ved hjelp av varme. For dette formål kan varmekilden lokaliseres slik som kjent for de fleste støpeformer i den nedre del A

av selve formen. På en annen side kan det på en spesiell fordelaktig måte og i henhold til foreliggende oppfinnelse at varme>tilføres, i tillegg til bunndelen A av formen også

i formens øvre del B. I dette tilfelle kan varmen tilveiebringes ved å innføre i kammeret C et trykkfluidum av passende temperatur, eksempelvis damp eller olje kan innføres i kammeret ved et trykk som er passende for å deformere kammeret C og samtidig bevirke og sikre en konstant varmeoverføring også fra kammeret C, i tillegg til kammeret C også i den formede delen Bl. Åpenbart hvis støpebetingelsene for produktet krever det kan også et kjølefluidum innføres i det elastiske kammer C etter støping.

Ytterligere i henhold til utførelsen av foreliggende fremgangsmåte kan forsterkningen D,. hvilke'som helst type, initsielt festes til den formedé del Bl i"den øvre del av formen. Denne forsterkning kan være gjennomtrukket med harpikser for å sikre og bibeholde strukturen av de forskjellige tekstillag i.armeringen, spesielt i en forstrukken tilstand før de innarbeides i strukturen i det støpte produkt. Ytterligere vil penetrering av den flytende harpiks gjennom forsterkningen fremmes under åtøping.

For-formingsoperasjonen som oppnås ved hjelp \av formene :( ifølge figurene 3 og 4 kan utføres før innføring av den fly-- tende harpiks.i hulerommet Al i formen fordi' ".- som tidligere nevnt vil denne for-forming sikre at hvis av en eller annen grunn den øvre del B av formen beveges bort fra den nedre del<:>Avil forsterkningen D- i det vesentlige bibeholde dens bi-bragte form, spesielt hvis det tidligere er impregnert med eller forsynt med en harpiksforing. Etter den ovenfor nevnte for-forming innføres harpiksen G i formen og skyverene 12 kan holdes i sine posisjoner fordi den elastiske deformasjon av kammeret finner sted og er fullstendig.

Fra det som er angitt ovenfor vil hensiktene ifølge oppfinnel-sene være selvklare, dvs. at tilfredstillende produkter sett fra alle synspunkter, vil erholdes og at disse produkter er i stand til effektivt å motstå mekaniske belastninger .av betydelig grad i forhold til deres dimensjoner. Spesielt er det mulig å fremstille kontainere som er i stand til å motstå høye trykk idet beholderens vegger vil deformeres elastisk på en slik måte at når trykkvirkningen opphører vil de igjen gjenta deres opprinnelige form.

Modifikasjoner og varianter kan innføres spesielt for apparatet eller formen som anvendes for å utføre foreliggende fremgangsmåte, avhengig av de spesielle krav til den harpiks-forsterkede struktur som skal fremstilles i hvert tilfelle.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved støping av forsterkede harpiksprodukter i former hvori inneholdes forsterkende armering og harpiks karakterisert ved at flytende harpiks inn-: føres i formens hulerom og utsettes for virkningen av et trykkfluidum ved hjelp av en elastisk deformerbar overflate som virker på i det minste en del av forsterkningen i produktet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste en del av tekstilforsterkningen holdes under strekk inntil harpiksen størkner.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved å oppvarme eller avkjøle trykkfluidumet til en egnet temperatur for å varme eller avkjøle harpiksen under produktets støpefase.

4. Apparat, særlig en form for anvendelse ved utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1-3, omfattende to i forhold til hverandre bevegelige deler forsynt med komplementære former som gjengir negativt henholdsvis positivt formen av det ønskede sluttprodukt, karakterisert ved at minst en del (B) av de to deler (A og B) er forsynt med minst ett elastisk element (C) som er deformerbart ved et trykkfluidum og som er anordnet mellom forsterkningen (D) for produktet og den formede overflate (Bl) i formens del (B2).

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at et elatisk.deformerbart kammer (C) i det formete element (Bl) i den bevegelige del (B) av formen er forbundet med en kilde for et trykkfluidum.

6. Apparat ifølge kravene 4 eller 5, karakte r~i - sert ved at det elastiské deformefbare kammer (C) vedhefter i det minste delvis til den formede overflate (Bl) av den relativt bevegbare (B)del av formen.

'7. Apparat ifølge kravene 4-6, karakterisert ved minst ett oppsamlingskar (B3) i det formete element (Bl) av den bevegelige del, forbundet med en leder (B2) for trykkfluidumet og med et antall spor (B4) på overflaten av det formete element (Bl) for tilførsel av trykksatt fluidum i det vesentlige over hel'e overflaten av det elastiske kammer (C) .

8. Apparat ifølge kravene 4-7, karakterisert ved at det formete element(Bl) er forsynt med ledere for tilføring av et varmeoverføringsfluidum for å oppvarme eller avkjøle veggen i det elastiske kammer (C) for temperatur-overføring til harpiksen under-støpefasen for produktet.

9. Apparat ifølge kravene 4-8, for spesiell oppnåelse av produkter med utstikkende deler, karakterisert ved at det formete element (Bl) av den relativt bevegelige (B) del av formen ved minst en del av utstikningene (A4) er forsynt med en skyver 12 med en formet ende 14 som tilsvarer utseende av delen i relieff og kontrollanordninger (10-12) og (8-24) som i inngrep med skyveren presser forsterkningen (D) i formen mot den komplementære omkrets (A4) av den andre del (A) av formen.

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved et trykkammer (10) hvori glir i et lufttett forhold skyveren (12) og som er forbundet med en kilde for trykksatt fluidum (15) for å bevege skyveren.

11. Apparat ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at trykkammeret (10) for skyveren (12) er tilknyttet den samme trykkilde (B2) for det elastiske kammer (3) ved hjelp av elementet tilpasset for å forsinke etablering av trykk i det elastiske kammer slik at det går først: <:.> i inngrep med forsterkningen (D)i formen, den første skyver eller skyvere (12) og deretter med det elastiske kammer (C) .

12. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at skyveren (12) beveges i lederspor (12) i det for-' mete element (Bl) og er operativt forbundet ved hjelp av midler (18-20-22) med en styrestang (24) operativt forbundet med en motor for å aktivere skyveren eller skyverene før deformering av det elastiske kammer (C).