SE430669B - Sett vid tillverkning av formkroppar av fiberarmerad plast samt anordning for anvendning vid sadan tillverkning - Google Patents

Description

8202744-2 med ett öververktyg, varvid eventuellt plastöverskott pressas ut ur formen. Formens täthet är härvid ej kritisk, vilket även möjliggör utnyttjandet av s.k. kompressionsformar, dvs. sådana vid vilka formdynan är utförd av ett flertal relativt varandra rörliga delar, vilka intar slutligt läge först under inverkan av det övre formverktyget. Då det finns ett överskott av plast- komposition har det ej någon avgörande inverkan, att viss del av denna pressas ut vid Övergångarna mellan de olika verk- tygsdelarna.

Utnyttjandet av våtarmering på det ovan beskrivna sät- tet medför emellertid bl.a. följande två väsentliga nackdelar; För det första blir arbetsmiljön mycket dålig, då vâtarme- ringen måste hanteras manuellt, varvid operatören utsättes för hälsovådliga gaser från plastkompositionen. Det torde vara mycket svårt och dyrbart att utforma en arbetsplats för till- lämpning av denna metod, som uppfyller uppställda krav på giftfri arbetsmiljö. För det andra blir produktiviteten för pressverktyget mycket låg, då inläggningen av armeringen krä- ver relativt långa stilleståndperioder hos pressen. Vidare kan det vara svårt att kunna inplacera armeringsmaterialet på exakt önskat sätt, då detta måste ske direkt i verktyget.

Detta är speciellt svårt vid tillverkning av produkter vars formgivning är sådan, att armeringsmaterialet ej enkelt kan förformas till enkla och lätthanterliga enheter.

Mot ovanstående bakgrund skulle det vara önskvärt att kunna arbeta med torrarmering, dvs. att inplacera armeringen i formdynan i torrt tillstånd och att tillföra plastkomposi- tionen till formrummet först sedan detta tillslutits med hjälp av det övre formverktyget. Detta skulle bl.a. innebära att plastkompositionen hela tiden kunde behållas i slutna ut- rymmen. Utnyttjandet av torrarmering kräver emellertid, att- formrummet kan tillslutas i det närmaste hermetiskt, då er- forderligt tryck annars ej kan uppnås i den till formrummet senare tillförda plastkompositionen. Speciellt svårt är det att uppnå erforderlig täthet vid en formdyna innefattande ett flertal relativt varandra rörliga delar, då en torrarmering blir relativt spretig, dvs. det sticker alltid ut trådar 82027l§11~2 3 eller fibrer, som kläms fast mellan verktygsdelarna och därvid försämrar tätningen mellan dessa. Detta är svårt att undvika, då armeringen i okomprimerat tillstånd, speciellt om den även innehåller fyllkroppar, kan ha en volym som är minst lika stor och ofta större än utrymmet i formverktyget, vilket medför att armeringen måste pressas ned i fördjupningen idetta. Den kommer därvid att anligga relativt hårt mot fördjupningens begräns- ningsväggar och att lätt pressas in i eventuellt förekommande skarvar mellan verktygsdelar.

Ett huvudändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt vid tillverkning av formkroppar enligt det inledningsvis angivna sättet, som med undanröjande av bl.a. ovan nämnda nackdelar nedger utnyttjandet av torrarmering även vid tillverkning av formkroppar med relativt komplicerad form och/eller höga krav på armeringens utförande, samt vilket med- ger en väsentligt ökad produktivitet hos en formningsutrust- ning.

Ovan nämnda mål uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att armeringsmaterialet inplaceras i formdynans fördjup- ning liggande i förberett läge i ett för nämmda fördjupning av- sett, tunnväggiqt foder, som efter en formningsoperation ut- tages och ersättes med ett likartat foder med ny ' armering.

Uppfinningen innebär således, att det torra armerings- materialet kan anordnas i enkelt utbytbara foder i en arbets- operation som är helt skild från formverktygets arbetscykel, och att ett sådant foder med förberedd armering mycket snabbt kan inplaceras i formningsverktyget inför varje formningsopera- tion. Med användning av ett foder enligt ovan kan torrarmering utnyttjas även för formkroppar med komplicerad form, som krä- ver formdynor uppbyggda av relativt varandra förskjutbara de- lar, då armeringen innesluts i fodret och därvid ej kan tränga in mellan verktygsdelarna och försämra tätningen. Då armerings- materialet kan inplaceras i nämnda foder på miljövänliga arbetsplatser och skilt från formningsverktyget är det enkelt att uppnå önskad placering och orientering av armerings- materialet.

Förutom den tidsbesparing som erhålles till följd av 82027Ms-2 den enkla inplaceringen av armeringsmaterialet i formningsverk- tyget, kan tiden för dettas arbetscykel ytterlrare reduceras, bl.a. till följd av att formkroppen kan uttagas ur verktyget alltjämt vilande i fodret, vilket innebär att plastkomposi- tionen ej behöver ha stelnat i samma utsträckning, som då formkroppen skall lyftas ut separat ur formdynans fördjupning.

Vidare kan såväl uppvärmningsmedium som kylmedium enkelt bringas att cirkulera omkring fodret vid början respektive slutet av en formningscykel, för att påskynda härdningen repsektive_avkylningen.

Vid en utföringsform av uppfinningen tillslutes form- kammaren först till en mot den ömfiefle formkroppen svarande volym, varefter plastkompositionen tillföres formkammaren under tryck. Alternativt kan emellertid plastkompositionen med fördel tillföras det i formkammaren inplacerade fodret innan kammaren helt tillslutits, varvid en tryckstegring i plastkompositionen åstadkommes genom minskning av formkam- marens volym till en mot den önskade formkroppen svarande volym. Fodret är lämpligen utfört av ett något flexibelt material, som medger att fodrets form anpassas till formen hos formkammaren, då plastkompositionen sättes under tryck.

Lämpligen bildas nämnda foder av en fördjupning hos en rela- tivt styv, enkelt hanterbar bricka.

Fodret utföres lämpligen med en till formen hos dynans fördjupning väl anpassad form, men det bör observeras, att formen hos formkroppen ej bestäms av fodret utan av for- men hos den utanför liggande formdynan. Fodret kan således ej jämställas med vid gjutningsförfaranden tidigare utnytt- jade flexibla formar, vilka utnyttjas för att underlätta ut- tagandet av den färdiga produkten. Denna typ av flexibla formar är ej användbara vid formning av produkter under tryck enligt föreliggande uppfinning. Givetvis medger flexibili- teten hos fodret även vid föreliggande uppfinning att den formade kroppen enkelt kan avlägsnas från fodret, då detta ej längre står under inverkan av krafter från formdynan.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan un- der hänvisning till den på bifogade ritningar schematiskt 82927144-2 L!! visade utföringsformen. V Fig. l visaretti form av en bricka utfört.foder för användning xád tillverkning av en tennisracket av den form som visas.

Fig. 2 är en sektion längs linjen A-A genom brickan enligt fig. l med inlagd armering. I Fig. 3-6 är sektioner längs linjen A-A genom brickan och en formningspress, i vilken brickan enligt fig. 2 är in- placerad.

Fig. 7 är ett snitt längs linjen A-A genom brickan enligt fig. l efter fullbordad formningsoperation.

I fig. l visas en bricka l av relativt styvt men ändå flexibelt plastmaterial, såsom polyeten, vilken bricka är för- sedd med en mot fördjupningen i en formdyna hos en formnings- utrustning avsedd fördjupning 2. I det visade fallet ärkrickan och tillhörande formverktyg avsett för tillverkning av en tennisracket 3, av den form som likaså visas i figuren.

Vid inplacering av brickan l på formdynan i formningsverk- tyget kommer fördjupningen 2 att mottagas i formdynans mot- svarande fördjupning och bilda ett foder för denna. Den som foder tjänande fördjupningen utföres med en form, som så nära som möjligt ansluter sig till formen hos fördjupningen i form- dynan. Materialet i brickan l skall emellertid vara så flexi- belt, att fodret 2 under inverkan av ett tryck noggrant kan ansluta sig till formen hos formdynans fördjupning. Brickan l eller fördjupningen 2 bestämmer således ej formen hos rac- keten 3, vilken funktion uteslutande utövas av yttre form- ningsverktyg.

Som angivits ovan medger en bricka enligt fig. l att önskad torrarmering kan anordnas (nedpressas) i urtag- ningen Z i en separat, arbetsmiljövänlig arbetsoperation.

Vid exempelvis tennisracketar är armeringen och även even- tuella fyllkroppar av avgörande betydelse för racketens egenskaper. Man måste utnyttja en armering med riktade fib- -rer och enligt fig. l har armeringen med inneslutna fyllkrop- par prefabricerats till en böjlig, slanglikande kropp 4, vars yttre skikt utgöres av en glasfiberstrumpa. Armeringen 8202744-2 4 har en volym som väl uppfyller fördjupningen 2, vartill den p.g.a. de inneslutna fyllkropparna blir relativt spänstig, dvs. det krävs en viss kraft för att bocka den till önskad form. Armeringen 4 måste således pressas ned i urtagningen 2 med ett lätt tryck. Om denna på motsvarande sätt skulle pres- sas ned direkt i ett verktyg med rörliga delar skulle täthets- problem uppkomma. För att höja styvheten hos racketen över något parti kan ytterligare armeringsremsor enkelt pressas ned mellan armeringskroppen 4 och fördjupningens 2 väggar. För tillverkning av racketar med olika vikt inbäddas fyllkroppar med varierande volym i armeringskroppen 4.

Tennisracketen enligt fig. l uppvisar ett runt racke- tens ram gående, försänkt.qfir 5 förskydd av senorna. För att kunna avlägsna en tennisracket med sådan form från en form- dyna krävs att denna är uppdelad i enheter, som kan röra sig relativt varandra.

I fig. 2 visas ett snitt längs linjen A-A i fig. l genom brickan l med inlagd armeringskropp 4. Armeringskroppen innefattar två längsgående fyllkroppar 14 av lämpligt material med låg vikt, vilka vardera är omgivna av ett individuellt armeringsskikt 6. Båda fyllkropparna l4är sedan tillsammans inneslutna i två ytterligare skikt 7 resp. 8 av armering, av vilka det yttre utgöres av den ovan nämnda glasfiberstrum- pan. 7 En armerings- och fyllkropp enligt ovan kan till- verkas som metervara i en separat arbetsoperation och inför en formningsoperation klippas av och pressas ned i fördjup- ningen 2 i en beskickningsbricka l, som sedan enkelt kan in- placeras i formningsverktyget som en enhet.

Fig. 3 visar schematiskt ett snitt enligt fig. 2 ge- nom brickan l med inlagd armeringskropp 4 och genom motsva- rande parti av ett formningsverktyg, i vilket brickan är in- placerad. För åstadkommande av spåret 5 hos tennisracketen enligt fig. l är formningsverktyget av s.k. kompressionstyp och innefattar en undre formdyna med en fördjupning, som bildas av ett flertal relativt varandra rörliga delar 9, 10 resp. ll, samt ett övre formverktyg 12. Brickan l med den i 82027144-2 7 fördjupningen 2 anordnade armeringskroppen 4 inplaceras först i underverktyget så att fördjupningen 2 bildar ett foder för motsvarande fördjupning i formdynan. Detta sker då dynans delar 9 och l0 hålles upplyfta med hjälp av fjädrar 13.

Delarna 9, l0 och ll är försedda med samverkande kil- ytor, som medför att vid nedpressning av delarna 9 och l0 med hjälp av det övre formverktyget 12, som tjänstgör som lock för formkammaren, mot verkan av fjädrarna 13, nämnda de- lar 9 och 10 förskjutes mot varandra. I det i fig. 3 visade läget har det övre formverktyget 12 just nått kontakt med formdynans delar 9 och 10. Vid verktygets 12 fortsatta rörel- se nedåt sammanpressas fodret 2 omkring armeringskroppen Ä till följd av delarnas 9 och 10 rörelse mot varandra.

I fig. 4 har det övre formverktyget 12 pressats ned ytterligareunder ned- och sammanpressmng av formdynans delar 9 och l0 till ett läge, i vilket, p.g.a. fjädrarnas 13 verkan, en tätande anliggning erhållits mellan brickan l och delarna 9, 10 resp. 12. I detta läge är således det av fodret 2 och det övre verktyget l2 definierade formrummet helt slutet, varför en plastkomposition kan tillföras nämnda utrymme ge- nom en ej visad anslutnig. Plastkompositionen måste tillföras under tillräckligt tryck för att väl fylla formrummet. När så har skett nedpressas det övre formverktyget 12 ytterligare en bit, såsom illustreras i fig. 5, varvid en väsentlig tryck- höjning i formrummet erhålles, vilket innebär att plastkom~ positionen utövar en sådan kraft på fodret 2, att detta intar en form helt överensstämmande med de omgivande formdelarna.

Det övre formverktyget 12 hålles kvar i det i fig. 5 visade, nedpressade läget under det att plastkompositionen stelnar åtminstone delvis till den av formdelarna bestämda formen. Därefter lyftes åter det övre formverktyget 12 upp från formdynan, varvid fjädrarna 13 pressar upp delarna 9 och 10, vilka därvid avlägsnas något från varandra, såsom visas i fig. 6. Sedan vefldyget 12 höjts ytterligare kan så- ledes brickan l med den i dennas fördjupning 2 vilande form- kroppen l5 enkelt avlägsnas från formdynan och placeras på lämplig lagringsplats för att låta plastkompositionen helt 82027l4h-2 8 stelna, se fig. 7. Därefter kan formkroppen enkelt avlägsnas från brickan p.g.a. dennas flexibilitet. Brickan kan således utföras såsom en enhet även vid formning av kroppar med underskurna partier. _ Som alternativ till den ovan beskrivna sekvensen kan verktyget först slutas helt till det i fig. 5 visade läget och plastkompositionen först därefter tillföras formrummet under sådant tryck, att erforderlig utfyllnad och utpressning av fodret 2 erhålles. Det tidigare beskrivna förfarandet föredrages emellertid och förutsättningen för detta är ut- nyttjandet av en insats enligt uppfinningen.

Tiden för ett formningsförlopp enligt ovan kan ned- kortas ytterligare vid utnyttjande av uppfinningen, genom att ett värmande fluidum, en gas- eller vätskeström, kan bringas passera mellan fodret 2 och delen ll hos formdynan i det i fig. 3 illustrerade läget, för uppvärmning av ytpar- tierna av plastkompositionen, vilket påskyndar härdnings- processen. På motsvarande sätt kan i läget enligt fig. 6 ett kylande fluidum; en gas- eller vätskeström, utnyttjas för avkylning av ytpartierna, vilket medför att produkten tidigare erhåller tillräcklig styvhet för att kunna uttagas ur formningspressen.

Brickan utföres lämpligen med mycket liten och kon- stant väggtjocklek, vilken är ringa i förhållande till form- kammarens minsta tvärsnittsdimension.

En annan mycket stor fördel med utnyttjandetav en bricka enligt uppfinningen är, att delningen mellan det övre formverktyget 12 och delverktygen 9 och 10, såsom visas i fig. 3-6, vid en produkt av det beskrivna slaget, kan ligga en bit in på produktens plana yta, vilket i hög grad för- enklar en senare bortslipning av eventuellt skägg som bil- das i skarven mellan nämnda verktygsdelar. Båda skarvarna kan vidare slipas i en och samma arbetsoperation.

En bricka enligt uppfinningen kan tillverkas rela- tivt billigt, då den ej behöver uppfylla samma krav som en formverktygsdel. Förutom av plast kan brickan även tillverkas av plåt eller annat material. Formen hos brickans fördjupning 82027Me-2 9 kan vara mer eller mindre anpassad till formen hos formverk- tygen i beroende av hur flexibelt materialet i brickan är.

Fastän detta ej har visats, är det även möjligt att utnyttja ett lock för brickan, som tillsluter fördjupningen hos denna.

Förutom för tennisracketar kan tekniken enligt före- liggande uppfinning givetvis även tillämpas vid tillverkning av varje annan typ av formkropp, speciellt sådana med kompli- cerad form och där inplaceringen av armeringen är mycket kri- tisk. Brickor enligt uppfinningen kan givetvis förutom vid anordningar av det på ritningen illustrerade slaget även ut- nyttjas vid andra typer av formverktyg, exempelvis en okom- plicerad, tvådelad form. Brickan ger även här den stora för- delen, att inplaceringen av armeringsmaterialet kan ske i en separat, från pressen helt åtskild arbetsoperation, vilket ger en betydande tidsvinst samt förbättrar möjligheterna till uppnående av bästa möjliga resultat. Uppfinningen kan vidare tillämpas vid såväl varmformning som kallformning och obero- ende av armeringskroppens uppbyggnad.

Claims (10)

82027414-2 10 Patentkrav

1. l. Sätt vid tillverkning av formkroppar av fiberarmerad plast, vid vilket fibröst armeringsmaterial ünflaceras i en fördjupning i en av en eller flera delar bestående formdyna, vilken fördjupning för bildande av en formkammare tillslutes medelst ett relativt formdynan rörligt formlock, varefter en stelnande plastkomposition i flytande form införes i formkam- maren och i denna utsättes för ett sådant tryck att en vä- sentligen fullständig utfyllnad av formkammaren erhålles, vilken kammare därefter hålles tillsluten till dess att plastkompositionen åtminstone delvis stelnat, k ä n nie- t e c k n a t av att armeringsmaterialet inplaceras i form- dynans fördjupning liggande i förberett läge i ett för nämn- da fördjupning avsett, tunnväggigt foder, som efter en form- ningsoperation uttages och ersättes med ett likartat foder med ny armering.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att formkammaren först slutes till en mot den önskade formkroppen svarande volym och att plastkompositionen sedan tillföres formkammaren under tryck.

3. Sätt enligt krav l, k ä.n n e t e c k n a t av att plastkompositionen tillföres det i formkammaren inplacerade fodret innan kammaren helt tillslutits och att en trycksteg- ring i plastkompositionen åstadkommes genom minskning av formkammarens volym till en mot den önskade formkroppen sva- rande volym.

4. Sätt enligt något av krav l-3, k ä n n e t e c k n a t avaüzbdretsform noggrant anpassas till formen hos formkamma- ren, då plastkompositionen sättes under tryck.

5. Sätt enligt något av krav l-4, k ä n n e t e c k- n a t av att ett varmt och/eller kallt fluidum bringas om- spola åtminstone en del av fodret vid början respektive slu- tet av formningsperioden, för att påskynda härdningen respek- tive avkylningen av plastkompositionen.

6. Sätt enligt något av krav l-5, k ä n n e t e c k- n a t av att formkroppen avlägsnas från formdynan alltjämt 8202744-2 ll liggande i det utbytbara fodret.

7. Anordning för användning vid tillverkning av formkrop- par av fiberarmerad plast under utnyttjande av en av en eller flera delar bestående formdyna (9, 10, ll), som är försedd med en för mottagande av fibröst armeringsmaterial avsedd för- djupning, vilken för bildande av en formkammare är tillslut- har medelst ett relativt formdynan rörligt formlock (l2), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett utbytbart, för formdynans fördjupning avsett, tunnväggigt foder (l, 2), i vilket det i en formkropp (15) ingående armeringsmaterialet (4) kan anordnas i förväg för att tillsammans med fodret in- placerasi.formdynans fördjupning.

8. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att fodret (l, 2) är utfört av flexibelt material, så att dettas form noga ansluter sig till formen hos formkammaren, då plastkompositionen sättes under tryck.

9. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda foder bildas av en fördjupning (2) hos en relativt styv, enkelt hanterbar bricka (1).

10. Anordning enligt något av krav 6-8, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda foder (2) har en form som väl ansluter sig till formen hos dynans fördjupning.