SE519536C2 - Sätt och anordning för framställning av kompositmaterial och limmade plåtartiklar - Google Patents

Description

5192556 stödbalkar mot likaledes fardigforrnade men ej sluthärdade täckplåtar. Den däri beskrivna metoden bygger på ett utnyttjande av mellanlägg i form av värmebeständiga flexibla gumrnimattor som arrangeras som tryckpressfórdelare mellan vakuumbagen och de olika mot varandra på önskat sätt arrangerade paneldelama.

Ytterligare ett sätt att utnyttja gummimaterial som tryckfórdelare mellan en vakuurnbag och flera olika kompositdetalj er som skall sarnrnanfogas och som har sådana yttre former att det är svårt att erhålla en önskad tryckfördelning över alla kritiska ytor med enbart en vakuumbag av standardutförande finns beskrivet i US 4,75 5,341. Enligt den däri beskrivna metoden täcks de aktuella kompositdetalj erna av en friflytande mängd partikelfonnigt silikongurnmi som i sin tur täcks av en konventionell vakuumbag som alltså kommer att belasta silikongunnnipartiklama som i sin tur sprider tryckbelasmingen till kompositdetalj emas samtliga delytor.

Som redan antyddes inledningsvis är det svårt att enligt bagmetoden med god måttnoggrannhet framställ sådana invändiga höm som av tillverkningstekniska skäl måste vändas mot bagen under tillverkningen. Ett sätt att lösa detta problem finns beskrivet i US 5,01 5, l 68. Den däri beskrivna metoden bygger på att speciella kalibreringsdelar som definierar de aktuella hömens innermått innermåtten anbringas på vakuurnbagens utsida för att med bagen som mellanlägg precisera de aktuella måtten. En stor nackdel med denna metod är att de speciella kalibreringsdelarna måste kunna ges mycket väldefinierade slutlägen vilket i sin tur innebär ett behov av att det skall finnas speciella fastspänriingsorgan för kalibreringsdelama och detta ger sammantaget en rätt komplicerad anordning.

Föreliggande uppfinning erbjuder nu dels en generell möjlighet att i samband med bagmetodiken växla upp presstrycket mot de under härdning i bagen befintliga detaljema dels ett sätt att med utgångspunkt från samma grundide framställa invändiga höm med hög måttnoggrannhet. Uppfinningen kan utnyttjas antingen tillsammans med en autoklavbehandlig, varvid det går att öka presstrycket markant, eller för att ersätta en idag konventionell autoklavbehandling. eftersom autoklavbehandlingen ofta är en flaskhals i framställningsprocessen så är troligen möjligheten att åtminstone under vissa betingelser kunna utesluta en tidigare nödvändig autoklavbehandling den viktigaste vinsten med uppfmningen.

Grundprincipen för uppfinningen är nu att man skapar en större yta som belastas av det omgivande lufttrycket än den materialyta som skall tryckbehandlas och att det sammanlagda trycket mot denna större yta fördelas över den yta som skall tryckbehandlas. Vad som krävs för att utöva uppfinningen är sålunda en rörlig verktygsdel med en större mot bagens insida vänd första yta, en andra åt motsatt håll vänd mindre yta som anbringas mot det som skall tryckbehandlas samt alltså vakuumbagen som skall täcka hela verktygsdelen.

Sammanfattningsvis kan uppfinningen sålunda anses bygga på att atmosfärstryckets inverkan på en större yta fördelas till den mindre ytan på den produkt som man avser att tillverka. Den tryckökning, som man på detta sätt kan utsätta den produkt för, som man har under tillverkning kommer alltså att vara proportionell mot skillnadema i dessa bägge areor. För att det skall vara möjligt att utöva uppfinningen måste alltså såväl den större som den mindre ytan, som lämpligen utgörs av de bägge motstående sidorna av en presskropp, vara anordnade inom den volym som begränsas av den vid grundmetoden utnyttjade bagen och i vilken trycket sänkts genom utpumpning av lufi.

I uppfinningen ingår även en variant som gör det möjligt att vinkla tryckbelastningen i sidled med hjälp av ett kilformat organ som av en tryckyta tvingas i det påverkande tryckets huvudriktning för att samtidigt genom sin kilverkan tvinga därtill anpassade inre formelement i sidled bort från kilens rörelseriktning. Denna senare variant på uppfinningen är synnerligen väl lärnpad för framställning av måttnoggranna innerhöm i och med att de rörliga inre forrnelementen kan användas för att tvinga ett behandlat gods till tät anliggning med sina ytterflanker mot fasta yttre formelement. De rörliga inre formelementen kommer enlig denna metod alltså att definiera den färdiga produktens innerhöm medan de fasta yttre foimelementen kommer att definiera samma produktdelars ytterhöm.

Uppfinriingen har närmare definierats i de efterföljande patentkraven och den skall nu endast något ytterliggare beskrivas i samband med bifogade figurer.

Av dessa visar Fig. l en snittad snedproj ektion av en anordning för utövande av grunduppfinningen medan Fig. 2 ger bakgrunden till ett räkneexempel över vilka vinster uppfinningen ger och Fig. 3 visar en snittad snedproj ektion av en utveckling av uppfinningen medan Fig. 4 och 5 hänför sig till ett räkneexempel baserat på anordningen enligt Fig. 3. 519 556 Éflßfßï 4 . _ Den på F ig.1 visade generella anordningen för att utöva uppfinningen innefattar en första verktygsdel 1 i form av ett mothåll, en relativt mothållet 1 rörlig andra verktygsdel 2 som uppvisar en centralt anordnad stöddel 3 samt två åt vardera sidan om stöddelen utstickande sidodelar 4 resp. 5 vilka var och en avslutas med en stoppkant 6 resp.7 . Stöddelen 3 är anpassad till den kompositdetalj eller limmade detalj 8 vars olika skikt skall bindas samman genom att dessa mellanliggande bindemedelsskikt härdas under tryck mellan verktygsdelarna.

Stödklackarna 6 och 7 har som enda uppgift att verktygsdelen 2 inte kantrar då ett tryck P1 läggs på verktygsdelens 2 överyta. Eftersom det nu aktuella exemplet avser en variant på den redan beskrivna bagrnetoden åstadkommes detta tryck genom att hela verktygsuppställningen inneslutes i en gastät bag 9 varefier luften pumpas ut ur bagen 9. Den sammanlagda area som nu kommer att påverkas av atmosfarstrycket utgörs av den sammanlagda arean motsvarande stödytan 3 samt ytan av de bägge sidodelarna 4 och 5. Detaljen 8 kommer då att belastas av hela trycket P1 vilket innebär att komprimeringen av detalj en 8 har växlats upp eftersom den av lufitrycket belastade arean 4+5+3 avsevärt överstiger arean 3.

Om man förutsätter att såväl verktygets bägge delar 1 och 2 har längden L kan följ ande matematiska samband uppställas med utgångspunkt från de på F ig. 2 angivna generella beteckningar-na.

Om b1=4b2 och L1=L2 medan P1xb1xL1=P2xb2xL2 såblir P1 xb1 =P2 x%xb1 vilketger P2 =4xP1 Fig. 3-5 illustrerar en variant på uppfinningen där man inte enbart utnyttjar möjligheten att växla upp belastningen dvs kompressionen utan dessutom växlar ut kompressionen i sidled så att det även blir möjligt att tillverka innerhörn med mycket god precision. Vi denna variant utnyttjas en första verktygsdel 10 utformad med ett spår 11 avpassat för ytterkonturema på en önskad U-balk. I detta spår har man sedan anordnad utgångsmaterialet 12 för den önskade U-balken. Inne i detta U-balksmaterial 12 har sedan två spegelvänt utformade formelement 13 och 14 anordnats. Forrnelementens mot materialet 12 vända yttersidor 15 resp. 16 är avsedda att definiera U-balkens inre form medan deras mot 519 556 .w - 5 varandra vända kantsidor 17 resp. 18 är snedställda relativt delningslinj en dem emellan.

Nedförd mellan dessa sneda kantsidor 17 resp. 18 är sedan ett kilelement 19 anordnat.

Kilelementet 19 är vidare fast förbundet med tryckbelastningsarea 20. Hela anordningen är vidare införd i en bag 21 av tidigare diskuterad typ ur vilken luften pumpas ur varvid atmosfárstrycket belastar arean 20 som driver kilen 19 ner mellan formdelarna 13 resp. 14 varvid dessa kommer att pressas såväl ner mot spårets ll botten som ut mot dess sidokanter varvid alltså materialet 12 komprimeras och ges önskad slutgiltig form. Som framgår av figuren har även formelementen 13 och 14 egna belastningsareor 22 resp. 23 som påverkas av atmosfarstrycket och pressar dessa delar ned i spåret 11 För den på Fig.3 illustrerade anordningen kan man sedan ställa upp nedanstående generella samband.

Om delarna 13,19 och 14 anses utgöra en enhet gäller det på Fig. 4 visade läget där alltså F; = P3 x b; x L; medan P4 = P4 x bi x L; varvid med L3 avses verktygets och den framställda produktens längd och en jämnvikt ger F3-F4 :Û P3 XbgXLg -P4 Xb4XL3 :O P4 :P3 Xbg 2b4 varvid om b; = 3 xb4 vilket ger P4 :P3 X3b4íb4 =3P3 Medan man om man istället anser 19 rörlig relativt 13 och 14 får följande samband .

A5 = b 3 x L; FS =P5 x A5 Fó = P6 x Arg vilket ger F5- = 2 x P6 cos oc Fó = F5 : 2 cos oc vilket ger Få 00 då oc 90°

Claims (9)

5196556 Patentkrav

1. Sätt att, vid framstälhiing av flerskiktiga produkter såsom kompositer och limmade flerskiktiga plåtprodukter (8) etc enligt den sk bagmetodiken, innebärande att flera olika materialskikt förenas med varandra till en enhet via polymera bindemedelskikt, medan hela den enhet som utgörs av samtliga materialskikt inne i en relativt den omgivande atmosfären trycksänkt gasogenomsläpplig bag (9,2l) utsättes för den omgivande atmosfärens sammanlagda komprimerande tryck medan de olika skikten förenas till en enhetlig produkt, öka nämnda på den blivande produkten verkande komprimerande tryck utöver normalt atmosfárstryck kännetecknat därav att det mot nämnda bags (9,2l) utsida verkande atmosfärstrycket tas upp som en sammanlagd tryckbelastning av en första materialyta, som är större än ytan på den flerskiktiga produkt vars mellanliggande bindemedelsskikt skall bringas att binda samman angränsande materialskikt och varvid nämnda första materialyta utformas som en enhet med en andra i motsatt riktning vänd materialyta (3+4+5) som utnyttjas för att överföra nämnda sammanlagda tryckbelastning till den flerskiktiga produkt, som skall framställas och komprimera denna mellan sig och ett fast mothåll (1).

2. Sätt enligt krav 1 kännetecknat därav att nämnda sammanlagda tryckbelastning utnyttjas för att komprimera den flerskiktiga produkt som skall framställas mellan nänmda andra materialyta och ett fast mothåll (1).

3. Sätt enligt krav 2 kännetecknat därav att den sammanlagda på den första materialytan uppsamlade tryckbelastningen genom utnyttjande av kilverkan (17,l 8,19) mellan en med densamma förbundet och därav axiellt förskjutet organ (19) och övriga därmed samverkande organ fördelas i flera riktningar.

4. Sätt enligt krav 3 kännetecknat därav att åtminstone delar av nämnda sammanlagda tryckbelastning genom utnyttjande av kilverkan mellan åtminstone en relativt nänmda första materialyta snedställd första glidyta och en till denna anpassad andra glidyta växlas ut i minst en andra riktning som bildar en vinkel med nämnda första materialyta. 519 536 7

5. Anordning för att i enlighet med sättet enligt endera av kraven 1-4 vid framställning av flerskiktiga produkter såsom kompositer och limmade flerskiktiga plåtprodukter enligt den sk bagrnetodiken, innebärande att flera olika materialskikt förenas med varandra till en enhet via polymera bindemedelskikt, medan hela den enhet som utgörs av samtliga materialskikt inne i en relativt den omgivande atmosfären trycksänkt gasogenomsläpplig bag (9,21) utsättes för den omgivande atmosfarcns sammanlagda komprimerande tryck medan de olika skikten förenas till en enhetlig produkt, kännetecknad därav att den innefattar för det forsta ett mothåll (1) på vilket den produkt som skall tillverkas kan placeras, för det andra en relativt mothållet fritt rörligt anordningsbar presskropp (3,4,5) som uppvisar en bort från mothåll vänd materialyta eller belastningsarea som är större än arean på den produkt (8) som skall framställas samt en mot mothållet vänd till den produkt som skall tillverkas anpassad andra materialyta och varvid hela presskroppen samt den produkt som skall framställas är anordnade inom den gasogenomsläppliga bagens trycksänkta volym.

6. Anordning enligt krav 5 kännetecknad därav att presskroppens (3,4,5) andra mot den produkt som skall framställas vända andra materialyta utformats centralt med belastningsareans överskottsarea jämnt fördelad omkring densamma.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6 kännetecknad därav att nämnda presskropp är utformad med ett från dess andra materialyta i riktning bort från densamma utstickande kilforrnat organ (19) eller kam avsedd att samverka med på vardera sidan därom anordningsbara, av den kilfonniga organ (19) då denna förskjutes mot den aktuella produkten, tvärs kammens rörelseriktning fórskjutbara formelement(13,14).

8. Anordning enligt krav 7 kännetecknat därav att nämnda mothåll (10) kompletteras med relativt nämnda formelement motriktade mothåll.

9. Anordning enligt laav 8 kännetecknad därav att mothållet (10) är utformat med ett spår (11) som definierar ytterkonturen på en önskad produkt, t ex en U-balk, medan nämnda formelement (l3,14) är utformade så att de med ett spel motsvarande den önskade produktens (1 5)materialtjock1ek passar i nämnda spår där deras mot mothållet vända kantsidor definierar den önskade produktens irmerkonturer och varvid nämnda kilformiga organ (19) eller kam är utfonnad att kunna pressas ner mellan formelementen (1 3,14) för att genom samverkan med i dessa utformade snedställda ytor (17,18) pressa dessa utåt och nedåt i mothållets spår.