DE1214870B

DE1214870B - Process and spray gun for the production of layers and molded parts from fiber-reinforced thermosetting plastics

Info

Publication number: DE1214870B
Application number: DEH27866A
Authority: DE
Inventors: Hugo Hanusch
Original assignee: AUST; M A S KUNSTSTOFFMASCHINEN GES; Schuettler & Co
Current assignee: AUST; M A S KUNSTSTOFFMASCHINEN GES; Schuettler & Co
Priority date: 1956-08-16
Filing date: 1956-08-16
Publication date: 1966-04-21

Description

Verfahren und Spritzpistole zur Herstellung von Schichten und Formteilen aus faserverstärkten duroplastischen Kunststoffen Zusatz zur Anmeldung: P 14903 X/39 a5 -Auslegeschrift 1 128 129 Gegenstand der Hauptpatentanmeldung P 14903 X/39 a5 (deutsche Auslegeschrift 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 einet 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 Ströme der zerstäubten Kunststoffkomponenten so geführt, daß sie sich kurz über der Fläche, auf die sie aufgetragen werden sollen, kreuzen, um eine Mischung zu erreichen.Process and spray gun for the production of layers and molded parts Made of fiber-reinforced thermosetting plastics Addition to registration: P 14903 X / 39 a5-Auslegeschrift 1 128 129 subject of the main patent application P 14903 X / 39 a5 (German Auslegeschrift 1 128 129) is a method for producing layers or molded parts such as boat hulls, bathtubs, containers or body parts fiber-reinforced thermosetting plastics by spraying fibers and unity Cold-curing thermosetting plastic in two components, which are prior to their mixing show practically no hardening, the fibers in the air with the Plastic can be mixed and applied to a mold in the mixed state. Here, the air stream carrying the cut fibers and the streams of the atomized Plastic components guided so that they are just above the surface on which they are located should be applied, cross to achieve a 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 die auftretenden Mißerfolge eine unvollkommene Mischung der Fasern und des Kunststoffes 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 Formteiles 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 der Patentanmeldung P 14903 X/39 a7 (deutsche Auslegeschrift 1128129) ist, dahingehend zu verbessern, daß die Zerstäubung der beiden Kunststoffkomponenten in einem ringförmigen Schleier von durch Luft getragenen Schnittfasern erfolgt. The invention is based on the knowledge that the cause of the failures that occur are an imperfect mixing of the fibers and the plastic 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, the process, which is the subject of patent application P 14903 X / 39 a7 (German Auslegeschrift 1128129) is to be improved to the effect that the atomization of the two plastic components takes place in an annular veil of airborne cut fibers.

Damit wird zunächst eine bessere Mischung der Kunststoffkomponenten sichergestellt, da kein trennender Faserschleier vorhanden ist, der die Mischung der Kunststoffkomponenten verhindern könnte. Da zudem die Zerstäubung des Kunststoffes unter großem Druck erfolgt, werden die Kunststofftröpfchen mit großer Wucht fortgeschleudert, so daß sie in den Faserschleier eindringen und auch eine gute Mischung der Fasern mit dem Kunststoff bewirken. This initially results in a better mixture of the plastic components ensured, since there is no separating veil of fibers that would break the mixture which could prevent plastic components. There also the atomization of the plastic takes place under great pressure, the plastic droplets are thrown away with great force, so that they penetrate the fiber veil and also a good mixture of fibers effect with the plastic.

Eine Spritzpistole zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist gemäß der Erfindung zwei Zerstäuberdüsen für die getrennt diesen zugeführten Kunststoffkomponenten auf, die im Inneren einer die Fasern ausstoß enden Ringdüse angeordnet sind. A spray gun for carrying out the method according to the invention has, according to the invention, two atomizer nozzles for the separately fed to these Plastic components that end inside a ring nozzle that ejects the fibers are arranged.

Bei ungünstigen Verhältnissen von Fasermenge zur Kunststoffmenge kann die Gefahr bestehen, daß der Faserschleier expandiert, bevor der zerstäubte Kunststoff in ihn eingedrungen ist. Für diese Fälle können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Austritt der Ringdüse für die Fasern und die Austritte der Zerstäuberdüsen für die Kunststoffkomponenten in einer Mischkammer liegen, die den Faserschleier zusammenhält, wobei um die Ringdüse für die Fasern herum noch eine ringförmige Luftdüse angeordnet sein kann, durch die Luft geblasen werden kann, die entlang der Innenwand der Mischkammer ein Luftpolster aufrechterhält, durch das verhindert wird, daß sich Fasern und Kunststoff an der Innenwand der Mischkammer festsetzen. In the case of unfavorable proportions of the amount of fiber to the amount of plastic there may be a risk that the fiber veil will expand before the atomized one Plastic has penetrated into it. For these cases, according to a further Feature of the invention the exit of the ring nozzle for the fibers and the outlets of the atomizer nozzles for the plastic components are in a mixing chamber that holds the fiber veil together, while still around the ring nozzle for the fibers an annular air nozzle can be arranged through which air can be blown, which maintains an air cushion along the inner wall of the mixing chamber this prevents fibers and plastic from adhering to the inner wall of the mixing chamber fix.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. An embodiment of a device for practicing the invention Procedure is described below with reference to the drawing.

Mit 1 ist eine Spritzpistole bezeichnet, die mit zwei Zerstäuberdüsen 2 und 3 versehen ist für die über die Leitungen 4 und 5 getrennt zugeführten Komponenten eines kalthärtenden duroplastischen Kunststoffes, die vor ihrer Vermischung praktisch keine Härtungserscheinungen zeigen. Das die Zerstäuberdüsen 2 und 3 tragende Mittelstück der Spritzpistole wird von einer Ringdüse 6 umgeben, die über eine flexible Leitung 7 mit einem Schneidwerk 8 verbunden ist. 1 with a spray gun is referred to with two atomizer nozzles 2 and 3 is provided for the components supplied separately via lines 4 and 5 a cold-curing thermosetting plastic that comes in handy before mixing show no signs of hardening. The middle piece carrying the atomizer nozzles 2 and 3 the spray gun is surrounded by an annular nozzle 6, which is connected via a flexible line 7 is connected to a cutting unit 8.

Das Schneidwerk 8 besteht aus einem Treibrollensatz 9 und einer mit einer der Treibrollen zusammenarbeitenden Messerwalze 10. Der Treibrollensatz 9 zieht Faserstränge von einer Faserstrangspule 11 ab urid führt sie der Messerwalze 10 zu, die die Faserstränge in kurze Faserstücke, Schnittfasern genannt, aufteilt. The cutting unit 8 consists of a drive roller set 9 and one with one of the drive rollers cooperating knife roller 10. The drive roller set 9 pulls fiber strands from a fiber strand spool 11 and guides them to the knife roller 10, which divides the fiber strands into short fiber pieces, called cut fibers.

Von einem Gebläse 12 wird Luft über eine flexible Leitung 13 in die Magazinkammern 14 für die Aufnahme der Faserstrangspulenli im Schneidwerk 8 eingeleitet. Diese Luft durchströmt das Schneidwerk 8 und lockert die von der Messerwalze 10 von den Fasersträngen abgelängten Schnittfasern auf und führt sie über die Leitung 7 der Ringdüse 6 in der Spritzpistole 1 zu. From a fan 12 is air via a flexible line 13 in the Magazine chambers 14 for receiving the fiber strand spools in the cutting mechanism 8 are initiated. This air flows through the cutting mechanism 8 and loosens the air from the knife roller 10 cut fibers cut to length from the fiber strands and guides them over the cable 7 of the ring nozzle 6 in the spray gun 1 to.

Die Zerstäuberdüsen 2 und 3 sind über die flexiblen Leitungen 4 und 5 mit Behältern 15- und 16 verbunden. Die Behälter 15 und 16 nehmen die Komponenten des zu verspritzenden Kunststoffes auf. The atomizer nozzles 2 and 3 are via the flexible lines 4 and 5 connected to containers 15 and 16. The containers 15 and 16 take the components of the plastic to be injected.

Uber ein Druckregelventil 17 stehen die Behälter 15 und 16 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung über die Druckluftleitung 18. Die in die Behälter 15 und 16 eingelassene Druckluft führt die Kunststoffkomponenten unter Druck den Zerstäuberdüsen 2 und 3 zu. Eine flexible Druckluftleitung 19 zweigt von der Druckluftleitung 18 ab und führt den Zerstäuberdüsen 2 und 3 die gegebenenfalls erforderliche Zerstäuberluft zu, deren Druck durch ein Druckregelventil 20 einreguliert werden kann.About a pressure control valve 17 are the containers 15 and 16 with a Compressed air source (not shown) in connection via the compressed air line 18. The compressed air admitted into the containers 15 and 16 guides the plastic components under pressure to the spray nozzles 2 and 3. A flexible compressed air line 19 branches off from the compressed air line 18 and leads the atomizer nozzles 2 and 3, if necessary required atomizing air, the pressure of which is regulated by a pressure control valve 20 can be.

Die Ringdüse 6, von der die von einem Luftstrom getragenen Fasern verspritzt werden, ist von einer weiteren Ringdüse 21 umgeben, durch die Luft verblasen werden kann, was dann von Bedeutung sein kann, wenn die Spritzpistole 1, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, mit einer Mischkammer 22 versehen ist, die die Ringdüse 21 für die reine Luft, die Ringdüse 6 für den die Schnittfasern tragenden Luftstrom und die Düsen 2 und 3 für die Kunststoffkomponenten umgibt. Die Mischkammer 22 verhindert ein Expandieren des die Schnittfasern tragenden Luftstromes, bevor der zerstäubte Kunststoff genügend in den ringförmigen Faserschleier eingedrungen ist. Die Verwendung einer Mischkammer 22 ist dann besonders empfehlenswert, wenn die Kunststoffkomponenten mittels Zerstäuberluft zerstäubt werden, da in diesem Fall die Zerstäuberluft in erhöhtem Maße ein Expandieren des ringförmigen Faserschleiers bewir't. Die durch die Ringdüse 21 verblasene Luft, die für sich schon ein Expandieren des ringförmigen Faserschleiers verhindern bzw. einschränken kann, bewirkt in - der Mischkammer 22, daß sich keine Fasern und kein Kunststoff an der Innenwand der Mischkammer 22 festsetzt. Die Ringdüse 21 wird über die von der Luftleitung 13 abzweigende flexible Luftleitung 23 gespeist. The ring nozzle 6, from which the fibers carried by an air stream are splashed, is surrounded by a further ring nozzle 21, blows through the air can be, which can be of importance when the spray gun 1, as in Embodiment shown, is provided with a mixing chamber 22 which the Ring nozzle 21 for the clean air, the ring nozzle 6 for the one that carries the cut fibers Air flow and the nozzles 2 and 3 for the plastic components surrounds. The mixing chamber 22 prevents the air flow carrying the cut fibers from expanding before the atomized plastic penetrated sufficiently into the ring-shaped fiber veil is. The use of a mixing chamber 22 is particularly recommended when the plastic components are atomized by means of atomizing air, since in this If the atomizing air increases to a greater extent, the annular fiber veil expands hosted. The air blown through the ring nozzle 21, which in itself is expanding of can prevent or restrict ring-shaped fiber veil, causes in - the Mixing chamber 22 that there are no fibers and no plastic on the inner wall of the mixing chamber 22 sets. The ring nozzle 21 is flexible via the branching off from the air line 13 Air line 23 fed.

Die Leitungen 4 und 5 für die Kunststoffkomponenten und die Leitung 19 für die Zerstäuberluft durchlaufen einen Magnetventilsatz 24, der über den Abzughebel 25 der Spritzpistole 1 gesteuert wird. Dazu ist der Abzughebel 25 mit einem nicht dargestellten Schaltwerk verbunden, durch das alle den Spritzvorgang steuernden Schaltimpulse ausgelöst werden. Lines 4 and 5 for the plastic components and the line 19 for the atomizing air pass through a solenoid valve set 24, which is operated via the trigger 25 of the spray gun 1 is controlled. For this purpose, the trigger 25 is not with a connected switching mechanism, through which all controlling the spraying process Switching pulses are triggered.

Außerdem werden durch den Abzughebel 25 Nadelventile in den Zerstäuberdüsen 2 und 3 betätigt.In addition, the trigger 25 activates needle valves in the atomizer nozzles 2 and 3 actuated.

Durch das Schaltwert können die zu verspritzenden Kunststoffkomponenten mengenmäßig begrenzt und dosiert werden. Ebenfalls kann der Fasergehalt einreguliert werden. Falls dem- Gebläse 12 ein Lufterhitzer26 zugeordnet wird, der wahlweise eingeschaltet werden kann, ist zudem die Möglichkeit gegeben, beim Verspritzen der Fasern und des Kunststoffes oder nach dem Verspritzen der Fasern und des Kunststoffes Heißluft zu verblasen. Die Heißluft kann zur Aushärtung des Kunststoffes herangezogen werden, wobei dann auf die Verspritzung der mit einem Beschleuniger versetzten Kunststoffkomponente verzichtet werden kann.The plastic components to be injected can be controlled by the switching value limited and dosed in terms of quantity. The fiber content can also be regulated will. If the fan 12 is assigned an air heater 26, the optional can be switched on, there is also the option of spraying the Fibers and the plastic or after spraying the fibers and the plastic Blowing hot air. The hot air can be used to harden the plastic then on the injection molding of the plastic component mixed with an accelerator can be dispensed with.

Claims

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 application P14903X / 39a5 (German Auslegeschrift 1128129), characterized in that the atomization of the two components of the Plastic in an annular veil of airborne cut fibers he follows.

2. Spray gun for performing the method according to claim 1, characterized in that these two atomizer nozzles (2, 3) for the separately this has supplied plastic components, which are inside a the fibers expelling Ring nozzle (6) are arranged.

3. Spray gun according to claim 2, characterized in that the Exit of the ring nozzle (6) for the fibers and the atomizer nozzles (2, 3) for the plastic components in a mixing chamber (22) and around the ring nozzle (6) for the fibers an annular ring maintaining an air cushion on the inner wall of the mixing chamber (22) Air nozzle (21) is arranged.

Publications considered: Austrian patent specification No. 189,384; U.S. Patent Nos. 2596 364, 2662576.