本發(fā)明涉及由諸如由玻璃纖維、碳纖維等制成的幅材(web)的纖維增強(qiáng)塑料材料生產(chǎn)塑料產(chǎn)品的領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)

通常，將此類纖維增強(qiáng)塑料材料的幅材布置在芯材上，之后用諸如樹脂的可硬化材料浸漬該組合。在可硬化材料硬化后，獲得了由纖維增強(qiáng)塑料材料的幅材和芯材組成的產(chǎn)品或半成品，該產(chǎn)品或半成品可以用于多種不同的目的。此類方法及由此獲得的產(chǎn)品從專利nl-a-2001830和wo2010/008293a2中獲知。

此類產(chǎn)品的實(shí)例是用作橋面板的板。此外，可以使用此類板例如作為防洪閘、用于路板(roadplate)、跳板等。芯材可以例如由諸如聚氨酯泡沫的輕量材料制成。在板的生產(chǎn)期間，芯材料因此用作模型，纖維增強(qiáng)塑料材料布置在該模型周圍。在成品中，芯材料填充纖維材料的幅材之間的空間，并且因此，在某程度上，這有利于尺寸穩(wěn)定性并因此有利于產(chǎn)品的負(fù)載能力。

然而，用芯材料填充纖維材料的幅材之間的空間并不一定是必需的或者甚至需要的。應(yīng)考慮的是，在成品中硬化的纖維增強(qiáng)塑料材料已經(jīng)具有如此高的強(qiáng)度和剛度以至于不一定需要額外的措施，例如芯材的存在。此外，可能期望將纖維材料的幅材之間的空間留為開口，例如用于引導(dǎo)線穿過。不使用芯材生產(chǎn)此類產(chǎn)品的方法是已知的，并且被稱之為拉擠成型技術(shù)。

發(fā)明簡述

因此本發(fā)明的目的是提供此類可以在不必包含芯材的情況下生產(chǎn)的半成品。這個(gè)目的通過由柔性幅材材料生產(chǎn)壓型塑料半成品的方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟：

-提供多個(gè)柔性材料幅材；

-向多個(gè)彼此緊鄰布置的成型片并沿所述成型片連續(xù)且同時(shí)地進(jìn)給材料幅材；

-圍繞各個(gè)成型片折疊各個(gè)材料幅材以形成主體和相對于主體橫向凸出的邊條；

-使得不同的材料幅材的邊條彼此至少部分覆蓋；

-用可硬化構(gòu)件浸漬所提供的柔性材料幅材或者具有彼此覆蓋的折疊邊條的材料幅材的組件；以及

-使得可硬化構(gòu)件硬化以形成壓型塑料半成品。

在成形期間，在形成的壓型塑料半成品中，兩個(gè)相鄰的主體與邊條之間可以保留開口空間。在形成材料幅材的組件之前、期間或之后，可以實(shí)現(xiàn)浸漬材料幅材。

用涉及各種材料幅材形成的本發(fā)明的方法，使用成型片，其形成固定成型裝置的部分。這意指由此產(chǎn)生的材料幅材和管被引導(dǎo)沿著成型片，不必在所述材料內(nèi)部使用芯材。成型片替代了傳統(tǒng)的芯材，這意指在完成的半成品或者產(chǎn)品中，在傳統(tǒng)產(chǎn)品可能存在芯材的那些位置處保留開口空間。如已提及的，然而，硬化的材料幅材可能已經(jīng)具有這樣的機(jī)械性能，即由此形成的產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度足夠大。

根據(jù)實(shí)施方案，在成型片之間形成間隙。在這個(gè)實(shí)施方案中，向成型片并沿所述成型片連續(xù)且同時(shí)進(jìn)給材料幅材還包括經(jīng)由間隙向多個(gè)彼此緊鄰布置的成型片并沿所述成型片連續(xù)且同時(shí)地進(jìn)給材料幅材。

根據(jù)另外的實(shí)施方案，向成型片并沿所述成型片連續(xù)且同時(shí)進(jìn)給材料幅材還包括允許邊條在間隙的任一側(cè)相對于成型片凸出，其中主體位于間隙的區(qū)域并在邊條之間。

因?yàn)槌尚推梢跃哂腥魏纹谕男螤睿虼丝梢陨a(chǎn)不同的成型產(chǎn)品。在這種情況下，重要的是構(gòu)成產(chǎn)品的不同的材料幅材以可靠的方式彼此連接。這可以利用以下步驟來實(shí)現(xiàn)：

-圍繞各個(gè)成型片的一側(cè)面折疊材料幅材以形成邊條，

-圍繞各個(gè)成型片的另一側(cè)面折疊材料幅材以形成另一邊條，

-使得在成型片的所述一側(cè)面處的邊條彼此覆蓋，

-使得在成型片的所述另一側(cè)面上的邊條彼此覆蓋。

在這個(gè)實(shí)施方案中，材料幅材的邊條彼此覆蓋。優(yōu)選地，成型片的最大的橫向尺寸為此小于材料幅材的寬度。由于邊條被浸漬的事實(shí)，當(dāng)硬化浸漬構(gòu)件(例如樹脂)時(shí)實(shí)現(xiàn)了材料幅材之間的非常強(qiáng)大的連接。這種連接能夠吸收大的剪切力，使得成品容易能夠抵抗撓曲和扭轉(zhuǎn)。在這種情況下，優(yōu)選提供在各個(gè)成型片的相對側(cè)形成邊條，使得獲得封閉的截面。因此，獲得抗扭箱，其容易能夠抵抗撓曲和扭轉(zhuǎn)。

可以以不同的方式對邊條進(jìn)行導(dǎo)向。根據(jù)第一選擇，材料幅材的邊條相對于結(jié)合的主體在相反的方向上凸出。這可以例如通過使用成型元件折疊邊條步驟來實(shí)現(xiàn)，所述成型元件根據(jù)圍繞成型片的圓周方向上的共有輪廓的路徑移動。例如這種成型元件可以為滾筒，其軸被導(dǎo)向與成型片的縱向方向相同的方向。

優(yōu)選地，邊條在橫向上的尺寸相等。邊條可以以屋瓦覆蓋的方式彼此覆蓋。邊條以屋瓦方式的此種層疊具有結(jié)構(gòu)容易能夠抵抗高的局部負(fù)荷(例如點(diǎn)負(fù)荷)的優(yōu)點(diǎn)。此外，用以屋瓦方式的此種層疊，對分層的抵抗高。此外，由于纖維增強(qiáng)的連續(xù)性，主體與由邊條形成的表層之間的剪切力非常高。邊條可以具有這樣的寬度，即多于兩個(gè)邊條以屋瓦的方式彼此覆蓋，例如三個(gè)或四個(gè)邊條，以這樣的方式形成分別由三個(gè)或四個(gè)或甚至更多個(gè)層組成的簇(cluster)。在這種情況下，強(qiáng)度以及對分層和主體與表層之間的剪切的抵抗成比例增加。

此外，方法可以包括以下步驟：

-提供至少一個(gè)輔助條；

-裝配輔助條使得其接觸至少一個(gè)邊條；

-用可硬化的構(gòu)件浸漬至少一個(gè)輔助條與由包括彼此覆蓋的折疊邊條的材料幅材制成的組件。

輔助條可以延伸穿過邊條的整個(gè)橫向尺寸，但是還可以使用更窄或更寬的輔助條。在后者的情況下，邊條可以延伸穿過兩個(gè)或更多個(gè)相繼的邊條。輔助條賦予所得的最終產(chǎn)品較大的強(qiáng)度和/或剛度。這可以實(shí)現(xiàn)，特別是，如果輔助條包含具有某一期望取向的纖維，例如在縱向上延伸的單向纖維。以這種方式，可以以期望的方式影響成品的強(qiáng)度和剛度。

此外，方法可以包括將完成的半成品分離成多個(gè)最終產(chǎn)品的步驟，例如通過在半成品的橫向上提供切割。

此外，本發(fā)明涉及利用所述方法生產(chǎn)的壓型產(chǎn)品或者半成品。該產(chǎn)品或半成品包括多個(gè)在縱向上彼此緊鄰延伸的主體和兩個(gè)彼此相對的由邊條形成的表面，邊條相對主體是橫向的，其中在每種情況下由兩個(gè)相鄰的主體和表面限定的空間是開口的和/或中空的。例如，這些空間可以例如具有三角形、矩形、平行四邊形或正方形的截面。產(chǎn)品可以配置為板、梁或桿。

本發(fā)明還涉及進(jìn)行所述方法的設(shè)備，其包括框架、從框架懸吊而下并由許多彼此緊鄰放置且相互平行的成型片提供的成型裝置、沿著導(dǎo)桿(其在平面橫向上延伸至成型裝置的成型片的縱向)可移置的折疊元件、浸漬站以及諸如加熱站的硬化裝置。替代在位于含有成型片的模具上游的浸漬站中應(yīng)用樹脂，還可以將樹脂直接注入模具中。通過在圍繞成型元件的方向上移動折疊元件，相對于成型部件側(cè)向凸出的邊條可以相對于成型片進(jìn)行折疊并且壓在一起。

成型片可以以多種不同的方式進(jìn)行配置。它們可以具有棱柱形狀，在這種情況下所有截面在成型片的縱向上均是相同的。然而，還可以將成型片的截面歸于改變縱向上的形狀，旨在將材料幅材逐漸成型為最終期望的形式。

附圖簡述

以下，本發(fā)明的示例實(shí)施方案將僅通過實(shí)施例并參考所附的示意圖進(jìn)行描述，在示意圖中相同的部件通過相同的參考數(shù)字表示。

圖1示出進(jìn)行本發(fā)明的方法的裝置的主視圖。

圖2a示出裝置的第一實(shí)施方案的透視圖。

圖2b示出裝置的第二實(shí)施方案的透視圖。

圖3a-c示出在裝置中半成品的成型的不同階段。

圖4示出根據(jù)圖2a和圖3a-c獲得的完成的半成品的一部分。

圖5示出根據(jù)圖2b獲得的完成的半成品的一部分。

圖6示出完成的半成品的變體的一部分。

附圖僅僅用于例示的目的，并不用于限制由權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍。

實(shí)施方案詳述

在圖1中例示的主視圖示出與本發(fā)明的方法有關(guān)的不同步驟。根據(jù)該視圖，生產(chǎn)過程的方向是在圖1中從左至右。在這種情況下，使用許多柔性纖維增強(qiáng)材料的幅材1，其起始于滾筒2。用位于容器4中的樹脂3(或另外合適的浸漬構(gòu)件)浸漬材料幅材1。隨后，它們通過成型裝置5，在成型裝置5中材料幅材被給予期望的形狀。當(dāng)它們從成型裝置5離去時(shí)，材料幅材1已被硬化并成型以形成粘連的半成品6。環(huán)形傳送帶7的內(nèi)部8與該半成品結(jié)合，以這種方式在纖維增強(qiáng)材料的幅材1(仍然其連接)上實(shí)現(xiàn)驅(qū)動作用。利用鋸切裝置9，最終從半成品6上鋸切出成品10。

盡管圖1示出浸漬可以在容器4中進(jìn)行，但是可選地浸漬可以利用注入裝置3’在成型裝置5中進(jìn)行。

由圖2a的透視圖中，更詳細(xì)地例示了成型裝置。成型裝置5包括許多成型片11，其被布置為一個(gè)在另一個(gè)上方。在例示的示例實(shí)施方案中，這些成型片11中的每一個(gè)為具有矩形截面的柱狀梁的形狀。每次在成型片11之間留下小間距為開口以形成間隙12。由于通過傳送帶7的內(nèi)部8在由這些材料幅材1制得的半成品6上施加的牽引力，向這些間隙12進(jìn)給材料幅材1。

因?yàn)楦鱾€(gè)材料幅材1的寬度大于間隙12的寬度和成型片11的寬度，并且以精確居中的方式向間隙12供給材料幅材1中的每一個(gè)，邊條13、14從間隙12的任一側(cè)凸出。位于邊條13、14兩者之間的間隙12的區(qū)域中的材料幅材1的部分形成所謂的主體15。

在圖2b的成型裝置中，在各自的情況下還可以在兩個(gè)重疊的邊條13或14之間供給輔助條23。輔助條23取自卷筒24，并經(jīng)由導(dǎo)桿25而偏斜，以這樣的方式輔助條23被布置為緊鄰兩個(gè)相繼的邊條13或14并置于兩個(gè)相繼的邊條13或14之間。優(yōu)選地，輔助條具有單向的纖維取向，使得產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度性能可以受到影響。

如圖2、圖3a和圖3b中所例示，鑒于傳送方向，將在右手側(cè)的邊條13向下折疊。隨后，如在圖3c中所例示，將相反側(cè)的邊條14向上折疊。例示的邊條13、14的方向可以利用被配置為滾筒的折疊元件16以簡單的方式獲得。該折疊元件16沿著由導(dǎo)桿17形成的路徑是可移置的。該路徑圍繞一系列成型片11行進(jìn)，以這種方式滾筒16接觸成型片11，特別是成型片11的側(cè)面18，或者滾筒16在離這些成型片11的短距離處。當(dāng)然，還可以使右手側(cè)的邊條指向上部并使左手側(cè)的邊條指向下部，或者兩者均指向上部或兩者均指向下部。

在這種折疊位置中，邊條13以屋瓦的方式彼此覆蓋；相同的情況適用于邊條14。在這種位置中，將包括折疊的材料幅材1的單元進(jìn)料至硬化裝置19，所述硬化裝置例如加熱裝置或者可以用來硬化浸漬構(gòu)件的其他裝置。在此，用來浸漬材料幅材1的樹脂被硬化。在這種情況下，分別以屋瓦的方式彼此覆蓋的邊條13和14彼此牢固地連接，以這種方式，自支撐單元以半成品6的形式來產(chǎn)生，半成品6再次由于環(huán)狀帶7的驅(qū)動作用而最終從硬化裝置19中出現(xiàn)。所得的半成品的部分示于圖4中。

當(dāng)使用輔助條23時(shí)，這些輔助條23在各自的情況下位于兩個(gè)相繼的邊條13或14之間。輔助條23可以與邊條等寬，但是更窄或更寬的實(shí)施方案也是可能的。這種半成品的截面示于圖5。

如上文已經(jīng)描述的，利用鋸切裝置9最終可以從半成品6中鋸切出產(chǎn)品10。在這種方式中，獲得生產(chǎn)產(chǎn)品10的連續(xù)的方式。如圖2a、圖2b、圖4、圖5和圖6中所例示，所述產(chǎn)品10具有平行表面20、21，平行表面20、21分別由邊條13和14組成，以屋瓦的方式重疊。主體15在這些表面20、21之間延伸，并且在這些主體15之間存在中空空間22。此類產(chǎn)品高度適于用作許多不同目的的板。例如，提及了橋面板、防洪閘等。它還適于作為用于容器和模塊結(jié)構(gòu)等的堅(jiān)固的片材。制成表面20、21的邊條13的瓦狀重疊對局部負(fù)荷具有非常高的抵抗力并且對于例如局部損傷非常耐受，例如由開車駛過以這種方式形成的橋面板的交通造成的損傷。

應(yīng)清楚，上述實(shí)施方案僅進(jìn)行舉例描述并且不具有任何限制意義，以及在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行不同的修改和調(diào)整，并且該范圍僅由所附的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。

參考數(shù)字列表

1纖維增強(qiáng)材料的幅材

2卷筒

3浸漬構(gòu)件(例如樹脂浴)

3’注入裝置

4容器

5成型裝置

6半成品

7傳送帶

8傳送帶的內(nèi)部

9共轉(zhuǎn)的鋸切裝置

10成品

11成型片

12成型片之間的間隙

13邊條

14另外的邊條

15主體

16折疊元件

17導(dǎo)桿折疊元件

18成型片的側(cè)面

19硬化裝置(例如加熱裝置)

20產(chǎn)品表面

21另外的產(chǎn)品表面

22產(chǎn)品內(nèi)的腔

23輔助條

24卷筒

25導(dǎo)桿