CH428185A - Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen

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CH428185A
CH428185A CH138165A CH138165A CH428185A CH 428185 A CH428185 A CH 428185A CH 138165 A CH138165 A CH 138165A CH 138165 A CH138165 A CH 138165A CH 428185 A CH428185 A CH 428185A
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Description


  



  Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen
Es ist bekannt, dass die   Eigenschaften bochpolymerer    Stoffe   durch Verstänkumgaeinlagen aller Art verbessert    und insbesondere die Festigkeitseigenschaften erhöht werden können. So sind glasfaserverstärkte Kunststoffe entwickelt worden, die   z.    B. durch Rovings, d.   h.    durch in Längsrichtung von Rohren, Stangen, Profilen oder dengleichen verlaufenden Glasseidenstränge verstärkt sind.



  Die Verstärkung wirkt sich dabei in einer wesentlichen   Verbesserung der Zug-,    der   Biege-und    der   Druckfestig-    keiten sowie der Kerbschlagzähigkeit aus, die gegen über dem nicht verstärketen Kunststoff enheblich höhere Werte annehmen.



   Kunststoffe   solen    jedoch nicht nur mit Hilfe endlos durchgehender, d.   h.    strangförmiger Verstänkungseinlagen, sondern auch in Querrichtung zu dieser   Längs-    richtung verstärkt werden. Zu diesem Zwecke hat man bereits   Veratärkungseiinlagen    aus Glas, Asbest, Txtilien, auch aus. Nylon oder     Perlons, sowie    aus metallischen Drähten in verhältnismässig kurze Abschnitte, die für den Fall der Verwendung natürlicher oder synthetischer Fasern mit den Feaserlängen übereinstimmen, zerschnitten, bzw. es werden die natürlichen Fasern benutzt.

   Diese    Fasern oder die zu kürzeren Teilen zerschnittbenen Ver-      stärkungseinlageni werden    dabei, zumeist mit Hilfe eines Luftstromes in   einie Vorform emgssaugt, die auf    diese Weise   beflockt    wird. Anschliessend wird der so hergestellte Vorfonmling mittels eines Bindemittels befestigt und hiernach mit Kunststoffen getrxonkt, die nach   idem    Pressen des Werkstückes in die gewünschte Form aushärten. Bei dernartigen Werkstücken liegen die kurzen Verstärkungsfasern regellos im Kunststoff in Stellungen, die sich bei der Herstellung des Vorformlings zufällig ergeben haben.



   Bei einem weiteren, bekanntgewordenen Verfahren zum Herstellen von Rohren und   Fitlings bedient man    sich eines Dornes, auf den mit Harz imprägnierte Glasbeweb e oder Bänder aufgewickelt werden, die hiernach gehärtet werden. Das Wickelverfahren hat den Nachteil, dass es nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, weil der Dorn nach Herstellung einer bestimmten Länge jeweils aus dem Werkstück herausgezogen wer  denmuss.   



   Bei einem anderen, prinzipiell in gleicher Weise durchgeführten, bekannten, Verfahren werden zwischen verschiedenen, nacheinander aufgebrachten Wickellagen   längsverlaufende Glasstmnge an    die Wände des Dornes und parallel zur Rohrachse angelegt.



   Es ist weiterhin bekannt, wie bereits einleitend dargelegt, endlose Verstärkungseinlagen in Form der genannten Glasfäden, Glasseidenstränge, Textilfäden, aus Textilstoffen hergestellten Garnen, Zwirnen, KOrdeln, Litzen, Bändern, Seilen, Zöpfen und in anderen textilen Bildungsformen von Strängen sowie aus natürlichen und synthetischen Fasern in den Zwischenraum zwischen einem Kern und einem Mantel einzuführen und gleichzeitig Kungtharz durch Pressschnecken dem erwähnten Zwischenraum zuzuführen, so dass es zur Bildung von als Hohlkörpern ausgeführten Werkstücken und dazu kommt, dass diese Werkstücke in Längsrichtung verstärkt sind, Hier fehlt jedoch die Querarmierung, die den Werkstücken erst die erforderliche Festigkeit gibt.

   Diese Querarmienung fehlt auch bei einem weiteren Vorschlag, nach welchem in eine Pressdüse ein rohr eingeführt ist, das durch einen Kern mit einem konischen Auslauf gehaltert ist. Der Kern ist von einem   Mantelstüek    unter   Bildung eines. Zwischenraumes um-    schlossen, das zur Zuführung von Kunstharz dient.



  Das Rohn weist Sicken auf, in   denian dünnere Rohre    liegen, die zur Zuführung von faden- oder drahtförmigen Verstärkungseinalgen dienen. Das Rohr endet kurz nach dem konischen Auslauf des Kernes vor dem engsten Teil der Pressdüse und das gleiche ist bei den dünnenen   Rohien    zur Zuführung den stragfrörmigen Verstärkungseinlagen der Fall, so dass auf diese Weise Rohre aus Kunststoffen, insbesondere Kunstharz, mit fadenoder drahtförmigen Einlagen erzeugt werden. Im   Wessn    dieses Verfahrens liegt es, dass die   Verstärkungsein-    lagen nur an der Oberfläche der erzeugten Kunstharzrohre liegen, während die inneren Rohrteile sowohl in   Längs-als    auch in   Que ; rrichtung    unarmiert verbleiben. 



   Demgegenüber ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem nicht nur die   Kunststoffwerkstücke mittels Strangs aus. endlos durch-    gehenden   VerstärkungseinlagenausgesteiftStind,sondern    vor allem die erwähnte Querarmienung dadruch ver  wirklicht    wird, dass   weiters    Verstärkungseinlagen eine von der Längsrichtung des Werkstückes abweichende Lage besitzen.



   Ausgehend von Verfahren zur   Herstellung    mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender   Werkstücke. aus Kunststoffen mitteis. Strangpressen, wo- beidielängsgerichtetenVerstärkungseinlagenmittels      parallel zur Werkstückslängsrichtung    und im   Verhält-    nis zueinander parallel verlaufender Rohre zugeführt wenden und der Kunstoff üver einen eine Pressdüse    umgebendenRingraumzugeführtwird,kennzeichnet    sich das vorgeschlagene Verfahren erfindungsgemäss da  durch,dass    dem Kunststoff vor der Zuführung zur   Pressdüse weitere Verstärkungseinlagen zugesetzt werden    und dem Kunststoff sowie diesen weiteren Verstärkungs  einlagem zunächst eine zur Längsachse des.

   zu erzeugen-    den Werkstückes parallele und anschliessend eine radiale Richtung bis zur Einführung in die Pressdüse enteilt   wicd. Das Verfahren führt deshalb    zu dem gewünschten Erfolg, weil der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff über eine solche Wegstrecke hin in zur   Werkstückachse    paralleler Richtung bewegt werden kann, dass   dte weitenan VerstäEkungsainlagen eine    zur Strömungsnichtung parallele Lage einnehmen. Dabei ist es nicht erforderlich,. dass die   Verstärkungsiein-    lagen in verhältnismässig   kurze Lämgsabscbnitte zer-    legt sind.

   Beispielsweise machen geschmeidige Ver  stärkunfgsainlagen    in Form von Fäden oder Strängen aus textilem   Gut die Riohtungständerungen, die ihnien    in Durchführung des   erfindungsgemäss vorgeschlafgenen    Verfahrens aufgezwungen werden, ohne weiteres mit, während das bei metallischen Drähten nicht ohne weiteres der Fall ist.   In diesen Fällen, ist es-also    zweckmässig, die weiteren Verstärkungseinlagen in Form eine endliche Länge aufweisender Stücke oder in Form von Fasern aller Art einzuführen.

   Das Verfahren kann in der Weise ausgeübt   werden, dass der die wetteren Ver-      stärkungseimagon. aufwaisende Kunststoff aus. einem    den Werkstückquerschnitt mit Abstand umgebenden, zur   Werkstückachse      parallel verlaslfeniden Ringspalt zu-    nächst in Richtung zentripetal zur   Werkstückachse    zur   letztenen    hin und anschliessend sowohl axial als auch äquidistant zum   Werkstückumfang    abgelenkt wird, so   dal3    die   n    quer zur Werkstücklämgsachse verlaufen.

   Durchgehende Verstärkungseinlagen können dabei unter Vorspannung gehalten werden, wobei   insbesondere'die läogsgerichteten Verstärkungsem-    lagen in Betracht kommen, aber auch die weiteren Verstärkungseinlagen, wenn diese die erwähnte Geschmeidigkeit und Nachgiebigkeit. aufweisen.



   Beim Überngang des die weiteren   Verstärkungsein-    lagen ! aufweisenden Kunststoffes, aus einem   im Quer-    schnitt verhältnismässig grossen Zuführungskanal in den wesentlich eugeeren und etwa im rechten Winkel hierzeu verlaufenden Ringspalt ergeben sich   Strömungsverhält-    nisse in dem fliekenden Kunststoff, die eine Ausrich  tmg des grössten    Teils der weiteren Verstärkungseinlagen in   Strö. mungsrichtung zur    Folge haben. Es ist   Bestgestellt worden, dass bei ausreichender Länge des    genannten   Rmgspalts der grösste Teil der    im   Kunst-    stoff enthaltenen Verstärkungseinlagen die gewünschte Vororientierung einnimmt.

   Da dem Ringspalt anschlie ssend eine Richtungsänderung in Richtung zur Werk  stüoksachse bin erteilt wird, nähern sich die im Kunst-    stoff enthaltenen Verstärkungseinalgen in im wesent  lichen querlietgender Richtung der eigentlichen Press-    düse, aus der der fertige Formkörper in Achsrichtung ausgestossen wird. Da die Richtungsänderung in die Pressdüse hinein im wesentlichen überngangslos erfolgt, behält der weitaus überwiegende Teil der in der ge  nannten WeisequerliagendindieDüsehineinigelagten    Verstärkungscinlagen diese im nunmehr gebildeten Werkstück gewünschte Stellung bei.

   Nach   dem erfin-      dunigsgemässen Verfahren gelingt es    somit auf über  raschende und. ausserordentlich einfache Weise, vorzugs-    weise für den Fall des Auftretens der Verstärkungseinlagen in Form von jeweils eine endliche Länge auf  weisendejB!Abschnitten,baispielsweise    in Form von Fasern, diese zunächst völlig   ragellos    in der Kunst  stoffmasse'enthaltenen Fasern durch sinnvolle Wahl    des   Strömungs.

   weges für den'Kunststoff    in zu den Werk  stückbegrenzungsfläcben im wesentlichen äquidistanten    Lagen zu   orientieren, so dass sie sich mit dan in Längs-    richtung durchgehend   angeordneten Verstärkungsein-    lagen etwa rechtwinklig kreuzen.

   Es tritt also bei einem   kreisrmgförmigen Querschnitt, wie    er bei einem Rohr auftritt, eine periphere und, unter Berücksichtingung der stets vorhandenen, axialen   Verliagemmgskomponente,    eine schraubengangfönmige Verteilung der Vestärkungseinlagen ein, die   won    den   Rovings igekreuzt wird, die    ihrerseits parallel zu Mantellinien des Rohres verlaufen ; in gleicher Richtung können sich andere Einzelfasern wieder in   Längsrichtung des Rohres oder des Werk-    stückes überhaupt einordnen. Weiterhin kann die Orien  tieruntg der Fasern noch durch Anbringuntg von    Schikanen im Fliesskanal dem erwünschten Zwecke   ent-    sprechend beeinflusst werden.



   Die   Vorrichtunig zur Durchführung des erfindungs-    gemäss vorgeschlagenen Verfahrens kennzeichnet sich . ausgehend von, Anordnungen mit einer Pressdüse, der   'der Kunststoff über einen ringförmigen Kanal zuge-    führt wird und in der parallel zur   Werkstücklängsachse    und zueinander angeordnete Rohre zur Einführung endlos durchgehender   Verstärkungseiinlagen    münden, dadruch dass der   ringförimiige    Kanal einen zur   Werkstück-    achse parallelen, im Verhältnis. zu den übrigen   Durch-    flussquerschnitten der Strangpresse engen Abschnitt und einen sich in Fliessrichtung des Kunststoffes anschlie ssenden, nadialen, nach innen verlaufenden Abschnitt aufweist, der in einer Prekdüse einemündet.



   Damit die in   Längsrichtuog'angeordneten, durch-    gehenden Stränge aus Verstärkungseinlagen, die von der Rückseite her in die Düse eingeführt werden, beim Zusammentreffen mit. dem die weiteren Verstärkungs  einlagen!aufweisenden'Kunststoffnichtnachinnen    zu   einem einen Werkstüokhohlr.

   aum bestimmenden Kern    hin verlagert werden, sondern innerhalb des Querschnittes der Wand des fertigen Werkstückes an den dafür vorgesehenen Stellen liegen,sind vorteilhaft im Bereich der Einmündung des radial nach innen gerich  teten Abschnitts des Ringkanals in    den   Düsenhohlraum      achsparaillele Führungen für die längsverlaufenden, durchgehenden und endlosen Stränge aus Verstärkungs einlagen'amgeordtiet.'DurchentsprechendeAnordnung    der genannten Längsführungen im Verhältnis zu   idem      zwischeneinemKern.undeinemAussenringderDüse    verbleibenden Hohlraum ist es möglich, massive und Hohlkörper beliebiger Querschnitte, auch unregelmässig   geformter Querschnitts, herzustellen,

   wobei die in     Längsrichtung verlaufenden endlosen Verstärkungs  strängs wiederum den späteren Beanspruchungen ent-    sprechend in einzelnen Bereichen dichter als in anderen Bereichen nebeneinander angeordnet sein können und   wobai auch hinsichtlich des Schemas, nach    welchem die Verstärkungsstränge in den Querschnitt der Werkstücke,   beispiels. weise einer Hohlkörperwand eingebettet sind,    jede denkbare Freiheit besteht.



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei zur   Längsbewehrung    des zu erzeugenden Werkstückhohlkörpers Rovings, d. h., Stränge aus Glasfasern und zur Querbewehrung Stücke aus solchen dienen.



     Eszaigen    :
Fig.   1    eine Strangpresse zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im senkrechten Schnitt,
Fig. 2 einen   Schnitt durch Fig. l nach der Linie      II-II    deir Fig. 1 mit teilweiser Stinansicht,
Fig. 3   einen-gebrochenen Schnitt    nach Linie ie III-III der Fig.   1    mit teilweiser Stirnansicht,
Fig. 4 eine schematisierte Darstellung des Ausichtvorgangs der Verstärkungsfasern beim Fliessen durch die Pressvornichtung,
Fig. 5 Teilquerschnitte durch zwei fertige Werkstücke und
Fig.   6    die Gesamtanordnung.



   Die in Fig.   1      nargestellte Strangpressvorrichtung,    deren Bauteile zum Zwecke des erleichterten Austauschs und der besseren Wartung baukastenartig zusammengesetzt sind, bestcht im   wesentlichen. aus einem, hohl-      zylindmschen    Einsatz   1,    durch dessen längsverlaufende Ausnehmung ein den Hohlraum eines fertigen Werkstücks bestimmender Kern 3 unter Belassung eines Ringspaltes hindurchgeht. An der freien Strnfläche des   Einsatzes l ist ein Deckel 2 befestigt, dessien eine    mittlere Öffnung ungebenden Kanten abgerundet sind.



  Am gleichen Ende das Kerns 3 ist eine Scheibe   4,    die   ebenfalls abgerundete Kanten. aufweist, befestigt. Die    auf   disse      Weise gebadete, etwa trichterförmige Öffnung    dient zur Einführung in Längsrichtung des Werkstückes verlaufender Verstärkungsstränge, die durch Ausnehmungen 6 eines Formstückes 5 hindurch in Führungsrohre 8 zur Düse 10 hin-und durch die Düse 10 durchgeführt sind.

   Die   Fübrungsrohre    8 sind in dem den Kern 4 umgebenden Ringraum mittels eines weiteren Ringstückes   7 und eines Abschlussriinges    9 in der vorge  sehenen Stellung gebalten ; die Führungsrohre    8 sind weiter bis in die Düse 10 hinein um   die Abschnitts'14    zu einem später noch erläuterten Zweck verlängert.



   Der zu   verpressende, Verstärkungaeinlagen in Form    von. Fasern oder Faserstücken enthaltende Kunststoff wird durch den Kanal 11 unter Druck zugeführt. Zur   Druckenzeugung    können Extruder oder Pressen mit einem oder mehreren Presskolben Verwendung finden.



  Der   Kanal M    geht in   einen die Längsausnehmung    der Vorrichtung im Abstand umgebenden Ringspalt 12 mit einer durch Erfahrung festliegenden Länge desselben über. Der Ringspalt 12 ist im Querschnitt wersentlich enger als der kanal 11, so, dlass, am Eingang eine Drosseloder Stauwirkung im zugeführten Kunststoff auftritt.



  Dies hat zur Folge, dass sich dem Kunststoff zugemischte Verstärkungseinlagen im Spalt 12 im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Kunststoffes in diesem Abschnitt einstellen.



   Dar Ringspalt   12 geht anschliessend in einen zentri-    petal zur Werkstückachse hin führenden, also im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt 13 über, der   s'omit    innenrhalb des Düseneinsatzes 10 radial nach innen in den innerhalb der Düse liegenden Hohlraum hineingeführt ist. Der Abschnitt 13 mündet in   den Düsen-    hohlraum innerhalb des Bereiches ein, über den die Führungsrohre 14 für die in Längsrichtung verlaufend angeordneten Verstorkungseinlagen in Form von Fasersträngen über die innere Sirnfläche des Einsatzes 1 und seiner inneren Strinkörperteile hinaus, zum   A ; us-    tritt der strangförmigen Verstärkungseinalgen aus   aus der      Strangpresse hm ;, verlängert'sind.   



   Da sich an den   rimgschcibenförmigen Hohlraum    13 der Ringspalt 17 (siehe Fig.] 2) zwischen einer Ver  längenur,    g 18 des   Kernkörpers      3    und   Idies    Manbelkörpers 19 anschliesst, kommt es zu einem schraubengangförmigen Eintragen der weiteren Verstärkungseinlagen 16 (siehe Fig. 1 und 5) in den Kunstanzstrom, weil das zwischen den Düsen 14   radialströmende    und axial    'nachdrängende Kunstharz unter Wirkung des.

   Kern-    körpers die weiteren Verstärkungseinlagen aus der radial- in die axialperiphere Richtung ablenkt, wobei die Steigung der Schraubenganglinie von dem Verhältnis der   Strömungsquerschnitte für zentripetal und axtial be-      wegtes Gut abhängig    ist bzw. durch   Bemessunfg dieser      Qwerschnitte eingestellt werden kann ;    ist der Querschnitt zwischen den Teilen 13, 19 grösser'als die Querschnitte zwischen den Teilen 13, 12, 1. 1, so wird   die Steigung    der   schrafubemgangförmig    verlaufenden Strömung grösser als im umgekehrten Fall, bei dem die weiteren Verstänkungseinlagen 16 praktisch jeweils in annähernd senkrecht zur   Längsachse20-20.desGanzen    verlaufenden Ebenen liegen.



   Die von (nicht gezeigten) an sich bekannten Vor  ratsspulen    abgewickelten, in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungseinlagen in Fasersträngen 15 treten aus den sie führenden Rohren 14 erst hinter der   Ein-    mündungsstelle des Ringspaltabschnittes 13 in den Hohlraum der Düse 10 aus. Die   längstverlaufenden    Stränge.   15    'kommen daher am Ende der Rohr 14 nur mit   Kunst-    stoff in Berührung, der sich in der gleichen Richtung wie die Faserstränge (bezogen auf Fig.   1    nach links)   vorwärtsbewegt. Die Fasarsträ. nge werden daher in der    gewünschten Weise über den Querschnitt der Werkstück wand verteilt, in den Kunststoff eingebettet.



   Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht mit teilwedsem Querschnitt auf bzw. durch die Strangpresse, die zur Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens bestimmt und die im Fall des Ausführungsbeispeieles auf die Fertigung eines im Querschnitt rechteckigen, mit einem aufgesetzten Wulst ausgebeildeten Hohlkörpers   17 eingerichtst. ist.

   Hierbei sind mit    15 wieder die in   regelmässigen Abständen nebeneinander m    die Werkstüchwandung eingebetteten, längsverlaufenden Verstärkungsstränge bezeichnet, Zwischen Kern 3   zend    den Führungsstücken 25, 26 ist das Profil des Hohlkörpers 17 ausgespart, Ein wärmeleitendes Mittel. führende Rohre 27, 28 mit den verbindenden, leistenartig angeordneten Verbindungsgmuffen 29 stellen den erforder  lichen ! Temperaturzustand der Teile    25, 26 und des Hohlkörpers 17 ein.



   Die Darstellung nach Fig. 3 zeigt   teils in Stirnan-    sich, teils im Querschnitt die die längsverlaufenden Verstärkungsstränge 15 führenden Rohre 14 und 8, durch die die spätere Verteilung der Längsverstärkungen   innerhalb der Werkstückwanducg    17 festgelegt wird.



  Aus der oberen   Hälfter    der Fig. 3 ergibt sich dabei, dass   die Rohre 14 in Auspressrichtung über die Ein-    mündung des Ringspaltes 13 in. den   Düsenhohlraum    hinaus verlängert sind.



   In Fig. 4 ist der   Verfahren, svvongang schematisch      dargestellt,mittelsdessendiemitdemKunststoff    vermischten, weiteren   Verstärkunigseinlaigen : in. Form    von   Fasern    oder Abschnitten aus Fasern, textil verarbeiteten Fasern oder Drähten 16 quer zur   Werkstücklängsachse      2020      iausgeriichtet werden, isoweit    nicht endlose,   wei-    tere Verstärkungseinlagen zur Verwendung kommen.



  Die   ün    Kanal 11 mehr oder weniger regellos inden Kunststoff eingebettet ankommenden weiteren Verstärkungseinlagen 16 werden durch die Stauwirkung, die beim Übergang in den zur Werkstückachse konzentri  schen    engen Ringspalt 12 erzeugt wird, gezwungen, sich in Fliessrichtung des Kunststoffes einzustellen. Diese Stellung in   Fliessriohtung    behalten die   Verstärku'ngsein.-    lagen   16'auch nach dem Übergang in    den Abschnitt 13   dos Ringspalts    bei.

   Wie vorher erläutert, kommt es zu einer peripher, zur Achse 20-20 quer liegenden Anordnung der Verstärkungseinlagen 16 im Werkstück und damit zu einer insgesamt   schraubemgangförmigem    Lage derselben mit willkürlich einstellbarer Steigung des   Schcaubenganges,wobe.i.die'Richtungderendlosen    Verstärkungseinlagen in jedem Fall. gekreuzt wird.



   Da diese strangförmigen, in Längsrichtung zugeführten und verlegten Verstärkungsgeinlagen 15 in Bereich der Einmündung des   Ringspalts 1. 3 m ! den Hohl-      . räum der Düse    10   durch'dieRohre14geschützt    sind, werden die weiteren Verstärkungseinlagen 16 in zwi  schen    den   IRohren    14 befindliche   Stellingen    verlegt.



   In Fig. 5 sind Querschnitte zweier, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten, fertigen   Kunatstoffrobre wiedergegeben. Zwischen    den in Längsrichtung verlaufenden,   endlosen'strangförmigen Ver-      stärkungseinlagen    15 liegen quergerichtet die im allgemeinen) kürzer zu   haltenden, weiteren Verstärkungsein-    lagen 16, die also durchweg als Fasern oder als Faserabschnitte, roh oder textil verarbeitet, auftreten. Die Anordnung in der rechten Hälfte der Fig. 5   unterschei-    det sich lediglich durch die zweireihige Anordnung der   längsvwrlaufenden    Stränge 15 (gegenüber der Darstellung der linken Hälfte, in der die Verstärkungseinlagen auf einer einzigen Kreislinie, verteilt über deren Länge, auftreten.



   Nach dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren können Werkstücke verschiedenartigster Querschnitte hergestellt werden, die bei einfachster Fertigung erheblich verbesserte, mechanische Eingenschaften. auf  weisen. Hierbei besteht s'owohl hinsichtlich der Form-    gebung als auch der Anordnung der Längsverstärkungen   undderMatedalauswahlgrössteFreiheit.Die    Verstärkungseinlagen, Fasern und Faserstränge können aus jedem hierfür geeigneten Werkstoff bestehen, wobei Asbest, Glasfasern, Glasseide, Glaswolle, Schlackenwolle,   Textilfasem,    strangförmiges Textilgut.

   in Form von Fäden, Garnen, Zwirnen, Kordeln, Seilen oder Bändern aus   natürlichen und/oder synthetischen Fa-      sern-'oder Fasemmschungen, in Form    weiter von   Dräh-    ten, verdrillten Drähten, Metallbändern verdrillt oder   iunfvordrillt    in   Betracht kommen. Ratsam'ist es hierbei,    die die Längsarmierung bildenden Faserstränge unter Vorspannung zu halten. Hierdurch wind gewährleistet,   ! dass sich ider zur Füllung des Stranigprosswerkzeugsi mit    dem zu   verarbeitenden Kunststoff erforderliche Rück-    druck aufbauen kann.

   Dieser Rückdruck ist für eine einwandfreie Oberfläche des fertigen Werkstücks sowie zur völligen Füllung, durch die jegliche Luft aus der Vorrichtung verdrängt wird, erforderlich.



   Bestehen die in Längsrichtung verlaufenden Ver  stärkungen.    aus Rovings, so   Ikönnen    diese vor dem   Ein-    lauf in die Strangpresse durch ein Bad aus viskosem Harz gezogen und somit   vorgetränkt    sein. In diesem Fall beffnet sich das Harz, das die Rovings tränkt, im allgemeinen im sogenannten A-Zustand. Es ist aber auch möglich, Rovings zu verwenden, bei denen sich das sie   tränkende    Harz im B-Zustand befindet, d. h., dass sich das Harz auf thermischem und/oder chemischem Wege schon in einem   vorgehärteten,    jedenfalls aber fast trockenen oder völlig trockenen Zustand befindet. In Entsprechender Weise kann es sich auch bei dem zu verarbeitenden Kunststoffgemisch mit kurzen Verstärkungseinlagen um einen A-oder B-Zustand handeln.

   Die Verstärkungseinlagen und/oder die weiteren Verstärkungseinlagen brauchen nicht aus dem gleichen Werkstoff zu bestehen ; ebenso können verschiedene Harzsorten, die selbstverständlich miteinander verträglich sein müssen, Verwendung finden. Der   Vor-    schub des Fertigwerkstückes in der Strangpresse kann entweder durch den Pressdruck, mit dem die Kunststoffmasse eingeführt wird, oder durch eine Zugvorrichtung oder durch beide Massnahmen gemeinsam erfolgen. Die Länge des in eine kontinuierlichen'Vorgang hergestellten Werkstücks entspricht derjenigen der verfülgbaren Rovings, im   allgemeinen bis etwa zweitausend    Meter.



   Das beschriebene Verfahren ist also, kurzgefasst, darin zu sehen, dass in einem Kunststoff-, insbesondere   'Kunstharzstrom, mehr    oder weniger rogellos verteilte    Verstärkungsstrangabsohnittezunächst'miteinemStrom    aus   Kunstharz (Premix) radiial    zur   Werkstücklängs-    achse zugeführt, hierauf über einen Querschnitt, der grösser als der   Werkstückquerschnitt    und vorzugsweise kongruent zu diesem gehalten ist, möglichst gleichmässig verteilt, sodann in die Axialrichtung umgelenkt, parallel zur   Werkstückachse    bis zur Axialausrichtung der   Verstärkungss'trangabschnitte geführt,    quer zur   Werkstüokachse    hin,   d.    h.

   radial allseitig umgelenkt,   zentripetal einem Hohlcaum des zu verwirklichenden      Werkstückquerschnittes    zugeführt,   dort.    aus der   radical-    zentripetalen Richtung peripher, d. h. äquidistant zur   Werkstückoberfläche uagelenkt und anschliessend unter    Ausfüllung des Werkstückquerschnitts mit Kunststoff, Verstärkungsstrangabschnitten und Rovings zur Werkstückenzeugung benutzt werden. Soweit hierbei und/oder auf dem weiteren Weg des Werkstückes Wärmebe  handlungen anforderlich werden, bedürfen sie, als    an sich bekannt, keiner Darstellung im einzelnen ; hierzu erforderliche Heizwicklungen sind beispielsweise in Fig.   1    bei i 26 bis 29 angedeutet.



   Die   Ges-amtanordnung    zeigt Fig. 6. Man erkennt die in Fig.   1    und 2 dargestellte' Anordnung bei 21, die aufgespulten. Rovings bei 22 und eine doppelt wirkenden, also Kunstharz oder Kunststoff kontinuierlich   nachfordernde Kolbenprasse    23. Übliche, an sich be  kannte Einrichtungen, beispielsweise eme Säfgoanord-    nung 30 zum Zerlegen des fertigen Werkstückes 17 in n gewünschte Längenabschnitte,   Kühlbetten    31, Strang  trä'ger'in Form von Rollen    32 usw., vervollständigen die Anlage.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung mindestens lämgsge- richtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kuinststoffen mittels Strangpressen, wobei die längs gerichteten Verstärkungseinlagen mittels parallel zur Werkstückslängsrichtung und im Verhältnis zueinander parallel verlaufendtsr Robre zugefuhrt werden und der Kunststoff über einen eine Pressdüse umgebenden Ringraum zugeführt wird, dadruch gekennzeichnet, dass dem Kunststoff vor der Zuführung zur Prejssdüse weitere Verstorkungseinalgen zugesetzt werden und dass dem Kunststoff sowie diesen weiteren Verstärkunigseinlagen zunächst eine zur Längsachse des zu erzeugenden Werkstückes parallele und anschliessend eine radiale richtung bis zur.
    Einführung in die Prekdüse erteilt wird.
    II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I mit einer Pressdüse, der der Kunststoff über einen ringförmigen Kanal zugeführt wind und in (der parallel zur Werkstücklängsachse und zueinander angeocdnete Rohre zur Führung endlos durchgehender Verstarkungseinlagen ausmünden, da- durch gekennzeichnet, dass der ringförmige Kanal (11) einen zur Werkstückachse parallelen, dm Verhältnis zu den übrigen. Durchfifussquerschnitten der Strangpresse engen Abschnitt (12) und einen sich in Fliessriohtung des Kunststoffes anschliessende, radialen, nach innen verlaufenden Abschnitt (13) aufweist, der in eine Press- . düse (10) einmündet.
    UNTBRANSPtRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzdichnet, dass der die weiteren Verstärkungseinlatgen aufweisende Kunststoff über eine solche Wegstrecke in zur Werkstückachse par, alleler Richtung bewetgt wird, dass die weiteren Verstärkungsemlaigen eine zur Strö- mungsrichtung parallele oder annähernd parallele Lage einnehmen.
    2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadruch gekennzeichnet, dass der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff aus einem den. Werlgsbück- querschnitt im Abstand umgebenden, zur Werkstück- achse par, allel erlaufenden Ringspalt zunächst in Rich- tung zentripetal zur Werkstückachse zu letzterer hin , unld anschliessend sowohl axial als auch äquidistant zum Werkstückumfang abgelenkt wird, so dass die weiteren Verstärkungseinlagen quer zur Werkstücklängsachse verlaufen.
    3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die weiteren Verstärkunjgseinlagen aufweisende Kunststoff. aus einem den Werkstückquerschnitt im Abstand umgebenden, zur Werkstückachse parallel verlaufenden Ringspalt zunächst in Richtung zentripetal zur WerkstückaGhse zu letzterer hin und anschliessend sowohl axial als auch äquidistant zum Werkstückumfa. nig abgelenkt wird, so dass die weiterem Verstärkungsemlagen quer. zur Wenk- stücklängsachse verlaufem.
    4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass endlos durchgehende Verstärkungs- einlagen unter Vorspannung gehalten werden.
    5. Voirichtumig nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche der Einmündung des radial gerichteten Abschnittes (13) des Ringkanales (12) in den Holicaum der Düse (10) achsparallele Führungen (14) für längsverlaufende, durchgehende Stränge aus Verstärkungsemlagen (15) angeordnet simd.
CH138165A 1964-02-11 1965-02-01 Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen CH428185A (de)

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