DE10163519A1 - Plastifizierextruder zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen - Google Patents

Plastifizierextruder zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Plastifizierextruder zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei dem Lang-Faserverstärkten-Thermoplast Direktverfahren (LFT- Direktverfahren) nach DE 198 36 787 A1, von dem die Erfindung als Stand der Technik ausgeht, werden die Fasern an einer Schneidkante vom endlosen Faserstrang in Faserstücke zerteilt. Dabei entstehen je nach Schneckendurchmesser und Steigung im Plastifizierextruder relativ lange Faserstücke, welche für manche Anwendung weiter gekürzt werden müssen. In bisherigen Extruderanlagen finden Mischelemente, Knetscheiben und Knetblöcke Verwendung, welche die Fasern teils recht deutlich kürzen, aber dabei auch einen entsprechend grossen nachteiligen Faser-Feinanteil erzeugen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plastifizierextruder zu schaffen, mit dem schädliche Faser-Feinanteile zu vermeiden sind und mit dem gewählte unterschiedliche Faserlängenverteilungen in der herzustellenden Kunststoffmasse zu erreichen sind.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass auf Vielkeil-Schneckenwellen jeweils mehrere Schnecken-Förderelemente mit dazwischen angeordneten austauschbaren, kurzen Distanzring-Schneideinheiten vorgesehen sind, wobei eine Distanzring-Schneideeinheit aus einem oder mehreren Schneidstegen mit Schneidkanten und je einem Distanzring besteht.
  • Mit der erfindungsgemässen Lösung wird der Vorteil erreicht, dass der Faser- Feinanteil in der Kunststoffmischung äusserst gering gehalten werden kann, das heisst es entsteht so wenig als möglich an dem Faser-Feinanteil. Zudem ist die Möglichkeit geschaffen, dass die Schneidkanten einfach nachgeschärft werden können und durch den Austausch von einfachen Elementen die Faserlänge bei der Zerteilung wählbar beeinflussbar ist.
  • Von Vorteil ist weiter, dass relativ kurze Förderelemente mit kleiner Steigung verwendet werden und diese mit Distanzringen zueinander in die Schneckenwellen eingebaut sind. Dabei bildet der Schneckensteg eine Schneidkante, welche auch nachgeschärft werden kann. Durch den entsprechenden Distanzring mit dem Innendurchmesser der Schneckenelemente und durch Verdrehen der Schneckenelemente auf der Vielkeilwelle zueinander entsteht eine entsprechende Förderkanalteilung mit jeweilig einer Schneide. Bei einer zweigängigen Schnecke sind dies zwei Schneiden pro Förderelement. Durch entsprechend viele solcher Förderelemente und der beliebig möglichen Anordnung auf der Schneckenlänge lassen sich die unterschiedlichen Faserlängenverteilungen erreichen.
  • Weitere vorteilhafte Massnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
  • In der Zeichnung ist in einem Ausschnitt ein Schnecken-Förderelement mit den beiden Einzelteilen 2 und 2' in einem Gehäuse 8 des Plastifizierextruders 1 nach der Erfindung dargestellt. Der Plastifizierextruder 1 ist jedoch in der Praxis vorzugsweise als Doppelschneckenextruder ausgeführt. Zwischen den beiden Schnecken-Förderelementen 2 und 2' sind auf einer Vielkeil-Schneckenwelle 11 zwei Distanzring-Schneideinheiten 3 und 3' mit einem Schneidsteg 6 und mit einer Schneidkante 7 und einem zusätzlichen Distanzring 5 austauschbar eingefügt. Die Distanzring-Schneideinheiten 3 und 3' können in beliebiger Anzahl je nach Bedarf an einer oder mehreren Stellen der Schneckenlänge L vorgesehen sein. Sie sind aber auch in ihren Abmassen, zum Beispiel der Distanzringdicke a und in ihrer Steigung der Förderstege 6 variabel auszuführen. Mit 4 und 4' sind die Förderstege der Schnecken-Förderelemente 2 und 2' bezeichnet, während der Materialstrom in Arbeitsrichtung 10 durchgehend durch den Förderkanal 9 geführt wird. Bezugszeichenliste 1 Plastifizierextruder
    2 Schnecken-Förderelement
    3 Distanzring-Schneideinheit
    4 Förderstege
    5 Distanzring
    6 Schneidsteg
    7 Schneidkante
    8 Gehäuse
    9 Förderkanal
    10 Arbeitsrichtung, Förderrichtung
    11 Vielkeil-Schneckenwelle
    a Distanzringdicke
    L Schneckenlänge

Claims (3)

1. Plastifizierextruder zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen, bestehend aus einem Gehäuse mit zwei Bohrungen und darin Achsen zweier gleichlaufender Schneckenwellen und einer Zuführöffnung zum Einführen der Fasern und eines flüssigen Kunststoffilms, dadurch gekennzeichnet, dass auf Vielkeil- Schneckenwellen (11) jeweils mehrere Schnecken-Förderelemente (2, 2') mit dazwischen angeordneten austauschbaren, kurzen Distanzring- Schneideinheiten (3) vorgesehen sind, wobei eine Distanzring- Schneideeinheit (4) aus einem oder mehreren Schneidstegen (6) mit Schneidkanten (7) und je einem Distanzring (5) besteht.
2. Plastifizierextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar oder mehrere Paare der Distanzring-Schneideinheiten (3) mit paarweise gleichen oder unterschiedlichen Distanzringdicken (a) innerhalb der Schneckenwellenlänge (L) eingebaut sind.
3. Plastifizierextruder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Distanzring-Schneideinheit (3 oder 3') zusätzlich ein Distanzring (5) auf der Vielkeilwelle (11) angeordnet ist.
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