DE3516920A1 - Process and device for the production of fibre-reinforced rods, profiles or the like from inorganic glasses and from glasses which can be converted into a glass-ceramic whose core zone is reinforced unidirectionally by means of continuous fibres, by using a combined extrusion and drawing process - Google Patents

Process and device for the production of fibre-reinforced rods, profiles or the like from inorganic glasses and from glasses which can be converted into a glass-ceramic whose core zone is reinforced unidirectionally by means of continuous fibres, by using a combined extrusion and drawing process

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Abstract

The tendency of modern industrial systems towards higher and higher service temperatures, lower density and good mechanical properties and the simultaneous requirement for low material costs requires the use of glasses, glass-ceramics and ceramics as the matrix material in fibre-reinforced composite elements and thus the development of novel production processes for the continuous or quasi-continuous production of corresponding semifinished products. The only process known hitherto for the production of mouldings from glasses and glass-ceramics which are reinforced by means of continuous fibres is hot pressing, a batch process for the production of mouldings of limited dimensions. In the invention presented here, as can be seen from the above invention title, fibre-reinforced semifinished products are produced by first pre-compacting a fibre bundle impregnated with glass powder which is fed into a machine element in the form of a drawing die by means of the novel device necessary for carrying out the process, and then, in a pressing chamber, by the therein ... Original abstract incomplete.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Stangen, Profilen oder dgl. aus anorganischen Gläsern und aus Gläsern, die in eine Glaskeramik überführt werden können, deren Kernzone unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkt ist, durch die Anwendung eines kombinierten Strangpreß- und Durchziehverfahrens.Method and device for the production of fiber-reinforced rods, Profiles or the like. Made of inorganic glasses and glasses that can be converted into a glass ceramic, with their core zone unidirectional continuous fibers is reinforced by the application of a combined Extrusion and pull-through processes.

Anmelder: Roeder, Erwin, o. Prof. Dr.-Ing.
6750 Kaiserslautern 31Applicant: Roeder, Erwin, o. Prof. Dr.-Ing.
6750 Kaiserslautern 31

Semar, Wolfgang, üipl.-Ing.
6707 SchifferstadtSemar, Wolfgang, üipl.-Ing.
6707 Schifferstadt

Erfinder: wie oben angegebenInventor: as stated above

"5" 351692Θ"5" 351692Θ

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Stangen, Profilen oder dgl. aus anorganischen Gläsern und aus Gläsern, die in eine Glaskeramik Überführt werden können, deren Kernzone unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkt ist, durch die Anwendung eines kombinierten Strangpreß- und Durchziehverfahrens.Method and device for the production of fiber-reinforced rods, Profiles or the like. Made of inorganic glasses and glasses that can be converted into a glass ceramic, with their core zone unidirectional continuous fibers is reinforced by the application of a combined Extrusion and pull-through processes.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen bzw. quasi kontinuierlichen Einbetten von hochfesten und/oder hochmodulen Faserbündeln in eine Glasmatrix zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes, um die mechanischen Eigenschaften gegenüber unverstärktem Glas zu verbessern. Die durch die Anwendung eines kombinierten Durchzieh- und Strangpreßverfahrens gefertigten Halbzeuge, wie Stangen, Profile oder dgl., weisen dabei eine unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkte Kernzone auf, die von einem Mantel aus unverstärktem Glas teilweise oder vollständig umschlossen ist. Als Matrix- und Mantelwerkstoff werden sowohl anorganische Gläser verwendet als auch Gläser, die in eine Glaskeramik überführt werden können.The invention relates to a method and an apparatus for continuous or quasi continuous embedding of high strength and / or high-modulus fiber bundles in a glass matrix for the production of a composite material, to improve the mechanical properties compared to unreinforced glass. The use of a combined pull-through Semi-finished products manufactured and extruded, such as rods, profiles or the like, have a unidirectional with continuous fibers reinforced core zone, which is partially or completely enclosed by a jacket made of unreinforced glass. As a matrix and jacket material Both inorganic glasses and glasses that can be converted into a glass ceramic are used.

Die Technologie der faserverstärkten Verbundwerkstoffe hat in den beiden letzten Jahrzehnten bei der Entwicklung neuer Werkstoffe für extreme Anforderungen im technischen Einsatz einen breiten Raum eingenommen. Ein Grund dafür liegt in der Möglichkeit, durch entsprechende Kombinationen von Faser- und Matrixmaterialien den Verbundwerkstoff optimal, d. h. beanspruchungsspezifisch, für seine spätere Verwendung auslegen zu können. Insbesondere auf dem Gebiet der Festigkeitssteigerung von Kunststoffen und Metallen ist das Prinzip der Einbettung hochfester Fasern heute so weit entwickelt, daß bereits zahlreiche Produkte und Bauteile, die von Sportartikeln bis hin zu Hochleistungsbauteilen im Flugzeugbau reichen, industriell aus diesen Werkstoffen gefertigt werden. Die größten Nachteile dieser Verbundwerkstoffe liegen bei einer Kunststoffmatrix in ihrer niedrigen maximalen Gebrauchstemperatur (3000C - 4000C) und bei einer Metallmatrix in ihrem hohen spezifischen Gewicht (meist größer 7 g cm"3, mit Ausnahme von Ti: 4,51 g cm"3).In the last two decades, the technology of fiber-reinforced composite materials has occupied a large part in the development of new materials for extreme requirements in technical use. One reason for this is the possibility of using appropriate combinations of fiber and matrix materials to optimally design the composite material, that is, to be able to design the composite material specifically for its later use. Particularly in the field of increasing the strength of plastics and metals, the principle of embedding high-strength fibers is so far developed that numerous products and components, ranging from sporting goods to high-performance components in aircraft construction, are industrially manufactured from these materials. The greatest disadvantages of these composite materials are with a plastic matrix in their low maximum usage temperature (300 ° C.-400 ° C.) and with a metal matrix in their high specific weight (mostly greater than 7 g cm " 3 , with the exception of Ti: 4.51 g cm " 3 ).

Die Tendenz moderner technischer Systeme hin zu immer höheren Einsatztemperaturen bei immer längeren Betriebszeiten schränkt deshalb die Anwendung herkömmlicher Faser-Matrix Kombinationen stark ein und treibt die Entwicklung neuartiger voran. Zudem ist wegen der Knappheit und steigendenThe trend of modern technical systems towards ever higher operating temperatures with longer and longer operating times, the use of conventional fiber-matrix combinations therefore severely restricts and drives them Development of novel advancing. It is also because of scarcity and increasing

Kosten vieler, bisher verwendeter, hochtemperaturfester Metalle das Interesse an metal!freien, faserverstärkten Verbunden mit gleichen Eigenschaften als Ersatzmaterial gewachsen. Der Einsatz von Gläsern, Glaskeramiken und Keramiken als Matrixmaterialien in faserverstärkten Verbundwerkstoffen gewinnt somit zunehmend an Bedeutung.The cost of many high-temperature-resistant metals used up to now is of interest of metal! free, fiber-reinforced composites with the same properties grown as a substitute material. The use of glasses, glass ceramics and ceramics as matrix materials in fiber-reinforced composite materials is thus becoming increasingly important.

Als Fasermaterialien werden bisher hauptsächlich Aluminiumoxid p und Kohlenstoff (C)-Fasern eingesetzt, die dem Glasverbund sowohl höhere Zugfestigkeit als auch höhere Schlag- und Biegefestigkeit bei erhöhten Temperaturen verleihen sowie das Thermoschockverhalten verbessern. Nachteil der C-Faser ist eine schädliche Faseroxidation ab (400 - 45O)0C, während bei Al^O^-Fasern zwar eine höhere Oxidationsbeständigkeit, jedoch geringere Festigkeits- und Zähigkeitswerte als bei C-Fasern auftreten.The fiber materials used so far are mainly aluminum oxide p and carbon (C) fibers, which give the glass composite higher tensile strength as well as higher impact and flexural strength at elevated temperatures and improve the thermal shock behavior. The disadvantage of the C-fiber is a harmful fiber oxidation from (400 - 45O) 0 C, while with Al ^ O ^ -fibers a higher oxidation resistance, however lower strength and toughness values occur than with C-fibers.

Seit wenigen Jahren stehen reine Siliciumcarbidfasern (SiC) in Form von Endlosfasern als mögliche Verstärkungskomponente von Gläsern und Glaskeramiken zur Verfügung, die in Japan nach einem neu entwickelten Verfahren industriell in gleichbleibender, hoher Güte hergestellt werden.For a few years now, pure silicon carbide fibers (SiC) have been available in the form of Continuous fibers are available as a possible reinforcement component of glasses and glass ceramics, made in Japan using a newly developed process are manufactured industrially in a consistently high quality.

Erste Anwendungen dieser neuartigen Fasern in Glas- und Keramikverbunden haben erwiesen, daß es in Zukunft möglich sein wird, Verbundwerkstoffe mit hoher Festigkeit, hoher Bruchzähigkeit und hoher Oxidationsbeständigkeit bei gleichzeitig geringem Einsatzgewicht zu fertigen.First applications of these new fibers in glass and ceramic composites have shown that in the future it will be possible to produce composites with high strength, high fracture toughness and high oxidation resistance to produce at the same time with a low operating weight.

Als einziges Herstellungsverfahren von Formteilen aus Gläsern und Glaskeramiken, die mit kontinuierlichen Fasern verstärkt sind, ist im Augenblick lediglich das Heißpressen bekannt. Es gibt daher noch viel Raum zur Entwicklung neuer Verfahren, vor allem im Hinblick auf eine stetige, kontinuierliche Produktion mit dem Ziel des breiten Einsatzes dieser Werkstoffe in der Technik, in erster Linie in Bauteilen, die ausgezeichnete spezifische mechanische Kennwerte bei erhöhten Temperaturen aufweisen müssen. Hierzu gehören Auskleidungen in Gasturbinen und Verbrennungsmotoren, Zündelektroden in Strahltriebwerken, aber auch Nasen von Hochgeschwindigkeitsflugzeugen und Raketen bis hin zu Laserspiegeln, die für eine Stationierung im Weltraum vorgesehen sind.As the only manufacturing process for molded parts from glasses and glass ceramics, that are reinforced with continuous fibers is right now known only as hot pressing. There is therefore still a lot of room to develop new processes, especially with regard to a steady, continuous production with the aim of the widespread use of these materials in technology, primarily in components that are excellent must have specific mechanical parameters at elevated temperatures. These include linings in gas turbines and internal combustion engines, Ignition electrodes in jet engines, but also noses on high-speed aircraft and rockets to laser mirrors intended for deployment in space.

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In der einschlägigen Fachliteratur als auch in den in der BRD und in den USA veröffentlichten Patenten und Offenlegungsschriften wird die eigentliche Herstellung dieser Verbundwerkstoffe in groben Schritten folgendermaßen beschrieben:In the relevant specialist literature as well as in the FRG and in the US published patents and patent applications will be the real ones The production of these composite materials is described in rough steps as follows:

- Imprägnieren der Fasern mit Glas durch Eintauchen in ein Gemisch aus Glaspulver, Binder und Lösungsmittel, auch Slurry-Methode genannt. Das Lösungsmittel besteht meist aus einem schnell flüchtigen Alkohol, das organische Bindemittel hat die Aufgabe, für eine gute Haftung des Glaspulvers an den Fasern zu sorgen. Dieser Binder sollte jedoch vor dem eigentlichen Preßvorgang dem imprägnierten Faserbündel wieder entzogen werden. (Oe nach Zusammensetzung der Suspension können die von den Fasern aufgenommene Glasmenge und damit die Eigenschaften des Gesamtverbundes beeinflußt werden.)- Impregnating the fibers with glass by immersing them in a mixture Glass powder, binder and solvent, also known as the slurry method. That Solvent usually consists of a rapidly volatile alcohol that Organic binders have the task of ensuring good adhesion of the glass powder to the fibers. However, this binder should be used before the actual pressing process are withdrawn from the impregnated fiber bundle again. (Depending on the composition of the suspension, that of the fibers Amount of glass absorbed and thus the properties of the overall composite to be influenced.)

- Heißpressen der imprägnierten Faserbündel (Prepregs) in einem Temperaturbereich zwischen 10000C bis 145O0C bei einem Druck von ca. 70 bis 140 bar. (Beim anschließenden Abkühlen bleibt der Preßling bis zu einer Temperatur von ca. 50O0C unter Druck, um gegebenenfalls die Ausbildung von Poren durch das Austreiben von in der Glasmatrix gelösten Gasen zu vermeiden).- hot-pressing the impregnated fiber bundle (prepreg) in a temperature range between 1000 to 145 ° C 0 0 C at a pressure of about 70 to 140 bar. (During the subsequent cooling, the compact remains under pressure up to a temperature of approx. 50O 0 C in order to avoid the formation of pores due to the expulsion of gases dissolved in the glass matrix).

- Keramisierung von Glaskeramiken, die zwecks der einfacheren Formgebung in den glasartigen Zustand überführt worden sind, mittels eines genau defini erten Wärmebehandlungsprozesses.- Ceramization of glass ceramics for the purpose of simpler shaping have been converted into the vitreous state by means of a precisely defined heat treatment process.

Die deutsche Patentschrift Nr. 1925009 beschreibt unter Anwendung des oben beschriebenen Heißpreßverfahrens speziell einen mit kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Kohlenstoffasern verstärkten Glasverbundwerkstoff und seine Verwendung. Dabei kann die Oberfläche des Verbundkörpers so beschaffen sein, daß sie keine Kohlenstoffasern aufweist. Als Matrixmaterial kommen Aluminosilikatglas, Borosilikatglas und Glaskeramiken zur Anwendung.German Patent No. 1925009 describes using the above Hot pressing process described specifically one with continuous or discontinuous carbon fiber reinforced glass composite and its use. The surface of the composite body can be designed in this way be that it has no carbon fibers. Aluminosilicate glass, borosilicate glass and glass ceramics are used as the matrix material.

In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. DE 3118123 wird die Verstärkung von Borosilicat-, Silikat- und AluminosiIikatgläsern mit kontinuierlichen SiC-Fasern erläutert. Beim Aufbau des Verbundkörpers sind beliebige Faserorientierungen (uni- oder multidirektional) gemäß der späteren Verwendung wählbar.In the German Offenlegungsschrift No. DE 3118123, the gain of borosilicate, silicate and aluminosilicate glasses with continuous SiC fibers explained. There are any fiber orientations in the construction of the composite body (unidirectional or multidirectional) according to the later use selectable.

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Die deutsche Offenlegungsschrift Nr. DE 3303286 behandelt die Verstärkung von Gläsern, wie Borosilikatglas, hoch SiOp-haltigen Gläsern und AluminosiIikatgläsern durch Kurzfasern aus SiC von 1 bis 3 cm Länge in regelloser Anordnung.The German Offenlegungsschrift No. DE 3303286 deals with the reinforcement of glasses such as borosilicate glass, glasses with a high SiOp content and aluminosilicate glasses through short SiC fibers 1 to 3 cm in length in a random arrangement.

Die deutsche Offenlegungsschrift Nr. DE 3303295 ist eine Erweiterung der zuvor genannten Offenlegungsschrift. Als Matrixmaterialien für die mit SiC-kurzfaserverstärkten Keramiken werden Aluminosilikat, Lithium-, Barium-, Magnesium-Aluminosilikat, sowie Kombinationen der einzelnen Komponenten genannt. Die Herstellung des Verbundkörpers erfolgt im glasigen Zustand, mit einer darauf folgenden Wärmebehandlung zur Keramisierung des Matrixwerkstoffes. Um die ßildung der für die Festigkeit des Verbundes schädlichen intermetallischen Verbindung Titansilicid aus TiO2 und SiC zu vermeiden, sollte allerdings TiOp durch andere Keimbildner, wie ZrO2, ersetzt oder durch Blei neutralisiert werden.The German Offenlegungsschrift No. DE 3303295 is an extension of the aforementioned Offenlegungsschrift. The matrix materials mentioned for the ceramics reinforced with SiC short fibers are aluminosilicate, lithium, barium and magnesium aluminosilicate, as well as combinations of the individual components. The composite body is produced in the vitreous state, with a subsequent heat treatment to ceramize the matrix material. In order to avoid the formation of the intermetallic compound titanium silicide made of TiO 2 and SiC, which is detrimental to the strength of the bond, TiOp should be replaced by other nucleating agents, such as ZrO 2 , or neutralized by lead.

In dem europäischen Patent Nr. 0095433 werden ein mit reaktions-passivierter SiC-Faser verstärkter Hochtemperatur-Glaskeramikwerkstoff sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Dazu werden die Zusammensetzungen von Hochtemperatur-Keramiken angegeben, die kein TiOp enthalten und gleichzeitig in der Lage sind, bei erhöhten Drücken und Temperaturen eine reaktionshemmende NbC- und/oder TaC-Diffusionssperrschicht auf der Faseroberfläche zu bilden.In the European patent no. 0095433 a reaction-passivated SiC fiber reinforced high temperature glass ceramic material as well as a Process for its production described. For this purpose, the compositions of high-temperature ceramics that do not contain TiOp are given and at the same time are able to work at elevated pressures and temperatures a reaction-inhibiting NbC and / or TaC diffusion barrier layer on the Form fiber surface.

Die bei allen Patenten und Offen!egungsschriften angewendete Heißpreß-Methotik ist ein typisches Beispiel für ein diskontinuierliches Formgebungsverfahren, wobei sowohl die Gestaltungsmöglichkeit des herzustellenden Produkts als auch dessen Abmessungen aus verfahrenstechnischen Gründen, vor allem im Hinblick auf eine fortlaufende Produktion, äußerst eingeschränkt sind. Gleichzeitig liegt die Zeitdauer für einen einzigen Heißpreßvorgang im Bereich von Stunden. Der hierfür notwendige Energiebedarf ist aufgrund der hohen Formgebungstemperatur erheblich, da sie meist oberhalb der Entglasungstemperatur der Matrix liegt. Bei der Verwendung von Gläsern, die zur Entglasung neigen, besteht darüber hinaus Hin fipfnhr rinrr vnr/fi tifjpn iinknntrol 1 iertrn Kr>rami<;ipninq . Weitere Nachteile des Heii3pressens sind das mühsame und zeitintensive Auffüllen des Preßraums mit entsprechend vorbereiteten imprägnierten Faserbündeln und das Ausrichten der Endlosfaserbündel, um eine optimaleThe hot-press methotics used in all patents and publications is a typical example of a discontinuous molding process, whereby both the design options of the to be produced Product as well as its dimensions for procedural reasons, especially with regard to continuous production, extremely are restricted. At the same time, the time for a single hot pressing operation is in the range of hours. The energy required for this is considerable due to the high molding temperature, as it is usually above the devitrification temperature of the matrix. When using of glasses that tend to devitrify, there is also a hint fipfnhr rinrr vnr / fi tifjpn iinknntrol 1 iertrn Kr> rami <; ipninq. Further disadvantages of hot pressing are the laborious and time-consuming filling of the press space with appropriately prepared impregnated fiber bundles and aligning the filament bundles to an optimal

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Krafteinleitung bzw. Lastaufnahme gemäß der späteren Verwendung zu gewährleisten. Ein Schutz oxidationsgefährdeter Fasern durch glasreiche Außenschichten des Verbundkörpers erfordert zusätzlichen Aufwand.To ensure force introduction or load absorption according to the later use. Protection of fibers at risk of oxidation by glass-rich outer layers of the composite body requires additional effort.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch ein kontinuierliches bzw. quasikontinuierliches Verfahren unidirektional faserverstärkte Halbzeuge wie Stangen, Profile oder dgl. aus anorganischen Gläsern und aus Gläsern, die in eine Glaskeramik überführt werden können, herzustellen, wobei die Länge der Halbzeuge lediglich durch das im Preßraum vorhandene Glasvolumen und die Länge der zugeführten mit Glas imprägnierten Faserbündel eingeschränkt ist.The invention is therefore based on the object by a continuous or quasi-continuous process unidirectional fiber-reinforced semi-finished products such as rods, profiles or the like from inorganic glasses and from glasses that can be converted into a glass ceramic, The length of the semi-finished products is determined solely by the volume of glass in the press space and the length of the fiber bundles impregnated with glass is restricted.

Die Querschnittsformen der erzeugten Profile sollen sich dabei nach den für die Formgebung verwendeten Werkzeugen richten, z. B. nach der Kontur des Matrizenkanals, durch den das Mantel- und Matrixmaterial und die Fasern gepreßt werden.The cross-sectional shapes of the profiles generated should be based on the align tools used for shaping, z. B. according to the contour of the matrix channel through which the jacket and matrix material and the fibers be pressed.

Gleichzeitig ist durch die Wahl der Formgebungstemperatur bei der Verarbeitung von Gläsern, die zur Entglasung neigen, bzw. für eine nachträgliche Umwandlung in eine Glaskeramik vorgesehen sind, eine vorzeitige unkontrollierte Keramisierung zu vermeiden.At the same time, the choice of the molding temperature during processing of glasses that tend to devitrify or are intended for a subsequent conversion into a glass ceramic, a premature one to avoid uncontrolled ceramization.

Die beim Heißpreßverfahren notwendige Sorgfalt bei der Orientierung der Faserstränge untereinander soll durch die entsprechende Zuführung der mit Glas imprägnierten Faserbündel zum Preßraum und die sich anschließende Formgebung entfallen, ohne auf ein Höchstmaß an Parallelität der Filamente untereinander verzichten zu müssen.The care required in the hot pressing process in orienting the Fiber strands with each other should by the appropriate supply of with Glass-impregnated fiber bundles to the press room and the subsequent shaping are omitted, without a high degree of parallelism of the filaments having to do without each other.

Die faserverstärkte Kernzone ist des weiteren, falls erforderlich, in radialer Richtung vollständig von einem dünnen Glasmantel zu umschließen, um den eingebetteten Filamenten einen optimalen Schutz vor aggressiven Medien und/oder Oxidation zu bieten, so daß gegebenenfalls lediglich die Enden der erzeugten Stangen, Profile oder dgl. gegen einen chemischen Angriff zu schützen sind.The fiber-reinforced core zone is also, if necessary, in in the radial direction to be completely enclosed by a thin glass jacket in order to optimally protect the embedded filaments from aggressive To offer media and / or oxidation, so that optionally only the Ends of the produced rods, profiles or the like. Against a chemical Attack are to be protected.

Diese Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, daßIn terms of the method, this object is achieved in that

a) das Faserbündel durch einen hohlen Dorn der Umformzone des zu verpressenden Glases zugeführt wird,a) the fiber bundle through a hollow mandrel of the deformation zone of the to be pressed Glass is fed,

b) das Faserbündel mit Glas imprägniert ist,b) the fiber bundle is impregnated with glass,

c) das zu verpressende Glas und das zwischen die Fasern eingebrachte Glas vor der Umformung durch Erwärmung erweicht wird,c) the glass to be pressed and the glass inserted between the fibers is softened by heating before forming,

d) der für die Formgebung notwendige Preßdruck durch Verschieben des hohlen Preßstempels in Richtung der Matrize erzeugt wird,d) the pressure required for shaping by moving the hollow ram is produced in the direction of the die,

e) das mit Glas imprägnierte Faserbündel beim Formgebungsverfahren aus dem hohlen Dorn gezogen und durch einen Matrizenkanal gepreßt wird,e) the fiber bundle impregnated with glass during the shaping process the hollow mandrel is drawn and pressed through a die channel,

f) das mit Glas imprägnierte Faserbündel beim Herausziehen auf dem hohlen Dorn in der sich in Zugrichtung verjüngenden Spitze des hohlen Dorns vorverdichtet wird,f) the fiber bundle impregnated with glass when pulled out on the hollow Mandrel is precompacted in the tip of the hollow mandrel, which tapers in the direction of pull,

g) das vorverdichtete, mit Glas imprägnierte Faserbündel nach dem Austreten aus dem hohlen Dorn von dem zu verpressenden Glas unter hohem Druck radial verdichtet wird,g) the pre-compressed, glass-impregnated fiber bundle after exiting is radially compressed from the hollow mandrel of the glass to be pressed under high pressure,

h) das hochverdichtete, mit Glas imprägnierte Faserbündel während des Gleitens durch den Matrizenkanal mit einer Schicht aus dem zu verpressenden Glas teilweise oder vollständig umgeben wird, z. B. als doppeltbeschichtetes Band oder ummantelter Stab. h) the highly compressed, glass-impregnated fiber bundle during the Sliding through the die channel is partially or completely surrounded by a layer of the glass to be pressed, e.g. B. as a double-coated tape or coated rod.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht lehrt die Erfindung zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, daßIn device terms, the invention teaches to solve the above specified task based on a device for performing the method that

a) die Vorrichtung aus einem Behälter (9) und aus einem Rezipienten (1) besteht, der zur Aufnahme des zu verpressenden Glases (8) dient,a) the device consists of a container (9) and a recipient (1) exists, which is used to hold the glass to be pressed (8),

b) durch einen hohlen Dorn (4) das mit Glas imprägnierte Faserbündel (7) dem Preßraum des Rezipienten (1) zugeführt wird,b) through a hollow mandrel (4) the fiber bundle impregnated with glass (7) is fed to the press chamber of the recipient (1),

c) der hohle Dorn (4) in einem hohlen Preßstempel (2) axial geführt wird,c) the hollow mandrel (4) is guided axially in a hollow ram (2),

d) eine ungewollte axiale Bewegung des hohlen Dorns (4) relativ zum Rezipienten (1) und/oder der Matrize (3) durch eine Halterung (10) verhindert wird,d) unwanted axial movement of the hollow mandrel (4) relative to the recipient (1) and / or the die (3) is prevented by a bracket (10),

Λ: 351692Θ Λ : 351692Θ

• Al- • Al-

e) die Spitze (5) und die Auskleidung (6) des hohlen Dorns (4) aus einem Werkstoff bestehen, der von einer Glasschmelze nicht benetzt wird,e) the tip (5) and the lining (6) of the hollow mandrel (4) from one Consist of material that is not wetted by a glass melt,

z. B. Graphit,z. B. graphite,

f) die Spitze (5) des hohlen Dorns (4) in Preßrichtung eine kegelförmige Verjüngung aufweist,f) the tip (5) of the hollow mandrel (4) is conical in the pressing direction Has taper,

g) das mit Glas imprägnierte Faserbündel (7) mit dem zu verpressenden Glas (8) durch den Kanal einer Matrize (3) als Stange, Profil oder dgl. austritt.g) the fiber bundle (7) impregnated with glass with the one to be pressed Glass (8) through the channel of a die (3) as a rod, profile or the like. Exits.

Der Vorgang des Einbettens der Fasern nach dem beschriebenen Verfahren erfolgt gegenüber konventionellen Formgebungsverfahren, ζ. Β. Heißpressen, bei einer vergleichsweise niedrig liegenden Verarbeitungstemperatur. Durch die damit einhergehende höhere Zähigkeit der zu verpressenden Glasschmelze ist die Wirkung der kantenverrundenden Oberflächenspannung weitgehend unterbunden, so daß die Konturen der durch dieses Verfahren hergestellten Halbzeuge beliebig insbesonders scharfkantig profiliert sein können.The process of embedding the fibers is carried out according to the method described compared to conventional molding processes, ζ. Β. Hot pressing, at a comparatively low processing temperature. By the associated higher toughness of the glass melt to be pressed is largely the effect of the edge-rounding surface tension prevented, so that the contours of the semi-finished products produced by this process can be profiled as desired, especially sharp-edged.

Erläuternd hierzu ist zu bemerken, daß Glas bei der Erhitzung, z. B. von Raumtemperatur ausgehend, folgende Viskositätsstufen durchläuft:Illustrative of this, it should be noted that glass when heated, e.g. B. from Assuming room temperature, passes through the following viscosity levels:

13 Oberer Kühlpunkt (Annealing Point) η = 10 dPas Erweichungspunkt (Softening Point) η = 10 ' dPas Unterer Entglasungspunkt etwa η = 10 dPas Verarbeitungspunkt (Working Point) η = 10 dPas13 Upper cooling point (annealing point) η = 10 dPas Softening Point η = 10 'dPas Lower devitrification point around η = 10 dPas Processing point (working point) η = 10 dPas

Zu diesen Viskositätspunkten gehört je nach Glaszusammensetzung eine bestimmte Temperatur. Die normale Verarbeitungstemperatur (η = 10 dPas) liegt über der Entglasungstemperatur. Dies bedeutet, daß viele Gläser bei der Verarbeitung bereits beginnen zu entglasen, d. h. zu kristallisieren. Bei der Formgebung nach dem erfindungsmäßigen Verfahren und der damit verbundenen Vorrichtung genügt eine Erhitzung auf eine Temperatur unterhalb der Entglasungstemperatur. Werden daher zum Imprägnieren der Faserbündel und als zu verpressendes Material Gläser verwendet, die zum Entglasen neigen, oder sollen Gläser verarbeitet werden, die ein Keimbildungsmittel enthalten und nach dem Formen in eine Glaskeramik überführt werden können, so ist eine vorzeitige unkontrollierte Keramisierung unterbunden.Depending on the glass composition, these viscosity points include one certain temperature. The normal processing temperature (η = 10 dPas) is above the devitrification temperature. This means that many glasses should be used the processing already begin to deglass, d. H. to crystallize. When shaping according to the inventive method and the associated Device heating to a temperature below the devitrification temperature is sufficient. They are therefore used to impregnate the fiber bundle and glasses are used as the material to be pressed which tend to devitrify, or glasses are to be processed which contain a nucleating agent and after the molding can be converted into a glass ceramic, premature uncontrolled ceramization is prevented.

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Das Imprägnieren des Faserbündels kann entweder nach einem Suspensionsverfahren erfolgen, das ausführlich in dem 1972 in Großbritannien erteilten Patent Nr. 1279252 beschrieben ist, oder nach der Sol-Gel-Methode (deutsche Patentschrift Nr. 1941191; Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft, Jahrgang 55/1978, Heft 5, Seiten 265 - 268), bei der das Faserbündel in eine Lösung aus Metall alkoholaten getaucht wird. Ein Infiltrieren der Faserbündel durch flüssiges Glas ist aufgrund der selbst bei hohen Temperaturen noch relativ zähflüssigen Schmelze ausgeschlossen.The fiber bundle can be impregnated either by a suspension process as described in detail in UK Patent No. 1279252, issued in 1972, or by the sol-gel method (German patent specification No. 1941191; reports of the German Ceramic Society, Volume 55/1978, Issue 5, Pages 265 - 268), in which the fiber bundle is immersed in a solution of metal alcoholates. An infiltration the fiber bundle through liquid glass is due to itself at high Temperatures still relatively viscous melt excluded.

Erfindungsgemäß wird das Faserbündel z.B. in einer Suspension aus siedendem Alkohol und Glaspulver imprägniert. Das Sieden des Alkohols führt infolge der sich bildenden Dampfblasen zu einer Durchwirbelung und Vermengung der beiden Substanzen, wodurch sich das Glaspulver gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt. Führt man ein Faserbündel, bei dem zuvor die Schlichte entfernt wurde, durch diese Suspension, wird es von ihr durchtränkt bzw. infiltriert. Nach dem Verdunsten des Alkohols haftet das Glaspulver im Faserbündel und kann bei vorsichtiger Handhabung durch den hohlen Dorn dem Preßraum zugeführt werden.According to the invention, the fiber bundle is, for example, in a suspension of boiling Impregnated with alcohol and glass powder. The boiling of alcohol leads as a result the forming vapor bubbles to a turbulence and mixing of the two substances, making the glass powder evenly in the liquid distributed. If a fiber bundle, from which the size has been removed beforehand, is passed through this suspension, it is soaked or soaked by it. infiltrated. After the alcohol has evaporated, the glass powder adheres to the fiber bundle and with careful handling it can be fed into the press chamber through the hollow mandrel.

Ein gewisser Nachteil der Suspensions-Technik ist der, daß die mit Glaspulver imprägnierten Faserbündel ein relativ großes Volumen einnehmen, das ohne weiteres das zehnfache des späteren Verbundwerkstoffs einnehmen kann. Es ist daher, um die Handhabung zu erleichtern, unumgänglich, das imprägnierte Faserbündel vor dem eigentlichen Formgebungsverfahren weitgehend zu verdichten. Dies kann, z.B. bei Heißpressen, während der Aufheizphase durch kaltes Vorverdichten geschehen.A certain disadvantage of the suspension technique is that with glass powder impregnated fiber bundles occupy a relatively large volume, which can easily occupy ten times the subsequent composite material. It Therefore, in order to facilitate handling, it is essential to compress the impregnated fiber bundle to a large extent before the actual shaping process. This can be done, e.g. with hot pressing, during the heating phase by cold precompression.

Um die Verdichtung und die Formgebung möglichst in einem Arbeitsgang stattfinden zu lassen, wird erfindungsgemäß die Kraft, die zum Herausziehen des mit Glaspulver imprägnierten Faserbündels aus dem hohlen Dorn benötigt wird, durch Reibungskräfte zwischen dem Faserbündel und dem unter dem Preßdruck stehenden zu verpressenden Glas beim Fließen im Preßraum und im Matrizenkanal erzeugt. Die Länge des Matrizenkanals muß dabei so bemessen sein, daß die hierfür notwendige Kontaktfläche zwischen dem Faserbündel und der Glasschmelze vorhanden ist. Ist die Länge des Matrizenkanals zu kurz, so fließt die Glasschmelze über den mit Fasern verstärkten Kern hinweg, ohne ihn optimal mitzuziehen. Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn die Preßtemperatur zu hoch gewählt wird. Hohe Temperaturen erleichtern zwar aufgrund derTo take place the compaction and the shaping as possible in one work step to let, according to the invention, the force required to pull out the fiber bundle impregnated with glass powder is required from the hollow mandrel, due to frictional forces between the fiber bundle and that under the pressing pressure standing glass to be pressed is generated when flowing in the press room and in the die channel. The length of the die channel must be dimensioned so that the necessary contact surface between the fiber bundle and the glass melt is available. If the length of the die channel is too short, it will flow the glass melt across the fiber-reinforced core without pulling it along optimally. Similar conditions exist when the pressing temperature is chosen too high. High temperatures make it easier due to the

geringeren Viskosität des Glases das Fließen des Glaspulvers zwischen den Filamenten und führen damit zu einem besseren Kontakt zwischen Faser und Matrix, gleichzeitig verringern sich jedoch die Reibungskräfte zwischen dem Kern und dem Mantel.lower viscosity of the glass allows the glass powder to flow between the Filaments and thus lead to a better contact between fiber and matrix, but at the same time the frictional forces between the Core and the mantle.

Alternativ zur oben beschriebenen Methode besteht die Möglichkeit, entweder die benötigte Zugkraft von außen durch ein Werkzeug direkt in das Faserbündel einzuleiten, oder die Zugkraft zunächst in situ zu erzeugen, um dann hinter der Matrize den austretenden Strang mit einem Werkzeug zu greifen. Beide Vorgehensweisen führen zu einer konstanten Strangaustrittsgeschwindigkeit, unabhängig von einer etwas ungleichförmigen Verteilung des Glaspulvers im Faserbündel. Die zum Herausziehen des Faserbündels notwendige Kraft kann dabei natürlich wesentlich durch die geometrische Gestaltung der Spitze des hohlen Dorns beeinflußt werden, z.B. durch den Ziehöffnungswinkel oder dem Öffnungsquerschnitt der Spitze des hohlen Dorns.As an alternative to the method described above, there is the option of either to introduce the required tensile force from the outside using a tool directly into the fiber bundle, or to generate the tensile force first in situ and then to grip the emerging strand with a tool behind the die. Both approaches lead to a constant strand exit speed, regardless of a somewhat non-uniform distribution of the glass powder in the fiber bundle. The one necessary to pull out the fiber bundle Force can of course be significantly influenced by the geometric design of the The tip of the hollow mandrel can be influenced, for example by the opening angle of the drawing or the opening cross-section of the tip of the hollow mandrel.

Abgesehen von der speziellen Formgebung der äußeren Kontur der hergestellten faserverstärkten Halbzeuge durch die Gestaltung des Matrizenkanals kann durch eine Variation der Geometrie des hohlen Dorns und damit der Zuführung des imprägnierten Faserbündels, die faserverstärkte Kernzone der Querschnittsform des herzustellenden Halbzeugs angepaßt werden, so daß auch flache, bandförmige Verstärkungen möglich sind. Ist die Breite des Kerns ein Vielfaches der Höhe, empfiehlt es sich unter Umständen von einer kreisförmigen Querschnittsform des hohlen Dorns abzuweichen, was jedoch einen Rohling des zu verpressenden Glases erfordert, der ein entsprechendes Durchgangsloch aufweist. Durch diese Aussparung wird der hohle Dorn bis kurz vor den Matrizenkanal geführt, wobei das Faserbündel bis in bzw. durch den Matrizenkanal reicht. Für das Einbringen des Loches sind, falls es von einem kreisförmigen Querschnitt abweicht und damit nicht mittels eines Kronenhohlbohrers gebohrt werden kann, entweder aufwendige Schleifarbeiten notwendig, oder man wendet dafür ein geeignetes Lochverfahren an.Apart from the special shape of the outer contour of the manufactured fiber-reinforced semi-finished products through the design of the die channel By varying the geometry of the hollow mandrel and thus the feed of the impregnated fiber bundle, the fiber-reinforced core zone can be adapted to the cross-sectional shape of the semi-finished product to be produced, so that flat, band-shaped products can also be used Reinforcements are possible. If the width of the core is a multiple of the height, it may be advisable to have a circular cross-sectional shape of the hollow mandrel to deviate, which, however, is a blank of the too requires pressing glass, which has a corresponding through hole. Through this recess, the hollow mandrel is just before the die channel guided, wherein the fiber bundle extends into or through the die channel. For making the hole, in case it is of a circular one Cross-section deviates and therefore not by means of a hollow drill bit can be drilled, either consuming grinding work necessary, or one uses a suitable piercing method for this.

Um die mit zusätzlichem Aufwand verbundene Bearbeitung eines Glasrohlings zu vermeiden, kann das zu verpressende Glas auch als Pulver, grobe Fritte oder dgl. in den Preßraum eingefüllt werden. Da jedoch beim anschließenden Aufheizen eine große Anzahl von Luftblasen von dem erweichenden Glaspulver eingeschlossen werden, was zu einem porösen Mantel führt, ist es ratsam, das Einfüllen des zu verpressenden Glases unter Vakuum vorzunehmen, bzw.The processing of a glass blank, which is associated with additional effort To avoid, the glass to be pressed can also be used as a powder, coarse frit Or the like. Be filled into the press chamber. However, since the subsequent Heating a large number of air bubbles to become trapped by the softening glass powder, which leads to a porous coat, it is advisable to to fill the glass to be pressed under vacuum, or

nach dem Einfüllen des zu verpressenden Glaspulvers den Preßraum selbst, oder den die Vorrichtung umschließenden Behälter, zu evakuieren. Dieser Zustand ist auch während des anschließenden Preßvorgangs beizubehalten. Durch diese Maßnahme ist bei erhöhter Temperatur eine Oxidation oder ein Abbrand gefährdeter Teile, wie der Auskleidung des hohlen Dorns, die z.B. aus Graphit bestehen kann, aber auch nicht oxidationsbeständiger Fasern, ausgeschlossen.after filling in the glass powder to be pressed, the press room itself, or to evacuate the container surrounding the device. This The condition must also be maintained during the subsequent pressing process. With this measure, oxidation or burn-off of endangered parts, such as the lining of the hollow mandrel, which e.g. can consist of graphite, but also non-oxidation-resistant fibers are excluded.

Da das Imprägnieren des Faserbündels mit Glas und das Einfüllen des zu verpressenden Glases in den Preßraum zwei vollkommen getrennte Vorgänge sind, ist es ohne weiteres möglich, hierfür zwei Werkstoffe zu wählen, die sich hinsichtlich ihrer Zusammensetzung unterscheiden. Einschränkend ist lediglich zu bemerken, daß natürlich beide Materialien bei der Formgebung fließfähig sein müssen. Gegenüber dem zu verpressenden Glas ist in diesem Zusammenhang für das zum Imprägnieren der Fasern verwendete Glas eine niedrigere Erweichungstemperatur von Vorteil, woraus sich eine verbesserte Fließfähigkeit zwischen den Fasern und eine damit einhergehende geringere Zugkraft ' ergeben.As the impregnation of the fiber bundle with glass and the filling of the one to be pressed Glass in the press room are two completely separate processes, it is easily possible to choose two materials for this purpose differ in terms of their composition. The only limitation to be noted is that, of course, both materials are flowable during shaping must be. Compared to the glass to be pressed, the glass used to impregnate the fibers is lower in this context Softening temperature advantageous, which results in improved flowability between the fibers and an associated lower tensile force ' result.

Das Aufheizen des Rezipienten (1) auf die Formgebungstemperatur, und damit verbunden das Aufheizen des zu verpressenden Glases (8) und des mit Glaspulver imprägnierten Faserbündels (7), kann sowohl durch eine Widerstandsheizung als auch durch eine hochfrequente Induktionsspule geschehen, wobei die Aufrechterhaltung eines Vakuums während der Aufheizphase nicht unbedingt erforderlich ist, wenn ein gelochter Rohling als zu verpressendes Glas (8) verwendet wird. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, zur Vermeidung von Oxidation bzw. Verbrennung in den Behälter (9) ein Schutzgas, z.B. Argon, einzuleiten. Will man auf einen Behälter (9) wegen der Unzugänglichkeit der übrigen Teile der Vorrichtung ganz verzichten, kann auch lediglich^ der hohle Dorn (4) mit Schutzgas gespült werden. Das Inertgas tritt dabei aus der Spitze (5) des hohlen Dorns (4) aus und schützt damit gleichfalls ' das Innere des Rezipienten (1) weitgehend vor einer Oxidation, unter ande-,, rem das aus der Spitze (5) des hohlen Dorns (4) herausragende Faserbündel (7). Mit dem Erreichen der Formgebungstemperatur und nach dem Verschieben des hohlen Preßstempels (2) in Richtung der Matrize (3) beginnt das Formgebungsverfahren. Die Spitze (5) des hohlen Dorns (4) wird dabei von dem zu verpressenden Glas (8), das den Preßraum vollständig ausfüllt, gasdicht umschlossen, wodurch ein Durchströmen mit Schutzgas unterbunden ist. Nun kannThe heating of the recipient (1) to the molding temperature, and thus connected the heating of the glass to be pressed (8) and the fiber bundle (7) impregnated with glass powder, can both by means of resistance heating as well as done by a high frequency induction coil, wherein maintaining a vacuum during the heating-up phase is not essential is required if a perforated blank is used as the glass to be pressed (8). Rather, there is a possibility of avoidance to introduce a protective gas, e.g. argon, into the container (9) from oxidation or combustion. If you want to use a container (9) because of the inaccessibility completely dispense with the remaining parts of the device, can also only ^ the hollow mandrel (4) can be purged with protective gas. The inert gas occurs from the tip (5) of the hollow mandrel (4) and thus also protects' the inside of the recipient (1) largely from oxidation, among other things, rem the fiber bundle protruding from the tip (5) of the hollow mandrel (4) (7). The shaping process begins when the shaping temperature is reached and after the hollow ram (2) has been moved in the direction of the die (3). The tip (5) of the hollow mandrel (4) is enclosed in a gas-tight manner by the glass (8) to be pressed, which completely fills the pressing chamber, whereby a flow of protective gas is prevented. Well can

BAD ORIGJNAL BAD ORIGJNAL

jedoch, um die faserverstärkte Kernzone des herzustellenden Verbundkörpers möglichst porenfrei zu erhalten, mit Hilfe einer Vakuumpumpe das Innere des hohlen Dorns (4) evakuiert werden.however, around the fiber-reinforced core zone of the composite body to be produced To get as pore-free as possible, the interior of the hollow mandrel (4) can be evacuated with the help of a vacuum pump.

Die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile sind darin zu sehen, daß zum ersten Mal ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen bzw. quasikontinuierlichen Einbetten von hochfesten und/oder hochmodulen Faserbündeln in eine Glasmatrix zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes zur Verfugung steht. Die gefertigten Halbzeuge weisen dabei eine unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkte Kernzone auf, die von einer Mantel zone aus unverstärktem Glas teilweise oder vollständig umschlossen ist. Als Matrix- und Mantelwerkstoff werden sowohl anorganische Gläser verwendet als auch Gläser, die in eine Glaskeramik überführt werden können. Die Länge der erzeugten Verbundkörper ist lediglich durch das im Preßraum vorhandene zu verpressende Glas und die Länge des mit Glaspulver imprägnierten Faserbündels eingeschränkt.The advantages achieved by the invention are to be seen in the fact that for for the first time a method and a device for continuous or quasi-continuous Embedding high-strength and / or high-modulus fiber bundles in a glass matrix for the production of a composite material stands. The finished semi-finished products have a unidirectional with continuous fibers reinforced core zone, which is covered by a cladding zone made of unreinforced glass is partially or completely enclosed. Both inorganic glasses are used as matrix and cladding material also glasses that can be converted into a glass ceramic. The length of the composite body produced is only limited by what is present in the press chamber compressing glass and the length of the fiber bundle impregnated with glass powder are restricted.

Das Faserbündel wird durch den Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung optimal zur Längsachse der Halbzeuge orientiert, wobei die Filamente untereinander ebenfalls ein Höchstmaß an Ausrichtung erfahren. Um die eingebetteten Fasern vor aggressiven Medien als auch, falls erforderlich, vor einem Abbrand zu schützen, müssen lediglich an den Profilenden zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, wenn die unverstärkte Mantel zone die faserverstärkte Kernzone vollständig umschließt.The fiber bundle is created by the structure and mode of operation of the invention optimally oriented to the longitudinal axis of the semi-finished products, with the filaments below each other also experience a high degree of alignment. To protect the embedded fibers from aggressive media and, if necessary, from a To protect burn-off, additional measures only need to be taken at the profile ends if the unreinforced cladding zone is the fiber-reinforced one Completely encloses the core zone.

Selbstverständlich sind die faserverstärkten Halbzeuge nicht an die ihnen durch das Formgebungsverfahren aufgeprägte gerade Stangen- oder Profilform gebunden. Sie können vielmehr vor dem eventuell vorgesehenen Oberführen in eine Glaskeramik durch Erhitzen abermals erweicht werden, wobei die Verbundkörper eine eingeschränkte Formbarkeit wiedererlangen. So sind die Herstellung von Gefäßauskleidungen oder die Umwicklung von Behältern denkbar. Durch geeignete Auswahl der Verbundkomponenten können eine erhöhte Oxidationsbeständigkeit und Thermoschockunempfindlichkeit, aber auch höhere Festigkeitsund Zähigkeitseigenschaften erzielt werden.Of course, the fiber-reinforced semi-finished products are not suitable for them Straight bar or profile shape imprinted by the shaping process bound. Rather, you can move into a glass ceramic can be softened again by heating, the composite body regain limited malleability. The manufacture of vessel linings or the wrapping of containers are conceivable. By Appropriate selection of composite components can provide increased resistance to oxidation and thermal shock resistance, but also higher strength and toughness properties can be achieved.

Weiterhin besteht die Möglichkeit für das zum Imprägnieren der Fasern verwendete Glas und das zu verpressende Glas unterschiedliche Materialien zu wählen, so daß nach einem geeigneten Wärmebehandlungsverfahren eine kera-There is also the option of the one used to impregnate the fibers Glass and the glass to be pressed have to be selected from different materials, so that after a suitable heat treatment process a ceramic

misierte faserverstärkte Kernzone denkbar ist, die von einer Mantel zone umgeben ist, die sich nach wie vor im glasförmigen Zustand befindet.mized fiber-reinforced core zone is conceivable, which is surrounded by a cladding zone which is still in the glassy state.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die gegenüber konventionellen Formgebungsverfahren, z.B. Heißpressen, vergleichsweise niedrig liegende Verarbeitungstemperaturen und der damit einhergehenden höheren Zähigkeit der Glasschmelze die Wirkung der kantenverrundenden Oberflächenspannungen weitgehend unterbunden ist, so daß die Konturen der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Halbzeuge beliebig insbesondere scharfkantig profiliert sein können. Gleichzeitig wird bei der Verarbeitung von Gläsern, die zur Entglasung neigen, bzw. für eine nachträgliche Umwandlung in eine Glaskeramik vorgesehen sind, eine vorzeitige Keramisierung vermieden.Another advantage is that compared to conventional molding processes, e.g. hot pressing, comparatively low processing temperatures and the associated higher toughness of the glass melt largely reduces the effect of the edge-rounding surface tension is prevented, so that the contours of the semi-finished products produced by the method according to the invention are profiled as desired, in particular with sharp edges could be. At the same time, when processing glasses that tend to devitrify or for subsequent conversion into a glass ceramic are provided, a premature ceramization avoided.

Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment for carrying out the method according to the invention and the associated device is shown in Fig. 1 and will be described in more detail below.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zwar jedes anorganische Glas benutzt werden, jedoch hat sich Duran (Schott Glaswerke, Mainz) als besonders geeignet erwiesen. Duran wird der Gruppe der Borosilikatgläser zugeordnet. Der Hersteller gibt die chemische Zusammensetzung (Hauptbestandteile in Gewichtsprozent) dieses Glases wie folgt an: 81 % SiO2 , 13 % B2O3, 4 % (Na2O, K2O), 2 % Al2O3. Herausragende Eigenschaften von Duran sind: hohe Einsatztemperatur, gute Temperaturwechselbeständigkeit, hohe chemische Resistenz, hohe Verschleißfestigkeit und kleine Wärmedehnung. Aus diesen Gründen kann Duran, mit dem auch das Borosilikatglas Pyrex des amerikanischen Herstellers Corning Glass Works in Zusammensetzung und Eigenschaften weitgehend übereinstimmt, ein weites Anwendungsspektrum erfüllen (z.B. Einsatz im Labor und der chemischen Großtechnik, Rohrleitungen, Reaktionsgefäße usw.). Bei der Herstellung faserverstärkter Glasverbunde hat sich Duran (bzw. Pyrex) als Matrixmaterial ausgezeichnet bewährt. Ausschlaggebend dafür ist, daß Duran mit α = 3,25 · 10" K" einen der niedrigsten Ausdehnungskoeffizienten aller großtechnisch hergestellten Gläser besitzt. Vor allem im Hinblick auf die physikalische Verträglichkeit der Verbundkomponenten kann Duran besser als andere Gläser dem Ausdehnungsverhalten der Faserniaterialien angeglichen werden. So können die thermischen Spannungen im Verbundkörper, die durch die unterschiedlichen Ausdehnungsverhalten von Faser und Matrix bei thermischer Belastung entstehen, am besten noch mitAny inorganic glass can be used to carry out the process according to the invention, but Duran (Schott Glaswerke, Mainz) has proven to be particularly suitable. Duran is assigned to the group of borosilicate glasses. The manufacturer specifies the chemical composition (main components in percent by weight) of this glass as follows: 81% SiO 2 , 13 % B 2 O 3 , 4 % (Na 2 O, K 2 O), 2 % Al 2 O 3 . Outstanding properties of Duran are: high operating temperature, good thermal shock resistance, high chemical resistance, high wear resistance and low thermal expansion. For these reasons, Duran, with which the borosilicate glass Pyrex from the American manufacturer Corning Glass Works largely corresponds in composition and properties, can fulfill a wide range of applications (e.g. use in laboratories and large-scale chemical engineering, pipelines, reaction vessels, etc.). Duran (or Pyrex) has proven to be an excellent matrix material in the manufacture of fiber-reinforced glass composites. The decisive factor is that Duran, with α = 3.25 · 10 "K", has one of the lowest coefficients of expansion of all glasses produced on a large scale. Especially with regard to the physical compatibility of the composite components, Duran can be better matched to the expansion behavior of the fiber materials than other glasses. In this way, the thermal stresses in the composite body, which arise as a result of the different expansion behavior of the fiber and matrix when exposed to thermal stress, can best be absorbed

Duran begrenzt werden. Weitere physikalische Eigenschaften sind: Transformati ons tempera tür = 530° C, Erweichungstemperatur = 815° C und Verarbeitungstemperatur = 1265° C, Dichte = 2,23 g/cm3.Duran be limited. Further physical properties are: transformation temperature = 530 ° C, softening temperature = 815 ° C and processing temperature = 1265 ° C, density = 2.23 g / cm 3 .

Obgleich jede Faser mit den entsprechenden Eigenschaften sich für das erfindungsgemäße Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung eignet, wurden bisher Fasern aus reinem SiC bevorzugt verwendet. Es handelt sich hierbei um die kontinuierliche Faser Nicalon der japanischen Firma Nippon Carbon Co. Ltd.. Während des bei den meisten Kohl enstoffaserntypen bereits die Temperaturen oberhalb 450° C zu einer schädlichen Oxidation in Normalatmosphäre kommt, sind SiC-Fasern bis 1200° C beständig. Diese Eigenschaft macht sie für die Herstellung faserverstärkter Gläser und Glaskeramiken interessant, die als Konstruktionswerkstoff um oder oberhalb 1000° C zum Einsatz kommen sollen. Die gute chemische Beständigkeit und der geringe Ausdehnungskoeffizient (α = 3,1 · 10" K" ) lassen auf eine ausgezeichnete chemische und physikalische Verträglichkeit mit Duran als Matrixwerkstoff schließen. Weitere kennzeichnende Eigenschaften, die vom Hersteller angegeben werden, sind: Faserdurchmesser (10 -. 15) um, Dichte 2,55 g/cm , Zugfestigkeit (2450 4 2940) N/mm2; E-Modul (176 4 196) · 103 N/mm2.Although every fiber with the corresponding properties is suitable for the method according to the invention and the associated device, fibers made of pure SiC have hitherto been used with preference. This is the continuous fiber Nicalon from the Japanese company Nippon Carbon Co. Ltd. While most types of carbon fibers cause harmful oxidation at temperatures above 450 ° C in a normal atmosphere, SiC fibers are resistant up to 1200 ° C . This property makes them interesting for the production of fiber-reinforced glasses and glass ceramics, which are to be used as construction materials around or above 1000 ° C. The good chemical resistance and the low coefficient of expansion (α = 3.1 · 10 "K") indicate excellent chemical and physical compatibility with Duran as a matrix material. Further characterizing features, which are specified by the manufacturer, are: fiber diameter (10-15). In order, density 2.55 g / cm, tensile strength (2450 4 2940) N / mm 2; Modulus of elasticity (176 4 196) 10 3 N / mm 2 .

Im Anlieferungszustand sind die Fasern als Endlosfaserstrang, bestehend aus 500 Einzelfasern auf Rollen aus Karton aufgewickelt und zum Schutz und zur besseren Handhabung mit einer Schlichte versehen. Da sich die Schlichte bei der Fasereinbettung im Glas negativ auf die Güte des Verbunds auswirkt, sie behindert das Eindringen des Glaspulvers zwischen die Filamente, muß sie durch Eintauchen in ein Lösungsmittel entfernt oder mittels einer Bunsenbrennerflamme abgebrannt werden. Bei einer Temperatur von ca. 600° C lösen sich die Einzelfilamente voneinander. Die so vorbereiteten Fasern werden nun auf eine geeignete Länge zugeschnitten und zu einem Faserbündel, das aus einer größeren Anzahl von Fasersträngen besteht, zusammengefaßt.In the delivery condition, the fibers are a continuous fiber strand, consisting of 500 individual fibers wound on cardboard rolls and given a size for protection and better handling. Since the simplicity at the fiber embedding in the glass has a negative effect on the quality of the composite, they hindered the penetration of the glass powder between the filaments, it must be removed by immersion in a solvent or by means of a Bunsen burner flame can be burned down. At a temperature of approx. 600 ° C the individual filaments separate from one another. The fibers so prepared will be now cut to a suitable length and combined to form a fiber bundle consisting of a large number of fiber strands.

Zum Imprägnieren des Faserbündels mit Glas hat sich bisher als einfachste und wirtschaftlichste Methode die Suspension (Slurry-) Technik durchgesetzt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine modifizierte Form dieser Methode gewählt, wobei trotz dieser Vereinfachung eine gute Infiltration des Faserbündels mit Glaspulver gewährleistet ist.To impregnate the fiber bundle with glass has so far proven to be the easiest and the most economical method, the suspension (slurry) technique prevailed. To carry out the method according to the invention, a modified The form of this method was chosen, with a good infiltration despite this simplification of the fiber bundle with glass powder is guaranteed.

Die Suspension besteht aus Duranglaspulver mit der KorngrößenverteilungThe suspension consists of Duran glass powder with the grain size distribution

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Κ4 (99 % < 40 vim, 50 % < 8 ym) und Isopropylalkohol als Lösungsmittel. Auf ein Bindemittel wurde verzichtet. Zur Durchmengung der Suspension wird diese in einem Behältnis auf die Siedetemperatur des Alkohols erhitzt, so daß Dampfblasen vom Boden des Gefäßes aufsteigen und das Glaspulver gleichmäßig verteilen.Κ4 (99 % < 40 vim, 50 % < 8 ym) and isopropyl alcohol as solvent. No binding agent was used. To mix the suspension, it is heated in a container to the boiling temperature of the alcohol, so that vapor bubbles rise from the bottom of the vessel and distribute the glass powder evenly.

Um beispielsweise ein Faserbündel, das aus 15.000 Einzelfasern besteht, mit ca. 50 Vol. % Glaspulver zu imprägnieren, wird das Faserbündel etwa 45 Sekunden in eine kochende Suspension getaucht, in der sich 13 Gew. % Glaspulver befinden. Die Zusammensetzung der Suspension kann natürlich je nach gewünschtem Faservolumenanteil der Verbünde und der Verweil zeit der Faserbündel in der Suspension variiert werden.In order to impregnate, for example, a fiber bundle consisting of 15,000 single fibers with about 50 Vol.% Glass powder, the fiber bundle is immersed for about 45 seconds in a boiling suspension in which 13 wt are located.% Glass powder. The composition of the suspension can of course be varied depending on the desired fiber volume fraction of the composites and the residence time of the fiber bundles in the suspension.

Das getränkte Faserbündel wird nach dem Verdampfen des Lösungsmittels, das mittels einer Wärmequelle gefördert werden kann, in den entsprechend vorbereiteten hohlen Dorn (4) eingezogen. Bei vorsichtiger Handhabung des imprägnierten Faserbündels (7) ist der Verlust an Glaspulver äußerst gering. Das durch die Spitze (5) des hohlen Dorns (4) reichende Ende des Faserbündels sollte dabei kein oder nur wenig Glaspulver enthalten, da das vollständig mit Glaspulver imprägnierte Faserbündel (7) soviel Raum beansprucht, daß es erst beim Erweichen des Glaspulvers nach dem Erreichen der Verarbeitungstemperatur und einer sich anschließenden Zugdruckumformung durch die Spitze (5) des hohlen Dorns (4) paßt, was somit gleichzeitig ein Eindringen des zu verpressenden Glases (8) in den hohlen Dorn (4) verhindert.The soaked fiber bundle is after evaporation of the solvent, the can be promoted by means of a heat source, in the appropriately prepared hollow mandrel (4) retracted. If the impregnated fiber bundle (7) is handled carefully, the loss of glass powder is extremely low. The end of the fiber bundle reaching through the tip (5) of the hollow mandrel (4) should contain little or no glass powder, as that is completely Fiber bundles (7) impregnated with glass powder take up so much space that it is only when the glass powder softens after the processing temperature has been reached and a subsequent tensile compression deformation by the tip (5) of the hollow mandrel (4) fits, which at the same time prevents the glass to be pressed (8) from penetrating into the hollow mandrel (4).

Wird nun der hohle Dorn (4), in den das imprägnierte Faserbündel (7) eingezogen ist, dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen, unter der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so besteht z.B. die Möglichkeit, einen Stab mit kreisförmigem Querschnitt herzustellen, der konzentrisch mit einer faserverstärkten kreisförmigen Kernzone versehen ist.Now the hollow mandrel (4) into which the impregnated fiber bundle (7) is drawn is subject to the method according to the invention, using the device according to the invention, there is, for example, the possibility of a To produce a rod with a circular cross-section, concentric with a fiber-reinforced circular core zone is provided.

Dazu wird in den Rezipienten (9) das zu verpressende Glas (8) eingelegt, welches aus einem zylindrischen Rohling besteht, in den mittels eines Diamant - Kronenhohlbohrers konzentrisch über seine gesamte Länge ein durchgehendes Loch gebohrt wurde, das etwas größer gewählt wird als der Außendurchmesser des hohlen Dorns (4). Der hohle Dorn (4), in den das imprägnierte Faserbündel (7) eingezogen ist, wird nun, axial geführt vom Preßstempel (2), durch die Bohrung des Glasrohlings mit seiner Spitze (5) bisFor this purpose, the glass (8) to be pressed is placed in the recipient (9), which consists of a cylindrical blank, into which, by means of a diamond core hollow drill, a continuous one concentrically over its entire length Hole has been drilled, which is chosen to be slightly larger than the outer diameter of the hollow mandrel (4). The hollow mandrel (4) into which the impregnated fiber bundle (7) is drawn is now axially guided by the ram (2), through the hole in the glass blank with its tip (5) to

kurz vor die Matrize (3) gebracht, die in Preßrichtung den Abschluß des Preßraums bildet.brought just before the die (3), the completion of the in the pressing direction Forms press space.

Eine ungewollte axiale Bewegung des hohlen Dorns (4), dessen Spitze (5) und Auskleidung (6) aus Graphit bestehen, wird durch eine Halterung (10), die an dem hohlen Dorn (4) entweder unlösbar oder lösbar befestigt ist, mit dem Rezipienten (1) fest verbunden, was durch eine Verschraubung, eine Klemmung oder dgl. möglich ist.Unintentional axial movement of the hollow mandrel (4), whose tip (5) and lining (6) are made of graphite, is secured by a holder (10) which is either non-detachably or detachably attached to the hollow mandrel (4), firmly connected to the recipient (1), which is possible by means of a screw connection, a clamp or the like.

Während nun eine Widerstandsheizung den Rezipienten (1) auf die Verarbeitungstemperatur aufheizt, strömt in das Innere des hohlen Dorns (4) ein Schutzgas, das an der Spitze (5) des hohlen Dorns (4) austritt und somit auch in den Preßraum des Rezipienten (1) gelangt.During a resistance heating the recipient (1) to the processing temperature heats up, a protective gas flows into the interior of the hollow mandrel (4), which exits at the tip (5) of the hollow mandrel (4) and thus also enters the press chamber of the recipient (1).

Nach dem Erreichen der Verarbeitungstemperatur kann der zum Formgebungsverfahren notwendige Preßdruck durch Verschieben des hohlen Preßstempels (2) in Richtung der Matrize (3) erzeugt werden. Durch den eingeleiteten Preßdruck wird der bis in die Matrize (3) hineinragende Faserstrang (7) von dem zu verpressenden Glas (8) fest umschlossen, hochverdichtet und mit diesem durch den Kanal der Matrize (3) gepreßt.After the processing temperature has been reached, the molding process can be started necessary pressure can be generated by moving the hollow ram (2) in the direction of the die (3). Through the initiated The fiber strand (7) protruding into the die (3) is tightly enclosed by the glass (8) to be pressed, highly compressed and pressed with this through the channel of the die (3).

Eine mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Probe hatte z.B. einen Außendurchmesser von ca. 4 mm und eine verstärkte Kernzone von ungefähr 2,5 mm Durchmesser. Der Preßdruck betrug 300 bar und die Verarbeitungstemperatur 796° C.One by means of the device according to the invention using the device according to the invention For example, the sample produced by the method had an outside diameter of about 4 mm and a reinforced core zone of about 2.5 mm in diameter. The pressure was 300 bar and the processing temperature was 796 ° C.

Claims (16)

Patentansprüche Patent claims Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Stangen, Profilen oder dgl. aus anorganischen Gläsern und aus Gläsern, die in eine Glaskeramik überführt werden können, deren Kernzone unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkt ist, durch die Anwendung eines kombinierten Durchzieh- und Strangpreßverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daßProcess for the production of fiber-reinforced rods, profiles or Like. From inorganic glasses and from glasses that can be converted into a glass ceramic, the core zone of which is unidirectional with continuous Fibers is reinforced by the use of a combined drawing and extrusion molding process, characterized in that a) das Faserbündel durch einen hohlen Dorn der Umformzone des zu verpressenden Glases zugeführt wird,a) the fiber bundle through a hollow mandrel of the deformation zone of the to be pressed Glass is fed, b) das Faserbündel mit Glas imprägniert ist,b) the fiber bundle is impregnated with glass, c) das zu verpressende Glas und das zwischen die Fasern eingebrachte Glas vor der Umformung durch Erwärmung erweicht wird,c) the glass to be pressed and the one inserted between the fibers Glass is softened by heating before forming, d) der für die Formgebung notwendige Preßdruck durch Verschieben desd) the pressure required for shaping by moving the ■4 hohlen Preßstempels in Richtung der Matrize erzeugt wird, / ■ 4 hollow ram is generated in the direction of the die, / e) das mit Glas imprägnierte Faserbündel beim Formgebungsverfahren aus dem hohlen Dorn gezogen und durch einen Matrizenkanal gepreßt wird,e) the fiber bundle impregnated with glass during the shaping process pulled out of the hollow mandrel and pressed through a die channel will, f) das mit Glas imprägnierte Faserbündel beim Herausziehen aus dem hohlen Dorn in der sich in Zugrichtung verjüngenden Spitze des hohlen Dorns vorverdichtet wird,f) the fiber bundle impregnated with glass when pulled out of the the hollow mandrel is precompacted in the tip of the hollow mandrel that tapers in the pulling direction, g) das vorverdichtete, mit Glas imprägnierte Faserbündel nach dem Austreten aus dem hohlen Dorn von dem zu verpressenden Glas unter hohem Druck radial verdichtet wird,g) the pre-compressed, glass-impregnated fiber bundle after emerging from the hollow mandrel of the glass to be pressed is compressed radially at high pressure, h) das hochverdichtete, mit Glas imprägnierte Faserbündel während des Gleitens durch den Matrizenkanal mit einer Schicht aus dem zu verpressenden Glas teilweise oder vollständig umgeben wird, z. B. als doppeltbeschichtetes Band oder ummantelter Stab.h) the highly compressed, glass-impregnated fiber bundle during the Sliding through the die channel with a layer of the one to be pressed Glass is partially or completely surrounded, e.g. B. as a double-coated tape or coated rod. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpressende Glas auf eine Temperatur unterhalb der Entglasungstemperatur aufgeheizt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the to be pressed Glass heated to a temperature below the devitrification temperature will. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzeitige unkontrollierte Keramisierung der erzeugten Stangen, Profile oder dgl. vermieden wird, falls das zu verpressende Glas und/oder das zum Imprägnieren des Faserbündels verwendete Glas ein Keimbildungsmittel enthält und sich vor der Formgebung im glasförmigen Zustand befindet.3. The method according to claim 1, characterized in that a premature uncontrolled ceramization of the bars, profiles or the like produced. is avoided if the glass to be pressed and / or that for impregnation The glass used in the fiber bundle contains a nucleating agent and is in the vitreous state prior to shaping. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hergestellten Stangen, Profile oder dgl. beliebige Querschnittsformen mit gegebenenfalls scharfkantigen Querschnittsprofilen aufweisen.4. The method according to claim 1, characterized in that the produced Rods, profiles or the like. Any cross-sectional shapes with optionally have sharp-edged cross-sectional profiles. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung des Faserbündels z. B. in einer Suspension aus siedendem Alkohol und Glaspulver erfolgt.5. The method according to claim 1, characterized in that the impregnation of the fiber bundle z. B. in a suspension of boiling alcohol and Glass powder takes place. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die notwendige Kraft zum Herausziehen des mit Glas imprägnierten Faserbündels aus dem hohlen Dorn in situ durch Reibungskräfte zwischen dem Faserbündel und dem unter dem Preßdruck stehenden zu verpressenden Glas beim Fließen des zu verpressenden Glases im Preßraum und im Matrizenkanal erzeugt wird, oder daß die notwendige Kraft zum Herausziehen des mit Glas imprägnierten Faserbündels aus dem hohlen Dorn von außen, hinter der Matrize, durch eine entsprechende Abzugsvorrichtung in das Faserbündel eingeleitet wird bzw. durch eine Kombination beider Methoden erfolgt.6. The method according to claim 1, characterized in that the necessary Force to pull out the fiber bundle impregnated with glass from the hollow mandrel in situ due to frictional forces between the fiber bundle and the glass to be pressed under the pressing pressure during flow of the glass to be pressed is generated in the press chamber and in the die channel, or that the necessary force to pull out the impregnated with glass Fiber bundle from the hollow mandrel from the outside, behind the die, through a corresponding take-off device into the fiber bundle is initiated or is carried out by a combination of both methods. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling des zu verpressenden Glases verwendet wird, in den in axialer Richtung ein Loch mit beliebigem Innenprofil eingebracht ist.7. The method according to claim 1, characterized in that a blank of the glass to be pressed is used, in which a hole with any internal profile is made in the axial direction. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpressende Glas als Pulver, grobe Fritte oder dgl. in den Preßraum gefüllt wird.8. The method according to claim 1, characterized in that the to be pressed Glass as a powder, coarse frit or the like. Is filled into the press chamber. "3" 351692G" 3 " 351692G 9. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllen des zu verpressenden Glases in den Preßraum und das Pressen selbst unter Vakuum oder Schutzgas erfolgen.9. The method according to claim 1 and 9, characterized in that the Filling the glass to be pressed into the pressing room and pressing even take place under vacuum or protective gas. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Glas zur Imprägnierung des Faserbündels von dem zu verpressenden Glas bezüglich seiner Zusammensetzung unterscheidet.10. The method according to claim 1, characterized in that the glass for impregnation of the fiber bundle differs from the glass to be pressed with regard to its composition. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß11. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 11, characterized in that a) die Vorrichtung aus einem Behälter (9) und aus einem Rezipientena) the device from a container (9) and from a recipient (1) besteht, der zur Aufnahme des zu verpressenden Glases (8) dient,(1), which is used to hold the glass (8) to be pressed, b) durch einen hohlen Dorn (4) das mit Glas imprägnierte Faserbündel (7) dem Preßraum des Rezipienten (1) zugeführt wird,b) through a hollow mandrel (4) the fiber bundle impregnated with glass (7) is fed to the press chamber of the recipient (1), c) der hohle Dorn (4) in einem hohlen Preßstempel (2) axial geführt wird,c) the hollow mandrel (4) guided axially in a hollow ram (2) will, d) eine ungewollte axiale Verschiebung des hohlen Dorns (4) relativ zum Rezipienten (1) und/oder der Matrize (3) durch eine Halterung (10) verhindert wird,d) an unwanted axial displacement of the hollow mandrel (4) relative to the recipient (1) and / or the die (3) is prevented by a holder (10), e) die Spitze (5) und die Auskleidung (6) des hohlen Dorns (4) aus einem Werkstoff bestehen, der von einer Glasschmelze nicht benetzt wird, z. B. Graphit,e) the tip (5) and the lining (6) of the hollow mandrel (4) consist of a material that is not wetted by a glass melt, z. B. graphite, f) die Spitze (5) des hohlen Dorns (4) in Preßrichtung eine kegelförmige Verjüngung aufweist,f) the tip (5) of the hollow mandrel (4) is conical in the pressing direction Has taper, g) das mit Glas imprägnierte Faserbündel (7) mit dem zu verpressenden Glas (8) durch den Kanal einer Matrize (3) als Stange, Profil oder dgl. austritt.g) the fiber bundle (7) impregnated with glass with the one to be pressed Glass (8) through the channel of a die (3) as a rod, profile or the like. Exits. 12. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rezipient (1) aufheizbar ist.12. The device according to claim 12, characterized in that the recipient (1) can be heated. ~4~ 351~ 4 ~ 351 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (9) evakuierbar ist.13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the container (9) can be evacuated. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (9) ein Schutzgas einleitbar ist.14. Apparatus according to claim 12 and 14, characterized in that a protective gas can be introduced into the container (9). 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den hohlen Dorn (4) ein Schutzgas einleitbar ist.15. Apparatus according to claim 12, characterized in that in the hollow mandrel (4) a protective gas can be introduced. 16. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Dorn (4) evakuierbar ist.16. Apparatus according to claim 12 and 16, characterized in that the hollow mandrel (4) can be evacuated.
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