DE3604888A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von zwischenprodukten fuer faserverstaerkte thermoplastformteile - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von zwischenprodukten fuer faserverstaerkte thermoplastformteile

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DE3604888A1 DE19863604888 DE3604888A DE3604888A1 DE 3604888 A1 DE3604888 A1 DE 3604888A1 DE 19863604888 DE19863604888 DE 19863604888 DE 3604888 A DE3604888 A DE 3604888A DE 3604888 A1 DE3604888 A1 DE 3604888A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenprodukts für Formteile, wobei Verstärkungsfasern, Thermoplastpulver und flüssiges Benetzungsmittel sowie gegebenenfalls Additive miteinander gemischt werden, sowie eine Vorrichtung zum Herstellen kompakter Platten, insbesondere aus einem nach dem Verfahren hergestellten Material.
Die Herstellung von faserverstärkten, thermoplastischen Vorformkörpern in Plattenform ist ansich bekannt. Als Fasern kommen insbesondere Glasfasern, Kohlefasern und Aramidfasern in Frage. Als Thermoplasten wird vorzugsweise Polypropylen, aber auch Polyamid oder Polyäthylen terephthalat eingesetzt.
Beim ersten Verfahren wird eine aus granulatförmigen Thermoplast- Material durch Erhitzen erzeugte Schmelze auf Glasmatten extrudiert und der Compound durch eine Bandpresse geführt, unter Erhitzen verpreßt und anschließend gekühlt sowie schließlich zu Tafelwerk oder Platten geschnitten. Das Verfahren macht die Verwendung einer Bandpresse unabdingbar und ist mit erheblichen Investionskosten verbunden. Alternativ hierzu wird ein Verfahren eingesetzt, bei dem eine nasse Aufschlämmung von Glasfasern, Thermoplastpulver sowie Additiven, also eine Flüssigkeit ähnlich wie Papier bei der Papierherstellung in einer entsprechenden Vorrichtung getrocknet wird, wobei gegebenenfalls die Flüssigkeit verschäumt sein kann (DE-OS 22 54 517, DE-OS 23 17 401, DE-OS 23 17 402). Dieses Verfahren stellt sich zwar vom Investionsaufwand etwas günstiger dar, benötigt aber insbesondere zum Entfernen des erheblichen Anteils an Flüssigkeit einen beträchtlichen Energieaufwand und verursacht daher erhebliche Betiebskosten. Auch bei diesem Verfahren ergibt sich als handhabbares und handelbares Zwischenprodukt lediglich Tafelwerk bzw. einzelne Platten.
Der Erfindung liegt grundsätzlich die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von faserverstärkten Thermoplastformkörpern zu verbilligen und demgemäß Verfahren und Vorrichtungen vorzuschlagen, die sowohl geringeren Investionsaufwand als auch geringeren Energieaufwand ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenprodukts für Formteile, wobei Verstärkungsfasern, Thermoplastpulver und flüssiges Benetzungsmittel sowie gegebenenfalls Additive miteinander gemischt werden, derart gelöst, daß die flüssigen Benetzungsmittel nur zu einem Anteil von maximal 20 Gew.% bezogen auf das Gewicht der nicht flüchtigen Bestandteile bzw. der Endprodukte zugegeben und innig vermischt wird, so daß eine weitgehend homogene, streu- oder rieselfähige Zusammensetzung entsteht. Äußerst bevorzugt liegt der Benetzungsmittelanteil im Bereich von 5 bis 10 Gew.%.
Es hat sich herausgestellt, daß Glasfasern und Thermoplaste, wenn sie im trockenen Zustand vermischt werden, keine gleichmäßige homogene Mischung ergeben, nicht lagerfähig sind und auch schlecht weiter zu verarbeiten sind, da sie sich insbesondere aufgrund ihres spezifischen Gewichts sehr schnell weiter entmischen. Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß eine geringere Anfeuchtung, ein geringes Versetzen mit Flüssigkeit ausreicht, damit das Thermoplastpulver sowie gegebenenfalls hinzugegebene Additive an den Glasfasern dauerhaft haften und eine weitgehend homogene Mischung ergeben, die, soweit die Feuchtigkeit aufrechterhalten wird, sich nicht entmischt und daher lagerfähig und handelbar ist. Die Feuchtigkeit kann dadurch aufrechterhalten werden, daß die Mischung luftdicht, beispielsweise in Kunststoffbeuteln verpackt wird. Die erfindungsgemäß hergestellte streu- oder rieselfähige Mischung kann direkt zur Herstellung eines Formteils eingesetzt werden, wobei sie in die Form eingestreut wird, diese geschlossen und unter Ausübung von Druck aufgeheizt wird, wobei durch die Feuchtigkeit entstehender Dampf gegebenenfalls entweicht und vorzugsweise abgesaugt wird. Nach einem gewissen Abkühlen kann das Formteil direkt entnommen werden. Dadurch, daß weder eine Bandpresse unabdingbar ist, obwohl sie auch eingesetzt werden kann, um das erfindungsgemäß hergestellte streufähige Zwischenprodukt zur Tafelware zu verarbeiten, können aufgrund der Erfindung derartige GMT-Formteile wesentlich preiswerter hergestellt werden. Dies gilt auch gegenüber dem analog der Papierherstellung arbeitenden Verfahren, bei denen die Wasserzugabe im Bereich von mehreren 100% bezogen auf die nicht zu entfernenden Bestandteile bzw. das Gewicht des Endprodukts liegt, da aufgrund der geringen Anfeuchtung des erfindungsgemäß hergestellten Produktes kein größerer Energieaufwand zur Entfernung der Feuchte erforderlich ist.
Während grundsätzlich als Flüssigkeitszugabe und zur entsprechenden Anfeuchtung auch Kunststoffmonomere oder Polymer- Monomermischungen mit Katalysatoren, die bei der Wärme- und Druckweiterverarbeitung des erfindungsgemäß hergestellten Zwischenprodukts chemisch reagieren, eingesetzt werden können, sieht eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung, insbesondere bei Polypropylen als Thermoplast, vor, daß das Benetzungsmittel Wasser ist. Die geeignete Art des Benetzungsmittels hängt von der Art des Thermoplasts ab. Bei Polyamid, das wasseraufnehmend ist, wird man eine Monomer-Polymermischung bevorzugen, damit die Masse nicht mit Wasser in Verbindung kommt. Als Additive können Stabilisatoren, insbesondere Antioscidatien, wie Tri (2,4-di-tert.-butylphenyl), phosphit (Hostanose VP PAR 24), Bis-[3,3-bis-(4′-hydroscy-3′-tert.butylphenyl)-butansäure -glykolester (Hostanose 03), Di-octadecyl-disulfid(Hostanose SE10) eingesetzt werden. Als weitere Additive kommen Füllstoffe, wie Calcium-Carbonat sowie Trennmittel zum besseren Entformen der hergestellten Formteile oder auch geformter Zwischenprodukte, wie ebenfalls Tafeln oder Platten, in Frage. In äußerst bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß als Additiv leitfähiger - bevorzugt Ruß zugegeben wird. Hierdurch wird das Material zunächst schwarz eingefärbt, wie es für viele Anwendungsfälle gewünscht wird. Weiterhin wird hierdurch eine elektrische Leitfähigkeit erzielt, die sowohl ein unerwünschtes statisches Aufladen vermeidet als auch eine Lackierung mit entsprechenden Verfahren ermöglicht. Durch den Einsatz von leitfähigem Ruß kann die Erwärmung des Materials mittels Mikrowellen in äußerst bevorzugter Weise erfolgen. Während bezogen auf nicht flüchtige Anteile bzw. Gewicht des Endprodukts die Thermoplaste zu einem Gewichtsanteil von 30 bis 98% vorliegen sollten, sollten die weiteren Bestandteile die folgenden Gewichtsprozente nicht überschreiten: Stabilisatoren 10, Füllstoffe 40, Ruß 20, Trennmittel wie Metallseifen 10, Wasser 20, hiervon gegebenenfalls Detergentien maximal 5 bezogen auf den Wasseranteil, Monomere 20, Polymere 30. Bevorzugte Bereiche der einzelnen Komponenten sind: Polypropylen als Pulver 40-80%, als Wachs 1-5%, Ruß 2-10%, Stabilisatoren 0,2-2%, Glasfasern 20-60% sowie Füllstoffe 5-15% und Metallseife 0,5- 5% bezogen auf diese nicht flüchtigen Bestandteile. Wenn organische Benetzungsmittel eingesetzt werden, wie ungesättigte Polyesterharze, PMMA-Lösung (35%ig) in Monostyrol oder dergleichen, so liegt deren Anteil vorzugsweise im Bereich von 1-20% und der von Reaktionsmitteln bei 0,1 bis 5% bezogen auf das Gesamtgewicht sämtlicher Komponenten.
Die Länge der Verstärkungsfasern liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 25 mm, wobei sich kürzere, beispielsweise in der Größenordnung von 6 mm als sehr günstig herausgestellt haben.
Das Vermischen der einzelnen Komponenten kann in einer Ausgestaltung derart erfolgen, daß zunächst die Thermoplaste und Additive miteinander vermischt werden und anschließend Verstärkungsfasern sowie das Benetzungsmittel vermischt. Alternativ kann auch derart vorgegangen werden, daß Thermoplaste und Additive sowie Verstärkungsfasern und Benetzungsmittel gemeinsam in einem Mischer gegeben und miteinander vermischt werden.
Wenn aus irgendwelchen Gründen tafel- bzw. plattenförmiges Material endverformt werden soll, beispielsweise weil eine Bandpresse ohnehin zur Verfügung steht, andererseits die Pressformen nicht mit Füllvorrichtungen zum gleichmäßigen Verfüllen durch das streufähige, erfindungsgemäß hergestellte Zwischenprodukt ausgestattet sind, kann vorgesehen sein, daß das schüttfähige Produkt kontinuierlich in dosierter Weise einer Bandpresse zugeführt, dort erwärmt und kompaktiert und das kompaktierte Material zu Platten geschnitten wird.
Alternativ kann aus dem erfindungsgemäß hergestellten rieselfähigen Zwischenprodukt Plattenware oder Tafelwerk dadurch hergestellt werden, daß das schüttfähige Material in eine Form gefüllt, in dieser Form erhitzt und zu einer Platte kompaktiert wird. Eine Pressvorrichtung zur Herstellung der Platten, kann dabei mit wesentlich weniger Investionskosten erstellt werden, als dies für eine ansich bekannte Bandpresse gilt.
Bei dem Herstellen von Tafelwerk ist dabei insbesondere darauf zu achten, daß das Material auf seiner Unterseite stärker als auf seiner Oberseite erhitzt wird und daß Luft und Flüssigkeitsdämpfe aus dem Material abgesaugt werden, wobei weiterhin das Material bis auf eine Temperatur von ca. 20 Grad C unter der Zersetzungstemperatur des Thermoplasten erhitzt wird.
Eine Vorrichtung zum Weiterverarbeiten des erfindungsgemäß hergestellten rieselförmigen Zwischenprodukts ist erfindungsgemäß ausgebildet, durch eine Form in der Art eines flachen Troges mit einem heizbaren Boden und einem heizbaren über den Trog absenkbaren Oberwerkzeug. Weiterbildungen dieser Vorrichtung sehen vor, daß über den Trog eine Füllvorrichtung mit einem Verteilerarm entfernbar anordbar ist sowie der Trog zur Herstellung einer Platte mit einem Material geringem Haftkoeffizienten ausgelegt ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Herstellung von faser-, insbesondere glasfaserverstärkten Thermoplasten hinsichtlich der Investionskosten und/oder des Energieaufwands, aber auch hinsichtlich des Personalbedarfs wesentlich verbessert. Es wird ein Verfahren zur Erzeugung eines riesel- bzw. streufähigen Zwischenprodukts angegeben, das dann gegebenenfalls in einer Presse zunächst zu einem plattenförmigen Halbzeug verarbeitet werden kann. Durch die Benetzung der Faseroberflächen und der Thermoplastoberflächen, die hierdurch aneinander haften, bekommt das Gemisch eine Konsistenz, die etwa angefeuchteten Sand entspricht. Durch die Anfeuchtung wird eine weitgehend gleichmäßige Verteilung von Glasfasern und Thermoplastpulver erreicht und eine Entmischung, beispielsweise bei Lagerung vermieden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 den Ablauf eines Ausführungsbeispiels zur Schaffung eines rieselfähigen Zwischenprodukts für GMT-Formteile; und
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Weiterverarbeitung des Zwischenprodukts zu einer formbaren Matte.
In einem ersten Verfahrensschritt werden die Ausgangsmaterialien wie Thermoplastpulver, wie insbesondere Polypropylenpulver, Ruß, gegebenenfalls Stabilisatoren zur Erreichung des gewünschten Mischungsverhältnisses in einer Dosiereinrichtung 1 dosiert und in einer Wiegeeinheit 2 abgewogen. Der Stabilisator dient zur Temperaturstabilisierung, um eine vorzeitige Zersetzung des Thermoplastes zu vermeiden. Leitfähiger Ruß wird zugesetzt, um inssondere eine Erwärmung durch Mikrowellen zu ermöglichen und darüberhinaus das Material schwarz einzufärben, wie es oftmals gewünscht wird, und um durch eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit ein statisches Aufladen des Materials bzw. des Endprodukts zu verhindern. Weiterhin ist eine Lackierung der aus dem Material hergestellten Produkte mit entsprechenden Verfahren möglich. Trennmittel, wie Metallseifen, verbessern die Trennfähigkeit heißen Thermoplastes von Werkzeugoberflächen.
Die dosiert eingebrachten Komponenten werden in einem Heiz- Kühlmischer 3 miteinander zu einem staubfreien, rieselfähigen Pulver innig vermischt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden über eine weitere Dosiereinrichtung 4 zusätzlich Verstärkungsfasern, wie insbesondere Glasfasern, aber auch Kohle- oder Aramidfasern zugeführt, die mit einer für den Thermoplast verträglichen Schlichte versehen sind und insbesondere Längen von 4 bis 25 mm aufweisen. Weiterhin wird Wasser, vorzugsweise mit einem Detergent versetzt, zur Anfeuchtung in geringer Menge zudosiert. Die Komponenten, nämlich die vier miteinander vermischten Grundkomponenten, die Verstärkungsfasern und Wasser werden über eine Chargen-Wiegeeinheit 6 chargenweise zugeführt und in einem langsam laufenden Mischer 7 innig vermischt. Durch die Benetzung der Kunststoffoberflächen und der Glasfaseroberflächen wird ein dauerhaftes Aneinanderhaften derselben bewirkt. Die Konsistenz des Gemischs entspricht etwas angefeuchteten Sands. Ohne Anfeuchtung würde recht schnell wieder eine Entmischung eintreten, insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Dichte zwischen Glasfasern oder sonstigen Verstärkungsfasern und Thermoplasten. Gegebenenfalls können statt Wasser auch andere Flüssigkeiten zur Gewährleistung der Oberflächenbenetzung eingesetzt werden, wie Kunststoffmonomere oder eine Polymer-Monomermischung zusammen mit Katalysatoren. Wasser hat sich aber als am Besten geeignet herausgestellt.
Die so hergestellte feuchte Mischung aus den obengenannten Grundkomponenten und den Verstärkungsfasern kann dann gasdicht verpackt werden und ist in dieser Weise transportfähig sowie über eine lange Zeit lagerfähig, da aufgrund der beibehaltenen Feuchte eine Entmischung der Komponenten verhindert wird.
Das entsprechend vorstehender Beschreibung hergestellte Material kann aber auch sogleich weiterverarbeitet werden. Gemäß einer ersten Ausführungsform kann ein kontinuierliches Dosieren auf eine Bandpresse, ein Erwärmen und Kompaktieren auch derselben erfolgen, wobei Wasserdampf durch Vakuum entfernt wird. Nach Abkühlen wird das Material zu Platten geschnitten, die ebenfalls transportabel und zwischenlagerbar sind und schließlich in einer Formpresse erwärmt und zu den endgültigen Formteilen verformt werden.
Alternativ hierzu kann die Weiterverarbeitung des feuchten, innig vermischten Materials in der im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschriebenen Weise erfolgen.
Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Herstellen einzelner Platten. Die Vorrichtung 11 weist einen Trog 12 auf, der im wesentlichen durch eine untere Heizplatte 13 sowie zwei seitlichen beheizten Begrenzungsleisten 14 an gegenüberliegenden Seiten und weiteren Begrenzungsleisten 16 an den anderen Seiten begrenzt wird. Über die Begrenzungsleisten 14 und die Heizplatte 13 ist ein Band 17 mit geringem Haftkoeffizienten, vorzugsweise ein Teflonband, geführt. Die Begrenzungsleisten 14 sind über Pneumatikzylinder 18 anhebbar und absenkbar (Fig. 2d).
Eine Füllvorrichtung 21 weist einen Füllkanal 22, einen rotierenden Verteilerarm 23 sowie Fülleisten 24 auf, die zum Verfüllen der Form 11 in den Trog 12 eingesetzt werden.
In einer der Begrenzungsleisten 12 ist ein Saugkanal 26 ausgebildet, an den beim Vakuum angelegt werden kann, um Luft und Feuchtigkeit aus dem in der Form 12 befindlichen Material abzusaugen. Neben der Vorrichtung 11 und zwar seitlich einer der beweglichen Leisten 14 ist eine Fördervorrichtung 27 zum Weiterfördern des zu einer Platte 28 kompaktierten Materials angeordnet.
Das Kompaktieren des wie vorstehend beschrieben, hergestellten Materials, geschieht nun in folgender Weise: Zunächst verfährt die gesamte Füllvorrichtung 21 über die Kompaktiervorrichtung 11, wobei die Fülleisten 24 nach unten verfahren werden und dabei das Teflonband 17 auf die Heizplatte 13 drücken. Das wie vorstehend beschrieben zusammengemischte feuchte, aber noch streufähige Material, wird über den Füllkanal 22 in dosierter Weise zugeführt und im Trog 12 mittels des Verteilerarms 23 verteilt. Anschließend wird die Füllvorrichtung 21 fortgefahren, wozu die Leisten 24 aus der Vorrichtung 11 herausgehoben werden. Das Teflonband 17 steht dabei nicht unter Spannung, so daß es durch das im Trog 12 befindliche Material weiter gegen die Heizplatte 13 gedrückt wird. Nach Freigabe des Trogs 12 durch die Füllvorrichtung 21 wird ein Oberwerkzeug 32 der Vorrichtung 11 über den Trog 12 verfahren. Das Oberwerkzeug 32 weist ebenfalls eine Heizplatte 33 sowie ein um diese geführtes Band 34 mit geringem Haftkoeffizienten, vorzugsweise ebenfalls ein Teflonband auf. Das Oberwerkzeug 32 fährt auf das Material 31 und drückt die beiden Begrenzungsleisten 14 nach unten, bis der volle Preßdruck 36 auf dem Material 31 aufliegt (Fig. 2b). Das Band 17 wird dabei durch die ebenfalls relativ zur Heizplatte 13 beweglichen Rollen 37 nachgezogen, damit es nicht im Bereich zwischen Leisten 14 und Heizplatte 13 Falten wirft. Die Vorrichtung 12, insbesondere Heizplatten 13 und 33 sowie Leisten 14 und 16 sind beheizt und zwar vorzugsweise die untere Heizplatte 13 sowie die Leisten 14 bis auf eine Temperatur von ca. 20 Grad C unter der Zersetzungstemperatur des Thermoplasten, also je nach Thermoplast etwa 250 bis 300 Grad C, während die obere Heizplatte 33 vorzugsweise eine etwas geringere Temperatur hat, die aber nicht um mehr als 100 Grad unter der Temperatur der unteren Platte 13 liegen sollte. Bei Polypropylen hat sich eine Temperatur von 250 Grad C für das Oberwerkzeug und von 170 Grad C für das Unterwerkzeug als günstig herausgestellt.
Das im Material 31 befindliche Wasser verdampft beim Kompaktieren und Aufheizen zu Wasserdampf. Der Wasserdampf wird über den Saugkanal 26 abgesaugt. Durch die vorstehend beschriebene bevorzugte Temperaturverteilung erfolgt ein Aufschmelzen des Materials 31 von unten nach oben, wodurch das Entweichen von Luft und Wasserdampf erleichtert wird, ohne daß es zu einer Blasenbildung im Material 31 kommt.
Es erfolgt eine Kompaktierung des Materials 31, wobei der von oben ständig anliegende Druck 36 des Oberwerkzeugs 32 eine Abwärtsbewegung desselben während des Schmelzvorganges bewirkt. Konkret wurde ein Druck von 3 bar eingesetzt. Er ist grundsätzlich von den verwendeten Thermoplasten und deren Molekulargewicht abhängig.
Nach Beenden der Kompaktierung fahren die beiden Begrenzungsleisten 14 über Pneumatikzylinder 18 abwärts, bis ihre Oberseite mit der Oberseite der Heizplatte 13 fluchtet. Das Teflonband wird durch eine entsprechende Bewegung der Rollen 37 nachgezogen. Anschließend werden beide Bänder 17, 34 in Bewegung gesetzt (in dargestellter Fig. 2d nach rechts), wodurch sie die noch heiße, kompaktierte Platte 28 nach einer Seite herausschieben, beispielsweise auf die Fördereinrichtung 27, so daß die Platte 28 dann in einer Formpresse sogleich zu ihrer endgültigen Form weiterverformt werden kann. Durch den Zusatz von Trennmitteln wird das Ablösen der Platte 28 vom Teflonband erleichtert. Um der Platte 27 eine bessere Handhabungsfestigkeit zu geben, können unter das Material 31 und auf dieses Glasfaserfliesen unter- bzw. aufgelegt werden.
Es wurden folgende Richtrezepturen eingesetzt, die gute Ergebnisse ergaben:
Beispiel 1:

Claims (29)

1. Verfahren zum Herstellen eines Zwischenproduktes für Formteile, wobei Verstärkungsfasern, Thermoplastpulver und flüssiges Benetzungsmittel sowie gegebenenfalls Additive miteinander gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Benetzungsmittel nun zu einem Anteil von maximal 20 Gew.% bezogen auf das Gewicht der nicht flüchtigen Bestandteile bzw. der Endprodukte zugegeben und innig vermischt wird, so daß eine weitgehend homogene, streu- oder rieselfähige Zusammensetzung entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Benetzungsmittel Wasser ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser als Benetzungsmittel Detergentien zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß maximal 5% des Wasseranteils an Detergentien zugesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Benetzungsmittel ein Kunststoffmonomer enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Benetzungsmittel eine Polymer-Monomermischung sowie gegebenenfalls Katalysatoren enthält.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive Stabilisatoren zugemischt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive Füllstoffe zugegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Calcium-Carbonat oder Glimmer aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv Ruß zugegeben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Ruß bis zu einem Anteil von 20 Gew.% bezogen auf das Gewicht der nicht flüchtigen Bestandteile zugegeben wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trennmittel bis zu einem Anteil von 10 Gew.% bezogen die nicht flüchtigen Bestandteile zugegeben werden.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Thermoplaste und Additive miteinander vermischt werden und anschließend Verstärkungsfasern sowie das Benetzungsmittel beigemischt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Thermoplaste und Additive sowie Verstärkungsfasern und Benetzungsmittel gemeinsam in einem Mischer gegeben und miteinander vermischt werden.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Längen von 4 bis 25 mm haben.
16. Verfahren zur Herstellung kompakter, plattenförmiger Zwischenprodukte für faserverstärkte Thermoplastformteile, im Anschluß an ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schüttfähige Produkt kontinuierlich in dosierter Weise einer Bandpresse zugeführt, dort erwärmt und kompaktiert und das kompaktierte Material zu Platten geschnitten wird.
17. Verfahren zur Herstellung kompakter plattenförmiger Zwischenprodukte für faserverstärkte Thermoplastformteile, insbesondere im Anschluß an ein Verfahren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das schüttfähige Material in eine Form gefüllt, in dieser Form erhitzt und zu einer Platte kompaktiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf seiner Unterseite stärker als auf seiner Oberseite erhitzt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Luft und Flüssigkeitsdämpfe aus dem Material abgesaugt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Material bis auf eine Temperatur von ca. 20 Grad C unter der Zersetzungstemperatur des Thermoplasten erhitzt wird.
21. Vorrichtung zum Herstellen eines Zwischenprodukts für faserverstärkte Formteile, wobei Verstärkungsfasern, Thermoplastpulver und Wasser sowie gegebenenfalls Additive miteinander gemischt werden, gekennzeichnet durch Dosiereinrichtungen und Wiegeeinheiten sowie Mischern zum Vermischen der Einzelkomponenten zu einem weitgehend homogenen schüttfähigen Material.
22. Vorrichtung zum Herstellen kompakter Platten, insbesondere aus einem nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 15 hergestellten Material, gekennzeichnet durch eine Form in der Art eines flachen Troges (12) mit einem heizbaren Boden (13) und einem heizbaren über den Trog (12) absenkbaren Oberwerkzeug (32).
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß über den Trog (12) eine Füllvorrichtung (21) mit einem Verteilerarm (23) entfernbar anordbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (12) zur Herstellung einer Platte (28) mit einem Material geringen Haftkoeffizienten ausgelegt ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit geringem Haftkoeffizienten Teflon ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterwerkzeug mit Bändern, vorzugsweise aus Material mit geringem Haftkoeffizienten versehen sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (12) zur Aufnahme des Materials (31) zumindestens teilweise durch absenkbare Begrenzungsleisten (14) begrenzt ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austragband (17) über die absenkbaren Begrenzungsleisten (14) geführt ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß vom Trog (12) nach Außen ein Absaugkanal (26) vorgesehen ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0281475A2 (de) * 1987-03-05 1988-09-07 Exxon Chemical Patents Inc. Verstärktes thermoplastisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung
US4935182A (en) * 1987-02-10 1990-06-19 Menzolit Gmbh Process for producing a dimensionally stable thermoplastic semifinished product
DE4102178A1 (de) * 1990-02-16 1991-09-12 Menzolit Gmbh Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten halbzeugen und faserverstaerktes halbzeug
WO2016113137A1 (de) * 2015-01-16 2016-07-21 Sandvik Tps Zweigniederlassung Der Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines thermoplastischen granulates

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9510046D0 (en) * 1995-05-18 1995-07-12 Ecole Polytechnique Fudurale D Process for the manufacture of polymer and composite materials and related equipment
FR3108635B1 (fr) * 2020-03-24 2022-04-01 Saint Gobain Isover Procédé de fabrication de produits d’isolation à base de laine minérale utilisant un liant solide

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR873962A (fr) * 1941-06-20 1942-07-24 Nouvelle matière de moulage et procédé de fabrication
GB903403A (en) * 1958-01-04 1962-08-15 Mario Ballestra Device for continuously measuring the ingredients of a mixture of materials to be fed to a process plant
US3428505A (en) * 1965-05-24 1969-02-18 Eugene Siempelkamp Method of and apparatus for the production of pressed board
BE716724A (de) * 1967-06-20 1968-12-02
US3574344A (en) * 1969-07-07 1971-04-13 Dow Chemical Co Blending of particulate materials in predetermined quantities
US4353855A (en) * 1978-07-31 1982-10-12 Armen Garabedian Process for making a stress-free plastic article
FR2508842A1 (fr) * 1981-07-02 1983-01-07 Arjomari Prioux Feuilles de surface pour revetement de pieces plastiques

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935182A (en) * 1987-02-10 1990-06-19 Menzolit Gmbh Process for producing a dimensionally stable thermoplastic semifinished product
EP0281475A2 (de) * 1987-03-05 1988-09-07 Exxon Chemical Patents Inc. Verstärktes thermoplastisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0281475A3 (de) * 1987-03-05 1990-09-12 Exxon Chemical Patents Inc. Verstärktes thermoplastisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4102178A1 (de) * 1990-02-16 1991-09-12 Menzolit Gmbh Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten halbzeugen und faserverstaerktes halbzeug
WO2016113137A1 (de) * 2015-01-16 2016-07-21 Sandvik Tps Zweigniederlassung Der Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines thermoplastischen granulates
US10688688B2 (en) 2015-01-16 2020-06-23 Ipco Germany Gmbh Method and device for producing a thermoplastic granulate material

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