DE4236662C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material und faserförmigen Einlagen - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material und faserförmigen Einlagen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material, insbe­ sondere thermoplastischen oder duroplastischen Kunst­ stoffen, und faserförmigen Einlagen, insbesondere Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern, mit einer einzugseitig mit dem plastifizierbaren Material und den Einlagen be­ schickbaren, einen hohlzylindrischen Stator und einen koaxial im Stator angeordneten, aus einer Schnecke und einem ausstoßseitigen Mischerteil bestehenden Rotor aufweisenden Schneckenmischmaschine der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 15 angegebenen Gattung.
Die bisher bekannten Schneckenmischmaschinen weisen entsprechend einer geometrischen Aufteilung der Schnecke eine Einzugzone, eine Kompressionszone, eine Mischzone und eine Ausstoßzone auf, wobei die Kompressionszone gegebenenfalls durch eine Dekompressionszone für die Entlüftung unterbrochen sein kann. Der Rotor läuft um seine eigene Achse um und ist im Falle einer Spritz­ gießmaschine zusätzlich axial verschiebbar. Die aus­ stoßseitige Mischzone hat vor allem die Aufgabe, das ankommende plastifizierte Material zusammen mit den fa­ serförmigen Einlagen gleichmäßig zu erwärmen und zu ho­ mogenisieren, wobei gleichzeitig eine möglichst geringe Faserschädigung realisiert werden soll. Der Forderung nach thermischer und mechanischer Homogenität, sowie einem möglichst großen Anteil von ausreichend langen Fasern, die die Qualität des Formteils wesentlich be­ stimmen, stehen die physikalischen Eigenschaften von Polymerschmelzen, wie z. B. die Strukturviskosität und niedrige Wärmeleitfähigkeit sowie die in den bekannten Schneckenmischmaschinen auftretenden hohen Scherkräfte und Scherdeformationen entgegen. Dies erschwert einer­ seits die gleichmäßige Erwärmung und Durchmischung und kann andererseits zu einer erheblichen Faserlängenre­ duktion der Einlagen führen.
Demgegenüber weisen gerade langfaserverstärkte Compo­ site ein erheblich verbessertes Leistungsprofil hin­ sichtlich Schlagzähigkeit (auch bei tiefen Temperatu­ ren) und Bruchverhalten (kein Splitterbruch) sowie eine größere Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen auf. Dem vorteilhaften Eigenschaftsprofil dieser Werkstoffklasse steht die zeitaufwendige und kostenintensive Compoun­ dierung der Langfasergranulate gegenüber. Die Länge der Granulate und damit die Faserausgangslänge ist auf ca. 12 bis 13 mm begrenzt. Längere Granulate können zu ver­ arbeitungstechnischen Schwierigkeiten führen. Zur Ver­ meidung dieser Nachteile ist es zwar an sich bekannt (EP 124 003 B1), die faserförmigen Einlagen in Form von Endlosfasern direkt in die Schmelze einer Schnecken- Kolben-Spritzgießmaschine zu inkorporieren. Zu diesem Zweck wird dort der axiale Bewegungsantrieb der Schnecke nicht nur zum Ausstoßen sondern auch während des Ein­ ziehens und Einmischens der Einlagen betätigt. Schwie­ rigkeiten sind dort jedoch zu erwarten bei der Gleich­ mäßigkeit des Fasereinzugs und des Fasergehalts in der Schmelze und bei der Benetzung der Fasern mit der Schmel­ ze vor allem bei dicken Fasersträngen, der Einstellung einer optimalen Faserlängenverteilung sowie der Homoge­ nisierung der Fasern in der Schmelze und damit im Form­ teil.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, die besonders für langfasrige Einlagen eine verbesserte Benetzung, eine homogene Verteilung und eine Minimierung der Faserschädigung bei möglichst engem Faserlängenspektrum gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 15 angegebenen Merkmalskombinationen vorge­ schlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei­ terbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhäng­ igen Ansprüchen.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß der Geome­ trie der Mischzone und/oder der Fasereinzugzone eine Schlüsselfunktion bei der Faserlängenverteilung, der Benetzung der Fasern mit der Schmelze und der Homogeni­ tät im Endprodukt zukommt.
Um diesen Voraussetzungen gerecht zu werden, wird gemäß einer ersten Lösungsalternative vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise (EP 48 590 B1 und EP 340 873 A1) der Mischerteil des Rotors und ein den Mischerteil ko­ axial umgebender Mischerring in gegeneinander versetz­ ten Umfangsreihen und Axialreihen angeordnete, an ihren einander zugewandten durch einen Ringspalt voneinander getrennten Seiten offene Mischkammern aufweisen, wobei zur Lösung der Aufgabe die spaltseitigen Öffnungskanten der Mischkammern konvex abgerundet sind und wobei der Krümmungsradius der Abrundungen erfindungsgemäß wie folgt bestimmt werden kann:
wobei d den Durchmesser und ε die Bruchdehnung der faserförmigen Einlagen bedeuten und die Konstante c wie folgt zu wählen ist:
1 c 50.
Die Bruchdehnung ε des Fasermaterials ist definiert als
wobei Δl die lineare Dehnung der Faser im Bruchfalle und l₀ die Ausgangsfaserlänge bedeuten.
Vorteilhafterweise sind auch die materialführenden Kanten im Ein- und Auslaufbereich des Rotors und gegebenenfalls eines vor dem Rotor angeordneten Rücklaufsperrings in der oben beschriebenen Weise abzurunden.
In der nachstehenden Tabelle sind für verschiedene Fasermaterialien einige typische Werte für den Faserdurchmesser d, die Bruchdehnung ε und den kritischen Krümmungsradius d/ε angegeben:
Bei einer Glasfasereinlage mit einem Faserdurchmesser von d = 20 · 10-3 mm und einer Bruchdehnung von ε = 0,02 erhält man somit eine Ringspaltweite von mindestens 0,2 mm, vorzugsweise 0,4 bis 1 mm, während der Krümmungsra­ dius der materialführenden Kanten in diesem Falle mit mindestens 1 mm, vorzugsweise 2 bis 50 mm zu wählen ist.
Vorteilhafterweise ist die Weite des Ringspalts so zu wählen, daß sie mindestens dem 10fachen, vorzugsweise dem 20- bis 100fachen Durchmesser der faserförmigen Einlagen entspricht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Mischerring starr oder einstückig mit dem Stator verbunden ist (entsprechend EP 48 590 B1) und vorzugsweise den gleichen Innendurchmesser wie dieser aufweist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn im Sinne der EP 340 873 A1 der Mischerring gegen­ über dem Rotor und dem Stator drehbar angeordnet ist. Der Mischerring kann in diesem Falle auf dem Rotor zwi­ schen einem einzugseitigen, den axialen Materialdurch­ laß zwischen Schnecke und rotorseitigen Mischkammern begrenzenden Ventilsitz und einem ausstoßseitigen An­ schlag axial verschiebbar angeordnet werden, und bildet somit zugleich eine modifizierte Rückflußsperre beim Ausstoß des angesammelten Plastifikats beim Spritz­ gießverfahren. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwi­ schen dem beheizten Stator und der Schmelze einerseits und zur Erzeugung eines Selbstreinigungseffekts ande­ rerseits wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausge­ staltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Mischer­ ring radial durchgehende, zur Seite des Stators hin of­ fene Mischkammern aufweist.
Um bei großen Faserlängen eine optimale Faserlängenver­ teilung und dennoch eine ausreichende Durchmischung zu erhalten, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Mischkammern des Rotors in zwei bis fünf, vorzugsweise in drei, in Um­ fangsrichtung abwechselnd gegeneinander versetzten Um­ fangsreihen angeordnet sind, während die Mischkammern des Mischerrings in einer bis vier, vorzugsweise in zwei, Umfangsreihen angeordnet sind. Entsprechend sollten die Mischkammern des Rotors in einer Anzahl n axial abwech­ selnd gegeneinander versetzten Axialreihen angeordnet sein, während die Mischkammern des Mischerrings in ei­ ner Anzahl n/2 Axialreihen anzuordnen sind.
Die ausstoßseitige Rotorspitze weist vorteilhafterweise weniger als sechs, vorzugsweise zwei bis vier, in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende, mit den ausstoßseitig angeordneten Mischkammern des Rotors kommunizierende Axialnuten auf.
Gemäß einer alternativen Lösung der Erfindungsaufgabe ist eine in Förderrichtung nach einer Einzugöffnung für das plastifizierbare Material angeordnete Dekompressionszone vorgesehen, in die mindestens zwei, einen Abstand voneinander aufweisende, mit dem die Einlage bildenden Fasermaterial beaufschlagbare Einzugkanäle münden, die in einem gemeinsamen, in den Stator auswechselbar einsetzbaren Fasereinzugstutzen angeordnet sind. Die Einzugkanäle sind vorteilhafterweise in Förderrichtung beabstandet und werden mit je einem zusammenhängenden, die Einlage bildenden Faserstrang beaufschlagt. Mit dieser Maßnahme werden die geometrischen Voraussetzungen geschaffen, daß auch bei unterschiedlichem Fasergehalt durch die Verwendung gleich dicker Faserstränge kontrollierbare Einzugbedingungen geschaffen werden, die für eine definierte Faserlängenverkürzung im Zuge des anschließenden Förder- und Mischvorgangs notwendig sind.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Einzugkanäle mit bereits abgelängtem Fasermaterial zu beaufschlagen, wozu vor, in oder nach den Einzugkanälen eine mit einem zusammen­ hängenden Faserstrang beaufschlagbare Schneid- oder Trennvorrichtung zum Ablängen des die Einlage bildenden Fasermaterials angeordnet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Einzugkanäle als im wesentlichen radial durch die Statorwandung hindurchgreifende und im Inneren des Stators die Schnecke in Drehrichtung teilweise umschlingende, zur Schnecke hin offene Nuten ausgebildet, wobei die Nuten in ihrem Umschlingungsbereich zweckmäßig schräg in Förderrichtung weisen und in Umschlingungsrichtung in ihrer Tiefe ste­ tig abnehmen. Mit dieser Maßnahme wird die mechanische Belastung der Fasern im Einzugbereich minimiert und ein unerwünschter Austritt von Schmelze verhindert.
Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht kann da­ durch erzielt werden, daß die Einzugkanäle im Inneren des Stators eine in Förderrichtung weisende Verbreite­ rung aufweisen, die beim Ausstoß in Spritzgießmaschinen eine Axialverschiebung des Rotors unter Mitnahme des Faserstrangs ohne Bruchgefahr ermöglicht.
Der Fasereinzugstutzen weist vorteilhafterweise einen radial über den hohlzylindrischen Stator überstehenden Stutzenhalter und einen durch eine Radialaussparung des Stutzenhalters und des Stators hindurchgreifenden, die Nuten für die Einzugkanäle aufweisenden auswechselbaren Stutzeneinsatz auf. Der Stutzenhalter und der Stutzen­ einsatz können außenseitig von einer lösbaren Abdeck­ platte übergriffen sein, die zu den Einzugkanälen des Stutzeneinsatzes führende Durchbrüche oder Bohrungen aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine als Extruder aus­ gebildete Schneckenmischmaschine mit Direktver­ arbeitung von Endlosfasern;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine in einer Spritz­ gießmaschine integrierte Schneckenmischmaschine mit Direktverarbeitung von Endlosfasern;
Fig. 3a einen Längsschnitt durch die Mischzone der Schneckenmischmaschine nach Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3b eine Draufsicht auf die Rotorspitze und den Mi­ scherring nach Fig. 3a;
Fig. 3c einen Querschnitt durch den Rotor und den Mi­ scherring entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 3a;
Fig. 4a und b einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Mi­ scher in quer- und längsgeschnittener Darstel­ lung zur Veranschaulichung der Strömungsver­ hältnisse in den Mischkammern;
Fig. 5 einen Schnitt durch die Schneckenmischmaschine im Bereich des Fasereinzugs;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Einzugstutzen gemäß Fig. 5;
Fig. 7a bis c einen Schnitt, eine Seitenansicht und ei­ ne Draufsicht des Stutzeneinsatzes nach Fig. 5;
Fig. 8a, b und c einen Schnitt, eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Ausfüh­ rungsbeispiel eines Stutzeneinsatzes.
Die in Fig. 1 gezeigte Schneckenmischmaschine ist als Extruder ausgebildet. Sie besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Stator 10, einem im Stator um seine Längsachse drehbar angeordneten Rotor 12, einem Beschickungstrichter 14 für plastifizierbares Material in Granulatform, einem Einzugstutzen 26 für Endlosfa­ serstränge 18 sowie einer Extrusionsdüse 20. Der hohl­ zylindrische Stator 10 ist außenseitig mit einer Heiz­ wicklung 23 (vgl. Fig. 5) versehen. Der Rotor 12 weist in seinem einzugseitigen Bereich einen Schneckenteil 22 und in seinem ausstoßseitigen Bereich einen Mischerteil 24 auf. Im mittleren Bereich des Schneckenteils 22 be­ findet sich eine Dekompressionszone 26 mit dem Einzug­ stutzen 16 für die Faserstränge 18. Der Mischerteil 24 des Rotors ist von einem Mischerring 28 koaxial umge­ ben, der sowohl gegenüber dem Rotor 12 als auch gegen­ über dem Stator 10 frei um die Rotorachse drehbar ist. Der Mischerteil 24 des Rotors 12 und der Mischerring 28 weisen in gegeneinander versetzten Umfangsreihen und Axialreihen angeordnete, an den einander zugewandten, durch einen Ringspalt 30 voneinander getrennten Seiten offene Mischkammern 32, 34 auf, die einzugseitig mit dem vom Schneckenteil 22 geförderten plastifizierten Mate­ rial beaufschlagt und in Richtung Rotorspitze 38 durch­ strömt werden. Von dort gelangt das Material über die in Umfangsrichtung in der Rotorspitze 38 angeordneten Axialnuten zu einer Ausstoßkammer 42 und zur Extrusions­ düse 20.
Die in Fig. 2 gezeigte Schneckenmischmaschine ist als Spritzgießmaschine ausgebildet. Sie unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Extruder lediglich dadurch, daß der Rotor 12 an seinem einen Ende mit einer Kolben­ stange und einem Kolben 46 bestückt ist, welch letz­ terer verschiebbar und um die Rotorachse drehbar in ei­ ner Kolbenkammer 48 angeordnet ist. Der Rotor kann so­ mit unter der Einwirkung des Kolbens eine Vorschubbewe­ gung in Richtung des Pfeils 50 ausführen. Während der Vorschubbewegung wird viskoses Material, das in der Ausstoßkammer 42 angesammelt ist, durch die an den Aus­ stoßkanal 20 angeschlossene Einspritzdüse 52 hindurch in die Kavität 54 eines Spritzgießwerkzeugs 56 einge­ spritzt. Dem Mischerring 28 kommt hierbei zusätzlich die Funktion einer Rückflußsperre zu. Er ist zu diesem Zweck längs des Rotors 12 zwischen einem vorderen An­ schlag 58 an der Rotorspitze 38 und dem als Ventilsitz ausgebildeten rückwärtigen Anschlag 60 verschiebbar. Bei der Vorschubbewegung in Ausstoßrichtung wird der Mischerring 28 selbsttätig gegen den Ventilsitz 60 ver­ schoben und verschließt dadurch die Durchtrittsöffnung 36. Beim anschließenden Fördervorgang gelangt der Rotor bei geschlossener Einspritzdüse 52 unter allmählichem Füllen der Ausstoßkammer 42 in seine rückwärtige Endla­ ge zurück. Dabei wird der Mischerring 28 selbsttätig vom Ventilsitz 60 abgehoben und gegen den Anschlag 58 verschoben.
Im Zuge des Füllvorgangs wird laufend Granulat aus dem Einfülltrichter 14 durch die Schnecke eingezogen und im beheizten Stator plastifiziert und gefördert. Weiter werden unter der Scherwirkung der Schnecke die von den Rovingspulen 62 kommenden Faserstränge 18 in das im Dekompressionsbereich 26 bereits plastifizierte Kunst­ stoffmaterial eingezogen und in diesem im Zuge des Wei­ tertransports verteilt. Die Verteilung wird erleichtert durch die Verwendung einer Mehrzahl relativ dünner Fa­ serstränge, die in Längsrichtung gegenüber dem Schnecken­ teil versetzt in die Schmelze eingeführt werden. Zu diesem Zweck weist der Einzugstutzen 16 mehrere in Axialrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Ein­ zugkanäle 64 auf, die über entsprechend angeordnete Einzugöffnungen 66 in einer Abdeckplatte 68 von außen her zugänglich sind. Die Einzugkanäle 64 sind durch randoffene Nuten 64′ in einem Stutzeneinsatz be­ grenzt, die zunächst radial durch einen Stutzenhalter 72 und den Stator 10 hindurchgreifen und auf der Innen­ seite des hohlzylindrischen Stators 10 in einem die Schnecke teilweise umschlingenden Bereich zur Schnecke hin offen sind. Im Umschlingungsbereich sind die Ein­ zugnuten 64′ zusätzlich in Förderrichtung um einen Win­ kel gegenüber der Umfangsrichtung geneigt, wobei die zugehörigen Nutenflanken 74′, 74′′ über eine Krümmungsstrecke 76 glatt ineinander übergehen. Ebenso weist auch der Nutengrund 78′, 78′′ zwischen radialem Einzug­ bereich und Umschlingungsbereich eine glatte gekrümmte Übergangsstrecke 80 auf. Im Umschlingungsbereich 78′′ nimmt die Nutentiefe allmählich bis zum Wert Null ab (Fig. 7a und b). Der in Fig. 7a bis c gezeigte Stutzen­ einsatz hat sich vor allem für Kohlefasern als geeignet erwiesen, während für die zäheren Glasfasern ein Ein­ satz entsprechend Fig. 8a bis c von Vorteil ist. Beim letztgenannten Stutzeneinsatz weisen die Einzugnuten 64′ in ihrem dem Schneckenteil zugewandten offenen Be­ reich eine Verbreiterung 82 in Förderrichtung auf, die eine Axialverschiebung des Rotors in Einspritzrichtung ohne die Gefahr eines Faserbruches gewährleistet. Die Stutzeneinsätze 65 sind nach Entfernung der Abdeckplat­ te 68 einfach austauschbar.
Wie insbesondere aus den Fig. 4a und b zu ersehen ist, findet beim Schmelzentransport durch die Mischzone durch Wirbelbildung eine intensive Durchmischung der Schmelze statt, die zu einer gleichmäßigen Temperatur­ verteilung und einer weitgehend homogenen Faservertei­ lung führt. Der relativ große Ringspalt 30, der um minde­ stens eine Größenordnung größer als der Faserdurchmes­ ser ist, und die Abrundung der materialführenden Kan­ ten, insbesondere im Bereich der über den Ringspalt 30 ein­ ander zugewandten Kanten der Mischkammern 32, 34, sorgen dafür, daß es im Übergangsbereich zwischen den Misch­ kammern zu keinem unkontrollierten Faserbruch kommt. Die Faserlängenverteilung kann dadurch unabhängig von geometrischen Randeinflüssen allein durch Variation der Betriebsparameter, wie Staudruck, Rotordrehzahl und Wärmezufuhr über die Statorwand variiert und damit op­ timiert werden.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material und fa­ serförmigen Einlagen. Sie ist vor allem in Extrudern und Spritzgießmaschinen zur Herstellung von thermopla­ stischen Kunststoffen mit langfasrigen Verstärkungsein­ lagen bestimmt. Die Vorrichtung enthält eine einzugsei­ tig mit dem plastifizierbaren Material und den Einlagen beschickbare Schneckenmischmaschine, die einen hohlzy­ lindrischen Stator 10 und einen koaxial im Stator 10 angeordneten, aus einer Schnecke 22 und einem ausstoß­ seitigen Mischerteil 24 bestehenden Rotor aufweist. Der Mischerteil 24 des Rotors und ein den Mischerteil ko­ axial umgebender Mischerring 28 weisen an ihren einan­ der durch einen Ringspalt 30 voneinander getrennten Seiten offene Mischkammern 32, 34 auf. Zur Vermeidung einer unerwünschten geometriebedingten Faserlängenre­ duktion entspricht die Weite des Ringspalts 30 minde­ stens dem 10fachen des Durchmessers der faserförmigen Einlagen. Zusätzlich dazu sind die spaltseitigen Öff­ nungskanten der Mischkammern 32, 34 konvex abgerundet, und zwar mit einem Krümmungsradius, der mindestens dem Verhältnis zwischen Durchmesser und Bruchdehnung der faserförmigen Einlagen entspricht. Weiter ist in För­ derrichtung nach einer Einzugöffnung 14 für das pla­ stifizierbare Material eine Dekompressionszone 26 ange­ ordnet, in die mindestens zwei einen Abstand voneinan­ der aufweisende Einzugkanäle 64 für je einen zusammen­ hängenden, die Einlage bildenden Faserstrang 18 münden.

Claims (25)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material, insbesondere thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff und faserförmigen Einlagen, insbesondere Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern, mit einer einzugsseitig mit dem plastifizierbaren Material und den Einlagen beschickbaren, einen hohlzylindrischen Stator (10) und einen koaxial im Stator angeord­ neten, aus einer Schnecke (22) und einem ausstoßseitigen Mischerteil (24) bestehenden Rotor (12) aufweisenden Schneckenmisch­ maschine, wobei der Mischerteil (24) des Rotors und ein den Mischerteil (24) koaxial umgebender Mischerring (28) in gegen­ einander versetzten Umfangsreihen und Axialreihen angeordnete, an ihren einander zugewandten, durch einen Ringspalt (30) voneinander getrennten Seiten offene Mischkammern (32, 34) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die spaltseitigen Öffnungskanten (84, 86) der Mischkammern (32, 34) konvex abgerundet sind mit einem Krümmungsradius R d/ε, wobei d den Durchmesser und ε die Bruchdehnung der faserförmigen Einlagen bedeuten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die materialführenden Kanten im Einlauf- und Auslaufbereich des Rotors (12) abgerundet sind mit einem Krümmungsradius R d/ε.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Abrundungen R = c · d/ε entspricht, wobei 2 c 50.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Ringspalts (30) mindestens dem 10fachen Durchmesser der faserförmigen Einlagen entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Ringspalts dem 20- bis 100fachen Durchmesser der faserförmigen Einlagen entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerring (28) starr oder einstückig mit dem Stator (10) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerring (28) gegenüber dem Rotor (12) und dem Stator (10) drehbar angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerring (28) auf dem Rotor (12) zwischen einem einzugseitigen, einen axialen Materialdurchlaß (36) zwischen Schneckenteil (22) und rotorseitiger Mischkammer (32) begrenzenden Ventilsitz (60) und einem ausstoßseitigen Anschlag (58) axial verschiebbar angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerring (28) radial durchgehende, zur Seite des Stators (10) hin offene Mischkammern (34) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammern (32) des Rotors (12) in zwei bis fünf, vorzugsweise in drei, in Umfangsrichtung abwechselnd gegeneinander versetzten Umfangsreihen angeordnet sind, während die Mischkammern (34) des Mischerrings (28) in einer bis vier, vorzugsweise in zwei, Umfangsreihen angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammern (32) des Rotors (12) in n axial abwechselnd gegeneinander versetzten Axialreihen angeordnet sind, während die Mischkammern (34) des Mischerrings (28) in n/2 Axialreihen angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ausstoßseitige Rotorspitze (38) weniger als sechs, vorzugsweise zwei bis vier, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, mit den ausstoßseitig angeordneten Mischkammern (32) des Rotors (12) kommunizierende Axialnuten (40) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine in Förderrichtung nach einer Einzugöffnung (14) für das plastifizierbare Material angeordnete Dekompressionszone (26), in die mindestens zwei vorzugsweise in Förderrichtung einen Abstand voneinander aufweisende, mit dem die Einlage bildenden Fasermaterial beaufschlagbare Einzugkanäle (64) münden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugkanäle (64) in einem gemeinsamen, in den Stator (10) aus­ wechselbar einsetzbaren Fasereinzugstutzen (16, 65) angeordnet sind.
15. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus plastifizierbarem Material, insbesondere thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff und faserförmigen Einlagen, insbesondere Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern, mit einer einzugsseitig mit dem plastifizierbaren Material und den Einlagen beschickbaren, einen hohlzylindrischen Stator (10) und einen koaxial im Stator angeord­ neten, aus einer Schnecke (22) und einem ausstoßseitigen Mischerteil (24) bestehenden Rotor (12) aufweisenden Schneckenmisch­ maschine, gekennzeichnet durch eine in Förderrichtung nach der Einzugsöffnung (14) für das plastifizierbare Material angeordneten Dekompressionszone (26), in die mindestens zwei, einen Abstand voneinander aufweisende, mit dem die Einlage bildenden Fasermaterial beaufschlagbare Einzugkanäle (64) münden, die in einem gemeinsamen, in den Stator (10) auswechselbar einsetzbaren Fasereinzugstutzen (16, 65) angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugkanäle (64) in Förderrichtung beabstandet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugkanäle mit je einem zusammenhängenden, die Einlage bildenden Faserstrang beaufschlagt sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugkanäle mit abgelängtem Fasermaterial beaufschlagt sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch eine vor, in oder nach den Einzugkanälen angeordnete, mit einem zusammenhängenden Faserstrang beaufschlagbare Schneid- oder Trennvorrichtung zum Ablängen des die Einlage bildenden Fasermaterials.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet daß die Einzugkanäle (64) durch im wesentlichen radial durch die Statorwand hindurchgreifende und im Inneren des Stators den Schneckenteil (22) in Drehrichtung teilweise umschlingende, zum Schneckenteil (22) hin offene Nuten (64′, 82) gebildet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (64′) im Umschlingungsbereich schräg in Förderrichtung weisen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutentiefe in Umschlingungs­ richtung stetig abnimmt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasereinzugstutzen (16) einen radial über den Stator (10) überstehenden Stutzenhalter (72) und einen durch eine Radialaussparung des Stutzenhalters (72) und des Stators (10) hindurchgreifenden, die Nuten (64′) aufweisenden Stutzeneinsatz (65) aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzenhalter (72) und der Stutzeneinsatz (65) außenseitig von einer lösbaren Abdeckplatte (68) übergriffen sind, die zu den Einzug­ kanälen (64) führende Durchbrüche oder Bohrungen (66) aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugkanäle (64) in ihrem dem Schneckenkanal (22) zugewandten offenen Bereich eine in Förderrichtung weisende Verbreiterung (82) aufweisen.
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