DE7009402U - Schneckenspritzgussmaschine (extruder) zur verarbeitung von thermoplastischen und duroplastischen kunststoffen mit verstaerkungsfasern - Google Patents

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-Bayerwcrk P.tent-Abteilun* U- Mär Z 1970

Mr/ksch.

Schneckenspritzgußmaschine (Extruder) zur Verarbeitung von · thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen mit Verstär-

ku-igsfasern '

Die vorliegende Erfindung ermöglicht dis Verarbeitung von duroplastischen und thermoplastischen Kunststoffen zusammen mit Verstärkungsfasern auf einer Schneckenspritzgußmaschine oder auf einem Extruder. Es sollen Kunststoffe . ■: rarbeitet werden, die mit Glas-, Metall-, Kohle- und Asbestfasern oder mit anderen natürlichen bzw. synthetischen organischen Fasern verstärkt sind, wie z.B. ungesättigte Polyester.

Zweck der Verwendung einer speziellen Schneckenspritzgußmaschine oder eines speziell gestalteten Extruders ist es, daß das Fasermaterial beim Durchgang durch die Maschine eine möglichst geringe Zerkleinerung erfährt.

Es ist bereits bekannt, Fasern, insbesondere Glasfasern, sowohl als endlose Stränge als auch als sogenannte Kurzglasfasern Kunst-^ stoffen beizumischen und mittels Schneckenmaschinen zu extrudieren bzw. zu verspritzen. Die bisher gebräuchlichen Schnecken bauen im Zylinder einen hohen Druck auf, der eine starke Zerkleinerungs-"

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wirkung auf das Fasermaterial ausübt.

Durch die Zerkleinerung tritt eine unerwünschte Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften des Fertigproduktes auf, z.B. ist ein erheblicher Abfall der Schlagzähigkeit und der Biegefestigkeit zu verzeichnen.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich die mechanischen Eigenschaften dieser Kunststoffe, wie z.B. die Schlagzähigkeit und Biegefestigkeit verbessern lassen, durch die Verwendung einer Schneckenspritzgußmaschine oder eines Extruders, wobei die Schnecke dieser Maschine eine vom Einzugsteil zum Aussstoßteil hin abnehmende Steigung bei konstantem Gangvolumen durch Verringerung des Kerndurchmessers aufweist und die Gangtiefe im Einzugsteil mindestens 7 mm beträgt."

Durch die große Steigung und Gangtiefe wird der Einzug von faserverstärkten Kunststoffen auch in nicht rieselfähiger Form ermöglicht und kompressionslos durch die Schneckengänge in den Dosierraum gefördert. Die geringe Steigung im vorderen Teil der Schnecke verhindert durch Selbsthemmung ein Zurückströmen des Materials in den Schneckengängen während des Einspritzvorganges der Schneckenspritzgußmaschine .

Durch die Verwendung einer Schneckenspritzgußmaschine oder eines Extruders der vorbezeichneten Art gelingt es, Fasern und Kunststoffe absolut schonend in die Maschine einzubringen, sie zu vermischen und ohne nennenswerte Zerkleinerung der Fasern zu Fertigprodukten zu verarbeiten.

Als besonders geeignet haben sich Schneckenspritzgußmaschinen und Extruder erwiesen, deren Schnecke im Einzugsteil eine Steigung vom 1,5- bis 2,2-fachen des Schneckendurchmessers aufweist, die auf das 0,5- bis 1-fache des Schneckendurchmessers zum

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Ausstoßteil hin abfällt.

Beispiel 1;

Verwendet wurde eine Schneckenspritzgußmaschine, deren Schnecke einen Außendurchmesser von 55 mm aufwies, die Steigung im Einzugsteil betrug 88 mm bei einer Gangtiefe von 7 mm. Zum Ausstoßteil hin fiel die Steigung auf 36 mm ab. Die Gesamtlänge der Schnecke betrug 917 mm. Dieser Maschine wurde ein ungesättigtes Polyesterharz mit Glasfasern von 25 mm Länge eingegeben. In den erzeugten Spritzgußteilen betrug bei über 70$ der Glasfasern die Länge über 20 mm. Die Schlagzähigkeit betrug 25 cmkp/cm-» Die Biegefestigkeit lag bei 310 kp/cm . Für die Prüfung wurden Prüfstäbe mit Abmessungen 1/2" χ 1/2" χ 120 mm verwendet,,

Beispiel 2;

Verwendet wurde die gleiche Schneckenspritzgußmaschine wie in Beispiel 1. Ein ungesättigtes Polyesterharz wurde zusammen mit einem Gemisch aus Asbest- und Sisalfasern von 6 mm Länge eingespeist. Bei 70$ der enthaltenen Fasern blieb die Länge erhalten. Es wurden Prüfstäbe in den gleichen Abmessungen wie diejenigen im Beispiel 1 hergestellt und geprüft. Die Schlagzähigkeit betrug 20 cmkp/cm². Die Biegefestigkeit wurde mit 43 kp/cm² ermittelt.

Anhand einer Zeichnung sei die verwendete Spritzgußmaschine rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert:

Die Schneckenspritzgußmaschine bzw. der Extruder 1 besteht aus dem Gehäuse 2, das mit einer Temperiereinrichtung 3 versehen ist.

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Die Fasern werden zusammen mit dem Kunststoff dem Aufgabetrichter 4 zudosiert. Das eingegebene Material wird von der Schnecke 5 erfaßt, die im Einzugsteil 6 eine Steigung von 88 mm bei einer Gangtiefe von 7 mm aufweist. Zum Auslaß 7 hin ist die Schnecke bezüglich ihrer Steigung abgestuft. Im mittleren Teil 8 besitzt sie eine Steigung von 72 mm und im Auslaßbereich 9 eine solche von }6 mm.

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Claims (2)

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1. Schneckenspritzgußmaschine (Extruder) zum Verarbeiten von duroplastischen und thermoplastischen Kunststoffen, wie z.B. ungesättigten Polyestern mit Verstärkungsfasern, wie Glas-, Metall-, Kohle- und Asbestfasern oder natürliche bzw. synthetische organische Pasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (5) eine vom Einzugsteil (6) zum Ausstoßteil (9) hin abnehmende Steigung bei konstantem Gangvolumen durch Verringerung des Kerndurchmessers aufweist, wobei die Gangtiefe im Einzugsteil (6) mindestens 7 nun beträgt.

2. Schneckenspritzgußmaschine (Extruder) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (5) im Einzugsteil (6) eine Steigung vom 1,5- bis 2,2-fachen Schneckendurchmesser aufweist, die auf das 0,5- bis 1-fache des Schneckendurchtnessers zum Ausstoßteil (9) hin abfällt.