JPH10504776A - 強化繊維を混入したプラスチック製品を製造するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 化学的に反応するプラスチック混合物又は熱可塑性プラスチック溶融物より形成されたプラスチック製品を製造する際に、長い強化繊維をプラスチック内に混入する。長い強化繊維を破壊することなしにしかも穏やかに、プラスチック工具内で圧縮する前に、１回の作業段階で流動性のプラスチックと均一な分布で混合させることができるようにするために、流動性のプラスチックより成る流れを形成し、この流れを、混合室の外側で反応性のプラスチック混合物を製造するために、又は可塑化ユニットの外側で熱可塑性プラスチック溶融物を製造するために、長い強化繊維より成る流れと集合させることが提案されている。

Description

【発明の詳細な説明】 強化繊維を混入したプラスチック 製品を製造するための方法及び装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載した方法及び、請求項１９の上位概念に 記載した装置に関するものである。 反応流し込み法（Reaktionsgiessverfahren）に従ってプラスチック製品を製 造する際に、完成品の機械的な特性を改善するために、例えばガラス繊維又は炭 素繊維等の充填材を反応混合物に混合することが知られている。このために１つ 又は２つの化学的に反応するプラスチック成分に相応の繊維が混合される。この 場合、非常に短い繊維（例えば約０．２mm）しか混入することができない。何故 ならば、そうでないと反応性のプラスチック成分の粘性は著しく上昇するので、 高圧の射出時に充分な混合を得ることができなくなってしまうからである。しか も長い繊維では、プラスチック成分を混合室内に高圧で噴霧する際に、繊維が破 断してしまう。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８２３１８９号明細書によれば、ガラス繊 維を、化学的に反応するプラスチックより成る材料成分のうちの１つの一部と共 に、ポリウレタン装置の混合室内に、供給通路を介し て導入することが知られている。このガラス繊維が混入された材料成分は、ポン ピング(Pumpvorgang)によってのみ、混合室内に形成された圧力にもたらすこと ができるので、ポンピング時に及び混合室内への噴霧時に繊維の破断を避けるた めに、短い繊維しか使用することができない。さらに、供給通路を介して付加的 に混合室内に導入される材料流によって、化学的に反応するプラスチック成分の 、正確に化学量論的な関係を保証する混合が破壊されてしまうので、最終生産物 の一様な品質が保証されない。 公開されていないドイツ連邦共和国特許出願第４４１７５９６号明細書によれ ば、冒頭に述べた形式の装置において、充填材を別個の通路を介して、流体ガス によって安定化室内にもたらすことが知られている。この場合、充填材の供給は 、反応混合物の流れの縁部領域における１カ所においてしかできないので、これ によって、完成品において充填材が不均一に分布することになる。 さらにドイツ連邦共和国特許公開第３３１３０４２号明細書によれば、充填材 例えば染料を、孔を備えた絞り機構によって反応混合物内にもたらすことが知ら れている。この場合、充填材の供給は絞り箇所で行われるが、この絞り箇所は、 強い圧力変動にさらされるので、圧力の変化に弱い充填材は破壊されてしまう。 また充填材の供給は、反応混合物の流れに抗しても行 われるので、この公知の装置は、長い繊維より成る充填材を供給するためには適 していない。 さらにまた、ドイツ連邦共和国特許公開第２９２４５５４号明細書によれば、 充填材を、ピストン内に配置された、混合室の軸方向孔を介して反応混合物に混 合することが公知である。この場合、ピストンは、円筒形の室内で逆転可能にガ イドされており、この円筒形の室から、反応混合物が所定のインターバルで突き 出され、型中空室内に供給される。充填材例えばガラス繊維の供給を、軸方向孔 及び側方の供給導管を介して行うことは簡単ではない。充填材の供給は、充填材 を圧力負荷することによってのみ行うことができるので、このためには、充填材 をポンピングによって室内に押し込むことができるようにするために、充填材を 液状の状態又は粒子状の状態に変換すると有利である。しかしながらこの供給装 置によっては、短繊維性の充填材しか供給することができない。ガラス繊維及び 場合によっては、ガラス繊維を搬送する流動性の媒体は、混合室内に直接もたら されるので、化学的に反応する成分の混合が破壊され、最終生産物の一様な品質 を得るために必要とされる正確な化学量論的な混合比が破壊される危険性がある 。 同様に、イギリス国特許第１２４５２１６号明細書によれば、混合室内に直接 もたらされる添加剤によって混合に不都合な影響が与えられ、それに従って最終 生産物の品質劣化を考慮しなければないという欠点がある。 さらにまた、熱可塑性プラスチックより成るプラスチック製品を製造する際に 、可塑化ユニット内で得られた熱可塑性のプラスチックより成る溶融物を、可動 な射出ユニットによって、開放した工具上に供給し、この際に、流動性の溶融物 より成るストランドを載せることが知られている。この場合には、工具内にスト ランドを載せる前又は後で、長い強化繊維より成る網目状のマットを開放した工 具内に挿入し、次いでこのマットを、ストランド状に載せられた溶融物と一緒に して、長い強化繊維が混入された１つのプラスチック製品に圧縮するようになっ ている。この製造法は比較的高価である。何故ならば、長い強化繊維より成る網 目状のマットは、これを工具内に挿入する前に、型部分の輪郭形状に合わせてカ ットする必要があるからである。さらにまた、網目状のマットを、前もって行わ れる成形過程で成形する必要があり、このために、網目状のマットに、細かく分 布した熱可塑性プラスチック粒子を混入する必要がある。この熱可塑性プラスチ ックは、前もって成形した網目状のマットが次の作業段階でその形状を維持する ように配慮する。 本発明の課題は、長い強化繊維を混入したプラスチック製品を製造するための 方法及び装置を改良して、圧力変化に弱い長い繊維の充填材を、プラスチック型 工具内で圧縮する前に、まったく破壊されることなく穏やかに、１回の作業段階 で流動状のプラスチックと均一な分布で混合することができるようにすることで ある。 本発明は、流動状のプラスチックより成る層状の無圧な流れと、充填材より成 る流れとを集合させる際に、これら２つの成分を特に穏やかに混合させることが できるという知識を利用したものである。 このような方法においては特に、流動状のプラスチックを有する長い強化繊維 が、１回の作業段階で、しかも１つの構成ユニットによって混合し、１つのプラ スチック工具内にもたらすことができ、この場合、作業段階毎に繊維の長さ及び 繊維の充填密度を任意の形式で変えることができるという利点が得られた。化学 的に反応するプラスチック成分の混合物より成る流動性のプラスチックを利用す る場合には、従来では、強化繊維を非常に短い長さ（約０．２mm）で、又は別個 の作業段階で前処理され型工具内に挿入された繊維マットの形状でプラスチック 製品内にもたらす可能性しか提供されていなかった。 また従来では、溶融液体状の熱可塑性プラスチックの形状の流動状のプラスチ ックを使用する場合には、同様に、前記繊維マットの形状の長い強化繊維を別個 の作業段階でプラスチック製品内に挿入する可能性しか提供されていなかった。 本発明の有利な実施例によれば、流動状のプラスチックとして、化学的に反応 するプラスチック成分より成る混合物を円筒形の吐出室内に導入し、この吐出室 内で清浄ピストンを逆転可能にガイドし、該清浄ピストンの中央領域を貫通して 繊維供給通路が延びている。清浄ピストンの端面側に配置された管状の付加部に 基づいて、吐出室内には環状の流過通路が形成され、この流過通路によってチュ ーブ状の混合流が形成され、またこの環状の流過通路の中央領域に繊維供給通路 が開口していて、これによって、長い強化繊維を流動状のプラスチック内にもた らす可能性が得られる。この際に、強化繊維は流動状のプラスチックによって完 全に被覆される。しかしながら基本的には、次のような流れ形状も適している。 つまり、同時に得られた、長い強化繊維より成る流れを部分的にのみ被覆する流 れ形状か又は、ほぼ平行な流れで流動状のプラスチックより成る流れと集合され る流れ形状も適している。本発明によれば基本的に、一方では流動状のプラスチ ック、他方では長い強化繊維より成る２つの成分が、連続的に、ほぼ同じ方向の 流れで集合される。 本発明の装置によって得られた環状の流過通路が、清浄ピストンに堅固に結合 された管状の付加部の代わりに、挿入管によっても得られる。この挿入管は、清 浄ピストンの中央を貫通して延びていて繊維供給通路を形成している。これによ って、清浄ピストンが挿入 管とは無関係に移動する可能性が得られる。挿入管は、清浄ピストン及びその液 圧式の操作部材を貫通して延びていて、装置のケーシング内に固定されている。 これによって、長い強化繊維を製造するための及びこの強化繊維を繊維供給通路 を通じて搬送するための装置が、挿入管内にケーシング固定して配置することが できるという利点が得られた。 流動状のプラスチックより成るチューブ状の流れを形成するための前記装置の 代わりに、リングノズルを使用することもできる。このリングノズルの中央領域 内で繊維供給通路又はその他の充填材を供給するための通路が開口している。長 い強化繊維より成る流れを製造するための装置は、有利には、それぞれ繊維供給 通路の侵入開口に１対状で配置されたフィードローラより成っており、これらの フィードローラは、エンドレスな繊維ストランドを巻ロールから引き出し、高速 で繊維供給通路を通過させる。 フィードローラは有利には切断装置を備えており、これによって強化繊維は所 定の長さの区分に切断される。種々異なる直径を有する多数のフィードローラが 配置されていて、これらのフィードローラが任意の順番で繊維供給通路の侵入開 口に位置決め可能であれば、流動状のプラスチックより成る流れに、時間的な連 続で、種々異なる長さの強化繊維を混合させることができる。これは、２つの流 れつまり流動状のプラスチッ クより成る流れ及び長い強化繊維より成る流れを製造するための装置が、長い強 化繊維が混入された面状のプラスチック製品を製造するために、プラスチック工 具の表面上にガイドされるようになっていれば、特に有利である。相応のフィー ドローラを繊維供給通路の侵入開口に対して位置決めして繊維区分の長さを変え ることによって、強度の要求及び型の状態に応じて種々異なる長さの繊維を有す るプラスチック製品が得られる。従って、例えば型工具の大きく傾斜した表面領 域を、特に長い強化繊維を有する流動状のプラスチックで覆うと有利である。同 様に、フィードローラの種々異なる速度によって、プラスチック製品の所定の部 分領域に高密度又は低密度の繊維を混ぜるように配慮することができる。 流動状のプラスチックを幅広スリットノズルに亙って１つの帯状のフラット流 に成形する場合には、幅の広い方の１つ又は２つの表面に、長い強化繊維より成 る流れを載せる可能性が得られる。この場合、製造過程は、流動状のプラスチッ クより成る流れと長い強化繊維より成る流れとをの２つの流れを製造するための 装置が、ロボットアームによって、開放した型工具の表面上を覆って供給される ように形成される。この場合、型工具の表面上に、まず長い強化繊維より成る流 れを載せ、次いでその後直ちに流動状のプラスチックより成るフラット流を載せ るようにすれば、型工具の 開閉後に、もっぱらプラスチック製品の表面に近い層に、長い強化繊維を挿入す ることができる。 流動状のプラスチックより成るフラット流の両側が、長い強化繊維より流れに よって覆われるので、上記作業段階後に、もっぱら両方の表面領域に長い強化繊 維が混入されたプラスチック製品が得られる。 長い強化繊維より成る流れが、フラット流の一方又は両方の縁部領域に向けら れて、長い強化繊維がフラット流の表面に対して鋭角（９０°）を成し、さらに 、強化繊維の長さが、フラット流の幅よりも大きくない場合に、フラット流の縁 部領域内に延びる長い強化繊維が、フラット流の表面に向かって次第に下降する か、又は次いで型工具の閉鎖時にこの型工具内に押し込まれることが保証される 。これによって、いずれの場合においても、開放した型工具の表面に、長い強化 繊維を備えたフラット流を載せる際に、強化繊維が型表面の縁部を越えて出るこ とはなく、また次いで２つの型半部を閉鎖する際に、型工具の正確な閉鎖を妨げ ることはない。これによって、介在された強化繊維によってバリが形成されるこ とは避けられる。 以下に本発明の実施例を図面を用いて詳しく説明する。 図１は、長い強化繊維より成る流れとの混合流を一緒に供給するための装置を 備えた、化学的に反応するプラスチック成分より成る混合流を製造するための混 合ヘッドを断面した側面図である。 図２は、長い強化繊維より成る流れとの混合流を一緒に供給するための装置の 変化実施例を有する、図１に示した混合ヘッドを示す図である。 図３は、混合物を吐出するための、断面図で示す幅広スリットノズルと、混合 物吐出ゾーンに向けられた繊維搬送通路とを備えた、化学的に反応するプラスチ ック成分より成る混合流を製造するための混合ヘッドの側面図である。 図４は、流動性のプラスチックより成るフラットストランドの縁部領域に向け られた繊維搬送通路を備えた、開放した型工具の表面上にガイドされた幅広スリ ットノズルを示す概略図である。 図５は、流動性のプラスチックより成る１つのフラットストランドと２つの繊 維供給通路とを有する型工具の、表面上におけるフラット流の供給状態を示す概 略図である。 図６は、往復運動する繊維供給通路によって流動性のプラスチックより成るフ ラットストランドを供給する状態を示す概略図である。 図７は、回転運動する繊維供給通路を有する、図６に対応する概略図である。 図１は、ポリウレタン装置の混合ヘッドを示す。この混合ヘッド内で、例えば ポリオール(Polyol)及びイソシアネート(Isocyanat)等の化学的に反応するプラ スチック成分が、流動性のプラスチックより成る混合物に混合される。図１に示 したように、混合室１内には制御ピストン２が配置されており、この制御ピスト ン２は、液圧ピストン３によって逆転可能に混合室１内でガイドされている。混 合室１内には、化学的に反応するプラスチック成分のための、図平面に対して垂 直にガイドされた射出開口（図示せず）が開口している。制御ピストン２によっ て、射出開口が同時に開閉制御される。それと同様に、制御ピストン２は、混合 室１内で反応性のプラスチック成分より形成された反応混合物を混合室１から押 し出して、混合室１の壁部を反応混合物によって清浄する機能を満たす。 混合室１に対して直角に安定化室４が配置されており、この安定化室４内で第 １の清浄ピストン５が逆転可能にガイドされている。第１の清浄ピストン５は第 ２の液圧ピストン６によって操作可能である。 安定化室４には、吐出管７が直角に接続されており、該吐出管７内で第２の清 浄ピストン８が逆転可能にガイドされている。第２の清浄ピストン８は、第２の 液圧ピストン９によって操作可能である。吐出管７は、その吐出開口１１が射出 成形型（図示せず）の成形中空室内に開口している。 第２の清浄ピストン８と第３の液圧ピストン９の中央には、挿入管１１が挿入 されており、この挿入管１１は、液圧シリンダ１３のシリンダ蓋１２内に固定さ れている。 挿入管１１によって、外部から充填材料が直接吐出開口１０まで供給され、こ こで吐出管７から流入する反応混合物内に導入される。 挿入管１１は、特に長い繊維例えばガラス繊維又は炭素繊維より成るストラン ドを導入するために適している。 繊維ストランドは、フィードローラ１４及び１５を介して捕まえられて、挿入 管１１によって反応混合物内に流し込まれる。 １つのフィードローラ１４は、ローラ外周に分配された４つのカッタ１６の形 状の切断装置を備えており、これらの切断装置によって、繊維ストランドが所定 の長さ区分に分割される。これらの区分の長さは任意に変えることができる。基 本的には、フィードローラ１４及び１５を介して、あらかじめ所定の長さ区分に 分割された繊維ストランドも、挿入管１１によって反応混合物内に流し込むこと ができる。 繊維ストランドは、導入開口を通って導入された後でまず、フィードローラ１ ５及び圧着ローラ１８によって捕まえられ、次いで、繊維ストランドは、２つの フィードローラ１４と１５との間に達し、これらのフィードローラ１４，１５に よって挿入管１１の中央を通って流し込まれる。 挿入管１１の長さに応じて、長い繊維ストランド又 はその他の充填材料は、吐出管７の任意の領域内で反応混合物内に流し込まれる 。繊維又はその他の充填材料は、中央で、吐出管７を通って流れる反応混合物に 達し、これによって、型中空室内に引き渡される際に一様に流し込み部分に分配 される。 挿入管１１を通して行われる、繊維ストランド又はその他の充填材料の搬送作 業は、開口１９を通って供給される例えば圧縮ガス等の流動媒体によって補助さ れる。流動媒体の代わりに又は付加的に、別の流動性の媒体を反応混合物内に供 給してもよい。例えば繊維ストランドと共に、流動性ガスを有する付加的な充填 材料を反応混合物内に供給してもよい。 本発明は、吐出管７内で逆転可能にガイドされた清浄ピストン８に挿入された 挿入管１１の実施例について説明されているが、上記形式の挿入管１１は、簡単 な直線式の混合ヘッド（この混合ヘッドの混合室１には安定化室４が後置接続さ れていない）の混合室１内及び制御ピストン２内に配置することもできる。 挿入管１１は、混合室１と安定化室４とから成っている混合ヘッドにおいても 、清浄ピストン内及び安定化室内に配置することができる。 図２には、図１に示した混合ヘッドに対応する混合ヘッドが示されており、こ の場合、同一の構成部材には同一の符号１〜６を使用した。 安定化室４には、吐出管７０が直角に接続されてお り、この吐出管７０内で清浄ピストン８０が逆転可能にガイドされている。清浄 ピストン８０は、第３の液圧ピストン９０によって操作可能である。吐出管７０ は、その吐出開口１００が射出成形型（図示せず）の型中空室内に開口している 。 第２の清浄ピストン８０は管状の付加部８１を有していて、第３の液圧ピスト ン９０は管状の付加部８２を有している。管状の付加部８１も管状の付加部８２ も、清浄ピストン８０内に堅固にはめ込まれた管より形成されているので、清浄 ピストン８０と管状の付加部８１と管状の付加部８２とは、１つの一体的な構成 部分を形成している。管状の付加部８１と管状の付加部８２とは、清浄ピストン ８０に一体的に結合されていてもよい。つまり、すべての部分が一体的な回転部 分から成っていてもよい。清浄ピストン８０、管状の付加部８１及び管状の付加 部８２の中央を通って孔８３が延びている。 清浄ピストン８０と管状の付加部８２とはシリンダ蓋１２０を貫通して延びて いる。 中央の孔８３を通って外部から、充填材料が、吐出管７０から吐出される反応 混合物に導入される。充填材料と反応混合物との集合は、管状の付加部８１の長 さ又は清浄ピストン８０の軸方向位置に応じて自由に選択することができる。本 発明にとって重要なことは、反応混合物からチューブ状の流れが形成され、この チ ューブ状の流れの中央に、充填材料が混合されるということである。この際に、 充填材料は、反応混合物によって取り囲まれ、充填材料と反応混合物とが同じ搬 送方向で、特に穏やかな形式で搬送されるという事実に基づいて混合される。従 って本発明による方法及び、このために使用された装置は、ガラス繊維又は炭素 繊維のストランドより成る反応性の混合物に長い繊維を添加するのに特に適して いるが、また例えば麻繊維等の天然繊維にも使用することができる。 エンドレスな繊維ボビンに巻き上げられた繊維（例えばガラス繊維ロービング ；Glasfaserroving）は、フィードローラ１４０及び１５０によって捕まえられ て、中央の孔８３内を通ってチューブ状の反応性混合室内に供給される。 フィードローラ１４０及び１５０並びにその駆動装置は、管状の付加部８２に 固定されたケーシング８４に支承されていて、清浄ピストン８０と一緒に移動せ しめられる。 一方のフィードローラ１４０は、ローラ外周に分配して配置された複数のカッ タ１６０の形状の切断装置を備えており、これによって、繊維ストランドは所定 の長さ区分に分割することができる。これらの区分の長さは、カッタの数及びロ ーラ外周面に応じて任意に変えることができる。繊維ストランドは、導入開口１ ７０を通して導入されてから、まずフィードローラ１ ５０及び圧着ローラ１８０によって捕まえられ、次いで繊維ストランドは２つの フィードローラ１４０と１５０との間に達し、これらのフィードローラによって 中央で孔８３内に流し込まれる。 基本的に、フィードローラ１４０及び１５０若しくはケーシング８４は、管状 の付加部８２若しくは清浄ピストン８０に固定する代わりに、清浄ピストン８０ とは無関係に例えばシリンダ蓋１２０に固定することもできる。この場合、フィ ードローラ１４０及び１５０によって加速された繊維ストランドを、管状の付加 部８２の中央の孔８３内に引き渡す作業は、テレスコープ管を介在させることに よって行うことができる。 充填材料は、反応混合物と直接接触させられるのではなく、反応混合物と同じ 方向の搬送段階の経過中に接触させられる。 熱可塑性プラスチックより成るプラスチック製品を製造するためのプラスチッ ク射出成形機におけるのと同様に、反応混合物の形状の流動性のプラスチックを 提供する、図１及び図２に示した混合ヘッド（符号１から６参照）の代わりに、 吐出管７若しくは７０を可塑化ユニットに接続することもできる。押出機に接続 することも可能である。２つの装置は、熱可塑性プラスチック溶融物の形状の流 動性のプラスチックを供給する。 図３には、図１又は図２に示した混合ヘッドに機能 的に相当する混合ヘッド１１９が示されており、該混合ヘッド１１９内で、化学 的に反応するプラスチック成分から、反応混合物の形状の流動状のプラスチック が製造される。混合ヘッド１１９には、部分的に断面して示された幅広スリット ノズル１０１が接続している。この幅広スリットノズル１０１のフラット通路１ ０２内にフラットスライダ１０３が逆転可能に配置されている。混合ヘッド１１ ９から供給通路１０５を介してガイドされた反応混合物のための、フラット通路 １０２内に開口する流入開口１０４は、フラットスライダ１０３によって部分的 にのみ開口しており、これによって、反応混合物をさらに混合する絞り作用が調 節される。フラットスライダ１０３は、流入開口１０４によって全体的に又は部 分的に開放する位置から、フラット通路１０２を完全に充填する位置まで位置決 め可能である。フラット通路１０２を完全に充填する位置では、フラットスライ ダ１０３は、流出開口１０６までずらされている。フラットスライドをスライド させることによって、残りの反応混合物はフラット通路１０２から押し出される と同時に、フラット通路１０２の内周壁は反応混合物によって清浄される。幅広 スリットノズル１０１には、管より成る繊維供給通路１０８のための保持部１０ ７が固定されている。旋回駆動装置１０９によって、繊維供給通路１０８は、図 平面に対して垂直に延びる軸線１１０及び軸線１１１ を中心にして旋回可能に、保持部１０７内に保持されている。繊維供給通路１０ ８の吐出開口１１２は、フラット通路１０２の吐出開口１０６とほぼ同一平面に 延びている。 吐出開口１１２とは反対側の、繊維供給通路１０８の端部には、搬送及び切断 装置１１３が配置されており、この搬送及び切断装置１１３によってエンドレス な繊維ストランド１１４が捕まえられて、所定の長さの区分１１５に分割されて 、搬送通路１０８を通って搬送される。繊維区分１１５は、吐出開口１１２にお いて、長い強化繊維より成る流れ１１６の形状で高速で吐出され、幅広スリット ノズル１０１から吐出された、流動性のプラスチックより成る流れに集合される 。 混合ヘッド１１９は、幅広スリットノズル１０１及び繊維供給通路１０８と共 に例えばロボットアーム（図示せず）によって、一体的な機能ユニットとして、 図示していない開放された射出型工具の表面１１７上に吐出される。この場合、 それぞれの運動方向に応じて、まず強化繊維から成る流れが表面１１７上に吐出 されるか又は流動性のプラスチックより成る流れが表面１１７上に吐出される。 機能ユニットが右方向（方向Ａ）に移動せしめられると、まず繊維区分１１５ が表面１１７上に載せられ、次いでこの繊維区分１１５が、流動性のプラスチッ クより成る帯状のフラット流１１８によって覆われる。 プラスチックと強化繊維とから成る、表面１１７上に載せられた材料が圧縮され てから、完成したプラスチック製品の外側表面領域内に、より多くの長い強化繊 維が蓄えられたプラスチック製品が得られる。 機能ユニットが左方向（方向Ｂ）に移動せしめられると、まず流動性のプラス チックより成る帯状のフラット流１１８が表面１１７上に載せられ、次いで、こ のフラット流１１８が、長い強化繊維より成る流れによって覆われる。プラスチ ック及び長い強化繊維より成る、載せられた材料が圧縮されてから、完成したプ ラスチック製品の内側表面領域内に、より多くの長い強化繊維が蓄えられたプラ スチック製品が得られる。 前記混合ヘッド１１９の代わりに、幅広スリットノズル１０１に供給通路を接 続してもよい。この供給通路によって、可塑化ユニット又は押出機（図示せず） 内で製造された熱可塑性プラスチック溶融物が供給可能である。従って流動性の プラスチックより成る帯状のフラット流１１８は、使用された装置に応じて、熱 可塑性プラスチックより成るか又は化学的な反応混合物より成っていてよい。 図４には、開放された射出型工具の表面１７上に載せられる、流動性のプラス チックより成る帯状のフラット流１１８を吐出している幅広スリットノズル１０ １の吐出領域が示されている。この場合、繊維供給通路１０８は、帯状のフラッ ト流１１８の左側の縁部領 域上に向けられており、この場合、繊維供給通路は帯状のフラット流１１８の表 面に対して鋭角（９０°）を成しているので、フラット流１１８の縁部領域内で 最初に生じる長い強化繊維１１５は徐々に、フラット流１１８の表面上に接触す る。これによって、フラット流１１８の縁部領域上にぶつかる長い強化繊維は、 このフラット流１１８を越えることはないことが保証される。またこれによって 、強化繊維が、開放された射出型工具の型凹部の表面の縁部を越えることなしに 、射出成形型の表面１１７上に、流動性のプラスチック及び長い強化繊維が載せ られる。これによって、強化繊維が２つの射出型工具の離型面間に達して、射出 型工具の申し分のない閉鎖を妨げないことが保証される。 図５には、１つの幅広スリットノズル１０１と２つの繊維搬送通路１０８ａ， １０８ｂとから成る機能ユニットが示されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ (72)発明者 アードルフ バウアー ドイツ連邦共和国 Ｄ−80140 オルヒン グ ハイデヴェーク 24ベー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流動性のプラスチックより形成された、強化繊維が混入されたプラスチッ ク製品を製造するための方法であって、流動性のプラスチックを、混合室内で製 造し、該混合室内で、化学的に反応するプラスチック成分を完全に反応混合物に 混合するか、又は流動性のプラスチックを、可塑化ユニット内で熱可塑性のプラ スチック溶融物の形状に製造する方法において、 流動性のプラスチックより成る流れを製造し、この流れを、混合室の外側で又 は可塑化ユニットの外側で、長い強化繊維より成る流れに集合させることを特徴 とする、強化繊維の混入されたプラスチック製品を製造するための方法。 ２．流動性のプラスチックより成る流れと、長い強化繊維より成る流れとを、 ほぼ同じ方向の平行な流れに集合させる、請求項１記載の方法。 ３．長い強化繊維より成る流れを部分的に、流動性のプラスチックより成る流 れによって取り囲む、請求項１又は２記載の方法。 ４．長い強化繊維より成る流れを、流動性のプラスチックより成るチューブ状 の流れによって完全に被覆する、請求項１又は２記載の方法。 ５．流動性のプラスチックより成る流れを公知の形式で幅広スリットノズル（ １０１）によって帯状のフ ラット流（１１８）に成形し、このフラット流の一方側又は両側の幅広の表面に 、長い強化繊維（１１６）より成る流れを添加する、請求項１記載の方法。 ６．長い強化繊維（１１６）より成る流れを、帯状のフラット流（１１８）の 幅広の表面に対して鋭角（９０°）で供給する、請求項５記載の方法。 ７．長い強化繊維（１１６）より成る流れを、フラット流（１１８）の一方又 は両方の縁部領域に向け、この際に、強化繊維（１１６）の長さが、フラット流 （１１８）の幅を越えないようにする、請求項６記載の方法。 ８．長い強化繊維（１１６）より成る流れを可変な方向で、帯状のフラット流 （１１８）の幅広の表面に向ける、請求項６又は７記載の方法。 ９．長い強化繊維（１１６）より成る流れを、帯状のフラット流（１１８）の 幅に亙って往復運動でガイドする、請求項６から８までのいづれか１項記載の方 法。 10．長い強化繊維（１１６）より成る流れを、帯状のフラット流（１１８）の 幅に亙って回転運動でガイドする、請求項６から８までのいづれか１項記載の方 法。 11．流動性のプラスチックより成る流れのための、及び長い強化繊維より成る 流れのための吐出開口を備えた装置を、プラスチック型工具の表面（１１７）上 をガイドさせるか、又はプラスチック型工具の表面上に載せられたシート材の表 面上をガイドさせる、請求項１から１０までのいづれか１項記載の方法。 12．流動性のプラスチックより成る流れをまず、プラスチック型工具又はシー ト材の表面上に供給し、次いで長い強化繊維を流動性のプラスチックの表面上に 供給する、請求項１１記載の方法。 13．長い強化繊維をまずプラスチック工具又はシート材の表面に供給し、次い でこの強化繊維を流動性のプラスチックより成る流れによって覆う、請求項１１ 記載の方法。 14．流動性のプラスチックより成る流れの幅広の他方の表面に、長い強化繊維 より成る別の流れを添加する、請求項１３記載の方法。 15．流動性のプラスチックとして、化学的に反応するプラスチック成分より成 る混合物を使用する、請求項１から１４までのいづれか１項記載の方法。 16．流動性のプラスチックとして、熱可塑性プラスチックより成る溶融物を使 用する、請求項１から１４までのいづれか１項記載の方法。 17．長い強化繊維として、５mmより長い長さを有する繊維を使用する、請求項 １から１６までのいづれか１項記載の方法。 18．長い強化繊維として、次のような繊維の長さよりも長いものを使用する、 つまり、化学的に反応する プラスチック成分を、混合室内に高圧射出することによって１つ又は多数のプラ スチック成分と混合する際に、混合室に向かって尚破壊されることなしにポンピ ング可能及び射出可能であるか、又は熱可塑性プラスチック溶融物を製造する際 に可塑化ユニット内でまだ破壊されることなしに処理可能な繊維の長さよりも長 いもを使用する、請求項１から１７までのいづれか１項記載の方法。 19．請求項１から１８までのいづれか１項記載の方法を実施するための装置に おいて、流動性のプラスチックより成る流れのための吐出開口に、長い強化繊維 より成る流れのための少なくとも１つの出口開口が配属されていることを特徴と する、強化繊維の混入されたプラスチック製品を製造するための装置。 20．長い強化繊維より成る流れを製造するための装置が、繊維供給通路有利に はフィード管（１１，８１，１０８）より成っており、該フィード管の侵入開口 に、互いに向き合って回転するフィードローラ（１４，１５；１４０，１５０） が配置されており、これらのフィードローラによって、長い強化繊維が、繊維供 給通路を通って供給可能である、請求項１９記載の装置。 21．互いに向き合って回転するフィードローラ（１４，１５；１４０，１５０ ）が切断装置（１６，１６０）を有しており、該切断装置によって、エンドレス な繊維ストランドから繰り出し可能な強化繊維が、繊維供給通路の侵入開口内に さらに供給される前に、所定の長さの区分に分割可能である、請求項２０記載の 装置。 22．それぞれ２つ又はそれ以上の、互いに向き合って回転するフィードローラ 対が互いに並んで配置されており、これらのフィードローラ対が、種々異なる長 さの強化繊維のための切断装置をそれぞれ有しており、所属の切断装置を備えた 各フィードローラ対の任意の連続で繊維フィード通路の入口開口に対して位置決 め可能な移動装置が設けられている、請求項２１記載の装置。 23．長い強化繊維より成る流れが、所定の長さの繊維区分より成っており、こ れらの繊維区分が、流動性ガスによって繊維通路を通って供給可能である、請求 項１９記載の装置。 24．繊維供給通路の入口開口に切断装置が設けられており、該切断装置によっ て、エンドレスな繊維ストランドから強化繊維が選択可能な長さで切断可能であ る、請求項２３記載の装置。 25．繊維供給通路が、流動性のプラスチックより成る流れのための出口開口に 関連して旋回可能に配置されている、請求項１９から２４までのいづれか１項記 載の装置。 26．繊維供給通路が玉継手によって旋回可能であ る、請求項２５記載の装置。 27．流動性のプラスチックより成る流れが、幅広スリットノズル（１０１）に よって帯状のフラット流（１１８）に成形可能である、請求項１９から２６まで のいづれか１項記載の装置。 28．幅広スリットノズル（１０１）内にフラットスライダ（１０３）が配置さ れており、該フラットスライダが、流動性のプラスチックより成る流れを解放す る位置と、幅広スリットノズル（１０１）のフラット通路（１０２）を完全に充 填する位置との間で逆転可能である、請求項２７記載の装置。 29．フラット通路（１０２）の流入開口（１０４）がフラットスライダ（１０ ３）によって部分的に閉鎖される、請求項２８記載の装置。 30．フラットスライダ（１０３）が、幅広スリットノズル（１０１）のフラッ ト通路（１０２）への流入開口（１０４）を部分的に遮断する位置に位置決め可 能である、請求項２７又は２８記載の装置。 31．流動性のプラスチックより成る流れが、円筒形の吐出室（７０）内にガイ ドされ、該吐出室内で清浄ピストン（８０）が逆転可能にガイドされており、該 清浄ピストン（８０）が、繊維供給通路を形成する中央の孔（８３）を有してお り、清浄ピストン（８０）の端面側（８０′）に管状の付加部（８１）が配置さ れていて、該付加部（８１）の外径が、清浄ピストン （８０）の直径よりも小さく構成されていて、管状の付加部と吐出室の内周壁と によって取り囲まれた環状室が、流動性のプラスチックより成る流れのための流 れ通路を形成している、請求項１９から２６までのいづれか１項記載の装置。 32．中央の孔（８３）が、清浄ピストン（８０）の液圧式の操作ピストン（９ ０）を貫通して延びていて、管状の付加部（８２）に続いており、該付加部（８ ２）が操作シリンダ（１３０）のシリンダ蓋（１２０）を貫通している、請求項 ３１記載の装置。 33．シリンダ蓋（１２０）から突き出ている環状の付加部（８２）にフィード ローラ（１４０，１５０）が配置されており、これらのフィードローラによって 、強化繊維より成る繊維ストランドが高速に加速され、繊維供給通路を形成する 孔（８３）を通って供給可能である、請求項３２記載の装置。 34．流動性のプラスチックより成る流れが円筒形の吐出室（７）内にガイドさ れ、該吐出室（７）内にピストン（８）が逆転可能にガイドされており、該ピス トン（８）が、中央の孔を有していて、該孔を貫通して、繊維供給通路を形成す る挿入管（１１）が延びており、挿入管（１１）の一部が、ピストン（８）の端 面側（８′）を越えて延びていて、吐出室（７）の内周壁によって取り囲まれた 環状室が、流動性のプラスチックより成る流れのための流過通路を形成してい る、請求項１９から２８までのいづれか１項記載の装置。 35．挿入管（１１）が、ピストン（８）及びこのピストン（８）を操作する液 圧ピストン（９）を貫通して延びていて、液圧ユニットのシリンダ蓋（１２）内 に固定されている、請求項３４記載の装置。 36．挿入管（１１）の挿入深さが、吐出管（７）に関連して可変である、請求 項３４又は３５記載の装置。 37．挿入管（１１）の挿入深さが、作業周期時間中に変えられるようになって いる、請求項３６記載の装置。 38．混合室（１）内に射出孔が開口しており、該射出孔を介して、化学的に反 応するプラスチック成分が導入可能であって、射出孔が、混合室内で逆転可能に ガイドされた制御ピストン（２）によって開閉可能であって、混合室内に係止絵 された、反応性のプラスチック成分より成る混合物が、流動性のプラスチックよ り成る流れを形成する、請求項１９３７までのいづれか１項記載の装置。 39．制御ピストン（２）が、請求項３１に記載した清浄ピストン（８０）に相 当する、請求項３８記載の装置。 40．制御ピストン（２）が、請求項３４に記載したピストン（８）に相当する 、請求項３８記載の装置。 41．流動性のプラスチックより成る流れが、可塑化 ユニット内で形成された熱可塑性プラスチックより成る溶融物より成っている、 請求項１９から３７までのいづれか１項記載の装置。 42．流動性のプラスチックより成る流れのための吐出開口と、長い強化繊維よ り成る流れのための吐出開口とを有する装置が、まとまった１つの構成ユニット を形成している、請求項１９から４１までのいづれか１項記載の装置。 43．構成ユニットが、ロボットアームによって、開放された型工具の型表面上 にガイド可能である、請求項４２記載の装置。