RU2755917C2 - Инжекторная камера для пултрузионной установки для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, прежде всего пластмассовых стержней - Google Patents

Инжекторная камера для пултрузионной установки для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, прежде всего пластмассовых стержней Download PDF

Info

Publication number
RU2755917C2
RU2755917C2 RU2019131466A RU2019131466A RU2755917C2 RU 2755917 C2 RU2755917 C2 RU 2755917C2 RU 2019131466 A RU2019131466 A RU 2019131466A RU 2019131466 A RU2019131466 A RU 2019131466A RU 2755917 C2 RU2755917 C2 RU 2755917C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibers
injection chamber
fiber
pultrusion
outlet
Prior art date
Application number
RU2019131466A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019131466A3 (ru
RU2019131466A (ru
Inventor
Йозеф РЕНКЛЬ
Original Assignee
Крауссмаффай Текнолоджиз Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Крауссмаффай Текнолоджиз Гмбх filed Critical Крауссмаффай Текнолоджиз Гмбх
Publication of RU2019131466A3 publication Critical patent/RU2019131466A3/ru
Publication of RU2019131466A publication Critical patent/RU2019131466A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2755917C2 publication Critical patent/RU2755917C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/525—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/523—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement in the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/525—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C70/526—Pultrusion dies, e.g. dies with moving or rotating parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0809—Fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/06—Rods, e.g. connecting rods, rails, stakes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей в виде длинных стержней. Инжекторная камера (10) для пултрузионной установки (12) содержит корпус (18) по меньшей мере с одним волокноподводящим отверстием (18А) для подвода волокон (14), прежде всего стеклянных волокон, углеродных волокон или арамидных волокон, предусмотренный на корпусе (18) инжекторный патрубок (20) для инжекции жидкого матричного материала (22) и выходное отверстие (18В) для вывода пропитанных матричным материалом (22) волокон (14) к отверждающему устройству (24). Выходное отверстие (18В) предусмотрено на соединяемой с корпусом (18) калибровочной насадке. Волокноподводящее отверстие (18А) и выходное отверстие (18В) имеют по существу круглое поперечное сечение. Диаметр волокноподводящего отверстия (18А) больше, чем диаметр выходного отверстия (18В). Технический результат: обеспечение возможности изготовления стержней разных диаметров. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к инжекторной камере для пултрузионной установки, причем инжекторная камера содержит:
- корпус по меньшей мере с одним волокноподводящим отверстием для подвода волокон, прежде всего стеклянных волокон, углеродных волокон или арамидных волокон,
- предусмотренный на корпусе инжекторный патрубок для инжекции жидкого матричного материала, и
- выходное отверстие для вывода пропитанных матричным материалом волокон к отверждающему устройству.
Помимо этого, изобретение относится к пултрузионной установке с такой инжекторной камерой, а также к пластмассовому профилю, прежде всего пластмассовому стержню, который изготовлен с помощью такой пултрузионной установки.
Из публикации WO 2009045191 А1 известны средства для изготовления материала из термопластичной смолы, армированной длинными волокнами, предусматривающего заполнение камеры обработки расплавом термопластичной смолы, подачу по меньшей мере одного непрерывного волоконного пучка через камеру обработки, пултрузию (протяжку) непрерывного волоконного пучка, пропитанного расплавом термопластичной смолы, и нарезку протянутого непрерывного волоконного пучка в пеллеты.
Из публикации US 5176865 А известна пултрузионная установка для изготовления армированных волокном пластмассовых изделий, содержал дисперсеры для подачи волоконных пучков в пултрузионную форму, связанную с системой инжекции смолы в форму. Изделие вытягивается из формы и подается в средства последующей обработки. Пултрузионная форма имеет выходное отверстие, имеющее форму, соответствующую форме профиля изготавливаемой продукции.
Армированные волокном пластмассовые профили в виде длинных стержней используются при строительстве в качестве арматурных стержней. При этом используются, например, стеклянные волокна, которые связаны с помощью винилэфирной смолы. По сравнению с обычными арматурными стержнями из стали они не только имеют преимущество заметно меньшего веса, но и они, в отличие от стали, являются также коррозионностойкими и поэтому могут использоваться в химически агрессивной окружающей среде. Помимо этого, стеклянные волокна, в отличие от стали, являются не электропроводящими и не магнитными, так что соответствующие арматурные стержни пригодны для строительства защитных ограждений и фундаментов высокоэнергетических установок, например для распределительных устройств, сталелитейных заводов, алюминиевых заводов, трансформаторных подстанций и т.д.
Такие армированные волокном пластмассовые стержни могут изготавливаться посредством пултрузии разной длины, также бесконечными.
Пултрузия или протягивание в течение нескольких десятилетий является известным способом непрерывного изготовления бесконечных армированных волокном пластмассовых профилей с постоянным поперечным сечением. При этом волокна, которые собраны в пучки, так называемые ровинги, пропитываются термореактивным или термопластичным материалом и затем в отверждающем устройстве отверждаются с образованием армированного волокном пластмассового профиля, чаще всего за счет термической обработки. В отношении волокон речь может идти, прежде всего, стеклянных волокна, углеродных волокнах, базальтовых волокнах или арамидных волокнах.
У распространенных пултрузионных установок ровинги посредством тянущего устройства, так называемого пуллера, через направляющие ролики протягиваются через открытую пропиточную ванну, которая заполнена жидким матричным материалом. После открытой пропиточной ванны пропитанные ровинги поступают в отверждающее устройство, которое обычно имеет одну или несколько тепловых камер. Такие пултрузионных установки с пропиточной ванной используются для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей с разными поперечными сечениями и, прежде всего, также для изготовления вышеупомянутых длинных арматурных стержней.
Для достижения большей производительности в течение нескольких лет, в принципе, также известны пултрузионные установки, у которых ровинги без изменения направления протягиваются через инжекторную камеру. Она обычно содержит корпус по меньшей мере с одним волокноподводящим отверстием для подвода волокна на переднем в направлении движения волокон переднем конце корпуса, а также предусмотренный на корпусе инжекторный патрубок для инжекции жидкого матричного материала внутрь инжекторной камеры. В то время как волокна тянущим устройством протягиваются через инжекторную камеру, они там пропитываются находящимся под давлением жидким матричным материалом. Пропитанные участки волокон покидают инжекторную камеру через щелевидное выходное отверстие на заднем в направлении движения волокон конце корпуса и затем поступают в утверждающее устройство.
Пултрузионные установки с инжекторной камерой до сих пор используются в основном для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, которые составлены из одного или нескольких пластинчатых участков. Это объясняется имеющейся до сих пор геометрией инжекторной камеры, прежде всего ее щелевидными входными и выходными отверстиями. Изготовление стержневых пластмассовых профилей с помощью такой пултрузионной установки до сих пор невозможно.
Потому задачей настоящего изобретения является разработка инжекторной камеры для пултрузионной установки, которая делает возможным также изготовления стержней.
Согласно изобретению эта задача у инжекторной камеры в соответствии с данным типом для пултрузионной установки решена за счет того, что выходное отверстие имеет по существу круглое поперечное сечение. Тогда пропитанные участки волокон покидают инжекционную камеру в виде бесконечного жгута с круглым поперечным сечением, который может быть отвержден в расположенном далее отверждающем устройстве с образованием бесконечного стержня. Затем он с помощью обычной пилы, прежде всего так называемой летающей пилы, может быть разрезан на стержни требуемой длины.
Выходное отверстие предусмотрено на выполненной с возможностью соединения с корпусом калибровочной насадке. В этом случае с корпусом инжекторной камеры на расположенном ниже по потоку конце соединена, например посредством свинчивания, специальная калибровочная насадка. Тогда пропитанные матричным материалом волокна покидают корпус инжекторной камеры в области места соединения, входят там в привинченную калибровочную насадку в качестве самой задней части инжекторной камеры и покидают ее через ее круглое выходное отверстие. Особое преимущество этого выполнения заключается в том, что с помощью набора из нескольких калибровочных насадок с выходными отверстиями разной величины, которая или все могут навинчиваться на одинаковую резьбу на конце ниже по потоку корпуса инжекторной камеры, могут быть реализованы разные диаметры подлежащих изготовлению стержней.
Волокноподводящее отверстие предлагаемой в изобретении инжекторной камеры также имеет по существу круглое поперечное сечение. Это облегчает равномерное протягивание волокон в полости внутри инжекторной камеры в направлении по существу круглого выходного отверстия.
Благодаря тому, что в соответствии с изобретением диаметр волокноподводящего отверстия больше, чем диаметр выходного отверстия, обеспечивается, что волокна во время пропитки матричным материалом в полости инжекторной камеры одновременно сжимаются в радиальном направлении, что улучшает прочность подлежащего изготовлению стержня.
У такой инжекторной камеры согласно изобретению может быть предусмотрено, что поперечное сечение полости в корпусе инжекторной камеры непрерывно уменьшается от волокноподводящего отверстия к выходному отверстию. Это приводит к дополнительному улучшению и облегчению равномерного протягивания волокон в полости.
Однако, факультативно, также возможно, что поперечное сечение полости в корпусе инжекторной камеры от волокноподводящего отверстия к промежуточному положению в корпусе увеличивается, а от промежуточного положения к выходному отверстию уменьшается, причем тогда промежуточное положение предпочтительным образом должно соответствовать положению инжекторного патрубка. Такое выполнение улучшает снабжение полости внутри инжекторной камеры матричным материалом, прежде всего при высоких пропускных способностях.
В простом варианте осуществления инжекторная камера согласно изобретению содержит единственную полость, однако согласно изобретению также возможно, что в корпусе инжекторной камеры по существу перпендикулярно направления движения волокон предусмотрено первое множество полостей. Это повышает пропускную способность всей пултрузионной установки, в которой установлена такая инжекторная камера согласно изобретению, так как одновременно могут изготавливаться, в зависимости от расположения нескольких полостей друг над другом или рядом друг с другом, несколько бесконечных жгутов из пропитанных волокон, которые затем отверждаются в стержни в общем отверждающем устройстве или в нескольких отверждающих устройствах, которые также размещены друг над другом или рядом друг с другом.
У такой инжекторной камеры несколько полостей могут обеспечиваться матричным материалом через единственный инжекторный патрубок. Для этого несколько полостей могут быть соединены друг с другом, так что жидкий матричный материал может течь из единственного инжекторного патрубка во все полости. Однако, предпочтительно, предусмотрено, что в корпусе предусмотрено второе множество инжекторных патрубков, причем тогда целесообразно первое множество равно второму множеству, так что с каждой полостью соотнесен инжекторный патрубок. За счет этого гарантируется равномерное обеспечение всех полостей матричным материалом, причем все инжекторные патрубки обеспечиваются из общего резервуара.
Помимо этого, изобретение относится к пултрузионной установке для изготовлению армированных волокном пластмассовых стержней, которая содержит инжекторную камеру, как описано выше.
В одном особо целесообразном для изготовления арматурных стержней варианте осуществления такая пултрузионная установка, помимо этого, содержит обмоточное устройство, которое выполнено для того, чтобы наматывать на пропитанные матричным материалом волокна после выхода из выходного отверстия инжекторной камеры обмоточные волокна и/или обмоточную ленту. Таким образом, на внешнюю поверхности армированных волокном пластмассовых стержней наносится дополнительная структура, которая увеличивает поверхность стержней. За счет этого создается большая контактная поверхность для соединения с подлежащим армированию бетоном, чтобы повысить момент вырывание из бетона.
У одной такой пултрузионной установки согласно изобретению обмоточное устройство целесообразным образом расположено в направлении движения волокон перед отверждающим устройством. За счет этого обмоточные волокна и/или обмоточная лента наматываются на еще влажные пропитанные матричным материалов волокна, так что они также могут пропитываться матричным материалом и в расположенном далее отверждающем устройстве вступать в прочную связь с армированным волокном пластмассовым профилем.
В одном предпочтительном варианте осуществления обмоточное устройство выполнено для размещения по меньшей мере одной катушки с обмоточными волокнами, причем обмоточные волокна, предпочтительно, предусмотрены в виде скрученного ровинга. За счет обмотки пластмассовых стержней скрученным ровингом обеспечивается, что увеличенная контактная поверхность, с которой должен взаимодействовать подлежащий армированию бетон, имеет особо высокую прочность, чтобы длительно повысить момент вырывания из бетона.
Для поддержания числа требуемых исходных материалов наиболее малым обмоточные волокна и пропитанные матричным материалом волокна целесообразно изготавливаются из одинакового волокнистого материала.
В одном усовершенствовании пултрузионной установки согласно изобретению обмоточное устройство выполнено для намотки рядом друг с другом разных видов обмоточных волокон на пропитанные матричным материалом волокна после их выхода из выходного отверстия инжекторной камеры. Разные виды могут различаться в зависимости от точной цели применения подлежащего изготовлению арматурного стержня и подлежащего армированию бетона в отношении их материала и/или в отношении диаметра соответствующих ровингов и/или в отношении дополнительных свойств.
В принципе, обмоточное устройство может содержать по меньшей мере один поворотный рычаг, который для вращения выполнен с возможностью приведения в движение вокруг оси вращения, которая проходит через выходное отверстие инжекторной камеры и по существу параллельно направлению движения пропитанных матричным материалом волокон. Прежде всего, у вариантов осуществления, которые выполнены для намотки рядом друг с другом разных видов обмоточных волокон или для намотки обмоточных волокон и обмоточной ленты рядом с обмоточными волокнами или на обмоточные волокна, обмоточное устройство может иметь несколько поворотных рычагов.
В одном усовершенствовании пултрузионная установка согласно изобретению, помимо этого, может содержать расположенное в направлении движения волокон перед волокноподводящим отверстием устройство предварительного формования, которое выполнено для нанесения жидкого матричного материала на волокна перед их входом в инжекторную камеру. За счет этого может достигаться особо равномерное смачивание волокнистых ровингов, которые в области устройства предварительного формования еще находятся на расстоянии друг от друга и поэтому могут быть доступными для матричного материала со всех радиальных направлений, прежде чем они будут сжаты после входа в инжекторную камеру.
При этом устройство предварительного формования может быть выполнено для нанесения жидкого матричного материала на волокна без давления или под давлением. При нанесении без давления матричный материал может, например, наноситься на волокнистые ровинги каплями. Нанесение под давлением требует устройства предварительного формования, которое за исключением отверстий для входа и выхода волокнистых ровингов по существу закрыто.
Помимо этого, изобретение относится к армированному волокном пластмассовому профилю, прежде всего пластмассовому профилю, который изготовлен посредством пултрузии с применением пултрузионной установки, как описано выше.
Варианты осуществления изобретения будут разъяснены ниже как неограничительные примеры с помощью фигур. При этом показано на:
Фиг. 1 - обычная инжекторная камера как часть показанной на схематическом виде сбоку пултрузионной установки согласно уровню техники,
Фиг. 2А-2Г - схематические виды в поперечном сечении четырех инжекторных камер согласно изобретению с выполненными по-разному полостями,
Фиг. 3 - схематический вид сверху на инжекторную камеру согласно изобретению с четырьмя расположенными рядом полостями и соответственно соотнесенными с ними устройствами предварительного формования и калибровочными насадками,
Фиг. 4 - схематический вид сбоку пултрузионной установки согласно изобретению,
Фиг. 5А - вид в перспективе обмоточного устройства пултрузионной установки согласно изобретению,
Фиг 5Б - схематический вид сбоку пропитанных матричным материалом волокон после выхода из выходного отверстия инжекторной камеры в области обмоточного устройства,
Фиг 6А - вид в поперечном сечении через армированный волокном пластмассовый профиль согласно изобретению с расположенными центрально вдоль продольной центральной оси пластмассовой матрицы волокнами для использования в качестве арматурного стержня с встроенной оптической линией передачи информации,
Фиг. 6Б - вид в поперечном сечении через армированный волокном пластмассовый профиль согласно изобретению с равномерно распределенными по поперечному сечению пластмассовой матрицы волокнами для использования в качестве арматурного стержня с встроенным электрическим отоплением,
Фиг. 6В - вид в поперечном сечении через армированный волокном пластмассовый профиль согласно изобретению с распределенными по поперечному сечению пластмассовой матрицы в виде по существу концентрических колец волокнами для использования в качестве арматурного стержня с встроенным коаксиальным кабелем.
На фиг. 1 на схематическом виде сбоку показана обычная инжекторная камера 10 в пултрузионной установке 12 согласно уровню техники. С не показанного на фигуре слева каркаса с волоконными катушками ровинги 14 из бесконечных волокон через устройство 16 предварительного формования протягивается в инжекторную камеру 10. В отношении устройства 16 предварительного формования речь может идти о пластине с параллельными рядами отверстий, через которые проходят ровинги 14, чтобы оттуда параллельно и с равномерно заданными расстояниями протягиваться через волокноподводящее отверстие 18А в корпус 18 инжекторной камеры 10.
Функция протягивания выполняется также не показанным на фигуре справа протягивающим устройством, так называемым пуллером. Направление движения волокнистых ровингов 14 на фиг. 1 слева направо, как показано стрелкой Р.
На одной стороне корпуса 18 предусмотрен инжекторный патрубок 20 для инжекции жидкого матричного материала 22. Внутри корпуса 18 инжекторной камеры 10 ровинги 14 подвергаются действию под давлением жидкого матричного материала 22 и пропитываются. Через выходное отверстие 18В на правой согласно фиг. 1 стороне корпуса 18 пропитанные ровинги 14 вытягиваются из инжекторной камеры 10 и входят в расположенное далее отверждающее устройство 24, в отношении которого речь идет, как правило, о тепловой камере. Отвержденные армированные волокном пластмассовые профили покидают отверждающее устройство 24 на правой согласно фиг. 1 стороне, как показано дополнительной стрелкой Р.
Волокноподводящее отверстие 18А и выходное отверстие 18В у таких обычных инжекторных камер 10 выполнены щелеобразными, в показанном на виде сбоку согласно фиг. 1 случае в виде вертикальных щелей. В многочисленных других применениях согласно уровню техники щели ориентированы горизонтально.
На фиг. 2А-2Г показаны схематические виды в поперечном сечении четырех инжекторных камер 10 согласно изобретению с выполненными по-разному полостями 18С. Во всех показанных случаях как расположенное на фигурах слева волокноподводящее отверстие 18А, так и расположенное справа выходное отверстие 18В имеют по существу круглое поперечное сечение, причем диаметр волокноподводящего отверстия 18А больше, чем диаметр выходного отверстия 18В.
В варианте осуществления согласно изобретению на фиг. 2А полость 18С внутри инжекторной камеры 10 сужается в виде сквозного усеченного конуса от волокноподводящего отверстия 18А к выходному отверстию 18В.
В варианте осуществления согласно изобретению на фиг. 2Б полость 18С внутри инжекторной камеры 10 сужается в виде расположенных друг за другом усеченных конусов с разными углами раскрытия от волокноподводящего отверстия 18А к выходному отверстию 18В.
В варианте осуществления согласно изобретению на фиг. 2В полость 18С внутри инжекторной камеры 10 сужается в виде пяти расположенных друг за другом усеченных конусов с разными углами раскрытия от волокноподводящего отверстия 18А к выходному отверстию 18В.
В варианте осуществления согласно изобретению на фиг. 2Г поперечное сечение полости 18С в корпусе инжекторной камеры 10 увеличивается от волокноподводящего отверстия 18А до промежуточного положения в корпусе и уменьшается от промежуточного положения к выходному отверстию 18В. Таким образом, полость 18С имеет грушеобразный вид. Целесообразным образом в этом случае не показанный на фигурах инжекторный патрубок 20 расположен на корпусе 18 на высоте промежуточного положения, то есть в области самого большого поперечного сечения полости 18С.
На фиг. 3 показан схематический вид сверху на инжекторную камеру 10 согласно изобретению с четырьмя расположенными рядом полостями 18С, как в показанном на фиг. 2Б варианте осуществления. Перед каждой полостью 18С расположено устройство 16 предварительного формования, после каждой полости 18С на инжекторной камере 10 установлена соответственно соотнесенная с ней калибровочная насадка 180, на заднем расположенном ниже по потоку конце которой находится выходное отверстие 18В.
В показанном на фиг. 3 варианте осуществления каждая полость 18С оснащена собственным инжекторным патрубком 20. Четыре инжекторных патрубка 20 через общую линию 26 обеспечения инжекторной камеры обеспечивается жидким матричным материалом 22 из резервуара матричного материала.
Из такого же не показанного на фигуре резервуара матричный материал 22 через линию 28 снабжения устройства предварительного формования может также направляться к четырем устройствам 16 предварительного формования, чтобы там капать на волокнистые ровинги 14, прежде чем они будут втянуты в инжекторную камеру 10. Посредством этого матричный материал 22 может наноситься на ровинги 14 со всех сторон, прежде чем они будут сжаты в соответствующей полости 18С инжекторной камеры 10. За счет этого обеспечивается, что ровинги 14 смачиваются матричным материалом 22 не только на их свободной внешней стороне, но и по всему периметру, что улучшает наиболее полную пропитку ровингов 14 матричным материалом 22.
В показанном на фиг. 3 варианте осуществления проходной канал каждой калибровочной насадки 18D, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению выходного отверстия 18В, показан заметно меньшим, чем поперечное сечение расположенного ниже по потоку заднего конца канала 18С. Каждая калибровочная насадка 18D может быть заменена на другую калибровочную насадку 18D с другим проходным каналом, например проходным каналом, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению проходного канала на расположенном ниже по потоку заднем конце полости 18С, или более крупного проходного канала. За счет этого могут изготавливаться арматурные стержни или другие армированные волокном пластмассовые профили с разными поперечными сечениями.
На фиг. 4 показан вид сбоку пултрузионной установки 12 согласно изобретению, в которой используется инжекторная камера 10 согласно изобретению показанного на фиг. 2А варианта осуществления без предшествующего устройства предварительного формования и без калибровочной насадки.
У этой пултрузионной установки 12 согласно изобретению между предусмотренным непосредственно на корпусе 18 выходным отверстием 18 В инжекторной камеры 10 и отверждающим устройством 24 расположено обмоточное устройство 30. Обмоточное устройство 30 на фиг. 5А показано изолировано на виде в перспективе. Оно содержит приводной блок 32, который через ленточный привод приводит в движение поворотный рычаг 34 вокруг оси вращения, которая проходит через выходное отверстие 18В инжекторной камеры 10 и по существу параллельно направлению движения пропитанных матричным материалом 22 волокон 14. На одном конце поворотного рычага 34 установлена катушка 36, на которую намотан скрученный ровинг 38.
В то время как пропитанные матричным материалом 22 волокна 14 посредством пуллера вытягиваются из выходного отверстия 18В инжекторной камеры 10 и через отверстие в поворотном рычаге 34 в области его оси вращения, они непосредственно после этого обматываются скрученным ровингом 38 посредством обмоточного устройства 30. На схематическом изображении согласно фиг. 5Б направление движения пропитанных матричным материалом волокон 14 слева направо показано стрелкой Р, а направление обмотки - изогнутой стрелкой U. Поскольку это обматывание происходит еще перед отверждающим устройством 24, матричный материал, которым пропитаны волокна 14, еще влажный и проникает в скрученный ровинг 38, который также пропитывается матричным материалом.
Как показано на фиг .4, общая структура из пропитанных матричным материалом 22 и затем обмотанных скрученным ровингом 38 волокон 14 протягивается пуллером в отверждающее устройство 24 и там отверждается в твердый армированный волокном пластмассовый профиль 40.
За счет обеспечения дополнительной катушки 36 на поворотном рычаге 34, например на другом конце поворотного рычага 34, на пропитанные матричным материалом 22 волокна 14 могут наматываться рядом друг с другом два скрученных ровинга 38, например, из разных материалов. В некоторых случаях обмоточное устройство может также иметь несколько поворотных рычагов 24 для размещения дополнительных катушек 36 со скрученными ровингами 38 и/или с обмоточной лентой, которые должны наматываться рядом друг с другом или друг на друга на пропитанные матричным материалом волокна 14. Прежде всего, может быть важной сплошная обмотка электроизолирующей или экранирующей от электромагнитных волн обмоточной лентой, когда изготовленный армированный волокном пластмассовый профиль с электропроводящими волокнами 14 внутри него и/или электропроводящими скрученными ровингами 14 на его внешней поверхности предусмотрены для передачи сигналов или для передачи тока.
Такие возможности использования армированного волокном пластмассового профиля будут описаны ниже с помощью фиг. 6А-6В, причем на этих фигурах по причине наглядности обмоточные волокна или обмоточная лента отброшены.
На фиг. 6А показан вид в поперечном сечении через армированный волокном пластмассовый профиль 40 согласно изобретению для использования в качестве арматурного стержня со встроенной оптической линией передачи информации.
Армированный волокном пластмассовый профиль 40 в виде стержня содержит отвержденную пластмассовую матрицу 22 из матричного материала, в которую внедрен ровинг, то есть пучок стеклянных волокон 14. В показанном варианте осуществления стеклянные волокна 14 простираются по существу центрально вдоль продольной центральной оси пластмассовой матрицы. Такое центральное расположение волокон 14 может быть беспроблемно достигнуто при изготовлении посредством пултрузии. Однако также возможно децентрализованное внедрение стеклянных волокон 14 в пластмассовую матрицу параллельно продольной центральной оси пластмассового профиля, например, за счет смещения используемого устройства 16 предварительного формования. Показанный армированный волокном пластмассовый стержень 40 может использоваться в качестве арматурного стержня при сооружении зданий, и по причине светопроводящих свойств стеклянных волокон 14 позволяет использование в качестве линии передачи данных для оптической передачи информации. Однако при неполном отверждении в отверждающем устройстве 24 показанный на фиг. 6А армированный волокном пластмассовый профиль 40 может также использоваться в качестве электрической линии, например лини дальней электропередачи. В этом случае является особо предпочтительным обматывание электроизолирующей обмоточной лентой посредством обмоточного устройства 30.
На фиг. 6Б показан вид в поперечном сечении через армированный волокном пластмассовый стержень 40, у которого по всему поперечному сечению пластмассовой матрицы равномерно распределены углеродные волокна 14. По причине электрической проводимости углеродных волокон 14 этот армированный волокном пластмассовый профиль может использоваться в качестве армирующего стержня при сооружении зданий и одновременно в качестве элемента электрического отопления.
Наконец, на фиг. 6В показано поперечное сечение через еще один армированный волокном пластмассовый профиль 40, у которого волокна 14 распределены в виде по существу концентрических колец по поперечному сечению пластмассовой матрицы. Такое расположение является особо предпочтительным для использования согласно изобретению в качестве коаксиального кабеля, причем центральный проводник также, подобно стеклянному ровингу согласно фиг. 6А, может простираться вдоль продольной центральной оси.

Claims (24)

1. Инжекторная камера (10) для пултрузионной установки (12), содержащая:
- корпус (18) по меньшей мере с одним волокноподводящим отверстием (18А) для подвода волокон (14), прежде всего стеклянных волокон, углеродных волокон или арамидных волокон,
- предусмотренный на корпусе (18) инжекторный патрубок (20) для инжекции жидкого матричного материала (22) и
- выходное отверстие (18В) для вывода пропитанных матричным материалом (22) волокон (14) к отверждающему устройству (24),
отличающаяся тем, что:
- выходное отверстие (18В) предусмотрено на соединяемой с корпусом (18) калибровочной насадке,
- волокноподводящее отверстие (18А) и выходное отверстие (18В) имеют по существу круглое поперечное сечение,
- диаметр волокноподводящего отверстия (18А) больше, чем диаметр выходного отверстия (18В).
2. Инжекторная камера (10) по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение полости в корпусе инжекторной камеры (10) по существу непрерывно уменьшается от волокноподводящего отверстия (18А) к выходному отверстию (18В).
3. Инжекторная камера (10) по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение полости в корпусе инжекторной камеры (10) увеличивается от волокноподводящего отверстия (18А) до промежуточного положения в корпусе и уменьшается от промежуточного положения к выходному отверстию (18В).
4. Инжекторная камера (10) по п. 3, отличающаяся тем, что промежуточное положение соответствует положению инжекторного патрубка (20).
5. Инжекторная камера (10) по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что в корпусе (18) инжекторной камеры (10) по существу перпендикулярно направлению движения волокон (14) предусмотрено первое множество полостей.
6. Инжекторная камера (10) по п. 5, отличающаяся тем, что в корпусе (18) предусмотрено второе множество инжекторных патрубков (20).
7. Инжекторная камера (10) по п. 6, отличающаяся тем, что первое множество равно второму множеству, причем с каждой полостью соотнесен инжекторный патрубок (20).
8. Пултрузионная установка (12) для изготовления армированных волокном пластмассовых стержней (40), содержащая инжекторную камеру (10) по одному из предшествующих пунктов.
9. Пултрузионная установка (12) по п. 8, также содержащая обмоточное устройство (30), которое выполнено для того, чтобы наматывать на пропитанные матричным материалом (22) волокна (14) после их выхода из выходного отверстия (18В) инжекторной камеры (10) обмоточные волокна (38) и/или обмоточную ленту.
10. Пултрузионная установка (12) по п. 9, причем обмоточное устройство (30) расположено в направлении движения волокон (14) перед отверждающим устройством (24).
11. Пултрузионная установка (12) по п. 9 или 10, причем обмоточное устройство (30) выполнено для размещения по меньшей мере одной катушки (36) с обмоточными волокнами (38), причем обмоточные волокна (38), предпочтительно, предусмотрены в виде скрученного ровинга.
12. Пултрузионная установка (12) по одному из пп. 9-11, причем обмоточные волокна (38) и пропитанные матричным материалом (22) волокна (14) изготовлены из одинакового волокнистого материала.
13. Пултрузионная установка (12) по одному из пп. 9-11, причем обмоточное устройство (30) выполнено для того, чтобы наматывать рядом друг с другом разные виды обмоточных волокон (38) на пропитанные матричным материалом (22) волокна (14) после их выхода из выходного отверстия (18В) инжекторной камеры (10).
14. Пултрузионная установка (12) по одному из пп. 8-13, причем обмоточное устройство (30) содержит по меньшей мере один поворотный рычаг (34), который для вращения выполнен с возможностью приведения в движение вокруг оси вращения, которая проходит через выходное отверстие (18В) инжекторной камеры (10) и по существу параллельно направлению (Р) движения пропитанных матричным материалом (22) волокон (14).
15. Пултрузионная установка (12) по одному из пп. 8-14, также содержащая расположенное в направлении движения волокон (14) перед волокноподводящим отверстием (18А) устройство (16) предварительного формования, которое выполнено для нанесения жидкого матричного материала (22) на волокна (14) перед их входом в инжекторную камеру (10).
16. Пултрузионная установка (12) по п. 15, причем устройство (16) предварительного формования выполнено для нанесения жидкого матричного материала (22) на волокна (14) без давления или под давлением.
17. Армированный волокном пластмассовый профиль, прежде всего пластмассовый стержень (40), отличающийся тем, что он изготовлен посредством пултрузии с применением пултрузионной установки (12) по одному из пп. 8-16.
RU2019131466A 2017-03-31 2018-03-20 Инжекторная камера для пултрузионной установки для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, прежде всего пластмассовых стержней RU2755917C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017106940.2 2017-03-31
DE102017106940.2A DE102017106940A1 (de) 2017-03-31 2017-03-31 Injektionsbox für eine Pultrusionsanlage zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffprofile, insbesondere Kunststoffstäbe
PCT/EP2018/056983 WO2018177803A1 (de) 2017-03-31 2018-03-20 Injektionsbox für eine pultrusionsanlage zur herstellung faserverstärkter kunststoffprofile, insbesondere kunststoffstäbe

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019131466A3 RU2019131466A3 (ru) 2021-04-30
RU2019131466A RU2019131466A (ru) 2021-04-30
RU2755917C2 true RU2755917C2 (ru) 2021-09-22

Family

ID=61750125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131466A RU2755917C2 (ru) 2017-03-31 2018-03-20 Инжекторная камера для пултрузионной установки для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, прежде всего пластмассовых стержней

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20200086591A1 (ru)
EP (1) EP3600855A1 (ru)
KR (1) KR102403167B1 (ru)
CN (1) CN110446597A (ru)
CA (1) CA3054763A1 (ru)
DE (1) DE102017106940A1 (ru)
RU (1) RU2755917C2 (ru)
WO (1) WO2018177803A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020200431A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Thyssenkrupp Elevator Innovation And Operations Ag Core impregnator and method of producing a composite elevator belt using a tapered core impregnator
DE102019127025A1 (de) * 2019-10-08 2021-04-08 Kraussmaffei Technologies Gmbh Pultrusionsvorrichtung für gekrümmte Profile
KR102344943B1 (ko) * 2019-12-31 2021-12-30 한화솔루션 주식회사 연속섬유 복합재 제조장치
KR102162009B1 (ko) * 2020-01-17 2020-10-07 하대환 친환경 인발제품 성형시스템
AT524394A1 (de) 2020-11-05 2022-05-15 Engel Austria Gmbh Formgebungsanlage zum Herstellen eines Verbundkörpers
KR20240021329A (ko) 2022-08-09 2024-02-19 주식회사 태성정밀 멀티셀 구조의 복합재 인발 부품 성형 툴

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2245893A (en) * 1990-07-10 1992-01-15 Shaw John Ltd Fibre reinforced plastic composites
US5176865A (en) * 1988-10-13 1993-01-05 Weyerhaeuser Company Pultrusion method for condensation resin injection
RU2210501C1 (ru) * 2002-04-22 2003-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" Способ изготовления длинномерных профильных изделий из композиционных материалов и устройство для его осуществления
WO2007059806A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Lati Industria Termoplastici S.P.A. Device for manufacturing a long-fiber polymeric compound
RU2301148C1 (ru) * 2005-09-30 2007-06-20 Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") Способ изготовления крупногабаритных толстостенных полимерных композитных деталей
WO2009045191A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Ocv Intellectual Capital, Llc Method for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material
RU100452U1 (ru) * 2010-03-10 2010-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна" (ООО "НТИЦ "АпАТэК-Дубна") Устройство для изготовления длинномерного конструкционного изделия из композиционного материала

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD98237A5 (ru) * 1971-03-23 1973-06-12
US4680224A (en) * 1984-03-06 1987-07-14 Phillips Petroleum Company Reinforced plastic
US5116450A (en) * 1990-07-23 1992-05-26 Phillips Petroleum Company Molding apparatus
CN1919587A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 深圳市海川实业股份有限公司 一种增加纤维增强树脂拉挤型材横向强度的方法及其产品
US8852475B2 (en) * 2005-12-01 2014-10-07 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Method of making continuous filament reinforced structural plastic profiles using pultrusion/coextrusion
CN202037882U (zh) * 2011-05-09 2011-11-16 山东理工大学 连续/长纤维增强热塑性复合材料的浸渍模具
CN202337010U (zh) * 2011-11-23 2012-07-18 天津邦尼鑫龙玻璃钢设备有限公司 玻璃钢拉挤成型注胶浸胶系统
AT514388A1 (de) * 2013-05-17 2014-12-15 Asamer Basaltic Fibers Gmbh Bewehrungsstab

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5176865A (en) * 1988-10-13 1993-01-05 Weyerhaeuser Company Pultrusion method for condensation resin injection
GB2245893A (en) * 1990-07-10 1992-01-15 Shaw John Ltd Fibre reinforced plastic composites
RU2210501C1 (ru) * 2002-04-22 2003-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" Способ изготовления длинномерных профильных изделий из композиционных материалов и устройство для его осуществления
RU2301148C1 (ru) * 2005-09-30 2007-06-20 Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") Способ изготовления крупногабаритных толстостенных полимерных композитных деталей
WO2007059806A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Lati Industria Termoplastici S.P.A. Device for manufacturing a long-fiber polymeric compound
WO2009045191A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Ocv Intellectual Capital, Llc Method for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material
RU100452U1 (ru) * 2010-03-10 2010-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна" (ООО "НТИЦ "АпАТэК-Дубна") Устройство для изготовления длинномерного конструкционного изделия из композиционного материала

Also Published As

Publication number Publication date
CA3054763A1 (en) 2018-10-04
CN110446597A (zh) 2019-11-12
KR102403167B1 (ko) 2022-05-26
KR20190127777A (ko) 2019-11-13
RU2019131466A3 (ru) 2021-04-30
DE102017106940A1 (de) 2018-10-04
US20200086591A1 (en) 2020-03-19
RU2019131466A (ru) 2021-04-30
EP3600855A1 (de) 2020-02-05
WO2018177803A1 (de) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2755917C2 (ru) Инжекторная камера для пултрузионной установки для изготовления армированных волокном пластмассовых профилей, прежде всего пластмассовых стержней
CA2832823C (en) Composite core for electrical transmission cables
CA2832453C (en) Electrical transmission cables with composite cores
CN103282565B (zh) 纤维增强股线和纤维增强股线的制造方法
RU2287646C1 (ru) Технологическая линия для изготовления композитной арматуры
US4875757A (en) Optical cable
CN105556054A (zh) 具有嵌入式传感元件的复合带和复合杆
CN1807056B (zh) 玻璃纤维全螺纹锚杆柔性成型工艺及所用装置
KR101764693B1 (ko) 가이드섬유를 이용한 돌기사 위치 고정 구성의 섬유보강폴리머 보강근 제작방법과 제작장치
KR20200067872A (ko) 폴리머 용융물로 섬유 다발을 함침시키는 장치 및 방법
KR101279328B1 (ko) 장섬유 강화 열가소성 수지 펠릿의 제조장치
US4763982A (en) Optical cable manufacture
KR102334063B1 (ko) 송전케이블 코어 및 이를 제조하는 장치
RU2389853C1 (ru) Технологическая линия для изготовления композитной арматуры
JP6791686B2 (ja) らせん状高強度繊維複合線材の製造方法および装置，ならびに高強度繊維複合ケーブルの製造方法
KR101904494B1 (ko) 고압전선용 코어, 그 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
KR20230130954A (ko) 섬유강화복합성형물 제조용 인발성형장치
JPH06254856A (ja) 長繊維強化合成樹脂ストランドの製造方法
KR200296491Y1 (ko) 매듭성형 권선기가 형성된 필라멘트 와인딩 장치
KR102518043B1 (ko) 송전케이블 코어 이중함침 제조장치
RU2613380C1 (ru) Способ изготовления стержней из полимерных композиционных материалов
CN111619143B (zh) 一种拉挤成型装置及工艺
KR101455715B1 (ko) 보강섬유 배열 조정 기능의 강재 소선-섬유보강폴리머 보강근 제조용 성형노즐, 이를 이용한 강재 소선-섬유보강폴리머 보강근의 제조방법 및 제조장치
RU2630897C2 (ru) Способ изготовления многожильного сердечника электрического провода и многожильный сердечник электрического провода, изготовленный этим способом
CN105023652A (zh) 电缆成型系统