WO2008119560A1 - Multi-shaft extruder device and method for operating said device - Google Patents

Multi-shaft extruder device and method for operating said device Download PDF

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WO2008119560A1
WO2008119560A1 PCT/EP2008/002630 EP2008002630W WO2008119560A1 WO 2008119560 A1 WO2008119560 A1 WO 2008119560A1 EP 2008002630 W EP2008002630 W EP 2008002630W WO 2008119560 A1 WO2008119560 A1 WO 2008119560A1
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WO
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fiber strand
conveying
extruder
extruder device
fiber
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/002630
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German (de)
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Josef Blach
Markus Blach
Michael Blach
Original Assignee
Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles

Definitions

  • Multi-shaft extruder apparatus and method of operating the same
  • the invention is based on a multi-shaft extruder device according to the preamble of claim 1.
  • the invention is further based on a method for operating a multi-shaft extruder device according to the preamble of claim 24.
  • an extruder device with a fiber strand feed is known, in which at one point of a housing a fiber strand is fed via an introduction channel into an impregnation channel.
  • the invention is in particular the object of providing a multi-shaft extruder device having a particularly space-saving fiber strand feed. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments will be apparent from the dependent and dependent claims. Advantages of the invention
  • the invention is based on a multi-shaft extruder device with a fiber strand feed unit.
  • the fiber strand feed unit has at least two fiber strand feeds.
  • an effective feed section of a fiber strand into the multi-shaft extruder can be shortened in terms of design.
  • a multi-screw extruder device is to be understood here to mean an extruder device having two or more conveying elements. It is also possible to feed a plurality of fiber strands per fiber strand feed as a fiber strand bundle.
  • a fiber strand represents either a single fiber such as a short glass fiber, a roving or an endless fiber strand and / or another fiber strand which appears expedient to the person skilled in the art.
  • each fiber strand feed is assigned at least one transfer area. It may be advantageous to feed each fiber strand via a separate Faserstrangzu Kunststoffö réelle in the extruder housing.
  • a transfer region defines a region of the fiber strand feed unit which opens directly into a housing interior of the extruder housing.
  • the transfer area is provided to supply at least one fiber strand to a process space.
  • the term "process chamber” is understood to mean the space of the multi-shaft extruder device in which the fiber strands and / or an additive are filled or can be mixed.
  • An additive here is either a thermosetting or thermoplastic resin, a resin and / or another, the expert appears useful as additive.
  • This direct supply can be advantageously achieved that the fiber strand is fed directly to the room in which he with a Additive mixed and / or coated.
  • the additive is preferably viscous and / or liquid in this area.
  • installation space, assembly costs and costs can be saved.
  • the fiber strand feeds are arranged one after the other in a circumferential direction.
  • the arrangement of the fiber strand feeders can be made particularly space-saving.
  • the entire length of the multi-screw extruder can be reduced because, for example, compared to a feed slot extending in a longitudinal extent of a twin extruder, a reduction of a feed range results by the factor of the arranged fiber strand feed.
  • the arrangement of the fiber strand feeds along an axial longitudinal extension of the extruder housing would be possible.
  • the fiber strand feeders are arranged at a distance of at least ⁇ 20 ° in the circumferential direction of an extruder housing, whereby the fiber strand feeders can be arranged structurally simple around the circumference of the extruder housing, since sufficient space is available.
  • the space available is particularly advantageous if the fiber strand feeders are nem distance of at least ⁇ 30 ° in the circumferential direction are arranged on an extruder housing.
  • At least three conveying elements arranged at least in the circumferential direction are provided.
  • high rotational speeds of the multi-shaft extruder device can be achieved, which structurally ensure a higher material transport and a higher heat tolerance compared to a single screw.
  • Under a conveyor element is to be understood in particular an element with a compression and / or relaxation function with conveying task.
  • a conveying direction can advantageously be defined and maintained.
  • a core which is enclosed by the conveying elements arranged in the circumferential direction is arranged.
  • the core can be formed as a solid part and / or channels can be introduced into the core for a temperature control, which cool the multi-shaft extruder device if necessary.
  • the core can also consist of several components.
  • an extruder housing is arranged at least partially surrounding at least one conveying element, wherein the extruder housing in the radial direction to the conveying element has a guide clearance for guiding at least one fiber strand. By arranging this area, a defined guidance of the fiber strand can be achieved.
  • the housing preferably represents a cylinder which completely encloses the conveying elements radially.
  • a preferred development consists in that a filling gap arranged between core and conveying element is provided, wherein an additive can be introduced into the filling gap. As a result, structurally, a space for transporting the additive can be formed.
  • At least one conveying element transports the additive in the radial direction to the extruder housing by means of a rotational movement, whereby a removal of the additive from the filling gap into the guide space for coating the fiber strand can be achieved in a structurally simple and space-saving manner.
  • radial direction is understood here to mean the direction starting from a center point to an outer diameter of the extruder housing.
  • conveying element is designed as a return conveyor element.
  • the removal of the additive from the filling gap into the guide clearance can take place with the same drive as that which drives the further conveying elements in an axial conveying direction.
  • conveying elements are to be understood as conveying elements which have an opposite pitch with respect to the conveying elements arranged, for example, in the conveying area.
  • a Vorimlessnessgniervorraum is arranged, which is intended to impregnate fiber strands before feeding the fiber strands in at least one Faserstrangzu 1500ein- unit.
  • the multi-shaft extruder device has a widened extruder housing section, which has a widened radial distance to the extruder housing between at least one conveying element outer diameter and an inner wall of an extruder housing with respect to a further extruder housing section.
  • a widened extruder housing section which has a widened radial distance to the extruder housing between at least one conveying element outer diameter and an inner wall of an extruder housing with respect to a further extruder housing section.
  • the widened extruder housing section is arranged in the region of the fiber feed unit. This allows even fiber strands, one above the other be retracted, efficiently and completely coated.
  • the widened extruder housing section after the fiber strand feed unit extends in an axial conveying direction by a distance which corresponds to 3 to 6 times a delivery element outer diameter.
  • a last supplied fiber can be coated over a sufficiently long range.
  • a radial distance reduction is provided which is stepped or conical. If this is carried out between the extruder housing and a conveying element arranged therein, a gentle transition between two extruder housing sections can be achieved, through which the fiber strands can pass without damage.
  • a radial distance reduction is to be understood to mean a narrowing of the diameter in the case of a cylindrical extruder housing.
  • a structurally simple division of the fiber strands can advantageously be achieved if at least one conveying element arranged in a discharge and conveying region is provided which divides the fiber strands at least into predetermined lengths.
  • the configuration of a geometry specially shaped for a base process for example in the form of a sharp cutting edge, which is arranged on an inner wall of the extruder housing, can be avoided in a cost-saving manner.
  • a feed unit is provided which applies preimpregnated cut fibers to at least one fiber strand prior to feeding a fiber strand into the fiber strand feed unit, and also that the preimpregnated cut fibers with the fiber strand can be introduced into the fiber strand feed unit.
  • a train constructed by the conveying elements, which acts on the fiber strands can thus be used in a structurally simple manner, saving space and components, for easier transport of the cut fibers into the multi-shaft extruder device.
  • a preferred development consists in that at least one conveyor element unit is provided by which at least two conveyor elements can be combined to form a functional unit.
  • the conveying elements can be combined into groups that can perform different functions in the same cross-sectional area.
  • each group can be assigned a fiber strand feed, wherein, for example, the rotational speeds and / or temperature tolerances of the conveyor element unit can be matched to the supplied fiber strand.
  • no range of use of the multi-shaft extruder device can be extended.
  • At least one conveying element position is arranged, which is intended to be embodied as conveyor elementless empty positions.
  • This embodiment further increases the range of use.
  • the empty positions can be filled, for example, by further functional parts, such as cooling elements, separating filling pieces and / or other functional parts which appear to be suitable for the person skilled in the art.
  • the invention proceeds from a method for operating a multi-shaft extruder device with a fiber strand feed unit.
  • fiber strands are fed into a process space at at least two points of an extruder housing.
  • an effective feed section of a fiber strand into the multi-shaft extruder can be shortened in terms of design.
  • the fiber strands are guided in a guide free space of an extruder housing which at least partially encloses at least one conveying element and which extends in the radial direction to the conveying element.
  • an additive is introduced into a filling gap arranged between a core and at least one conveying element.
  • the fiber strands are divided into predetermined lengths in at least one conveying element of a discharge and conveying region.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a portion of the multi-screw extruder of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a cross section through a further multi-screw extruder according to the invention with 12 conveying elements
  • FIG. 6 shows a cross section through an alternative multi-shaft extruder according to the invention with 4 fiber strand feeders
  • FIG. 8 is a schematic representation of a pre-impregnation device
  • FIG. 9 is a schematic representation of a portion of another multi-screw extruder with a conically executed Radialabstandsredu- ornamentation
  • FIG. 10 is a schematic representation of a portion of a further multi-screw extruder with an endless fiber strand feed and 11 is a detailed view of the Faserstrangzu réelle- unit of Figure 10 in a plan view.
  • FIG. 1 shows a multi-shaft extruder 10a in the design of a twin-screw extruder.
  • the twin-screw extruder has an extruder housing 12a, which has two conveying paths 44, 46, each with several along one
  • Axis 18 of the extruder housing 12a successively extending conveyor elements 14a, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 218, or 16a, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 220 and / or further conveying elements for melting, mixing Shearing, cutting and / or diverting conveying materials, such as a kneading block 58, 66, encloses.
  • the conveying elements 14a, 16a, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 218, 220 of the conveyor sections 44, 46 are arranged in pairs, so that, for example, lie vertically one above the other - Combining the conveying elements 14a and 16a with each other and with a same direction of rotation 60a of an unillustrated motor, which has a reduction and / or branching gear, with a specific engine torque of at least 20 Nm / cm 3 , preferably 40 Nm / cm 3 and especially preferably be operated from 60 Nm / cm 3 (see Figure 2).
  • the conveying elements 14a and 16a are preferably designed to be tightly combing, the distance between a screw comb and a screw base being greater than and / or equal to 4 mm.
  • the conveying paths 44, 46 comprise at least one input area 20a, a wetting area 22a and a discharge and conveying area 24a.
  • an additive supply unit 26a via which an additive 28a, such as a plastic, is supplied to the conveying elements 48, 68 of the input area 20a.
  • the additive 28a is transported by means of the conveying elements 48, 68 of the conveying sections 44, 46 in the direction of an axial conveying direction 74a to conveying elements 62, 64. These serve to build up pressure in the axial conveying direction 74a and ensure a transition into kneading blocks 58, 66, where the additive 28a is melted.
  • the additive 28a is now transported along the axis 18 into an area in which a return conveyor element 70a, 72 is arranged per conveying path 44, 46.
  • the return elements 70a, 72 guide the additive 28a in the axial conveying direction 74a into a process space 76 of a conveying zone 30a, which constitutes a viscous working area 78 and the beginning of the wetting area 22a.
  • the supply of a fiber strand 34a wherein a fiber strand either a single fiber, such as a short glass fiber and / or an endless fiber, such as a roving, can be understood.
  • a fiber strand feed unit 32a has a fiber strand feed opening 80a which has a longitudinal extent of about 1.5 times that of the fiber strand feed opening 80a Length of winningelementau call thoroughly duplexers 82 has.
  • the delivery element outer diameter 82 refers in each case to a delivery element arranged in the respective region and, in the case of the fiber strand addition opening 80a, to the delivery elements 14a and 16a.
  • a radial distance 86 between a delivery element outer diameter 82 of a delivery element 14a, 16b of the delivery zone 30a and an inner wall 88 of the extruder housing 12a is increased relative to at least one other region 90 (see FIGS. 2 and 3).
  • the fiber strand 34a and the additive 28a are mixed to form a fiber strand additive mixture 92 which fills the process space 76 by 30% to 80%, preferably by 50%.
  • a remaining space is filled to 70% to 20%, preferably to 50%, with a gas volume 94, which is entrained in the fiber strand feed and preferably consists of air.
  • the fiber-strand additive mixture 92 and the gas volume 94 are shown schematically for a partial section of the process chamber 76.
  • a volume ratio of fiber strand additive mixture 92 to gas volume 94 is adjusted by means of a unit 96 which adjusts either the amount of fiber strands 34a supplied and / or the amount of additive 28a supplied.
  • the conveying zone 30a is adjoined by a first compression zone 36 with two vertically arranged double-flighted conveying elements 50 and 98, which have a longitudinal extent of approximately 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82 and have a compression. have a m istsfunktion.
  • the gas volume 94 is squeezed out via a cross-sectional reduction by a small selected screw pitch and thus an increase in pressure from the process chamber 76 and the gas volume 94 is thus reduced by at least a quarter of its volume.
  • the gas volume 94 is reduced by half, and more preferably by its entire volume.
  • the gas volume reduction can also be reduced by changing a pitch of a worm gear.
  • the first compression zone 36 is adjoined by a degassing zone 38 having two vertically arranged double-flighted conveying elements 52 and 100, which have a longitudinal extent of approximately 2 times the length of the conveying element outer diameter 82 and those facing the conveying elements 50 and 98 have a higher pitch of the flights and thus have a relaxation function.
  • a housing degassing opening 102 is arranged, via which a vacuum source 104 can be applied to the extruder housing 12a for the construction and / or maintenance of a vacuum for reducing the gas molecules in the process chamber 76. It would also be possible only to apply an atmospheric pressure for degassing.
  • a further compression zone 40 having two vertically arranged single-start conveying elements 54 and 106, which have a longitudinal extent of approximately 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82, has a compression function and fer- have an influence on the fiber length.
  • the squeezing of the gas volume 94 is achieved by a very strong cross-section reduction.
  • Compression zone 40 a further degassing zone 222 with two vertically arranged double-flighted conveying elements 218 and 220, which have a longitudinal extent of about 2 times the length of winningelementau type, etc., a higher pitch of
  • a housing degassing opening 224 is arranged, via which the vacuum source 104 can be applied to the extruder housing 12a
  • a homogenization zone 42 which corresponds to 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82, is arranged.
  • the homogenization zone 42 may correspond to a maximum length of 3 times the length of the conveyor element outer diameter 82.
  • conveying element regions 108, 110 of the homogenizing zone 42 which are arranged vertically one above the other, passage regions 114, 116 are formed which enable a mass transfer between at least two device regions 118, 120.
  • the conveying element regions 108, 110 in the passage regions 114, 116 have a spacing between the screw crest and the screw root which is greater than and / or equal to 4 mm.
  • the mass transfer enables a uniform wetting of the fiber strand 34a by the additive 28a.
  • the homogenization zone 42 which also represents the end of the wetting area 22a, is adjoined in the axial conveying direction 74a by the discharge and delivery area 24a into which delivery elements 56, 112 extend.
  • the discharge and delivery area 24a can still extend to a maximum length of 6 times the length of the conveyor element outer diameter 82.
  • the multi-shaft extruder in the axial direction 74a, it is also possible to arrange several fiber strand feed units 32a for feeding different fiber strand types, such as ductile, tough and / or brittle fiber strands 34a.
  • the arrangement of the fiber strand feed units 32a can be tailored to the type of the fiber strand 34a. If a supply of brittle chopped fibers, a sodoosagaggregat, as shown in Figure 1, are used.
  • a side-dosing unit can take place in the area of the kneading blocks 58, 66, since the ductile fiber strands 34a can withstand the loading of the kneading block 58, 66 and / or can be impregnated with equal efficiency. Furthermore, the supply of ductile fiber strands 34a as cut fibers in the kneading blocks 58, 66 can take place via a side metering unit, and then in the axial conveying direction the supply of a brittle fiber strand 34g in the form of a continuous strand via a fiber strand feed unit 32g to a gate 190 (see FIG 10).
  • FIG. 4 shows an alternative multi-shaft extruder 10b in a cross-section in the form of a ring extruder 122 with 12 conveying elements arranged distributed in the circumferential direction 124 14b, 16b, 126, of which only three have been provided with reference numerals for the sake of clarity.
  • the conveying elements 14b, 16b, 126 arranged in a closed pitch circle are enclosed by an extruder housing 12b and all have the same direction of rotation 60b.
  • a fiber strand feed unit 32b with two fiber strand feeds 128, 130 is arranged in a circumferential direction 124 one after the other at an angular distance of 180 °.
  • the fiber strand feeders 128, 130 are arranged at the same axial height of the extruder housing 12b, but an axially staggered arrangement would also be possible.
  • Each fiber strand feed 128, 130 has a fiber strand feed opening 80b and a transfer region 132, 134, in which fiber strands 34b fed through the fiber strand feeders 128, 130 are fed to an outer process space 136.
  • the process space 136 constitutes a guide clearance 138 for guiding at least one fiber strand 34b, wherein the guide clearance 138 is formed in a radial direction 140 between the conveying elements 14b, 16b, 126 and the extruder housing 12b.
  • the conveying elements 14b, 16b, 126 include a core 142b and in the radial direction 140 between the core 142b and the conveying elements 14b, 16b, 126, a filling gap 144 is arranged, which forms an inner process space 146.
  • a filling gap 144 is arranged in the- Sen Gillis 144 is introduced via the Rajstoffzu Swiss Kunststoffmaschine 26b an additive 28b, such as a plastic.
  • the core 142b may have at least one cooling channel 210 for temperature control of the system, which extends at least partially in the axial direction 74b.
  • FIG. 6 shows an alternative multi-shaft extruder 10c as a ring extruder 158 with a fiber strand feed unit 32c with four fiber strand feeders 160, 162, 164, 166 distributed at an angular distance of 90 ° around the circumference of the extruder housing 12c, each having a fiber strand feed opening 80c.
  • a feed unit 168 is arranged on at least one fiber strand feed 160, 162, 164, 166, the precoated cut fibers 170 before feeding a fiber strand 34c into the feed line Fiber strand feed 160 of the fiber strand 34c applies.
  • the cut fibers 170 are introduced into the fiber strand feed 160 with the fiber strand 34c.
  • FIG. 7 shows a further multi-screw extruder 10d as a ring extruder 172.
  • conveying element positions 174 are arranged radially around a core 142d, of which ten are arranged with conveying elements. elements 14d, 16d are filled and two empty as conveying element empty positions 176, 178 are executed. However, any number, combination and / or sequence of conveyor element-carrying and conveyor element-free conveyor element positions 174 can also be provided.
  • 178 extend at least from the area of the fiber feed unit 32d and preferably from the input area 20 to the discharge and conveying area 24 and are filled with separating filling pieces.
  • an input of various additives 28 can be made, which can be transported separately from one another by the separating filler pieces. If the separating filling pieces are arranged only in the axial conveying direction 74 after the fiber strand adding unit 32d, the flow of the molten additive 28 is proportionally directed into regions which are formed by the separating filler pieces.
  • At least two conveying elements 14d, 16d can be combined as a functional unit or as a conveying element unit 180.
  • a fiber strand 34d and the additive 28 can be transported in spaced-apart conveyor element units 180 by the arrangement of separation filler pieces in the empty positions 176, 178 in the circumferential direction 124.
  • FIG. 8 shows a preimpregnation device 182 with a
  • the coating takes place before a feed of the fiber strand 34e into the extruder device.
  • the additive 28e preferably a plastic, is applied to the fiber strand 34e as a film by means of at least one application device in the form of a nozzle 188.
  • at least one movement device in the form of a gate 190 is arranged on the coating unit 184, via which the fiber strand 34e is guided prior to passing the nozzle 188.
  • the gate 190 oscillates the supplied fiber strand (s) 34e in the process of application of the additive.
  • the feed unit 186 includes a first guide member 192 and a second guide member 194, both of which guide the fiber strand 34e. Since the fiber strand 34e is guided past the guide elements 192, 194 under tension by means of a tension generated by the extruder device, and the additive 28e on the second guide element 194 lies between the fiber strand 34e and a working surface 196 of the second guide element 194, the second guide element 194 operates the additive 28e in addition to the fiber strand 34e a.
  • a deflection unit 216 is arranged, which feeds the fiber strand 34e via a further guide element 228 of the fiber strand feed unit 32e.
  • a tear-off edge 226 is formed, which ensures that the additive film is transported to the fiber strand 34e.
  • a heat source 198 for example in the form of at least one incorporated into the guide elements 194, 196, 228, 230, is provided. heating jet, which heats the supplied and coated fiber strand 34e prior to feeding into the fiber strand feed unit 32e.
  • FIG. 9 shows a schematic section of a conveying path 200 with at least two conveying elements 202, 204 of a further multi-screw extruder 10f.
  • An extruder barrel 12f has an extruder barrel portion 206 disposed after the fiber strand feeding unit 32f and its fiber strand adding port 8Of and extending by a distance 3 times corresponds to a winningelementnau type tellmesser 82, in an axial conveying direction 74 f extends.
  • a further extruder housing region 208 is arranged, which has a transition 212 with a radial clearance reduction 256, which is conical.
  • the further extruder housing region 208 in turn merges into a discharge and delivery region 24f in which the one distribution unit 214 in the form of the conveying element 204 is arranged, which splits the fiber strands 34f into predetermined lengths.
  • FIG. 10 shows a schematic section of another multi-shaft extruder 10 g in the form of a ring extruder 232.
  • a conveying element 234 is arranged in an input region 20g, which is a conveying element 234
  • the conveyor element 234 is adjoined by a region which forms a filling gap 144 and an inner process region 146. From this filling gap 144, the additive 28g is transported in the radial direction 140 to the extruder housing 12g into an outer process space 136 or guide clearance 138 by means of a return conveying element 70g, which is arranged in the axial conveying direction 74g downstream of the conveying element 234.
  • a widened casing section is provided, through which an extruder casing conveying element gap 152 is formed.
  • This extruder housing conveying element gap 152 may additionally and / or alternatively be formed by a design of a conveying element 148.
  • the conveying element 148 has a smaller ratio of the conveying element outer diameter 82 (Da) to a conveying element inner diameter 150 (Di) in one area, for example the fiber strand feed area, compared to another area, such as the wetting area 22g (see FIG. 5) ).
  • a core segment 240 may be provided, which has a widened diameter with respect to the remaining part of the core 142g.
  • annular gap 154 for example arranged in the homogenization zone 42g and / or between two conveying elements 236, 238, which is designed without conveyor elements, extends at least by a length of one third of the length of the conveyor element outer diameter 82 and a radial channel height 156 of maximum (Da-Di) / 2.
  • the fiber strand feed unit serves to feed endless fiber strands and has a cylindrical insert 236 with a feed shaped part 244 and a holding edge 246 at the fiber strand feed opening 80g, wherein the feed shaped part 244 extends into the housing 12g counter to the radial direction 140.
  • the insert 242 further includes a longitudinal slot 248 into which the fiber strands 34g are inserted.
  • the insert 236 can be arranged rotatably offset at an angle of 0 ° to 45 ° to the conveying direction 74g.
  • a gate 190g is arranged, which feeds the fiber strands 34g, separated by gate webs 250, to the fiber feed unit 32g.
  • the gate 190 may be rotatably staggered at an angle of 0 ° to 45 ° with respect to the direction of conveyance 74g, with rotation of the gate 190 being independent of rotation of the insert 242 (see FIG. 11). Furthermore, the gate 190 can be adjusted in the vertical direction continuously relative to the insert 242. Reference sign

Abstract

The invention relates to a multi-shaft extruder device comprising a fibre strand supply unit (32b, 32c, 32d). According to the invention, said fibre strand supply unit (32b, 32c, 32d) comprises at least two fibre strand supply openings (128, 130, 160 - 166, 252).

Description

Mehrwellenextrudervorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselbenMulti-shaft extruder apparatus and method of operating the same
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Mehrwellenextrudervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Mehrwellenextrudervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 24.The invention is based on a multi-shaft extruder device according to the preamble of claim 1. The invention is further based on a method for operating a multi-shaft extruder device according to the preamble of claim 24.
Aus der Druckschrift DE 40 16 784 Al ist eine Extrudervor- richtung mit einer Faserstrangzuführung bekannt, bei der an einer Stelle eines Gehäuses ein Faserstrang über einen Einführkanal in einen Imprägnierkanal zugeführt wird.From DE 40 16 784 A1, an extruder device with a fiber strand feed is known, in which at one point of a housing a fiber strand is fed via an introduction channel into an impregnation channel.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Mehrwellenextrudervorrichtung bereitzustellen, die eine besonders Platz sparende Faserstrangzuführung aufweist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Neben- und Unteransprüchen. Vorteile der ErfindungThe invention is in particular the object of providing a multi-shaft extruder device having a particularly space-saving fiber strand feed. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments will be apparent from the dependent and dependent claims. Advantages of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Mehrwellenextrudervorrich- tung mit einer Faserstrangzuführeinheit .The invention is based on a multi-shaft extruder device with a fiber strand feed unit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Faserstrangzuführeinheit zumindest zwei Faserstrangzuführungen aufweist. Dadurch kann konstruktiv einfach eine effektive Zuführstrecke eines Faserstrangs in den Mehrwellenextruder verkürzt werden. Unter ei- ner Mehrwellenextrudervorrichtung soll hier eine Extrudervorrichtung mit zwei oder mehr Förderelementen verstanden werden. Es können auch mehrere Faserstränge pro Faserstrangzuführung als Faserstrangbündel zugeführt werden. Ein Faserstrang stellt hierbei entweder eine Einzelfaser wie eine Kurzglasfaser, einen Roving bzw. einen Endlosfaserstrang und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Faserstrang dar.It is proposed that the fiber strand feed unit has at least two fiber strand feeds. As a result, an effective feed section of a fiber strand into the multi-shaft extruder can be shortened in terms of design. A multi-screw extruder device is to be understood here to mean an extruder device having two or more conveying elements. It is also possible to feed a plurality of fiber strands per fiber strand feed as a fiber strand bundle. In this case, a fiber strand represents either a single fiber such as a short glass fiber, a roving or an endless fiber strand and / or another fiber strand which appears expedient to the person skilled in the art.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass jeder Faserstrangzufüh- rung zumindest ein Übergabebereich zugeordnet ist. Es kann vorteilhaft eine Zuführung jedes Faserstrangs über eine separate Faserstrangzuführöffnung im Extrudergehäuse erfolgen. Hierbei definiert ein Übergabebereich einen Bereich der Faserstrangzuführeinheit, der unmittelbar in einen Gehäusein- nenraum des Extrudergehäuses mündet.Furthermore, it is proposed that each fiber strand feed is assigned at least one transfer area. It may be advantageous to feed each fiber strand via a separate Faserstrangzuführöffnung in the extruder housing. Here, a transfer region defines a region of the fiber strand feed unit which opens directly into a housing interior of the extruder housing.
Vorteilhafterweise ist der Übergabebereich dazu vorgesehen, zumindest einen Faserstrang einem Verfahrensraum zuzuführen. Hierbei soll unter einem Verfahrensraum der Raum der Mehrwel- lenextrudervorrichtung verstanden werden, in dem die Faserstränge und/oder ein Zusatzstoff eingefüllt sind bzw. ge- mischt werden können. Ein Zusatzstoff stellt hierbei entweder einen duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff, ein Harz und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Zusatzstoff dar. Durch diese direkte Zuführung kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Faserstrang unmittelbar dem Raum zugeführt wird, in dem er mit einem Zusatzstoff gemischt und/oder beschichtet wird. Der Zusatzstoff liegt in diesem Bereich bevorzugt viskos und/oder flüssig vor. Es können vorteilhaft Bauraum, Montageaufwand und Kosten eingespart werden.Advantageously, the transfer area is provided to supply at least one fiber strand to a process space. In this case, the term "process chamber" is understood to mean the space of the multi-shaft extruder device in which the fiber strands and / or an additive are filled or can be mixed. An additive here is either a thermosetting or thermoplastic resin, a resin and / or another, the expert appears useful as additive. This direct supply can be advantageously achieved that the fiber strand is fed directly to the room in which he with a Additive mixed and / or coated. The additive is preferably viscous and / or liquid in this area. Advantageously, installation space, assembly costs and costs can be saved.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Faserstrangzuführungen in einer Umfangsrichtung nacheinander angeordnet sind. Dadurch kann die Anordnung der Faserstrangzuführungen besonders Platz sparend ausgeführt werden. Weiterhin kann die gesamte Länge des Mehrwellenextruders reduziert werden, da sich zum Beispiel im Vergleich zu einem sich in einer Längserstreckung eines Doppelextruders erstreckenden Zuführschlitz eine Reduzierung eines Zuführbereichs um den Faktor der angeordneten Faserstrangzuführung ergibt. Generell wäre jedoch auch die Anordnung der Faserstrangzuführungen entlang einer axialen Längserstreckung des Extrudergehäuses möglich.Furthermore, it is advantageous if the fiber strand feeds are arranged one after the other in a circumferential direction. As a result, the arrangement of the fiber strand feeders can be made particularly space-saving. Furthermore, the entire length of the multi-screw extruder can be reduced because, for example, compared to a feed slot extending in a longitudinal extent of a twin extruder, a reduction of a feed range results by the factor of the arranged fiber strand feed. In general, however, the arrangement of the fiber strand feeds along an axial longitudinal extension of the extruder housing would be possible.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Faserstrang- Zuführungen mit einem Abstand von zumindest ≥ 20° in der Umfangsrichtung an einem Extrudergehäuse angeordnet sind, wodurch die Faserstrangzuführungen konstruktiv einfach um den Umfang des Extrudergehäuses angeordnet werden können, da ein ausreichendes Platzangebot gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist das Platzangebot, wenn die Faserstrangzuführungen mit ei- nem Abstand von zumindest ≥ 30° in der Umfangsrichtung an einem Extrudergehäuse angeordnet sind.Furthermore, it may be advantageous if the fiber strand feeders are arranged at a distance of at least ≥ 20 ° in the circumferential direction of an extruder housing, whereby the fiber strand feeders can be arranged structurally simple around the circumference of the extruder housing, since sufficient space is available. The space available is particularly advantageous if the fiber strand feeders are nem distance of at least ≥ 30 ° in the circumferential direction are arranged on an extruder housing.
Ferner wird vorgeschlagen, dass mindestens drei zumindest in Umfangsrichtung angeordnete Förderelemente vorgesehen sind. Durch diese Anordnung können große Drehzahlen der Mehrwel- lenextrudervorrichtung erreicht werden, die konstruktiv einfach einen höheren Materialtransport und eine höhere Hitzetoleranz gegenüber einer Einzelschnecke gewährleisten. Unter einem Förderelement soll hier insbesondere ein Element mit einer Komprimierungs- und/oder Entspannungsfunktion mit Förderaufgabe verstanden werden. Vorteilhaft ist die Anordnung von mehr als fünf und besonders vorteilhaft die Anordnung von 12 Förderelementen, die so eine Ringanordnung, die einen mit- tigen Bereich einschließt, bilden können.It is also proposed that at least three conveying elements arranged at least in the circumferential direction are provided. By means of this arrangement, high rotational speeds of the multi-shaft extruder device can be achieved, which structurally ensure a higher material transport and a higher heat tolerance compared to a single screw. Under a conveyor element is to be understood in particular an element with a compression and / or relaxation function with conveying task. The arrangement of more than five and particularly advantageously the arrangement of 12 conveying elements, which can thus form a ring arrangement which encloses a central region, is advantageous.
Werden zumindest zwei in Umfangsrichtung angeordnete Förderelemente mit dem gleichen Drehsinn mit einem Motor drehbar angetrieben, kann vorteilhaft eine Förderrichtung festgelegt und aufrechterhalten werden.If at least two conveying elements arranged in the circumferential direction are rotatably driven with the same direction of rotation by a motor, a conveying direction can advantageously be defined and maintained.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kern, der von den in Umfangrichtung angeordneten Förderelementen eingeschlossen ist, angeordnet. Dadurch kann konstruktiv ein- fach eine gute Fixierung und Positionierung der Förderelemente erreicht werden. Weiterhin kann der Kern als Massivteil ausgebildet sein und/oder es können Kanäle zu einer Temperierung in den Kern eingebracht sein, die bei Bedarf die Mehr- wellenextrudervorrichtung kühlen. Ferner kann der Kern auch aus mehreren Bauteilen bestehen. Zudem wird vorgeschlagen, dass ein wenigstens ein Förderelement zumindest teilweise umschließendes Extrudergehäuse angeordnet ist, wobei das Extrudergehäuse in radialer Richtung zu dem Förderelement einen Führungsfreiraum zu einer Führung we- nigstens eines Faserstrangs aufweist. Durch die Anordnung dieses Bereichs kann eine definierte Führung des Faserstrangs erzielt werden. Hierbei stellt das Gehäuse bevorzugt einen Zylinder dar, welcher die Förderelemente radial komplett umschließt .In a further embodiment of the invention, a core which is enclosed by the conveying elements arranged in the circumferential direction is arranged. As a result, a good fixation and positioning of the conveying elements can be achieved structurally. Furthermore, the core can be formed as a solid part and / or channels can be introduced into the core for a temperature control, which cool the multi-shaft extruder device if necessary. Furthermore, the core can also consist of several components. In addition, it is proposed that an extruder housing is arranged at least partially surrounding at least one conveying element, wherein the extruder housing in the radial direction to the conveying element has a guide clearance for guiding at least one fiber strand. By arranging this area, a defined guidance of the fiber strand can be achieved. In this case, the housing preferably represents a cylinder which completely encloses the conveying elements radially.
Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass ein zwischen Kern und Förderelement angeordneter Füllspalt vorgesehen ist, wobei in den Füllspalt ein Zusatzstoff einbringbar ist. Dadurch kann konstruktiv einfach ein Raum zum Transport des Zusatzstoffs gebildet werden.A preferred development consists in that a filling gap arranged between core and conveying element is provided, wherein an additive can be introduced into the filling gap. As a result, structurally, a space for transporting the additive can be formed.
Es wird zudem vorgeschlagen, dass zumindest ein Förderelement durch eine Drehbewegung den Zusatzstoff in radialer Richtung zum Extrudergehäuse transportiert, wodurch konstruktiv ein- fach und Platz sparend ein Austransport des Zusatzstoffs aus dem Füllspalt in den Führungsfreiraum zur Beschichtung des Faserstrangs erreicht werden kann. Unter radialer Richtung soll hier die Richtung ausgehend von einem Mittelpunkt hin zu einem Außendurchmesser des Extrudergehäuses verstanden wer- den.It is also proposed that at least one conveying element transports the additive in the radial direction to the extruder housing by means of a rotational movement, whereby a removal of the additive from the filling gap into the guide space for coating the fiber strand can be achieved in a structurally simple and space-saving manner. The term "radial direction" is understood here to mean the direction starting from a center point to an outer diameter of the extruder housing.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Förderelement als Rückförderelement ausgebildet ist. Dadurch kann der Austransport des Zusatzstoffs aus dem Füllspalt in den Führungsfreiraum mit einem gleichen Antrieb erfolgen, wie dem, der die weiteren Förderelemente in einer axialen Förderrichtung antreibt. Unter Rückförderelementen sollen hier Förderelemente verstanden werden, die eine gegenläufige Steigung im Bezug auf die zum Beispiel im Förderbereich angeordneten Förderelemente aufweisen.Furthermore, it is advantageous if the conveying element is designed as a return conveyor element. As a result, the removal of the additive from the filling gap into the guide clearance can take place with the same drive as that which drives the further conveying elements in an axial conveying direction. Here, conveying elements are to be understood as conveying elements which have an opposite pitch with respect to the conveying elements arranged, for example, in the conveying area.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine Achse, entlang der ein Eingabebereich und ein Benetzungsbereich angeordnet sind, vorgesehen ist, wodurch eine einfache und kostengünstige Bauweise realisiert werden kann. Förderelemente dieser beiden Bereiche werden hierbei mit dem gleichen Antrieb betrieben.Furthermore, it is proposed that an axis along which an input area and a wetting area are arranged is provided, whereby a simple and inexpensive construction can be realized. Conveying elements of these two areas are operated here with the same drive.
Vorteilhafterweise ist eine Vorimprägniervorrichtung angeordnet, die dazu vorgesehen ist, Faserstränge vor einer Zuführung der Faserstränge in zumindest eine Faserstrangzuführein- heit zu imprägnieren. Dadurch kann konstruktiv einfach und kostengünstig eine effiziente Vorbeschichtung realisiert werden.Advantageously, a Vorimprägniervorrichtung is arranged, which is intended to impregnate fiber strands before feeding the fiber strands in at least one Faserstrangzuführein- unit. As a result, structurally simple and inexpensive an efficient pre-coating can be realized.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Mehrwellenextrudervor- richtung einen verbreiterten Extrudergehäuseabschnitt aufweist, der einen verbreiterten Radialabstand zum Extrudergehäuse zwischen zumindest einem Förderelementaußendurchmesser und einer Innenwand eines Extrudergehäuses gegenüber einem weiteren Extrudergehäuseabschnitt aufweist. Durch diesen ver- breiterten Bereich kann eine optimale Beschichtung der Faserstränge bei gleichzeitig intakt bleibenden Fasersträngen erreicht werden.Furthermore, it is advantageous if the multi-shaft extruder device has a widened extruder housing section, which has a widened radial distance to the extruder housing between at least one conveying element outer diameter and an inner wall of an extruder housing with respect to a further extruder housing section. Through this widened area, an optimal coating of the fiber strands can be achieved with simultaneously remaining intact fiber strands.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der verbreiterte Extruderge- häuseabschnitt im Bereich der Faserzuführeinheit angeordnet ist. Dadurch können selbst Faserstränge, die übereinander eingezogen werden, effizient und vollständig beschichtet werden.It is also proposed that the widened extruder housing section is arranged in the region of the fiber feed unit. This allows even fiber strands, one above the other be retracted, efficiently and completely coated.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge- schlagen, dass sich der verbreiterte Extrudergehäuseabschnitt nach der Faserstrangzuführeinheit um eine Strecke, die 3- bis 6-mal einem Förderelementaußendurchmesser entspricht, in einer axialen Förderrichtung erstreckt. Somit kann auch eine zuletzt zugeführte Faser über einen ausreichend langen Be- reich beschichtet werden.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the widened extruder housing section after the fiber strand feed unit extends in an axial conveying direction by a distance which corresponds to 3 to 6 times a delivery element outer diameter. Thus, a last supplied fiber can be coated over a sufficiently long range.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn eine Radialab- standsreduzierung vorgesehen ist, die gestuft oder konisch ausgeführt ist. Ist diese zwischen dem Extrudergehäuse und einem darin angeordneten Förderelement ausgeführt, kann ein schonender Übergang zwischen zwei Extrudergehäuseabschnitten erreicht werden, den die Faserstränge beschädigungsfrei passieren können. Unter einer Radialabstandsreduzierung soll hierbei bei einem zylindrisch ausgeführten Extrudergehäuse eine Verengung des Durchmessers verstanden werden.Furthermore, it may be advantageous if a radial distance reduction is provided which is stepped or conical. If this is carried out between the extruder housing and a conveying element arranged therein, a gentle transition between two extruder housing sections can be achieved, through which the fiber strands can pass without damage. In this case, a radial distance reduction is to be understood to mean a narrowing of the diameter in the case of a cylindrical extruder housing.
Eine konstruktiv einfache Zerteilung der Faserstränge kann vorteilhaft erreicht werden, wenn zumindest ein in einem Austrag- und Förderbereich angeordnetes Förderelement vorgesehen ist, das die Faserstränge zumindest in vorbestimmte Längen zerteilt. Dadurch kann die Ausgestaltung einer speziell für einen Unterteilprozess geformten Geometrie, beispielsweise in der Form einer scharfen Schneidkante, die an einer Innenwand des Extrudergehäuses angeordnet ist, Kosten sparend vermieden werden. Zudem wird vorgeschlagen, dass eine Beschickungseinheit vorgesehen ist, die vorimprägnierte Schnittfasern vor einer Zuführung eines Faserstrangs in die Faserstrangzuführeinheit auf zumindest einen Faserstrang aufbringt, und ferner, dass die vorimprägnierten Schnittfasern mit dem Faserstrang in die Faserstrangzuführeinheit einbringbar sind. Ein durch die Förderelemente aufgebauter Zug, der auf die Faserstränge wirkt, kann so konstruktiv einfach, Platz und Bauteile sparend für einen erleichterten Transport der Schnittfasern in die Mehr- wellenextrudervorrichtung genutzt werden.A structurally simple division of the fiber strands can advantageously be achieved if at least one conveying element arranged in a discharge and conveying region is provided which divides the fiber strands at least into predetermined lengths. As a result, the configuration of a geometry specially shaped for a base process, for example in the form of a sharp cutting edge, which is arranged on an inner wall of the extruder housing, can be avoided in a cost-saving manner. In addition, it is proposed that a feed unit is provided which applies preimpregnated cut fibers to at least one fiber strand prior to feeding a fiber strand into the fiber strand feed unit, and also that the preimpregnated cut fibers with the fiber strand can be introduced into the fiber strand feed unit. A train constructed by the conveying elements, which acts on the fiber strands, can thus be used in a structurally simple manner, saving space and components, for easier transport of the cut fibers into the multi-shaft extruder device.
Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass zumindest eine Förderelementeinheit vorgesehen ist, durch die zumindest zwei Förderelemente zu einer funktionellen Einheit zusammen- fassbar sind. Dadurch können die Förderelemente in Gruppen zusammengefasst werden, die unterschiedliche Funktionen im gleichen Querschnittsbereich ausführen können. Weiterhin kann jeder Gruppe eine Faserstrangzuführung zugeordnet sein, wobei auch hier beispielsweise die Drehzahlen und/oder Temperatur- toleranzen der Förderelementeinheit auf den zugeführten Faserstrang abgestimmt werden kann. Dadurch kein ein Einsatzspektrum der Mehrwellenextrudervorrichtung erweitert werden.A preferred development consists in that at least one conveyor element unit is provided by which at least two conveyor elements can be combined to form a functional unit. As a result, the conveying elements can be combined into groups that can perform different functions in the same cross-sectional area. Furthermore, each group can be assigned a fiber strand feed, wherein, for example, the rotational speeds and / or temperature tolerances of the conveyor element unit can be matched to the supplied fiber strand. As a result, no range of use of the multi-shaft extruder device can be extended.
Es wird zudem vorgeschlagen, dass zumindest eine Förderele- mentposition angeordnet ist, die dazu vorgesehen ist, als förderelementlose Leerpositionen ausgeführt zu sein. Durch diese Ausgestaltung wird das Einsatzspektrum weiter erhöht. Die Leerpositionen können beispielsweise von weiteren Funktionsteilen, wie Kühlelementen, Trennfüllstücken und/oder von anderen, dem Fachmann als zweckdienlich erscheinenden Funktionsteilen, ausgefüllt sein. Des Weiteren geht die Erfindung von einem Verfahren zum Betreiben einer Mehrwellenextrudervorrichtung mit einer Fa- serstrangzuführeinheit aus.It is also proposed that at least one conveying element position is arranged, which is intended to be embodied as conveyor elementless empty positions. This embodiment further increases the range of use. The empty positions can be filled, for example, by further functional parts, such as cooling elements, separating filling pieces and / or other functional parts which appear to be suitable for the person skilled in the art. Furthermore, the invention proceeds from a method for operating a multi-shaft extruder device with a fiber strand feed unit.
Es wird vorgeschlagen, dass an zumindest zwei Stellen eines Extrudergehäuses Faserstränge in einen Verfahrensraum zugeführt werden. Dadurch kann konstruktiv einfach eine effektive Zuführstrecke eines Faserstrangs in den Mehrwellenextruder verkürzt werden.It is proposed that fiber strands are fed into a process space at at least two points of an extruder housing. As a result, an effective feed section of a fiber strand into the multi-shaft extruder can be shortened in terms of design.
Vorteilhafterweise werden die Faserstränge in einem Führungsfreiraum eines wenigstens ein Förderelement zumindest teilweise umschließenden Extrudergehäuses, der sich in radialer Richtung zu dem Förderelement erstreckt, geführt.Advantageously, the fiber strands are guided in a guide free space of an extruder housing which at least partially encloses at least one conveying element and which extends in the radial direction to the conveying element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Zugabestoff in einen zwischen einem Kern und zumindest einem Förderelement angeordneten Füllspalt eingebracht wird.Furthermore, it is advantageous if an additive is introduced into a filling gap arranged between a core and at least one conveying element.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Faserstränge in zumindest einem Förderelement eines Austrag- und Förderbereichs in vorbestimmte Längen zerteilt.In a further embodiment of the invention, the fiber strands are divided into predetermined lengths in at least one conveying element of a discharge and conveying region.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.The person skilled in the art expediently also individually consider and summarize to meaningful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mehrwellenextruder,1 shows a longitudinal section through a multi-screw extruder according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt II-II aus Figur 1,2 shows a cross section II-II of Figure 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs des Mehrwellenextruders gemäß Fig. 1,3 is a schematic representation of a portion of the multi-screw extruder of FIG. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Mehrwellenextruder mit 12 Förderelementen,4 shows a cross section through a further multi-screw extruder according to the invention with 12 conveying elements,
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Förderelement,5 shows a cross section through a conveying element,
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen alternativen erfindungsgemäßen Mehrwellenextruder mit 4 Faserstrangzuführungen,6 shows a cross section through an alternative multi-shaft extruder according to the invention with 4 fiber strand feeders,
Fig. 7 einen Querschnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Mehrwellenextruder mit Leerpositionen,7 shows a cross section through another inventive multi-screw extruder with empty positions,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer VorimprägnierVorrichtung,8 is a schematic representation of a pre-impregnation device,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs eines weiteren Mehrwellenextruders mit einer konisch ausgeführten Radialabstandsredu- zierung,9 is a schematic representation of a portion of another multi-screw extruder with a conically executed Radialabstandsredu- ornamentation,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs eines weiteren Mehrwellenextruders mit einer Endlosfaserstrangzuführung und Fig. 11 eine Detaildarstellung der Faserstrangzuführ- einheit aus Figur 10 in einer Draufsicht.10 is a schematic representation of a portion of a further multi-screw extruder with an endless fiber strand feed and 11 is a detailed view of the Faserstrangzuführ- unit of Figure 10 in a plan view.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In Figur 1 ist ein Mehrwellenextruder 10a in der Ausgestaltung eines Doppelwellenextruders gezeigt. Der Doppelwellenextruder weist ein Extrudergehäuse 12a auf, das zwei För- derstrecken 44, 46 mit jeweils mehreren sich entlang einerFIG. 1 shows a multi-shaft extruder 10a in the design of a twin-screw extruder. The twin-screw extruder has an extruder housing 12a, which has two conveying paths 44, 46, each with several along one
Achse 18 des Extrudergehäuses 12a hintereinander erstreckenden Förderelementen 14a, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 218, bzw. 16a, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 220 und/oder weiteren Förderelementen zum Aufschmelzen, Mischen, Scheren, Schneiden und/oder Umleiten von Fördermaterialien, wie beispielsweise einem Knetblock 58, 66, umschließt. Die Förderelemente 14a, 16a, 48, 50, 52, 54 ,56, 62, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 218, 220 der Förderstrecken 44, 46 sind paarweise kämmend angeordnet, so dass beispielsweise die vertikal übereinander liegen- den Förderelemente 14a und 16a miteinander kämmen und mit einem gleichen Drehsinn 60a von einem nicht dargestellten Motor, der ein Reduzier- und/oder Verzweigungsgetriebe hat, mit einem spezifischen Maschinendrehmoment von mindestens 20 Nm/cm3, bevorzugt 40 Nm/cm3 und besonders bevorzugt von 60 Nm/cm3 betrieben werden (siehe Figur 2) . Die Förderelemente 14a und 16a sind bevorzugt dicht kämmend ausgeführt, wobei der Abstand zwischen einem Schneckenkamm und einem Schneckengrund größer und/oder gleich 4 mm ist. Entlang der Achse 18 umfassen die Förderstrecken 44, 46 zumindest einen Eingabebereich 20a, einen Benetzungsbereich 22a und einen Austrag- und Förderbereich 24a.Axis 18 of the extruder housing 12a successively extending conveyor elements 14a, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 218, or 16a, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 220 and / or further conveying elements for melting, mixing Shearing, cutting and / or diverting conveying materials, such as a kneading block 58, 66, encloses. The conveying elements 14a, 16a, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 64, 68, 98, 100, 106, 112, 218, 220 of the conveyor sections 44, 46 are arranged in pairs, so that, for example, lie vertically one above the other - Combining the conveying elements 14a and 16a with each other and with a same direction of rotation 60a of an unillustrated motor, which has a reduction and / or branching gear, with a specific engine torque of at least 20 Nm / cm 3 , preferably 40 Nm / cm 3 and especially preferably be operated from 60 Nm / cm 3 (see Figure 2). The conveying elements 14a and 16a are preferably designed to be tightly combing, the distance between a screw comb and a screw base being greater than and / or equal to 4 mm. Along the axis 18, the conveying paths 44, 46 comprise at least one input area 20a, a wetting area 22a and a discharge and conveying area 24a.
Am Eingabebereich 20a ist eine Zusatzstoffzuführeinheit 26a angeordnet, über die ein Zusatzstoff 28a, wie etwa ein Kunststoff, den Förderelementen 48, 68 des Eingabebereichs 20a zugeführt wird. Der Zusatzstoff 28a wird mittels der Förderelemente 48, 68 der Förderstrecken 44, 46 in Richtung einer axi- alen Förderrichtung 74a zu Förderelementen 62, 64 transportiert. Diese dienen zu einem Druckaufbau in der axialen Förderrichtung 74a und gewährleisten einen Übergang in Knetblöcke 58, 66, wo der Zusatzstoff 28a aufgeschmolzen wird. In einem viskosen Zustand wird nun der Zusatzstoff 28a entlang der Achse 18 in einen Bereich transportiert, in dem je Förderstrecke 44, 46 ein Rückförderelement 70a, 72 angeordnet ist. Die Rückförderelemente 70a, 72 leiten den Zusatzstoff 28a in der axialen Förderrichtung 74a in einen Verfahrensraum 76 einer Förderzone 30a, die einen viskosen Arbeitsbereich 78 und den Beginn des Benetzungsbereichs 22a darstellt.Arranged on the input area 20a is an additive supply unit 26a via which an additive 28a, such as a plastic, is supplied to the conveying elements 48, 68 of the input area 20a. The additive 28a is transported by means of the conveying elements 48, 68 of the conveying sections 44, 46 in the direction of an axial conveying direction 74a to conveying elements 62, 64. These serve to build up pressure in the axial conveying direction 74a and ensure a transition into kneading blocks 58, 66, where the additive 28a is melted. In a viscous state, the additive 28a is now transported along the axis 18 into an area in which a return conveyor element 70a, 72 is arranged per conveying path 44, 46. The return elements 70a, 72 guide the additive 28a in the axial conveying direction 74a into a process space 76 of a conveying zone 30a, which constitutes a viscous working area 78 and the beginning of the wetting area 22a.
In diesen viskosen Arbeitsbereich 78 erfolgt über eine Faser- strangzuführeinheit 32a die Zuführung eines Faserstrangs 34a, wobei unter einem Faserstrang entweder eine Einzelfaser, wie eine Kurzglasfaser und/oder eine Endlosfaser, wie ein Roving, verstanden werden kann. Dargestellt ist hierbei ein Seitendo- sieraggregat mit zwei Schneckenelementen zu einer Zuführung von Schnittfasern. Generell wäre hier auch eine Zuführung von Endlosfasersträngen mittels eines Zuführgatters möglich. Die Faserstrangzuführeinheit 32a weist eine Faserstrangzugabeöffnung 80a auf, die eine Längserstreckung von ca. 1,5-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 hat. Hierbei bezieht sich der Förderelementaußendurchmesser 82 jeweils auf ein in dem jeweiligen Bereich angeordnetes Förderelement und in dem Fall der Faserstrangzugabeöffnung 80a auf die Förder- elemente 14a und 16a.In this viscous working area 78 via a Faserstrangzuführeinheit 32a, the supply of a fiber strand 34a, wherein a fiber strand either a single fiber, such as a short glass fiber and / or an endless fiber, such as a roving, can be understood. Shown here is a Seitendo- sieraggregat with two screw elements to a supply of chopped fibers. In general, a supply of endless fiber strands by means of a Zuführgatters would be possible here. The fiber strand feed unit 32a has a fiber strand feed opening 80a which has a longitudinal extent of about 1.5 times that of the fiber strand feed opening 80a Length of Förderelementaußendurchmessers 82 has. In this case, the delivery element outer diameter 82 refers in each case to a delivery element arranged in the respective region and, in the case of the fiber strand addition opening 80a, to the delivery elements 14a and 16a.
Im Bereich 84 der Faserstrangzugabeöffnung 80a ist ein Radialabstand 86 zwischen einem Förderelementaußendurchmesser 82 eines Förderelements 14a, 16b der Förderzone 30a und einer Innenwand 88 des Extrudergehäuses 12a gegenüber wenigstens einem anderen Bereich 90 vergrößert (siehe Figur 2 und 3). Im Verfahrensraum 76 der Förderzone 30a werden der Faserstrang 34a und der Zusatzstoff 28a zu einem Faserstrang-Zusatzstoffgemisch 92 vermischt, das zu 30 % bis 80 %, bevorzugt zu 50 % den Verfahrensraum 76 ausfüllt. Ein verbleibender Raum wird zu 70 % bis 20 %, bevorzugt zu 50 %, mit einem Gasvolumen 94 befüllt, das bei der Faserstrangzuführung mit eingeschleppt wird und bevorzugt aus Luft besteht. In Figur 2 sind das Faserstrang-Zusatzstoffgemisch 92 und das Gasvolumen 94 schematisch für einen Teilausschnitt des Verfahrensraums 76 gezeigt. Ein Volumenverhältnis von Faserstrang-Zusatzstoffgemisch 92 zu Gasvolumen 94 wird mittels einer Einheit 96 eingestellt, die entweder die Menge der zugeführten Faserstränge 34a und/oder die Menge des zugeführten Zusatzstoffs 28a einstellt.In the region 84 of the fiber strand addition opening 80a, a radial distance 86 between a delivery element outer diameter 82 of a delivery element 14a, 16b of the delivery zone 30a and an inner wall 88 of the extruder housing 12a is increased relative to at least one other region 90 (see FIGS. 2 and 3). In the process chamber 76 of the conveying zone 30a, the fiber strand 34a and the additive 28a are mixed to form a fiber strand additive mixture 92 which fills the process space 76 by 30% to 80%, preferably by 50%. A remaining space is filled to 70% to 20%, preferably to 50%, with a gas volume 94, which is entrained in the fiber strand feed and preferably consists of air. In FIG. 2, the fiber-strand additive mixture 92 and the gas volume 94 are shown schematically for a partial section of the process chamber 76. A volume ratio of fiber strand additive mixture 92 to gas volume 94 is adjusted by means of a unit 96 which adjusts either the amount of fiber strands 34a supplied and / or the amount of additive 28a supplied.
In Richtung der axialen Förderrichtung 74a schließt sich an die Förderzone 30a eine erste Verdichtungszone 36 mit zwei vertikal angeordneten zweigängigen Förderelementen 50 und 98 an, die eine Längserstreckung von ca. 0,5-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 aufweisen und eine Kompri- mierungsfunktion haben. Mittels der ersten Verdichtungszone 36 wird das Gasvolumen 94 über eine Querschnittsreduzierung durch eine kleine gewählte Schneckensteigung und damit eine Druckerhöhung aus dem Verfahrensraum 76 ausgepresst und das Gasvolumen 94 wird somit um zumindest ein Viertel seines Volumens reduziert. Bevorzugt wird das Gasvolumen 94 um die Hälfte und besonders bevorzugt um sein gesamtes Volumens reduziert. Alternativ kann die Gasvolumenreduzierung auch über eine Änderung einer Steigung eines Schneckengangs reduziert werden.In the direction of the axial conveying direction 74a, the conveying zone 30a is adjoined by a first compression zone 36 with two vertically arranged double-flighted conveying elements 50 and 98, which have a longitudinal extent of approximately 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82 and have a compression. have a mierungsfunktion. By means of the first compression zone 36, the gas volume 94 is squeezed out via a cross-sectional reduction by a small selected screw pitch and thus an increase in pressure from the process chamber 76 and the gas volume 94 is thus reduced by at least a quarter of its volume. Preferably, the gas volume 94 is reduced by half, and more preferably by its entire volume. Alternatively, the gas volume reduction can also be reduced by changing a pitch of a worm gear.
In axialer Förderrichtung 74a schließt sich an die erste Verdichtungszone 36 eine Entgasungszone 38 mit zwei vertikal angeordneten zweigängigen Förderelementen 52 und 100 an, die eine Längserstreckung von ca. 2-mal der Länge des Förderele- mentaußendurchmessers 82 aufweisen und die gegenüber den Förderelementen 50 und 98 eine höhere Steigung der Schneckengänge aufweisen und somit eine Entspannungsfunktion haben. An dieser Entgasungszone 38 ist eine Gehäuseentgasungsöffnung 102 angeordnet, über die eine Vakuumquelle 104 an das Extrudergehäuse 12a zum Aufbau und/oder zu einer Aufrechterhaltung eines Vakuums zur Reduzierung der Gasmoleküle im Verfahrensraum 76 angelegt werden kann. Es wäre auch nur die Anlegung eines atmosphärischen Drucks zur Entgasung möglich.In the axial conveying direction 74a, the first compression zone 36 is adjoined by a degassing zone 38 having two vertically arranged double-flighted conveying elements 52 and 100, which have a longitudinal extent of approximately 2 times the length of the conveying element outer diameter 82 and those facing the conveying elements 50 and 98 have a higher pitch of the flights and thus have a relaxation function. At this degassing zone 38, a housing degassing opening 102 is arranged, via which a vacuum source 104 can be applied to the extruder housing 12a for the construction and / or maintenance of a vacuum for reducing the gas molecules in the process chamber 76. It would also be possible only to apply an atmospheric pressure for degassing.
Zu einem vollständigen Auspressen des Gasvolumens 94 ist in Richtung der axialen Förderrichtung 74a eine weitere Verdichtungszone 40 mit zwei vertikal angeordneten eingängigen Förderelementen 54 und 106 angeordnet, die eine Längserstreckung von ca. 0,5-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 aufweisen, eine Komprimierungsfunktion aufweisen und fer- ner einen Einfluss auf die Faserlänge haben. Auch hier wird das Auspressen des Gasvolumens 94 durch eine sehr starke Querschnittsreduzierung erreicht .For a complete squeezing out of the gas volume 94, in the direction of the axial conveying direction 74a, a further compression zone 40 having two vertically arranged single-start conveying elements 54 and 106, which have a longitudinal extent of approximately 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82, has a compression function and fer- have an influence on the fiber length. Again, the squeezing of the gas volume 94 is achieved by a very strong cross-section reduction.
In axialer Förderrichtung 74a schließt sich an die weitereIn the axial conveying direction 74a connects to the other
Verdichtungszone 40 eine weitere Entgasungszone 222 mit zwei vertikal angeordneten zweigängigen Förderelementen 218 und 220 an, die eine Längserstreckung von ca. 2-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 aufweisen und die gegenüber den Förderelementen 54 und 106 eine höhere Steigung derCompression zone 40, a further degassing zone 222 with two vertically arranged double-flighted conveying elements 218 and 220, which have a longitudinal extent of about 2 times the length of Förderelementaußendurchmessers 82 and opposite the conveyor elements 54 and 106, a higher pitch of
Schneckengänge aufweisen und somit eine Entspannungsfunktion haben. An dieser weiteren Entgasungszone 222 ist eine Gehäuseentgasungsöffnung 224 angeordnet, über die die Vakuumquelle 104 an das Extrudergehäuse 12a angelegt werden kannHave worm threads and thus have a relaxation function. At this further degassing zone 222, a housing degassing opening 224 is arranged, via which the vacuum source 104 can be applied to the extruder housing 12a
In Richtung der axialen Förderrichtung 74a nach der weiteren Verdichtungszone 40 ist eine Homogenisierungszone 42, die 0,5-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 entspricht, angeordnet. Die Homogenisierungszone 42 kann maximal einer Länge von 3-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 entsprechen. In Förderelementbereichen 108, 110 der Homogenisierungszone 42, die vertikal übereinander angeordnet sind, sind Durchgangsbereiche 114, 116 ausgeformt, die einen Stoffaustausch zwischen zumindest zwei Vorrichtungsbe- reichen 118, 120 ermöglichen. Hierbei weisen die Förderelementbereiche 108, 110 in den Durchgangsbereichen 114, 116 einen Abstand zwischen Schneckenkamm und Schneckengrund auf, der größer und/oder gleich 4 mm ist. Durch den Stoffaustausch wird eine gleichmäßige Benetzung des Faserstrangs 34a durch den Zusatzstoff 28a ermöglicht. An die Homogenisierungszone 42, die auch das Ende des Benet- zungsbereichs 22a darstellt, schließt sich in axialer Förderrichtung 74a der Austrag- und Förderbereich 24a an, in den sich Förderelemente 56, 112 erstrecken. Der Austrag- und Förderbereich 24a kann sich aber noch bis zu einer Länge von maximal 6-mal der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 erstrecken.In the direction of the axial conveying direction 74a after the further compression zone 40, a homogenization zone 42, which corresponds to 0.5 times the length of the conveying element outer diameter 82, is arranged. The homogenization zone 42 may correspond to a maximum length of 3 times the length of the conveyor element outer diameter 82. In conveying element regions 108, 110 of the homogenizing zone 42, which are arranged vertically one above the other, passage regions 114, 116 are formed which enable a mass transfer between at least two device regions 118, 120. In this case, the conveying element regions 108, 110 in the passage regions 114, 116 have a spacing between the screw crest and the screw root which is greater than and / or equal to 4 mm. The mass transfer enables a uniform wetting of the fiber strand 34a by the additive 28a. The homogenization zone 42, which also represents the end of the wetting area 22a, is adjoined in the axial conveying direction 74a by the discharge and delivery area 24a into which delivery elements 56, 112 extend. However, the discharge and delivery area 24a can still extend to a maximum length of 6 times the length of the conveyor element outer diameter 82.
Entlang einer Längserstreckung des Mehrwellenextruders in a- xialer Richtung 74a ist auch die Anordnung von mehreren Fa- serstrangzuführeinheiten 32a, zur Zuführung verschiedener Faserstrangtypen, wie duktilen, zähen und/oder spröden Fasersträngen 34a, möglich. Hierbei kann die Anordnung der Faser- strangzuführeinheiten 32a gezielt auf den Typ des Faser- Strangs 34a abgestimmt werden. Erfolgt eine Zuführung von spröden Schnittfasern, kann ein Seitendosieraggregat, wie in Figur 1 gezeigt, zum Einsatz kommen. Werden duktile Schnittfasern zugeführt, kann ein Seitendosieraggregat im Bereich der Knetblöcke 58, 66 erfolgen, da die duktilen Faserstränge 34a der Belastung des Knetblocks 58, 66 standhalten können und/oder so gleich effizient imprägniert werden können. Ferner kann über ein Seitendosieraggregat die Zuführung von duktilen Fasersträngen 34a als Schnittfasern im Bereich der Knetblöcke 58, 66 erfolgen und in axialer Förderrichtung da- nach die Zuführung eines spröden Faserstrangs 34g in der Form eines Endlosstrangs über eine Faserstrangzuführeinheit 32g mit einem Gatter 190 (siehe Figur 10) .Along a longitudinal extension of the multi-shaft extruder in the axial direction 74a, it is also possible to arrange several fiber strand feed units 32a for feeding different fiber strand types, such as ductile, tough and / or brittle fiber strands 34a. In this case, the arrangement of the fiber strand feed units 32a can be tailored to the type of the fiber strand 34a. If a supply of brittle chopped fibers, a Seitendoosagaggregat, as shown in Figure 1, are used. If ductile cut fibers are fed, a side-dosing unit can take place in the area of the kneading blocks 58, 66, since the ductile fiber strands 34a can withstand the loading of the kneading block 58, 66 and / or can be impregnated with equal efficiency. Furthermore, the supply of ductile fiber strands 34a as cut fibers in the kneading blocks 58, 66 can take place via a side metering unit, and then in the axial conveying direction the supply of a brittle fiber strand 34g in the form of a continuous strand via a fiber strand feed unit 32g to a gate 190 (see FIG 10).
Figur 4 zeigt einen alternativen Mehrwellenextruder 10b in einem Querschnitt in der Form eines Ringextruders 122 mit 12 in Umfangsrichtung 124 verteilt angeordneten Förderelementen 14b, 16b, 126, von denen der Übersichtlichkeit halber nur drei mit Bezugszeichen versehen wurden. Die in einem geschlossenen Teilkreis angeordneten Förderelemente 14b, 16b, 126 sind von einem Extrudergehäuse 12b umschlossen und weisen alle den gleichen Drehsinn 60b auf. Bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen wird auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3 verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3. Am Extrudergehäuse 12b ist eine Faserstrangzuführeinheit 32b mit zwei Faserstrangzuführungen 128, 130 in einer Um- fangsrichtung 124 nacheinander, in einem Winkelabstand von 180° angeordnet. Die Faserstrangzuführungen 128, 130 sind auf der gleichen axialen Höhe des Extrudergehäuses 12b angeord- net, es wäre jedoch auch eine axial versetzte Anordnung möglich. Jede Faserstrangzuführung 128, 130 weist eine Faserstrangzugabeöffnung 80b und einen Übergabebereich 132, 134 auf, in dem durch die Faserstrangzuführungen 128, 130 zugeführte Faserstränge 34b einem äußeren Verfahrensraum 136 zu- geführt werden.FIG. 4 shows an alternative multi-shaft extruder 10b in a cross-section in the form of a ring extruder 122 with 12 conveying elements arranged distributed in the circumferential direction 124 14b, 16b, 126, of which only three have been provided with reference numerals for the sake of clarity. The conveying elements 14b, 16b, 126 arranged in a closed pitch circle are enclosed by an extruder housing 12b and all have the same direction of rotation 60b. With regard to features and functions that remain the same, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3. A fiber strand feed unit 32b with two fiber strand feeds 128, 130 is arranged in a circumferential direction 124 one after the other at an angular distance of 180 °. The fiber strand feeders 128, 130 are arranged at the same axial height of the extruder housing 12b, but an axially staggered arrangement would also be possible. Each fiber strand feed 128, 130 has a fiber strand feed opening 80b and a transfer region 132, 134, in which fiber strands 34b fed through the fiber strand feeders 128, 130 are fed to an outer process space 136.
Der Verfahrensraum 136 stellt einen Führungsfreiraum 138 zur Führung zumindest eines Faserstrangs 34b dar, wobei der Führungsfreiraum 138 in einer radialer Richtung 140 zwischen den Förderelementen 14b, 16b, 126 und dem Extrudergehäuse 12b gebildet wird.The process space 136 constitutes a guide clearance 138 for guiding at least one fiber strand 34b, wherein the guide clearance 138 is formed in a radial direction 140 between the conveying elements 14b, 16b, 126 and the extruder housing 12b.
Die Förderelemente 14b, 16b, 126 schließen einen Kern 142b ein und in radialer Richtung 140 zwischen dem Kern 142b und den Förderelementen 14b, 16b, 126 ist ein Füllspalt 144 angeordnet, der einen inneren Verfahrensraum 146 bildet. In die- sen Füllspalt 144 wird über die Zusatzstoffzuführeinheit 26b ein Zusatzstoff 28b, wie beispielsweise ein Kunststoff, eingebracht. Der Kern 142b kann zu einer Temperierung des Systems zumindest einen Kühlkanal 210 aufweisen, der sich zumin- dest bereichsweise in axialer Richtung 74b erstreckt.The conveying elements 14b, 16b, 126 include a core 142b and in the radial direction 140 between the core 142b and the conveying elements 14b, 16b, 126, a filling gap 144 is arranged, which forms an inner process space 146. In the- Sen Füllspalt 144 is introduced via the Zusatzstoffzuführeinheit 26b an additive 28b, such as a plastic. The core 142b may have at least one cooling channel 210 for temperature control of the system, which extends at least partially in the axial direction 74b.
In Figur 6 ist ein alternativer Mehrwellenextruder 10c als Ringextruder 158 mit einer Faserstrangzuführeinheit 32c mit vier in einem Winkelabstand von 90° über den Umfang des Extrudergehäuses 12c verteilten Faserstrangzuführungen 160, 162, 164, 166 mit jeweils einer Faserstrangzugabeöffnung 80c gezeigt. Bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen wird auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 5 verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung be- schränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 5. An zumindest einer Faserstrangzuführung 160, 162, 164, 166 ist eine Beschickungseinheit 168 angeordnet, die vorbeschichtete Schnittfasern 170 vor einer Zuführung eines Faserstrangs 34c in die Faserstrangzuführung 160 des Faserstrangs 34c aufbringt. Die Schnittfasern 170 werden mit dem Faserstrang 34c in die Faserstrangzuführung 160 eingebracht.FIG. 6 shows an alternative multi-shaft extruder 10c as a ring extruder 158 with a fiber strand feed unit 32c with four fiber strand feeders 160, 162, 164, 166 distributed at an angular distance of 90 ° around the circumference of the extruder housing 12c, each having a fiber strand feed opening 80c. With regard to features and functions that remain the same, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 5. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 5. A feed unit 168 is arranged on at least one fiber strand feed 160, 162, 164, 166, the precoated cut fibers 170 before feeding a fiber strand 34c into the feed line Fiber strand feed 160 of the fiber strand 34c applies. The cut fibers 170 are introduced into the fiber strand feed 160 with the fiber strand 34c.
In Figur 7 ist ein weitere Mehrwellenextruder 10d als Ring- extruder 172 gezeigt. Bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen wird auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 6 verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 6. Im Extrudergehäuse 12d sind radial um einen Kern 142d 12 Förderelementpositionen 174 angeordnet, von denen zehn mit Förder- elementen 14d, 16d ausgefüllt sind und zwei als förderele- mentlose Leerpositionen 176, 178 ausgeführt sind. Es kann aber auch jede beliebige Anzahl, Kombination und/oder Abfolge von förderelementtragenden und förderelementlosen Förderele- mentpositionen 174 vorgesehen sein. Die Leerpositionen 176,FIG. 7 shows a further multi-screw extruder 10d as a ring extruder 172. With regard to features and functions that remain the same, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 6. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 6. In the extruder housing 12d, conveying element positions 174 are arranged radially around a core 142d, of which ten are arranged with conveying elements. elements 14d, 16d are filled and two empty as conveying element empty positions 176, 178 are executed. However, any number, combination and / or sequence of conveyor element-carrying and conveyor element-free conveyor element positions 174 can also be provided. The empty positions 176,
178 erstrecken sich zumindest vom Bereich der Faserzuführeinheit 32d und bevorzugt vom Eingabebereich 20 bis hin zum Austrag- und Förderbereich 24 und sind mit Trennfüllstücken befüllt. Durch die Anordnung der Trennfüllstücke ab dem Einga- bebereich 20 kann eine Eingabe von verschiedenen Zusatzstoffen 28 erfolgen, die durch die Trennfüllstücke getrennt voneinander transportiert werden können. Werden die Trennfüllstücke erst in axialer Förderrichtung 74 nach der Faserstrangzugabeeinheit 32d angeordnet, wird der Strom des aufge- schmolzenen Zusatzstoffs 28 anteilmäßig in Bereiche geleitet, die durch die Trennfüllstücke gebildet werden. Zumindest zwei Förderelemente 14d, 16d können als funktionelle Einheit bzw. als Förderelementeinheit 180 zusammengefasst werden.178 extend at least from the area of the fiber feed unit 32d and preferably from the input area 20 to the discharge and conveying area 24 and are filled with separating filling pieces. As a result of the arrangement of the separating filling pieces from the input region 20, an input of various additives 28 can be made, which can be transported separately from one another by the separating filler pieces. If the separating filling pieces are arranged only in the axial conveying direction 74 after the fiber strand adding unit 32d, the flow of the molten additive 28 is proportionally directed into regions which are formed by the separating filler pieces. At least two conveying elements 14d, 16d can be combined as a functional unit or as a conveying element unit 180.
Ferner können ein Faserstrang 34d und der Zusatzstoff 28 durch die Anordnung von Trennfüllstücken in den Leerpositionen 176, 178 in Umfangsrichtung 124 in voneinander getrennten Förderelementeinheiten 180 transportiert werden.Further, a fiber strand 34d and the additive 28 can be transported in spaced-apart conveyor element units 180 by the arrangement of separation filler pieces in the empty positions 176, 178 in the circumferential direction 124.
In Figur 8 ist eine Vorimprägniervorrichtung 182 mit einerFIG. 8 shows a preimpregnation device 182 with a
Beschichtungseinheit 184 zur Vorimprägnierung zumindest eines Faserstrangs 34e mittels einer Zusatzstoffzuführeinheit 26e mit einem Zusatzstoff 28e und einer Zuführeinheit 186, die den Faserstrang 34e einer • Faserstrangzuführeinheit 32e einer nicht näher dargestellten Extrudervorrichtung zuführt, gezeigt. Hierbei erfolgt die Beschichtung vor einer Zuführung des Faserstrangs 34e in die Extrudervorrichtung. Der Zusatzstoff 28e, bevorzugt ein Kunststoff, wird als Film mittels zumindest einer Aufbringvorrichtung in der Form einer Düse 188 auf den Faserstrang 34e aufgebracht. Zu einer Verbesse- rung der Beschichtung ist an der Beschichtungseinheit 184 zumindest eine Bewegungsvorrichtung in der Form eines Gatters 190 angeordnet, über das der Faserstrang 34e vor einer Vorbeiführung an der Düse 188 geführt wird. Das Gatter 190 bewegt den oder die zugeführten Faserstränge 34e im Prozess ei- ner Aufbringung des Zusatzstoffs oszillierend. Die Zuführeinheit 186 umfasst ein erstes Führungselement 192 und ein zweites Führungselement 194, die beide den Faserstrang 34e führen. Da der Faserstrang 34e durch einen von der Extrudervorrichtung erzeugten Zug unter Spannung an den Führungselemen- ten 192, 194 vorbeigeführt wird und der Zusatzstoff 28e am zweiten Führungselement 194 zwischen dem Faserstrang 34e und einer Arbeitsfläche 196 des zweiten Führungselements 194 liegt, arbeitet das zweite Führungselement 194 den Zusatzstoff 28e zusätzlich in den Faserstrang 34e ein. Ferner wird, durch dieses Vorbeiführen und die Ausübung eines Gleitdrucks auf den Faserstrang 34e, an dem Faserstrang anhaftendes bzw. sich im Zusatzstoff 28e befindliches Gas ausgepresst. Nach dem zweiten Führungselement 194 ist eine Umlenkeinheit 216 angeordnet, die den Faserstrang 34e über ein weiteres Füh- rungselement 228 der Faserstrangzuführungseinheit 32e zuführt. An allen Führungselementen 194, 196, 228 bzw. an dem führenden Teil 230 des Umlenkelements ist eine Abrisskante 226 angeformt, die gewährleistet, dass der Zusatzstofffilm mit dem Faserstrang 34e transportiert wird. Weiterhin ist ei- ne Wärmequelle 198, beispielsweise in der Form von zumindest einem in die Führungselemente 194, 196, 228, 230 eingebrach- ten Heizstrahl, angeordnet, der den zugeführten und beschichteten Faserstrang 34e vor der Zuführung in die Faserstrangzu- führeinheit 32e erwärmt.Coating unit 184 for preimpregnating at least one fiber strand 34e by means of an additive feed unit 26e with an additive 28e and a feed unit 186, which feeds the fiber strand 34e to a fiber strand feed unit 32e of an extruder device (not shown). In this case, the coating takes place before a feed of the fiber strand 34e into the extruder device. The additive 28e, preferably a plastic, is applied to the fiber strand 34e as a film by means of at least one application device in the form of a nozzle 188. In order to improve the coating, at least one movement device in the form of a gate 190 is arranged on the coating unit 184, via which the fiber strand 34e is guided prior to passing the nozzle 188. The gate 190 oscillates the supplied fiber strand (s) 34e in the process of application of the additive. The feed unit 186 includes a first guide member 192 and a second guide member 194, both of which guide the fiber strand 34e. Since the fiber strand 34e is guided past the guide elements 192, 194 under tension by means of a tension generated by the extruder device, and the additive 28e on the second guide element 194 lies between the fiber strand 34e and a working surface 196 of the second guide element 194, the second guide element 194 operates the additive 28e in addition to the fiber strand 34e a. Further, by this passing and the exercise of a sliding pressure on the fiber strand 34e, on the fiber strand adhering or in the additive 28e befindliches gas is squeezed out. After the second guide element 194, a deflection unit 216 is arranged, which feeds the fiber strand 34e via a further guide element 228 of the fiber strand feed unit 32e. On all guide elements 194, 196, 228 or on the leading part 230 of the deflecting a tear-off edge 226 is formed, which ensures that the additive film is transported to the fiber strand 34e. Furthermore, a heat source 198, for example in the form of at least one incorporated into the guide elements 194, 196, 228, 230, is provided. heating jet, which heats the supplied and coated fiber strand 34e prior to feeding into the fiber strand feed unit 32e.
In Figur 9 ist ein schematischer Ausschnitt einer Förderstrecke 200 mit zumindest zwei Förderelementen 202, 204 eines weiteren Mehrwellenextruders 10f gezeigt. Bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen wird auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 7 verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 7. Ein Extrudergehäuse 12f weist einen Extrudergehäuseabschnitt 206 auf, der nach der Faserstrangzuführeinheit 32f und deren Faserstrangzugabeöffnung 8Of angeordnet ist und der sich um eine Strecke, die 3-mal einem Förderelementnau- ßendurchmesser 82 entspricht, in einer axialen Förderrichtung 74f erstreckt. Im Anschluss an diesen Extrudergehäuseabschnitt 206 ist ein weiterer Extrudergehäusebereich 208 angeordnet, der einen Übergang 212 mit einer Radialabstands- reduzierung 256 aufweist, die konisch ausgeführt ist. Der weitere Extrudergehäusebereich 208 wiederum geht in einen Austrag- und Förderbereich 24f über, in dem die eine Zertei- lungseinheit 214 in Form des Förderelements 204 angeordnet ist, die die Faserstränge 34f in vorbestimmte Längen zer- teilt.FIG. 9 shows a schematic section of a conveying path 200 with at least two conveying elements 202, 204 of a further multi-screw extruder 10f. With regard to features and functions that remain the same, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7. The following description is essentially limited to the differences from the embodiment in FIGS. 1 to 7. An extruder barrel 12f has an extruder barrel portion 206 disposed after the fiber strand feeding unit 32f and its fiber strand adding port 8Of and extending by a distance 3 times corresponds to a Förderelementnaußendurchmesser 82, in an axial conveying direction 74 f extends. Following this extruder housing section 206, a further extruder housing region 208 is arranged, which has a transition 212 with a radial clearance reduction 256, which is conical. The further extruder housing region 208 in turn merges into a discharge and delivery region 24f in which the one distribution unit 214 in the form of the conveying element 204 is arranged, which splits the fiber strands 34f into predetermined lengths.
In Figur 10 ist ein schematischer Ausschnitt eines weiteren Mehrwellenextruders 10g in der Form eines Ringextruders 232 gezeigt. Bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen wird auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 9 verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung be- schränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 9.FIG. 10 shows a schematic section of another multi-shaft extruder 10 g in the form of a ring extruder 232. With regard to features and functions that remain the same, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 9. The following description describes is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 9.
Entlang einer axialen Förderrichtung 74g ist in einem Einga- bebereich 20g ein Förderelement 234 angeordnet, das einerAlong an axial conveying direction 74g, a conveying element 234 is arranged in an input region 20g, which is a conveying element 234
Förderung eines über eine Zusatzstoffzuführeinheit 26g eingebrachten Zusatzstoffs 28g dient. An das Förderelement 234 schließt ein Bereich an, der einen Füllspalt 144 und einen inneren Verfahrensbereich 146 bildet. Aus diesem Füllspalt 144 wird der Zusatzstoff 28g mittels eines Rückförderelements 70g, das in axialer Förderrichtung 74g nach dem Förderelement 234 angeordnet ist, in radialer Richtung 140 zum Extrudergehäuse 12g in einen äußeren Verfahrensraum 136 bzw. Führungsfreiraum 138 transportiert. Um eine ausreichende Faserstrang- Zuführung zu erreichen, ist im Bereich einer Faserstrangzu- führeinheit 32g, die eine Faserstrangzuführung 252 und einen Übergabebereich 254 aufweist, ein verbreiterter Gehäuseabschnitt vorgesehen, durch den ein Extrudergehäuse- Förderelementspalt 152 gebildet wird.Promotion of an introduced via an additive supply unit 26g additive 28g is used. The conveyor element 234 is adjoined by a region which forms a filling gap 144 and an inner process region 146. From this filling gap 144, the additive 28g is transported in the radial direction 140 to the extruder housing 12g into an outer process space 136 or guide clearance 138 by means of a return conveying element 70g, which is arranged in the axial conveying direction 74g downstream of the conveying element 234. In order to achieve a sufficient fiber strand feed, in the region of a fiber strand feed unit 32g, which has a fiber strand feed 252 and a transfer region 254, a widened casing section is provided, through which an extruder casing conveying element gap 152 is formed.
Dieser Extrudergehäuse-Förderelementspalt 152 kann zusätzlich und/oder alternativ durch eine Ausgestaltung eines Förderelements 148 gebildet sein. Hierfür weist das Förderelement 148 in einem Bereich, beispielsweise dem Faserstrangzuführbe- reich, gegenüber einem anderen Bereich, wie dem Benetzungsbe- reich 22g, ein kleineres Verhältnis des Förderelementaußen- durchmessers 82 (Da) zu einem Förderelementinnendurchmesser 150 (Di) auf (siehe Figur 5) . Weiterhin kann ein Kernsegment 240 vorgesehen sein, das einen verbreiterten Durchmesser gegenüber dem verbleibenden Teil des Kerns 142g aufweist.This extruder housing conveying element gap 152 may additionally and / or alternatively be formed by a design of a conveying element 148. For this purpose, the conveying element 148 has a smaller ratio of the conveying element outer diameter 82 (Da) to a conveying element inner diameter 150 (Di) in one area, for example the fiber strand feed area, compared to another area, such as the wetting area 22g (see FIG. 5) ). Furthermore, a core segment 240 may be provided, which has a widened diameter with respect to the remaining part of the core 142g.
Weiterhin ist ein Ringspalt 154, beispielsweise angeordnet in der Homogenisierungszone 42g und/oder zwischen zwei Förderelementen 236, 238, dargestellt, der förderelementlos gestaltet ist, sich mindestens um eine Länge von einem Drittel der Länge des Förderelementaußendurchmessers 82 erstreckt und ei- ne radiale Kanalhöhe 156 von maximal (Da-Di) /2 aufweist.Furthermore, an annular gap 154, for example arranged in the homogenization zone 42g and / or between two conveying elements 236, 238, which is designed without conveyor elements, extends at least by a length of one third of the length of the conveyor element outer diameter 82 and a radial channel height 156 of maximum (Da-Di) / 2.
Die Faserstrangzuführeinheit dient zu einer Zuführung von Endlosfasersträngen und weist an der Faserstrangzugabeöffnung 80g einen zylinderförmigen Einsatz 236 mit einem Zuführformteil 244 und einem Halterand 246 auf, wobei sich das Zuführ- formteil 244 entgegen der radialen Richtung 140 in das Gehäuse 12g erstreckt. Der Einsatz 242 weist ferner einen Längsschlitz 248 auf, in den die Faserstränge 34g eingeführt werden. Der Einsatz 236 kann in einem Winkel von 0° bis 45° zur Förderrichtung 74g versetzt drehbar angeordnet werden. Verti- kal über dem Einsatz ist ein Gatter 190g angeordnet, das die Faserstränge 34g, jeweils separiert durch Gatterstege 250, der Faserzuführeinheit 32g zuführt. Das Gatter 190 kann in einem Winkel von 0° bis 45° zur Förderrichtung 74g versetzt drehbar angeordnet werden, wobei eine Drehung des Gatters 190 unabhängig von einer Drehung des Einsatzes 242 erfolgen kann (siehe Figur 11) . Ferner kann das Gatter 190 in vertikaler Richtung stufenlos gegenüber dem Einsatz 242 verstellt werden. Bezugs zeichenThe fiber strand feed unit serves to feed endless fiber strands and has a cylindrical insert 236 with a feed shaped part 244 and a holding edge 246 at the fiber strand feed opening 80g, wherein the feed shaped part 244 extends into the housing 12g counter to the radial direction 140. The insert 242 further includes a longitudinal slot 248 into which the fiber strands 34g are inserted. The insert 236 can be arranged rotatably offset at an angle of 0 ° to 45 ° to the conveying direction 74g. Vertically above the insert, a gate 190g is arranged, which feeds the fiber strands 34g, separated by gate webs 250, to the fiber feed unit 32g. The gate 190 may be rotatably staggered at an angle of 0 ° to 45 ° with respect to the direction of conveyance 74g, with rotation of the gate 190 being independent of rotation of the insert 242 (see FIG. 11). Furthermore, the gate 190 can be adjusted in the vertical direction continuously relative to the insert 242. Reference sign
10 Mehrwellenextruder 60 Drehsinn10 multi-screw extruder 60 turning sense
12 Extrüdergehäuse 62 Förderelement12 extruder housing 62 conveying element
14 Förderelement 64 Förderelement14 conveying element 64 conveying element
16 Förderelement 66 Knetblock16 conveying element 66 kneading block
18 Achse 68 Förderelement18 axis 68 conveying element
20 Eingabebereich 70 Rückförderelement20 Input area 70 Return element
22 Benetzungsbereich 72 Rückförderelement22 wetting area 72 return conveyor element
24 Austrag- und Förderbe74 axiale Förderrichtung reich 76 Verfahrensräum24 Discharge and conveying chamber axial conveying direction rich 76 Process room
26 Zusatzstoffzuführeinheit 78 viskoser Arbeitsbereich26 additive feed unit 78 viscous work area
28 Zusatzstoff 80 Faserstrangzugabeöffnung28 additive 80 fiber strand addition port
30 Förderzone 82 Förderelementaußendurch-30 conveying zone 82 conveying element outside
32 Faserstrangzuführeinheit messer32 fiber strand feed unit knife
34 Faserstrang 84 Bereich34 fiber strand 84 area
36 erste Verdichtungszone 86 Radialabstand36 first compression zone 86 radial distance
38 Entgasungszone 88 Innenwand38 degassing zone 88 inner wall
40 weitere Verdichtungszone 90 anderer Bereich40 more compression zone 90 other area
42 Homogenisierungszone 92 Faserstrang-42 homogenization zone 92 fiber strand
44 Förderstrecke Zusatzstoffgemisch44 conveying section additive mixture
46 Förderstrecke 94 Gasvolumen46 conveying section 94 gas volume
48 Förderelement 96 Einheit48 conveying element 96 unit
50 Förderelement 98 Förderelement50 conveying element 98 conveying element
52 Förderelement 100 Förderelement52 conveying element 100 conveying element
54 Förderelement 102 Gehäuseentgasungsöffnung54 conveying element 102 housing degassing opening
56 Förderelement 104 Vakuumquelle56 conveying element 104 vacuum source
58 Knetblock 106 Förderelement 108 Förderelementbereich 166 Faserstrangzuführung58 kneading block 106 conveying element 108 conveying element region 166 fiber strand feed
110 Förderelementbereich 168 Beschickungseinheit110 conveying element area 168 loading unit
112 Förderelement 170 Schnittfaser112 conveying element 170 cut fiber
114 Durchgangsbereich 172 Ringextruder114 passage area 172 ring extruder
116 Durchgangsbereich 174 Förderelementposition116 passage area 174 conveyor element position
118 Vorrichtungsbereich 176 Leerposition118 Device area 176 Empty position
120 Vorrichtungsbereich 178 Leerposition120 Device area 178 Empty position
122 Ringextruder 180 Förderelementeinheit122 ring extruder 180 conveying element unit
124 Umfangsrichtung 182 Vorimprägniervorrichtung124 circumferential direction 182 preimpregnating device
126 Förderelement 184 Beschichtungseinheit126 conveying element 184 coating unit
128 Faserstrangzuführung 186 Zuführeinheit128 fiber strand feed 186 feed unit
130 Faserstrangzuführung 188 Düse130 fiber strand feed 188 nozzle
132 Übergabebereich 190 oszillierendes Gatter132 transfer area 190 oscillating gate
134 Übergabebereich 192 erstes Führungselement134 transfer area 192 first guide element
136 äußerer Verfahrensraum 194 zweites Führungselement136 outer process space 194 second guide element
138 Führungsfreiraum 196 Arbeitsfläche138 Guide clearance 196 Work surface
140 radiale Richtung 198 Wärmequelle140 radial direction 198 heat source
142 Kern 200 Förderstrecke142 core 200 conveyor line
144 Füllspalt 202 Förderelement144 filling gap 202 conveying element
146 Innerer Verfahrensraum 204 Förderelement146 inner process space 204 conveying element
148 Förderelement 206 Extrudergehäuseabschnitt148 conveying element 206 extruder housing section
150 Förderelementinnendurch208 Extrudergehäusebereich messer 210 Kühlkanal150 Inline element through208 Extruder housing range Knife 210 Cooling channel
152 Extrudergehäuse- 212 Übergang Förderelementspalt 214 Zerteilungseinheit152 extruder housing 212 transition conveyor element gap 214 division unit
154 Ringspalt 216 Umlenkelement154 Annular gap 216 deflecting element
156 Kanalhöhe 218 Förderelement156 Channel height 218 conveying element
158 Ringextruder 220 Förderelement158 ring extruder 220 conveying element
160 Faserstrangzuführung 222 Entgasungszone160 fiber strand feed 222 degassing zone
162 Faserstrangzuführung 224 Gehäuseentgasungsöffnung162 fiber strand feed 224 housing vent
164 Faserstrangzuführung 226 Abrisskante 228 Führungselement 244 Zuführformteil164 fiber strand feed 226 trailing edge 228 guide element 244 feed molding
230 führender Teil 246 Halterand230 leading part 246 retaining edge
232 Ringextruder 248 Längsschlitz232 ring extruder 248 longitudinal slot
234 Förderelement 250 Gattersteg234 conveyor element 250 gate web
236 Förderelement 252 Faserstrangzuführung236 conveying element 252 fiber strand feed
238 Förderelement 254 Übergabebereich238 conveying element 254 transfer area
240 Kernsegment 256 Radialabstandsreduzie-240 core segment 256 Radial Distance Reduction
242 Einsatz rung 242 use

Claims

Ansprüche claims
1. Mehrwellenextrudervorrichtung mit einer Faserstrangzu- führeinheit (32b, 32c, 32d) , dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstrangzuführeinheit (32b, 32c, 32d) zumindest zwei Faserstrangzuführungen (128, 130, 160 - 166, 252) aufweist.A multi-shaft extruder device comprising a fiber strand feed unit (32b, 32c, 32d), characterized in that the fiber strand feed unit (32b, 32c, 32d) has at least two fiber strand feeds (128, 130, 160-166, 252).
2. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Faserstrangzuführung (128, 130, 160 - 166, 252) zumindest ein Übergabebereich (132, 134, 254) zugeordnet ist .2. multi-shaft extruder device according to claim 1, characterized in that each fiber strand feed (128, 130, 160 - 166, 252) at least one transfer region (132, 134, 254) is associated.
3. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabebereich (132, 134, 254) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Faserstrang (34b, 34c, 34g) einem Ver- fahrensraum (136) zuzuführen. 3. Multi-shaft extruder device according to claim 2, characterized in that the transfer region (132, 134, 254) is provided to supply at least one fiber strand (34b, 34c, 34g) to a process chamber (136).
4. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstrangzuführungen (128, 130, 160 - 166, 252) in einer Umfangsrichtung (124) nacheinander angeordnet sind.4. multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fiber strand feeds (128, 130, 160 - 166, 252) in a circumferential direction (124) are arranged one after the other.
5. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstrangzuführungen (128, 130, 160 - 166, 252) mit einem Abstand von zumindest ≥ 20° in der Umfangsrichtung an einem Extrudergehäuse (12b, 12c, 12g) angeordnet sind.5. multi-screw extruder device according to claim 4, characterized in that the fiber strand feeds (128, 130, 160 - 166, 252) at a distance of at least ≥ 20 ° in the circumferential direction on an extruder housing (12b, 12c, 12g) are arranged.
6. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens drei zumindest in Umfangsrichtung (124) angeordnete Förderelemente (14b, 16b, 126) .6. multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized by at least three at least in the circumferential direction (124) arranged conveying elements (14b, 16b, 126).
7. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Umfangsrichtung (124) angeordnete Förderelemente (14b, 16b, 126) mit dem gleichen Drehsinn (60b) drehbar sind.7. multi-shaft extruder device according to claim 6, characterized in that at least two in the circumferential direction (124) arranged conveying elements (14b, 16b, 126) with the same direction of rotation (60b) are rotatable.
8. Mehrwellenextrudervorrichtung zumindest nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Kern (142b, 142d) , der von den in Umfangrichtung (124) angeordneten Förderelementen (14b, 14d, 16b, 16d, 126) eingeschlossen ist. 8. multi-shaft extruder device according to at least one of claim 6, characterized by a core (142b, 142d) which is enclosed by the in the circumferential direction (124) arranged conveying elements (14b, 14d, 16b, 16d, 126).
9. Mehrwellenextrudervorrichtung zumindest nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein wenigstens ein Förderelement (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) zumindest teilweise umschließendes Extrudergehäuse (12b, 12f, 12g), wobei das Extrudergehäuse (12b, 12f, 12g) in radialer Richtung (140) zum Förderelement (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) einen Führungsfreiraum (138) zu einer Führung wenigstens eines Faserstrangs (34b, 34f, 34g) aufweist.9. Multi-screw extruder device at least according to claim 6, characterized by at least one conveying element (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234-238) at least partially enclosing extruder housing (12b, 12f, 12g), wherein the extruder housing (12b, 12f , 12g) in the radial direction (140) to the conveying element (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) has a guide clearance (138) for guiding at least one fiber strand (34b, 34f, 34g).
10. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen zwischen Kern (142b, 142d, 142f, 142g) und Förderelement (14b, 14d, 16b, 16d, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) angeordneten Füllspalt (144), wobei in den Füllspalt (144) ein Zusatzstoff (28b, 28d, 28g) einbringbar ist.10. multi-shaft extruder device according to claim 6 to 9, characterized by a core (142b, 142d, 142f, 142g) and conveying element (14b, 14d, 16b, 16d, 126, 148, 202, 204, 234-238) arranged filling gap (144 ), wherein in the filling gap (144) an additive (28b, 28d, 28g) can be introduced.
11. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Förderelement (70g) durch eine Drehbewegung den Zusatzstoff (28g) in radialer Richtung (140) zum Extrudergehäuse (12g) transportiert.11. multi-shaft extruder device according to claim 10, characterized in that at least one conveying element (70g) by a rotary movement, the additive (28g) in the radial direction (140) to the extruder housing (12g) transports.
12. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement als Rückförderelement (70g) ausgebildet ist. 12. multi-screw extruder device according to claim 11, characterized in that the conveying element is designed as a return conveyor element (70g).
13. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Achse (18), entlang der ein Eingabebereich (20a, 20g) und ein Benetzungsbereich (22a, 22b, 22g) angeordnet sind.13. Multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized by an axis (18), along which an input area (20a, 20g) and a wetting area (22a, 22b, 22g) are arranged.
14. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorimprägniervorrichtung (182), die dazu vorgesehen ist, Faserstränge (34e) vor einer Zuführung der Faserstränge (34e) in zumindest eine Faserstrangzuführeinheit (32e) zu imprägnieren.14. Multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized by a pre-impregnation device (182) which is intended to impregnate fiber strands (34e) before feeding the fiber strands (34e) into at least one fiber strand feed unit (32e).
15. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen verbreiterten Extrudergehäuseabschnitt (84), der einen verbreiterten Radialabstand (86) zum Extrudergehäuse (12a) zwischen zumindest einem Förderelementaußen- durchmesser (82) und einer Innenwand (88) eines Extrudergehäuses (12a) gegenüber einem weiteren Extrudergehäuseabschnitt (90) aufweist.15. Multi-screw extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized by a widened extruder housing portion (84) having a widened radial distance (86) to the extruder housing (12a) between at least one Förderelementaußen- diameter (82) and an inner wall (88) of an extruder housing (12a ) with respect to a further extruder housing section (90).
16. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der verbreiterte Extrudergehäuseabschnitt (84) im Bereich der Faserstrangzuführeinheit (32a) angeordnet ist. 16 multi-screw extruder device according to claim 15, characterized in that the widened extruder housing portion (84) in the region of the Faserstrangzuführeinheit (32 a) is arranged.
17. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der verbreiterte Extrudergehäuseabschnitt (84, 206) nach der Faserstrangzuführeinheit (32b, 32f) um eine Strecke, die 3- bis-6-mal einem Förderelementaußendurch- messer (82) entspricht, in einer axialen Förderrichtung (74b, 74f) erstreckt.17. The multi-shaft extruder apparatus according to claim 16, wherein the widened extruder barrel portion (84, 206) extends beyond the fiber strand feeding unit (32b, 32f) by a distance 3 to 6 times an outer diameter of the conveying member (82) an axial conveying direction (74b, 74f) extends.
18. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radialabstandsreduzierung (256) vorgesehen ist, die gestuft oder konisch ausgeführt ist.18. multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a Radialabstandsreduzierung (256) is provided, which is stepped or conical.
19. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein in einem Austrag- und Förderbereich (24f) angeordnetes Förderelement (204), das die Faserstränge (34f) zumindest in vorbestimmte Längen zerteilt.19. Multi-shaft extruder device according to at least one of the preceding claims, characterized by at least one delivery element (204) arranged in a discharge and delivery region (24), which splits the fiber strands (34f) at least into predetermined lengths.
20. Mehrwellenextrudervorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Beschickungseinheit (168), die vorimprägnierte Schnittfasern (170) vor einer Zuführung eines Faserstrangs (34c) in die Faserstrangzuführeinheit (32c) auf zumindest einen Faserstrang (34c) aufbringt. 20. A multi-shaft extruder apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized by a feed unit (168), the preimpregnated cut fibers (170) prior to feeding a fiber strand (34c) in the Faserstrangzuführeinheit (32c) on at least one fiber strand (34c) applies.
21. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die vorimprägnierten Schnittfasern (170) mit dem Faserstrang (34c) in die Faserstrangzuführeinheit (32c) einbringbar sind.21. Multi-shaft extruder device according to claim 21, characterized in that the preimpregnated cut fibers (170) with the fiber strand (34c) in the Faserstrangzuführeinheit (32c) are introduced.
22. Mehrwellenextrudervorrichtung zumindest nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest eine Förderelementeinheit (180) durch die zu- mindest zwei Förderelemente (14d, 16d) zu einer funktionellen Einheit zusammenfassbar sind.22. Multi-shaft extruder device at least according to claim 6, characterized by at least one conveying element unit (180) through which at least two conveying elements (14d, 16d) can be combined to form a functional unit.
23. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch, zumindest eine Förderelementposition (174), die dazu vorgesehen ist, als förderelementlose Leerpositionen (176, 178) ausgeführt zu sein.23. Multi-shaft extruder device according to claim 22, characterized by, at least one conveying element position (174), which is intended to be designed as conveyor element empty positions (176, 178).
24. Verfahren zum Betreiben einer Mehrwellenextrudervorrich- tung mit einer Faserstrangzuführeinheit (32b, 32c, 32g) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest zwei Stellen (128, 130, 160 - 166, 252) eines Extrudergehäuses (12b, 12c, 12g) Faserstränge (34b, 34c, 34g) in einen Verfahrensraum (136) zugeführt werden. 24. A method for operating a multi-shaft extruder device with a fiber strand feed unit (32b, 32c, 32g) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at at least two locations (128, 130, 160-166, 252) of an extruder housing (12b, 12c, 12g) fiber strands (34b, 34c, 34g) are fed into a process space (136).
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge (34b, 34f, 34g) in einem Führungsfreiraum (138) eines wenigstens ein Förderelement (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) zumindest teilweise umschließenden Extrudergehäuses (12b, 12f, 12g), das sich in radialer Richtung (140) zum Förderelement (14b, 16, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) erstreckt, geführt werden.25. The method according to claim 24, characterized in that the fiber strands (34b, 34f, 34g) in a guide free space (138) of at least one conveying element (14b, 16b, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) at least partially enclosing Extruder housing (12b, 12f, 12g) extending in the radial direction (140) to the conveying element (14b, 16, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) are guided.
26. Mehrwellenextrudervorrichtung nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugabestoff (28b, 28f, 28g) in einen zwischen einem Kern (142b, 142d, 142f, 142g) und zumindest einem För- derelement (14b, 14d, 16b, 16d, 126, 148, 202, 204, 234 - 238) angeordneten Füllspalt (144), eingebracht wird.26. Multi-shaft extruder device according to claim 24 and 25, characterized in that an addition substance (28b, 28f, 28g) is introduced into a core (142b, 142d, 142f, 142g) and at least one conveying element (14b, 14d, 16b, 16d , 126, 148, 202, 204, 234 - 238) arranged filling gap (144) is introduced.
27. Verfahren zumindest nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge (34f) in zumindest einem Förderelement (204) eines Austrag- und Förderbereichs (24) in vorbestimmte Längen zerteilt werden. 27. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fiber strands (34f) in at least one conveying element (204) of a discharge and conveying region (24) are divided into predetermined lengths.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10011048B1 (en) 2017-07-24 2018-07-03 Aerlyte, Inc. Fiber-reinforced molding compounds and methods of forming and using the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847103C1 (en) * 1998-10-13 1999-10-28 3 & Extruder Gmbh Continuously working fluid material processing machine
EP1211045A2 (en) * 2000-11-30 2002-06-05 Maschinenfabrik J. Dieffenbacher GmbH & Co. Method and apparatus for producing fiberreinforced polymer materials
WO2003018288A1 (en) * 2001-08-21 2003-03-06 Guiseppe Ponzielli Mixing and kneading device for polymer compositions
FR2850606A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-06 Agro Fibres Technologies Plast Accurately dosing high proportion of natural fibers into plastics, to give homogeneous distribution and high strength, by introduction into extruder at two or more points, useful e.g. in PVC window frames
WO2004082913A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-30 Polymera Sa Extrusion facility for producing plastic granules

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4016784A1 (en) 1990-05-25 1991-11-28 Werner & Pfleiderer EXTRUDER FOR PROCESSING PLASTIC BY FEEDING AT LEAST ONE STRING OF FIBER
JP4365529B2 (en) * 1998-05-07 2009-11-18 インステイテユート・フール・アグロテクノロギツシユ・オンデルツエク(エイテイオー−デイエルオー) Method for continuously producing composite of polymer and cellulose fiber and hybrid material obtained by using the method
DE19836787A1 (en) * 1998-08-13 2000-02-17 Dieffenbacher Gmbh Maschf Process and plasticizing extruder for the production of fiber-reinforced plastics
DE19848124A1 (en) * 1998-10-19 2000-04-20 Krupp Werner & Pfleiderer Gmbh Process for the production of filled, modified and fiber-reinforced thermoplastics and twin-screw extruder for carrying out the process
DE10010414A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-06 Trespa Int Bv Process for producing a mat-shaped pre-product, pre-product and use of a pre-product
DE10208181A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-28 Buehler Ag Multi-shaft extruder, especially for extruding rubber, has a structured feed of a mineral oil softener into the extruder at different points and at different times
CA2499839A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-29 Dow Global Technologies Inc. Articles comprising a fiber-reinforced thermoplastic polymer composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847103C1 (en) * 1998-10-13 1999-10-28 3 & Extruder Gmbh Continuously working fluid material processing machine
EP1211045A2 (en) * 2000-11-30 2002-06-05 Maschinenfabrik J. Dieffenbacher GmbH & Co. Method and apparatus for producing fiberreinforced polymer materials
WO2003018288A1 (en) * 2001-08-21 2003-03-06 Guiseppe Ponzielli Mixing and kneading device for polymer compositions
FR2850606A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-06 Agro Fibres Technologies Plast Accurately dosing high proportion of natural fibers into plastics, to give homogeneous distribution and high strength, by introduction into extruder at two or more points, useful e.g. in PVC window frames
WO2004082913A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-30 Polymera Sa Extrusion facility for producing plastic granules

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10011048B1 (en) 2017-07-24 2018-07-03 Aerlyte, Inc. Fiber-reinforced molding compounds and methods of forming and using the same
US10011049B1 (en) 2017-07-24 2018-07-03 Aerlyte, Inc. Fiber-reinforced molding compounds and methods of forming and using the same
US10576662B2 (en) 2017-07-24 2020-03-03 Aerlyte, Inc. Fiber-reinforced molding compounds and methods of forming and using the same

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