DE1504036A1 - Verfahren zur Herstellung mindestens laengsgerichtete Verstaerkungseinlagen aufweisender Werkstuecke aus Kunststoffen - Google Patents

Description

Josef BICHL

Grafrath - Amper

Haus am Moos ι ι γ*· "C-** 1

Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen.

Es ist bekannt, dass die Eigenschaften hochpolymerer Stoffe durch Verstärkungseinlagen aller Art verbessert und insbesondere die Festigkeitseigenschaften erhöht werden können. So sind glasfaserverstärkte Kunststoffe entwickelt worden, die z.B. durch Rovings, d.h. durch in Längsrichtung von Bohren, Stangen, Profilen oder dergl. verlaufende Glasseidenstränge verstärkt sind. Die Verstärkung wirkt sich dabei in einer wesentlichen Verbesserung der Zug-, der Biege- und der Druckfestigkeiten sowie der Kerbschlagzähigkeit aus, die gegenüber dem nicht verstärkten Kunststoff erheblich höhere Werte annehmen_T

Kunststoffe sollen jedoch nicht nurmt Hilfe endlos durchgehender, d.h. strangförmiger Verstärkungseinlagen, sondern auch in Querrichtung zu dieser Längsrichtung verstärkt werden. Zu diesem Zwecke hat man bereits Verstärkungseinlagen aus Glas, Asbest, Textilien, auch aus Nylon, Perlon usw. sowie aus metallischen Drähten in verhältnismässig kurze Abschnitte, die für den Fall der Verwendung natürlicher oder synthetischer Fasern mit der Faserlänge übereinstimmen, zerschnitten, bzw, es werden die natürlichen Fasern benutzt. Diese Fasern oder die zu kürzeren Teilen zerschnittenen Verstärkungseinlagen werden dabei, zumeist mit Hilfe eines Luftstromes, in eine Vorform eingesaugt, die auf diese Weise beflockt wird. Anschlies-

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send wird der so hergestellte Vorformling mittels eines Bindemittels befestigt und hiernach mit Kunststoffen getränkt, die nach dem Pressen des Werkstückes in die gewünschte Form aushärten. Bei derartigen Werkstücken liegen die kurzen Verstärkungsfasern regellos im Kunststoff in Stellungen, die sich bei der Herstellung des Vorformlings zufällig ergeben haben.

Bei einem weiteren, bekannt gewordenen Verfahren zum Herstellen von Rohren und Fittings bedient man sich eines Domes, auf den mit Harz imprägnierte Glasgewebe oder Bänder aufgewickelt werden, die hiernach gehärtet werden. Das Wickelverfahren hat den Nachteil, dass es nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, weil der Dorn nach Herstellung einer bestimmten Länge jeweils aus dem Werkstück herausgezogen werden muss.

Bei einem anderen, prinzipiell in gleicher V/eise durchgeführten, bekannten Verfahren werden zwischen verschiedenen, nacheinander aufgebrachten Wickellagen längsverlaufende Glasstränge an die Wände des Domes und parallel zur Rohrachse angelegt.

Es ist weiterhin bekannt, wie bereits einleitend dargelegt, endlose Verstärkungseinlagen in Form der genannten Glasfäden, Glasseidenstränge, Textilfaden, aus Textilstoffen hergestellten Garnen, Zwirnen, Kordeln, Litzen, Bändern, Seilen, Zöpfen und in anderen textlien Bildungsformen von Strängen sowie aus natürlichen und synthetischen Fasern in den Zwischenraum zwischen einem Kern und einem Mantel einzuführen und gleichzeitig Kunstharz durch Presschnecken dem erwähnten Zwischenraum zuzuführen, so dass es zur Bildung von als Hohlkörpern ausgeführten Werkstücken und dazu kommt, dass diese Werkstücke in Längsrichtung verstärkt sind. Hier fehlt jedoch die Querarmierung, die den Werk-

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stücken erst die erforderliche Festigkeit gibt. Diese Querarmierung fehlt auch bei einem weiteren Vorschlag, nach welchem in eine Pressdüse ein Rohr eingeführt ist, das durch einen Kern mit einem konischen Auslauf gehaltert ist. Der Kern ist von einem Mantelstück unter Bildung eines Zwischenraumes umschlossen, das zur Zuführung von Kunstharz dient. Das Rohr weist Sicken auf, in denen dünnere Rohre liegen, die zur Zuführung von faden- oder drahtförmigen Verstärkungseinlagen dienen. Das Rohr endet kurz nach dem konischen Auslauf des Kernes vor dem engsten Teil der Pressdüse und das gleiche ist bei den dünneren Rohren zur Zuführung der strangförmigen Verstärkungseinlagen der Fall, so dass auf diese Weise Rohre aus Kunststoffen, insbesondere Kunstharz, mit faden- oder drahtförmigen Einlagen erzeugt werden, ^m diesen dieses Verfahrens liegt es, dass die Verstärkungseinlagen nur an der Oberfläche der erzeugten Kunstharzrohre liegen, während die inneren Rohrteile sowohl in Längs- als auch in Querrichtung unarmiert verbleiben·

Demgegenüber ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem nicht nur die Kunststoffwerkstücke mittels Stränge aus endlos durchgehenden Verstärkungseinlagen ausgesteift sind, sondern vor allem die erwähnte Querarmierung dadurch verwirklicht wird, dass weitere Verstärkungseinlagen eine von der Längsrichtung des Werkstückes abweichende Lage besitzen.

Ausgehend von Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Y/erkstücke aus Kunststoffen mittels Strangpressen, wobei die längsgerichteten Verstärkungseinlagen mittels parallel zur Werkstückslängsrichtung und im Verhältnis zueinander parallel verlaufende Rohre zugeführt werden und der Kunststoff über einen eine Pressdüse umgebenden Ringraum zugeführt wird,

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kannzeichnet sich das vorgeschlagene Verfahren erfindungsgemäss dadurch, dass dem Kunststoff vor der Zuführung zur Pressdüse weitere Verstärkungseinlagen zugesetzt werden und dem Kunststoff sowie diesen weiteren Verstärkungseinlagen zunächst eine zur Längsachse des zu erzeugenden Werkstückes parallele und anschliessend eine radiale Richtung bis zur Einführung in die Pressdüse erteilt wird. Das Verfahren führt deshalb zu dem gewünschten Erfolg, weil der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff über eine solche Wegstrecke hin in zur Werkstückachse paralleler Richtung bewegt werden kann, dass die weiteren Verstärkungseinlagen eine zur Strömungsrichtung parallele Lage einnehmen. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Verstärkungseinlagen in verhältnismässig kurze Längsabschnitte zerlegt sind. Beispielsweise machen geschmeidige ■^rerstärkungseinlagen in Form von Fäden oder Strängen aus extilem (Jut die Richtungsänderungen, die ihnen in Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens aufgezwungen werden, ohne weiteres mit, während das bei metallischen Drähten nicht ohne weiteres der Fall ist. In diesen Fällen ist es also zweckmässig, die weiteren Verstärkungseinlagen in Form eine endliche Länge aufweisender Stücke oder in Form von Fasern aller Art einzuführen. Das Verfahren kann in der Weise ausgeübt werden, dass der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff aus einem den Werkstückquerschnitt mit Abstand umgebenden, zur Werkstückachse parallel verlaufenden Ringspalt zunächst in Richtung zentripetal zur Werkstückachse zur letzteren hin und anschliessend sowohl axial als auch äquidistant zum Werkstückumfang abgelenkt wird, so dass die Verstärkungseinlagen quer zur Werkstücklängsachse verlaufen. Durchgehende Verstärkungseinlagen können dabei unter Vorspannung gehalten werden, wobei insbesondere die längs gerichteten Verstärkungseinlagen in Betracht kommen, aber auch die weiteren Verstärkungseinlagen, wenn diese die erwähnte Geschmeidigkeit und Nachgiebigkeit aufweisen.

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'Beim Uebergang des die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisenden Kunststoffes aus einem im Querschnitt verhältnismässig grossen Zuführungskanal in den wesentlich engeren und etwa im rechten Winkel hierzu verlaufenden Ringspalt ergeben sich Strömungsverhältnisse in dem fliessenden Kunststoff, die eine Ausrichtung des grössten Teils der weiteren Verstärkungseinlagen in Strömungsrichtung zur Folge haben. 2s ist festgestellt worden, dass bei ausreichender Länge des genannten Ringspalts der grösste Teil der im Kunststoff enthaltenen Verstärkungseinlagen die gewünschte Vororientierung einnimmt. Da dem Ringspalt anschliessend eine Richtungsänderung in Richtung zur Werkstückachse hin erteilt wird, nähern sich die im kunststoff enthaltenen Verstärkungseinlagen in im wesentlichen querliegender Richtung der eigentlichen Pressdüse, aus der der fertige Formkörper in Achsrichtung ausgestossen wird. Da die Richtungsänderung in die Pressdüse hinein im wesentlichen übergangslos erfolgt, behält der weitaus überwiegende Teil der in der genannten Weise querliegend in die Düse hineingelangten Verstärkungseinlagen diese im nunmehr gebildeten Werkstück gewünschte Stellung bei. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es somit auf überraschende und ausserordentlich einfache Weise, vorzugsweise für den Fall des Auftretens der Verstärkungseinlagen in Form von jeweils eine endliche Länge aufweisenden Abschnitten, beispielsweise in Form von Fasern, diese zunächst völlig regellos in der Kunststoffmasse enthaltenen Fasern durch sinnvolle Wahl des Strömungsweges für den Kunststoff in zu den Werkstückbegrenzungsflächen im wesentlichen äquidistanten Lagen zu orientieren, so dass sie sich mit den in Längsrichtung durchgehend angeordneten Verstärkungseinlagen etwa rechtwinklig kreuzen. Es tritt also bei einem kreisringförmigen Querschnitt, wie er bei einem Rohr auftritt, eine periphere und, unter Berücksichtigung der stets vorhandenen, axialen Verlagerungskomponente, eine schraubengangsförmige Verteilung der Verstärkungseinlagen ,

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ein, die von den Rovings gekreuzt wird, die ihrerseits parallel zu Mentellinien des Rohres verlaufen; in gleicher Richtung können sich andere Einzelfasern wieder in Längsrichtung des Rohres oder des Werkstückes überhaupt einordnen. Weiterhin kann die Orientierung der Fasern noch durch Anbringung von Schikanen im Fliesskanal dem erwünschten Zwecke entsprechend beeinflusst werden.

Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens kennzeichnen sich vorzugsweise dadurch, dass, ausgehend von Anordnungen mit einer Pressdüse, der der Kunststoff über einen ringförmigen Kanal zugeführt wird und in der parallel zur Werkstücklängsachse und zueinander angeordnete Rohre zur Einführung endlos durchgehender Verstärkungseinlagen münden, der ringförmige Kanal einen zur Werkstückachse parallelen, im Verhältnis zu den übrigen Querschnitten der Strangpresse engen Abschnitt und einen sich in Fliessrichtung des Kunststoffes anschliessenden, radialen, nach innen verlaufenden Abschnitt aufweist, der in einer Pressdüse ausmündet.

Damit die in Längsrichtung angeordneten, durchgehenden Stränge aus Verstärkungseinlagen, die von der Rückseite her in die Düse eingeführt werden, beim Zusammentreffen mit dem die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisenden kunststoff nicht nach innen zu einem einen Werkstückhohlraum bestimmenden Kern hin verlagert werden, sondern innerhalb des Querschnittes der Wand des fertigen Werkstücks an den dafür vorgesehenen Stellen liegen, sind vorteilhaft im Bereich der Einmündung des radial nach innen gerichteten Abschnitts des Ringkanals in den Düsnhohlraum achsparallele Führungen für die längsverlaufenden, durchgehenden und endlosen Stränge aus Verstärkungseinlagen angeordnet. Durch entsprechende Anordnung der genannten Längsführungen im Verhältnis zu dem

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zwischen einem Kern und einem Aussenring der Düse verbleibenden Hohlraum ist es möglich, massive und Hohlkörper beliebiger Querschnitte, auch unregelmässig geformter Querschnitte, herzustellen, wobei die in Längsrichtung verlaufenden endlosen Verstärkungsstränge wiederum den späteren Beanspruchungen entsprechend in einzelnen Bereichen dichter als in anderen Bereichen nebeneinander angeordnet sein können und wobei auch hinsichtlich des Schemas, nach welchem die Verstärkungsstränge in den Querschnitt der Werkstücke, beispielsweise einer Hohlkörperwand eingebettet sind, jede denkbare Freiheit besteht.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf einzelne der nachstehend beschriebenen Merkmale und sie hat schliesslich deren Gesamtkombination sowie sämtliche Teilkömbinationen der Merkmale zum Gegenstand, soweit letztere technisch sinnvoll und ausführbar sowie brauchbar sind, auch wenn im nachfolgenden die jeweils erzielbaren, neuen technischen Wirkungen nicht genannt und im einzelnen beschrieben sind. Ebenso werden sämtliche, in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten als solche und in ihrem funktioneilen Zusammenhang als beschrieben vorausgesetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei zur Längsbewehrung des zu erzeugenden Werkstückhohlkörpers Rovings, d.h., Stränge aus Glasfasern und zur Querbewehrung Stücke aus solchen dienen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Strangpresse zur Durchführung des erfin-

dungsgemässen Verfahrens im senkrechten Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 nach der Linie H-II der Figur 1 mit teilweiser Stirnansicht,

Fig. 3 einen gebrochenen Schnitt nach Linie HI-III der Figur 1 mit teilweiser Stirnansicht,

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Fig. 4 eine schematisierte Darstellung des Ausrichtvorgangs der Verstärkungsfasern beim Fliessen durch die Pressvorrichtung,

Fig. 5 Teilquerschnitte durch zwei fertige Werkstücke und

Fig. 6 die Gesamtanordnung.

Die in Fig. 1 dargestellte Strangpressvorrichtung, deren Bauteile zum Zwecke des erleichterten Austausche und der besseren Yfartung baukastenartig zusammengesetzt sind, besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Einsatz 1, durch dessen längsverlaufende Ausnehmung ein den Hohlraum eines fertigen Werkstücks bestimmender Kern 3 unter Belassung eines Ringspaltes hindurchgeht. An der freien Stirnfläche des Einsatzes 1 ist ein Deckel 2 befestigt, dessen eine mittlere Oeffnung umgebenden Kanten abgerundet sind. Am gleichen Ende des Kerns 3 ist eine Scheibe 4, die ebenfalls abgerundete Kanten aufweist, befestigt. Die auf diese Weise gebildete, etwa trichterförmige Oeffnung dient zur Einführung in Längsrichtung des Werkstückes verlaufender Verstärkungsstränge, die durch Ausnehmungen 6 eines Formstückes 5 hindurch in Führungsrohre 8 zur Düse lO hin- und durch die Düse 10 durchgeführt sind. Die Führungsrohre 8 sind in dem den Kern 4 umgebenden Ringraum mittels eines weiteren Ringstückes 7 und eines Abschlussringes 9 in der · vorgesehenen Stellung gehalten; die Führungsrohre 8 sind weiter bis in die Düse 10 hinein um die Abschnitte 14 zu einem später noch erläuterten Zweck verlängert.

Der zu verpressende, Verstärkungseinlagen in Form von Fasern oder Faserstücken enthaltende Kunststoff wird durch den Kanal 11 unter Druck zugeführt. Zur Druckerzeugung können Extruder oder Pressen mit einem oder mehreren Presskolben Verwendung finden. Der Kanal 11 geht in einen die Längsausnehmung der Vorrichtung im Abstand umgebenden Ringspalt 12 mit einer durch Erfahrung festliegenden Länge des-

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selben über. Der Ringspalt Yl ist im Querschnitt wesentlich enger als der Kanal 11, so dass am Eingang eine Drossel- oder Stauwirkung im zugeführten Kunststoff auf~- tritt. Dies hat zur Folge, dass sich dem Kunststoff zugemischte Verstärkungseinlagen im Spalt 12 im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Kunststoffes in diesem Abschnitt einstellen.

Der Ringspalt 12 geht anschliessend in einen zentripetal zur iVerkstückachse hin führenden, also im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt 13 über, der somit innerhalb des Düseneinsatzes 10 radial nach innen in den innerhalb der Düse liegenden Hohlraum hineingeführt ist. Der Abschnitt 13 mündet in den Düsenhohlraum innerhalb des Bereiches ein, über den die Führungsrohre 14 für die in Längsrichtung verlaufend angeordneten Verstärkungseinlagen in Form von Fasersträngen über die innere Stirnfläche des Einsatzes 1 und seiner inneren Stirnkörperteile hinaus, zum Austritt der strangförmigen Verstärkungseinlagen aus der Strangpresse hin, verlängert sind.

Da sich an den ringscheibenförmigen Hohlraum 13 der Hingspalt 17 (siehe Figur 2) zwischen einer Verlängerung 18 des Kernkörpers 3 und des Mantelkörpers 19 anschliesst, kommt es zu einem schraubengangförmigen Eintragen der weiteren Verstärkungseinlagen 16 (siehe Figuren 1 und 5) in den Kunstharzstrom, weil das zwischen den Düsen 14 radialströmende und axial nachdrängende Kunstharz unter Wirkung des Kernkörpers die weiteren Verstärkungseinlagen aus der Radial- in die axialperiphere Richtung ablenkt, wobei die Steigung der Schraubenganglinie von dem Verhältnis der Strömungsquerschnitte für zentripetal und axial bewegtes Gut abhängig ist bzw. durch Bemessung dieser Querschnitte eingestellt werden kann; ist der Querschnitt zwischen den Teilen 13, 19 grosser als die Querschnitte zwischen den Teilen 13, 12, 11, so wird die Steigung der schraubengangförmig verlau-

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fenden Strömung grosser als im umgekehrten Falle, bei dem die weiteren Verstärkungseinlagen 16 praktisch jeweils in annähernd senkrecht zur Längsachse 20 - 20 des Ganzen verlaufenden Ebenen liegen.

Die von (nicht gezeigten), an sich bekannten Vorratsspulen abgewickelten, in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungseinlagen in Fasersträngen 15 treten aus den sie führenden Rohren 14 erst hinter der Einmündun^.ssteile des Ringspaltabschnittes 13 in den Hohlraum der Düse 10 aus. Die längsverlaufenden Stränge 15 kommen daher am Ende der Rohre 14 nur mit Kunststoff in Berührung, der sich in der gleichen Richtung wie die Faserstränge (bezogen auf Fig. 1 nach links) vorwärtsbewegt. Die Faserstränge werden daher, in der gewünschten Weise über den Querschnitt der iVerkstückwand verteilt, in den Kunststoff eingebettet.

Figur 2 zeigt eine Stirnansicht mit teilweisem Querschnitt auf bzw. durch die Strangpresse, die zur Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens bestimmt und die im Falle des Ausführungsbeispieles auf die Fertigung eines im Querschnitt rechteckigen, mit einem aufgesetzten Wulst ausgebildeten Hohlkörpers 17 eingerichtet ist. Hierbei sind mit 15 wieder die in regelmässigen Abständen nebeneinander in die Werkstückwandung eingebetteten, längsverlaufenden Verstärkungsstränge bezeichnet. Zwischen Kern 3 und den Führungsstücken 25, 26 ist das Profil des Hohlkörpers 17 ausgesparte Ein wärmeleitendes Mittel führende Rohre 27, mit den verbindenden, leistenartig angeordneten Verbindungsmuffen 29 stellen den erforderlichen Temperaturzustand der Teile 25, 26 und des Hohlkörpers 17 ein.

Die Darstellung nach Figur 3 zeigt teils in Stirnansicht, teils im Querschnitt die die längsverlaufenden Verstärkungsstränge 15 führenden Rohre 14 und 8, durch die die spätere

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Verteilung der Längsverstärkungen innerhalb der Werkstückwandung 17 festgelegt wird. Aus der oberen Hälfte der Figur 3 ergibt sich uabei, dass die Rohre 14 in Auspressrichtung über die Einmündung des Ringspaltes 13 in den Düsenhohlraum hinaus verlängert sind.

In Figuren 4 ist der Vurfahrensvorgang, schematisch dargestellt, mittels dessen die mit dem Kunststoff vermischten, weiteren Verstärkungseinlagen in Form von Fasern oder Abschnitten aus Fasern, textil verarbeiteten Fasern, Drähten 16 oder dergl, quer zur Werkstücklängsachse 20 - 20 ausgerichtet werden, soweit nicht endlose, weitere Verstärkungseinlagen zur Verwendung kommen. Die im Kanal 11 mehr oder weniger regellos in den Kunststoff eingebettet ankommenden weiteren Verstärkungseinlagen 16 werden durch die Stauwirkung, die beim Uebergang in den zur Werkstückachse konzentrischen engen Ringspalt 12 erzeugt wird, gezwungen, sich in Fliessrichtung des Kunststoffes einzustellen. Diese Stellung in Fliessrichtung behalten die Verstärkungseinlagen 16 auch nach dem Uebergang in den Abschnitt 13 des Ringspalts bei. Wie vorher erläutert, kommt es zu einer peripher, zur Achse 20 - 20 quer liegenden Anordnung der Verstärkungseinlagen 16 im Werkstück und damit zu einer insgesamt schraubengangförmigen Lage derselben mit willkürlich einstellbarer Steigung des Schraubenganges, wobei die Richtung der endlosen Verstärkungseinlagen in jedem Falle gekreuzt wird.

Da diese strangförmigen, in Längsrichtung zugeführten und verlegten Verstärkungseinlagen 15 im Bereich der Einmündung des Ringspalts 13 in den Hohlraum der Düse 10 durch die Rohre 14 geschützt sind, werden die weiteren Verstärkungseinlagen 16 in zwischen den Rohren 14 befindliche Stellungen verlegt.

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In Figur 5 sind Querschnitte zweier, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten, fertigen Kunststoffrohre wiedergegeben. Zwischen den in Längsrichtung verlaufenden, endlosen strangförmigen Verstärkungseinlagen 15 liegen quergerichtet die im Allgemeinen kurzer zu haltenden, weiteren Verstärkungseinlagen 16, die also durchweg als Fasern oder als Faserabschnitte, roh oder textil verarbeitet, auftreten. Die Anordnung in der rechten Hälfte eier Fig. 5 unterscheidet sich lediglich durch die zweireihige Anordnung der längsverlaufenden Stränge 15 gegenüber der Darstellung der linken Hälfte, in der die Verstärkungseinlagen auf einer einzigen Kreislinie, verteilt über deren Länge, auftreten.

lach dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren können Werkstücke verschiedenartigster Querschnitte hergestellt werden, die bei einfachster Fertigung erheblich verbesserte, mechanische Eigenschaften aufweisen. Hierbei besteht sowohl hinsichtlich der Formgebung als auch der Anordnung der Längsverstärkungen und der Materialauswahl grösste Freiheit. Die Verstärkungseinlagen, Fasern und Faserstränge können aus jedem hierfür geeigneten V/erkstoff bestehen, wobei Asbest, Glasfasern, Glasseide, Glaswolle, Schlackenwolle, Textilfasern, strangförmiges Textilgut in Form von Fäden, Garnen,. Zwirnen, Kordeln, Seilen, Bändern usw. aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern oder Fasermischungen, in Form weiter von Drähten, verdrillten Drähten, Metallbändern verdrillt oder unverdrillt od. dgl. in Betracht kommen. Ratsam ist es hierbei, die die Längsarmierung bildenden Faserstränge unter Vorspannung zu halten. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich der zur Füllung des Strangpresswerkzeugs mit dem zu verarbeitenden Kunststoff erforderliche Rückdruck aufbauen kann. Dieser Rückdruck ist für eine einwandfreie Oberfläche des fertigen Werkstücks sowie zur völligen Füllung,

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durch die jegliche Luft aus der Vorrichtung verdrängt wird, erforderlich.

Bestehen die in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungen aus Rovings, so können diese vor dem Einlauf in die Strangpresse durch ein Bad aus viskosem Harz gezogen und somit vorgetränkt sein. In diesem Falle befindet sich das Harz, das die Rovings tränkt, im allgemeinen im sogenannten Α-Zustand. Es ist aber auch möglich, Rovings zu verwenden, bei denen sich das sie tränkende Harz im B-Zustand befindet, d.h., dass sich das Harz auf thermischem und/oder chemischem wege schon in einem vorgehärteten, jedenfalls aber fast trockenen oder völlig trockenen Zustand befindet. In entsprechender Weise kann es sich auch bei dem zu verarbeitenden Kunststoffgemisch mit kurzen Verstärkungseinlagen um einen A- oder B-Zustand handeln. Die Verstärkungseinlagen und/oder die weiteren Verstärkungseinlagen brauchen nicht aus dem gleichen Werkstoff zu bestehen; ebenso können verschiedene Harzsorten, die selbstverständlich miteinander verträglich sein müssen, Verwendung finden. Der Vorschub des Fertigwerkstücks in der Strangpresse kann entweder durch den Pressdruck, mit dem die Kunststoffmasse eingeführt wird, oder durch eine Zugvorrichtung oder durch beide Massnahmen gemeinsam erfolgen. Die Länge des in einem kontinuierlichen Vorgang hergestellten Werkstücks entspricht derjenigen der verfügbaren Rovings, im allgemeinen bis etwa zweitausend Meter.

Das Wesen der Erfindung ist also, kurzgefasst, darin zu sehen, dass in einem Kunststoff-, insbesondere Kunstharzstrom, mehr oder weniger regellose verteilte Verstärkungsstrangabschnitte zunächst mit einem Strom aus Kunstharz (Premix) radial zur Werkstücklängsachse zugeführt, hierauf über einen Querschnitt, der grosser als der Werkstückquer-

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schnitt und vorzugsweise kongruent zu diesem gehalten ist, möglichst gleichmässig verteilt, sodann in die Axialrichtimg umgelenkt, parallel zur Werkstückachse bis zur Axialausrichtung der Verstärkungsstrangabschnitte geführt, quer zur Werkstückachse hin, d.h. radial allseitig umgelenkt, zentripetal einem Hohlraum des zu verwirklichenden V/erkstückquerschnitteB zugeführt, dort aus der radial-zentripetalen Richtung peripher, d.h. äquidistant zur Werkstückoberfläche umgelenkt und anschliessend unter Ausfüllung des Werkstückquerschnitts mit Kunststoff, Verstärkungsstrangabschnitten und Hovings zur Werkstückerzeugung benutzt werden. Soweit hierbei und/oder auf dem weiteren Weg des Werkstückes Wärmebehandlungen erforderlich werden, bedürfen sie, als an sich bekannt, keiner Darstellung im einzelnen; hierzu erforderliche Heizwicklungen sind beispielsweise in Figur 1 bei 26 bis 29 angedeutet.

Die Gesamtanordnung zeigt Figur 6. Man erkennt die in Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung bei 21, die aufgespulten Rovings bei 22 und eine doppelt wirkenae, also Kunstharz oder Kunststoff kontinuierlich nachfördernde Kolbenpresse 23. liebliche, an sich bekannte Einrichtungen, beispielsweise eine Sägeanordnung 30 zum Zerlegen des fertigen Werkstückes 17 in gewünschte Längenabschnitte, Kiihlbetten 31, Strangträger in Form von Rollen 32 usw., vervollständigen die Anlage.

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Claims (1)

1. Pate ntansprüche

   Verfahren zur Herstellung mindestens längsgerichtete Verstärkungseinlagen aufweisender Werkstücke aus Kunststoffen mittels Strangpressen, wobei die längsgerichteten Verstärkungseinlagen mittels parallel zur Werkstückslängsrichtung und im Verhältnis zueinander parallel verlaufende Rohre zugeführt werden und der Kunststoff über einen eine Pressdüse umgebenden Ringraum zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunststoff vor der Zuführung zur Pressdüse weitere Verstärkungseinlagen zugesetzt werden und dass dem Kunststoff sowie diesen weiteren Verstärkungseinlagen zunächst eine zur Längsachse des zu erzeugenden Werkstückes parallele und anschliessend eine radiale Richtung bis zur Einführung in die Pressdüse erteilt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff über eine solche Wegstrecke in zur Werkstückachse paralleler Richtung bewegt wird, dass die weiteren Verstärkungseinlagen eine zur Strömungsrichtung parallele oder annähernd parallele Lage einnehmen·

   3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die weiteren Verstärkungseinlagen aufweisende Kunststoff aus einem den Werkstückquerschnitt im Abstand umgebenden, zur Werkstückachse parallel verlaufenden Ringspalt zunächst in Richtung zentripetal zur Werkstückachse zu letzterer hin und anschliessend sowohl axial als auch äquidistant zum Werkstückumfang abgelenkt wird, so dass die weiteren

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   Verstärkungseinlagen quer zur Werkstücklängsachse verlaufen·

   4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass endlos durchgehende Verstärkungseinlagen unter Vorspannung gehalten werden.

   5· Vorrichtung zur Durchführung von Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Pressdüse, der der Kunststoff über einen ringförmigen Kanal zugeführt wird und in der parallel zur Werkstücklängsachse und zueinander angeordnete Rohre zur Führung endlos durchgehender Verstärkungseinlagen ausmünden, dadurch gekennzeichnet , dass der ringförmige Kanal

   (11) einen zur Werkstückachse parallelen, engen Abschnitt

   (12) und einen sich in Fliessrichtung des Kunststoffes anschliessenden, radialen, nach innen verlaufenden Abschnitt (13) aufweist, der in eine Pressdüse (10) einmündet.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche der Einmündung des radial gerichteten Abschnittes (13) des Ringkanales (12) in den Hohlraum der Düse (10) achsparallele Führungen (14) für längsverlaufende, durchgehende Stränge aus Verstärkungsfasereinlagen (15) angeordnet sind.

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