DE29911930U1

DE29911930U1 - Device for producing a flat component reinforced with a ring

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Publication number: DE29911930U1
Application number: DE29911930U
Authority: DE
Original assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Current assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2009-07-14
Also published as: WO2001003908A1

Description

Sachsenring Automobiltechnik AG
08058 Zwickau, DESachsenring Automobiltechnik AG
08058 Zwickau, Germany

Vorrichtung zur Herstellung eines mit Rovinqs verstärkten flächigen BauteilsDevice for producing a flat component reinforced with Rovinqs

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines mit Rovings verstärkten flächigen Bauteils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for producing a flat component reinforced with rovings according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung und ein Verfahren hierzu ist aus dem DE-Patent 37 17 321 bekannt. Dort ist eine Ringdüse vorgesehen, mit der ein mit Rovings verstärkter Schlauch hergestellt wird. Der Schlauch wird im noch plastisch verformbaren Zustand nach einem Ablagemuster auf eine Ablage abgelegt und anschließend zu einem flächigen Bauteil verpreßt. Es ist auch vorgesehen, den Schlauch vor dem Ablegen der Länge nach aufzuschlitzen und die durch Aufklappen erhaltene Flachbahn nach einem Muster abzulegen.Such a device and a method for this are known from DE Patent 37 17 321. This provides a ring nozzle with which a hose reinforced with rovings is produced. The hose is laid on a shelf in a plastically deformable state according to a laying pattern and then pressed into a flat component. It is also provided to slit the hose lengthwise before laying it down and to lay the flat sheet obtained by unfolding it according to a pattern.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine mit Rovings verstärkte Flachbahn kostengünstig herstellbar ist, wobei diese gegebenenfalls nach einem Muster ablegbar und zu einem flächigen Bauteil verpreßbar ist.The present invention is intended to solve the problem of providing a device with which a flat web reinforced with rovings can be produced cost-effectively, which can optionally be laid down according to a pattern and pressed into a flat component.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es in einfacher Weise möglich, unmittelbar mit den Rovings verstärkte Flachbahnen herzustellen. Durch zusätzlich vorgesehene Führungsstege kann eine gewünschte Verteilung der Rovings sichergestellt werden.The present invention makes it possible to produce flat webs reinforced directly with the rovings in a simple manner. The additional guide webs can ensure the desired distribution of the rovings.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:Further advantageous details of the invention are specified in the subclaims and are described in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawing. They show:

Fig. 1 einen Extruderteil mit einer Extruderdüse und einer Roving-Zuführungsvorrichtung von der Seite im Schnitt gesehen,Fig. 1 an extruder part with an extruder nozzle and a roving feed device seen from the side in section,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Draufsicht,Fig. 2 the device according to Fig. 1 in a partially sectioned plan view,

Fig. 3 den Extruderkopf beim Ablegen derFig. 3 the extruder head when depositing the

extrudierten Flachbahn auf eine Ablage und dieextruded flat sheet onto a tray and the

Fig. 4Fig.4

und 5 je ein mögliches Ablegemuster.and 5 each a possible laying pattern.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Teil einer Extrusionsvorrichtung bezeichnet. Diese besitzt einen Extruder 2 mit einer Extruderschnecke 3, wobei der Extruder 2 über einen Flansch 4 mit einem Flansch 5 eines Extruderkopfes 6 dicht verbunden ist. Der Extruderkopf 6 besitzt eine Angußöffnung 7, an die die Spritzdüse 8 des Extruders 2 angepreßt werden kann.In Fig. 1 and 2, 1 designates a part of an extrusion device. This has an extruder 2 with an extruder screw 3, whereby the extruder 2 is tightly connected via a flange 4 to a flange 5 of an extruder head 6. The extruder head 6 has a sprue opening 7, onto which the spray nozzle 8 of the extruder 2 can be pressed.

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Vorzugsweise auf der der Angußöffnung 7 gegenüberliegenden Seite des Extruderkopfes 6 besitzt dieser eine als Breitschlitzdüse 9 ausgebildete Extruderdüse mit einem Düsenschlitz 10, der eine Höhe 10.1 und eine Länge 10.2 besitzt.Preferably, on the side of the extruder head 6 opposite the sprue opening 7, the extruder head 6 has an extruder nozzle designed as a wide slot nozzle 9 with a nozzle slot 10 which has a height 10.1 and a length 10.2.

Am Extruderkopf 6 ist zwischen der Angußöffnung 7 und der Mündung der Breitschlitzdüse 9 eine Zuführvorrichtung 11 für Rovings 12 vorgesehen. Diese Zuführvorrichtung 11 erstreckt sich über die gesamte Länge oder nahezu die gesamte Länge 10.2 des Düsenschlitzes 10 oder des Extruderkopfes 6. Die Zuführvorrichtung 11 besitzt, über die Länge 10.2 verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, Zuführöffnungen 13. Diese befinden sich über mit diesen korrespondierenden Einlaßöffnungen 14 an der angrenzenden Flachseite 6.1 des Extruderkopfes 6.A feed device 11 for rovings 12 is provided on the extruder head 6 between the sprue opening 7 and the mouth of the slot die 9. This feed device 11 extends over the entire length or almost the entire length 10.2 of the die slot 10 or the extruder head 6. The feed device 11 has feed openings 13 distributed over the length 10.2, in particular evenly distributed. These are located above corresponding inlet openings 14 on the adjacent flat side 6.1 of the extruder head 6.

Als Extrusionswerkstoff dient ein thermpolastisch verformbarer polymerer Werkstoff 15 aus wenigstens einem Thermoplast, Duroplast oder Elastomer. Insbesondere eignen sich Polyamide, Polyethylen, Polypropylen und Polyester. Durch die Extruderschnecke 3 wird der im Extruder 2 geschmolzene Werkstoff 15 in den Extruderkopf 6 gespritzt und aus dessen Düsenschlitz 10 als Flachbahn 16 extrudiert. Dabei werden die über die Zuführvorrichtung 11 zugeführten Rovings 12 eingezogen und mit dem Werkstoff 15 umhüllt aus dem Düsenschlitz 10 extrudiert.The extrusion material used is a thermoplastically deformable polymer material 15 made of at least one thermoplastic, thermosetting plastic or elastomer. Polyamides, polyethylene, polypropylene and polyester are particularly suitable. The material 15 melted in the extruder 2 is injected into the extruder head 6 by the extruder screw 3 and extruded from its nozzle slot 10 as a flat sheet 16. The rovings 12 fed via the feed device 11 are drawn in and extruded from the nozzle slot 10 covered with the material 15.

Um zu gewährleisten, daß die Rovings 12 im Extruderkopf 6 in gewünschter Weise verteilt werden, sind vorteilhaft im Bereich 17 zwischen dem Düsenschlitz 10 und den Zuführöffnungen 13 bzw. den Einlaßöffnungen 14 in der Wand 6.1 entsprechend der gewünschten Verteilung der Rovings 12 über die Länge 10.2 verteilte Führungsstege 18 vorgesehen.In order to ensure that the rovings 12 are distributed in the extruder head 6 in the desired manner, guide webs 18 distributed over the length 10.2 in accordance with the desired distribution of the rovings 12 are advantageously provided in the region 17 between the nozzle slot 10 and the feed openings 13 or the inlet openings 14 in the wall 6.1.

Beim Ausführungsbeispiel besteht der Extruderkopf 6 aus zwei Kopfteilen 6.2 und 6.3. An der Wand 6.1 des in der Zeichnung oberen Kopfteils 6.2 ist die Zuführvorrichtung 11 befestigt.In the embodiment, the extruder head 6 consists of two head parts 6.2 and 6.3. The feed device 11 is attached to the wall 6.1 of the upper head part 6.2 in the drawing.

Vorzugsweise ist die Wand 6.1 oder wenigstens deren Innenwand 6.11 zum Düsenschlitz 10 hin, den Querschnitt verkleinernd, schräg verlaufend ausgebildet. Der eingeschlossene Winkel beträgt beispielsweise etwa 3° bis 10°, er kann jedoch auch größer sein, beispielsweise bis zu etwa 30° betragen. Vorteilhaft sind die Zuführöffnungen 13 und/oder die Führungsstege 18 im Bereich der Schräge der Wand 6.1, beispielsweise im Bereich 17, vorgesehen.Preferably, the wall 6.1 or at least its inner wall 6.11 is designed to run obliquely towards the nozzle slot 10, reducing the cross-section. The included angle is, for example, approximately 3° to 10°, but it can also be larger, for example up to approximately 30°. The feed openings 13 and/or the guide webs 18 are advantageously provided in the region of the incline of the wall 6.1, for example in the region 17.

Gemäß der Fig. 3 ist der Extrusionsvorrichtung 1 bzw. dem Extruderkopf 6 eine Ablage 19 zugeordnet, auf die das Extrudat, also die mit den Rovings 12 verstärkte Flachbahn 16, abgelegt werden kannAccording to Fig. 3, the extrusion device 1 or the extruder head 6 is assigned a storage area 19 onto which the extrudate, i.e. the flat web 16 reinforced with the rovings 12, can be deposited.

In an sich bekannter Weise können die Extrusionsvorrichtung 1 oder der Extruderkopf 6, gegebenenfalls zusammen mit dem Extruder 2, und die Ablage 19 in der Ebene der Ablage, also beispielsweise in der x-y-Ebene oder auch in weiteren Ebenen, relativ zueinander verfahrbar sein. Hierdurch kann die noch warmplastische Flachbahn 16 zu einem in den Fig. 4 und 5 beispielhaft dargestellten Ablegemuster abgelegt werden. Die Ablage erfolgt im noch warmplastischen, verformbaren Zustand, so daß das abgelegte Muster durch einen geeigneten Preßstempel 20 gepreßt und zu einem flächigen Bauteil aus polymerem Werkstoff verformt werden kann, das mit Rovings 12 verstärkt ist.In a manner known per se, the extrusion device 1 or the extruder head 6, optionally together with the extruder 2, and the depositor 19 can be moved relative to one another in the plane of the depositor, i.e. for example in the x-y plane or in other planes. This allows the flat sheet 16, which is still hot-plastic, to be deposited into a deposit pattern shown as an example in Figs. 4 and 5. The depositing takes place while it is still hot-plastic and deformable, so that the deposited pattern can be pressed by a suitable press die 20 and deformed into a flat component made of polymer material which is reinforced with rovings 12.

Bei dem Ablegemuster gemäß Fig. 5 sind einige der abgelegten Flachbahnabschnitte enger aneinander angrenzend und andere weiter voneinander entfernt abgelegt. Im Bereich der engeren Ablage weist das Bauteil eine höhere Belastbarkeit auf.In the laying pattern shown in Fig. 5, some of the laid flat web sections are placed closer together and others are placed further apart. In the area of the narrower laying, the component has a higher load-bearing capacity.

Claims

1. Device for producing a flat component reinforced with rovings from at least one thermally deformable polymer material, wherein the rovings are fed to the melt of the polymer material and these, distributed over the cross section of the extruder nozzle, can be extruded with the material, characterized in that the extruder nozzle is a slot nozzle ( 9 ) and a feed device ( 11 ) for the rovings ( 12 ) is provided in front of the mouth of the nozzle slot ( 10 ) for feeding the rovings ( 12 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the feed device ( 11 ) extends over the entire or almost the entire length ( 10.2 ) of the slot die ( 9 ) or its die slot ( 10 ) and feed openings ( 13 ) of the feed device ( 11 ) for rovings ( 12 ) projecting directly or indirectly into the extruder head ( 6 ) are distributed over the length ( 10.2 ) of the die slot ( 10 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that guide webs ( 18 ) for guiding the rovings ( 12 ) in the extruder head ( 6 ) are provided between the feed device ( 11 ) and the mouth of the nozzle slot ( 10 ) distributed over the length ( 10.2 ) of the nozzle slot ( 10 ).

4. Device according to claim 3, characterized in that for each feed opening ( 13 ) at least one guide web ( 18 ) is provided between the feed opening ( 13 ) and the nozzle slot ( 10 ) or inlet openings ( 14 ) arranged accordingly in the wall ( 6.1 ) of the extruder head ( 6 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that one flat side ( 6.1 ) of the extruder head ( 6 ) or at least the inner wall ( 6.11 ) thereof runs obliquely towards the nozzle slot ( 10 ), reducing the cross-section.

6. Device according to claim 5, characterized in that the feed openings ( 13 ) and possibly existing inlet openings ( 14 ) and/or the guide webs ( 18 ) are provided in the region ( 17 ) of the slope of the flat side ( 6.1 ) of the extruder head ( 6 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a storage area ( 19 ) is provided for the extrudate reinforced with the rovings ( 12 ) and formed in the form of a flat web ( 16 ), and the extrusion device ( 1 ) or a part of the extrusion device ( 1 ) or at least the extruder head ( 6 ) and the storage area ( 19 ) can be moved relative to one another, at least in the (xy) plane of the storage area ( 19 ).

8. Device according to claim 7, characterized in that the flat web ( 16 ) can be deposited on the deposit ( 19 ) according to a depositing pattern.

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that a pressing stamp ( 20 ) is provided which can be pressed onto the deposition pattern.