[發明專利]用于連續纖維的原地螺旋浸漬和擠壓的設備和方法

有效

• 申請號: 201980051664.1
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN112533744B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: C.庫恩;S.卡倫伯格;M.奧赫森庫恩;H.蔡寧格
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王瑞

本發明涉及一種用于為至少一個纖維元件(12)設置基質材料(14)的設備(10)，其中，所述設備具有：殼體(18)，所述基質材料能夠被置入所述殼體內；螺旋輸送器(26)，所述螺旋輸送器至少部分地布置在所述殼體內并且至少在布置在所述殼體內的長度區域中錐形地延伸并且圍繞旋轉軸線(30)相對于所述殼體可旋轉，在所述螺旋輸送器旋轉時，被置入所述殼體內的基質材料借助所述螺旋輸送器沿輸送方向(44)被輸送并且能夠被施加壓力；至少一個由所述螺旋輸送器和殼體限定邊界的基質通道(46)，所述基質材料在所述基質通道內借助螺旋輸送器被輸送并且能夠被施加壓力；至少一個在所述螺旋輸送器內延伸的浸漬通道(58)，所述纖維元件能夠穿流所述浸漬通道；和至少一個在所述螺旋輸送器內延伸的連接通道(64)，所述基質材料從所述基質通道通過所述連接通道被導入所述浸漬通道，由此所述纖維元件在所述浸漬通道內被設置基質材料。

本發明涉及一種用于為具有至少一個單纖維的至少一個纖維元件設置基質材料的設備和方法。

文獻US 2005/0221085 A1公開了一種用于制造塑料覆層的纖維的方法。

文獻DE 10 2012 220 520 A1已知描述了一種用于浸漬玻璃纖維粗紗的方法。在該方法中，提供了具有第一溫度的玻璃纖維粗紗。在方法的第二步驟中，還稱為纖維束的玻璃纖維粗紗被加熱到定義的第二溫度。在方法的第三步驟中，導入具有第三溫度的基質混合物。此外，被加熱的玻璃纖維粗紗被浸漬導入的基質混合物。

此外，由文獻DE 10 2001 005 462 B3已知一種用于制造纖維復合材料的方法，纖維復合材料是具有聚合物浸漬的纖維帶的形式。

本發明所要解決的技術問題是，提供一種設備和方法，使得至少一個纖維元件以特別簡單的且廉價的方式被設置、尤其浸漬基質材料，并且必要時最后直接可以擠壓成構件，由此省去了半成品形式的中間步驟。

所述技術問題按照本發明通過獨立權利要求的技術方案解決。本發明的具有適宜的改進方案的有利的設計方案在其余的權利要求中獲得。

本發明的第一方面涉及用于為至少一個例如設計為增強纖維元件的纖維元件設置簡單也稱為基質的基質材料的設備，其中，所述纖維元件具有至少一個單纖維。所述單纖維可以作為任意長度的單個的纖維、尤其絲定義。所述單纖維自身可以是柔軟的或形狀不穩定的但或者是抗彎的或內在剛性的，也就是形狀穩定的。單纖維可以是由塑料構成的絲，也就是塑料絲。在本發明中，如果沒有另外的定義，“單纖維”理解為尤其任意長度的單個的纖維，其中，單纖維可以由任意的材料或每種材料構成。

纖維元件可以涉及精綜絲、金屬絲或其它纖維形狀的材料。纖維元件尤其可以是繩、尤其組合的繩，其例如正好可以包括一個單纖維或多個單纖維。纖維元件尤其可以具有束、尤其纖維束，其可以包括多個、尤其相鄰布置的且尤其單個的單纖維。纖維元件可以是增強纖維或增強纖維元件。

如果纖維元件正好或僅具有一個單纖維，則纖維元件自身構成單纖維或單絲，也就是增強單纖維。但尤其可以設想，纖維元件具有多個單纖維，也就是也簡單地作為具有多個單纖維或纖維的稱為束的單纖維束或纖維束。單纖維例如由Carbon或碳或由玻璃構成，使得纖維元件可以構成碳纖維或玻璃纖維。但是其他材料也是可設想的，使得纖維元件例如可以構造為芳綸纖維或其它增強纖維。此外備選或附加地可設想的是非增強纖維。纖維元件可以是導光的和/或導電的。纖維元件由此可以由導電的材料、尤其金屬材料構成。備選或附加地，纖維元件可以由導光的材料、如玻璃構成。

纖維元件借助所述設備可以被設置或被設置基質材料，該技術特征尤其應理解為，纖維元件和由此單纖維例如被基質材料浸漬或者浸入或者滲透或涂覆。纖維元件尤其例如至少在外周側被設置基質材料并且由此被涂覆基質材料。