[发明专利]具有纤维供应装置的用于制造含纤维的塑料熔体的单螺杆塑化单元

说明书

本发明涉及一种用于制造含纤维的塑料熔体的单螺杆塑化单元(3)，所述单螺杆塑化单元具有在缸(4)中可转动的螺杆(5)、用于供应要熔化的塑料材料的第一开口(8)、用于供应纤维束(10a至10f)的第二开口(9)和纤维供应装置(13)，所述纤维供应装置包括具有纤维卷轴(15、15a至15f)的纤维栅(14)，其中，所述纤维供应装置配备有软管(16)，纤维束引导穿过所述软管，所述软管铺设成，使得存在具有相应的圆弧角(α₁至α₇)的圆弧(31至37)和/或虚拟缠绕物体(22)或实际的缠绕角(23)的具有可预设的缠绕角(β)的缠绕部，并且在圆弧和/或缠绕部中引导的纤维束被加载以按照欧拉‑艾特尔万效应的纤维制动力。

技术领域

本发明涉及一种单螺杆塑化单元。

背景技术

这种单螺杆塑化单元由这种类型的现有技术按照WO2011/066917A2已知。由现有技术已知：纤维束的稳定的供应速度通过以下方式实现，即，纤维束以经驱动地保持的方式供应。为此，纤维束从储备卷轴利用驱动装置拉出，该驱动装置具有驱动辊和被压到该驱动辊上的配合压辊，其中，所述纤维束引导穿过两个辊之间的辊间隙。通过配合压辊的压力固定所述纤维束，亦即即使在螺杆轴(连续的纤维束绕该螺杆轴卷绕)以较高的圆周速度环绕时，所述纤维束也不能比这允许驱动辊的环绕速度快地拉出。

由螺杆轴施加到纤维束上的力在下面称为纤维拉入力。这个纤维拉入力的反作用力在下面称为纤维制动力。纤维制动力的值对应于纤维拉入力的值，然而纤维制动力具有相反的取向并且通过上面描述的辊对产生。由此得出恒定的纤维拉入速度。

现有技术的缺点在于：产生对纤维束的大的点状力并且由此产生处于纤维束中的纤维。这可能导致：各个纤维、所谓的长丝在其到达缸中之前在纤维束中断裂。此外，长丝可能卷绕到一个或两个辊上。这种效果可能随着时间的推移而增大并且最终导致机器停止。此外，纤维材料的损失对注射成型构件的质量产生不利影响。此外，机器的周围可能积聚断裂纤维和纤维粉尘。由此，形成对机器操作人员的危险、特别是呼吸道的负担和机器的危险、特别是在使用含碳纤维材料时的短路危险。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于：提供一种单螺杆塑化单元，其中，纤维供应以避免对纤维束的大的点状力的方式和方法进行。由此，也能够避免这种类型的现有技术的前述缺点。

通过以下方式，即，配备有一个或多个软管(从纤维卷轴拉出的纤维束能引导或被引导穿过所述软管)的纤维供应装置并且一个或多个软管铺设成，使得为所述软管设置一个或多个具有相应的圆弧角的圆弧，在圆弧中引导的纤维束获得与相应的圆弧角相对应的按照欧拉-艾特尔万(Euler-Eytelwein)效应的纤维制动力。分别为软管得出与该软管具有的圆弧角的总和相对应的按照欧拉-艾特尔万效应的总纤维制动力。下面将由圆弧的边缘围成的角称为圆弧角。

按照一种实施方式可以规定：在一个或多个软管中存在多个具有不同大小的圆弧角的圆弧。

此外可以规定：在一个或多个软管中设置直区段，在所述直区段中，所述纤维束不被加载以按照欧拉-艾特尔万效应的纤维制动力。

软管在空间中的位置可以是任意的。圆弧的数量和其半径以及可能的直区段的数量同样可以是任意的。重要的仅在于：期望的纤维制动力借助于欧拉-艾特尔万效应获得。这个期望的纤维制动力仅与在软管的进入口与排出口之间存在的圆弧角的总和有关。

在一种优选实施方式中，一个或多个软管可以铺设成，使得多个具有相同半径r的圆弧直接依次地且彼此邻接地设置并且由此最后虚拟缠绕物体或实际缠绕物体的缠绕部以可预设的缠绕角β构成，其中，所述缠绕角β与构成所述缠绕部的圆弧角的总和相对应。换言之，这意味着以下内容。缠绕部假想被分成圆弧，这些圆弧经组装地得出该缠绕部。在此，圆弧可以全部具有相同的圆弧角或不同的圆弧角。对于欧拉-艾特尔万效应重要的仅在于各个圆弧角的总和并且由此是缠绕角β。