[发明专利]用于连续纤维的原地螺旋浸渍和挤压的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于为至少一个纤维元件(12)设置基质材料(14)的设备(10)，其中，所述设备具有：壳体(18)，所述基质材料能够被置入所述壳体内；螺旋输送器(26)，所述螺旋输送器至少部分地布置在所述壳体内并且至少在布置在所述壳体内的长度区域中锥形地延伸并且围绕旋转轴线(30)相对于所述壳体可旋转，在所述螺旋输送器旋转时，被置入所述壳体内的基质材料借助所述螺旋输送器沿输送方向(44)被输送并且能够被施加压力；至少一个由所述螺旋输送器和壳体限定边界的基质通道(46)，所述基质材料在所述基质通道内借助螺旋输送器被输送并且能够被施加压力；至少一个在所述螺旋输送器内延伸的浸渍通道(58)，所述纤维元件能够穿流所述浸渍通道；和至少一个在所述螺旋输送器内延伸的连接通道(64)，所述基质材料从所述基质通道通过所述连接通道被导入所述浸渍通道，由此所述纤维元件在所述浸渍通道内被设置基质材料。

本发明涉及一种用于为具有至少一个单纤维的至少一个纤维元件设置基质材料的设备和方法。

文献US 2005/0221085 A1公开了一种用于制造塑料覆层的纤维的方法。

文献DE 10 2012 220 520 A1已知描述了一种用于浸渍玻璃纤维粗纱的方法。在该方法中，提供了具有第一温度的玻璃纤维粗纱。在方法的第二步骤中，还称为纤维束的玻璃纤维粗纱被加热到定义的第二温度。在方法的第三步骤中，导入具有第三温度的基质混合物。此外，被加热的玻璃纤维粗纱被浸渍导入的基质混合物。

此外，由文献DE 10 2001 005 462 B3已知一种用于制造纤维复合材料的方法，纤维复合材料是具有聚合物浸渍的纤维带的形式。

本发明所要解决的技术问题是，提供一种设备和方法，使得至少一个纤维元件以特别简单的且廉价的方式被设置、尤其浸渍基质材料，并且必要时最后直接可以挤压成构件，由此省去了半成品形式的中间步骤。

所述技术问题按照本发明通过独立权利要求的技术方案解决。本发明的具有适宜的改进方案的有利的设计方案在其余的权利要求中获得。

本发明的第一方面涉及用于为至少一个例如设计为增强纤维元件的纤维元件设置简单也称为基质的基质材料的设备，其中，所述纤维元件具有至少一个单纤维。所述单纤维可以作为任意长度的单个的纤维、尤其丝定义。所述单纤维自身可以是柔软的或形状不稳定的但或者是抗弯的或内在刚性的，也就是形状稳定的。单纤维可以是由塑料构成的丝，也就是塑料丝。在本发明中，如果没有另外的定义，“单纤维”理解为尤其任意长度的单个的纤维，其中，单纤维可以由任意的材料或每种材料构成。

纤维元件可以涉及精综丝、金属丝或其它纤维形状的材料。纤维元件尤其可以是绳、尤其组合的绳，其例如正好可以包括一个单纤维或多个单纤维。纤维元件尤其可以具有束、尤其纤维束，其可以包括多个、尤其相邻布置的且尤其单个的单纤维。纤维元件可以是增强纤维或增强纤维元件。

如果纤维元件正好或仅具有一个单纤维，则纤维元件自身构成单纤维或单丝，也就是增强单纤维。但尤其可以设想，纤维元件具有多个单纤维，也就是也简单地作为具有多个单纤维或纤维的称为束的单纤维束或纤维束。单纤维例如由Carbon或碳或由玻璃构成，使得纤维元件可以构成碳纤维或玻璃纤维。但是其他材料也是可设想的，使得纤维元件例如可以构造为芳纶纤维或其它增强纤维。此外备选或附加地可设想的是非增强纤维。纤维元件可以是导光的和/或导电的。纤维元件由此可以由导电的材料、尤其金属材料构成。备选或附加地，纤维元件可以由导光的材料、如玻璃构成。

纤维元件借助所述设备可以被设置或被设置基质材料，该技术特征尤其应理解为，纤维元件和由此单纤维例如被基质材料浸渍或者浸入或者渗透或涂覆。纤维元件尤其例如至少在外周侧被设置基质材料并且由此被涂覆基质材料。