<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glasfaserbahnen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstärkung von Glasfaserbahnen, insbe- sondere zur Verstärkung von Glasfaservliesen, die aus mit Bindemittel abgebundenen Glasfasern gebildet sind, die sich durch einen freien Raum freifliegend auf einer perforierten Ablagewand in Vlies- oder
Mattenform. ablegen.
Es ist bekannt, Faserbahnen. - matten oder sonstige Isolierkörper zu velstärken, indem z. B. endlose
Glasfaserstränge systemlos in die Matte eingearbeitet sind. Desgleichen sind auch Glasfasermatten aus mehreren Schichten bekannt, wobei zwischen deren Schichten kontinuierliche Glasfäden in Spiralform eingelegt werden oder Stränge vorgesehen sind, die aus miteinander verdrehten Drähten und Asbestfasern bestehen. Der Nachteil solcher Matten besteht darin, dass diese endlosen, eingebetteten Fadenstränge eine glatte Fadenstruktur besitzen, was eine schlechte Haftung dieser Fäden mit dem Mattenkörper ergibt. Auch teilt diese Art der Verstärkung das Vlies in Schichten auf und fördert ein Lösen dieser Schichten.
Weiter kann eine zufriedenstellende Längsverstärkung mit diesen spiralförmig eingebetteten Fäden nicht erzielt werden, da sich die eingebetteten Schlaufen bei auftretender Zugbeanspruchung aufziehen.
Auch sind stärkere Isolierkörper aus mehreren Schichten schon beschrieben worden, die durch innige Versteppung zusammengehalten werden sollen, oder, die mit verstärkenden Glasfasernetzen versteppt sind. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass die Versteppung keine hohen Produktionsgeschwindigkeiten von z. B. 500 bis 2000 m/Stunde Infolge der Langsamkeit der Stopp-Maschine und Nadelbruchgefahr zulässt.
Ebenso ist noch eineZickzack-Versteppung zweier Faserstoff-Papierbahnen mitTorf oder Moosfüllung bekannt. Diese Zickzack-Versteppung hat jedoch nicht die Aufgabe der Festigkeitserhöhung, sondern lediglich die Aufgabe, ein Absinken der Torf-Moos-Füllung zu verhindern.
Nach einem ändern Verfahren soll eine Festigkeitserhöhung durch kaschierte Asbest-Fasergame erzielt werden. Hiebei wird mittels einerpapierbahn die ganze Asbest-Faservlies-Breite abgedeckt, in einer Kaschiermaschine vereinigt, und diese in schmale Streifen zerschnitten. Dieses Verfahren lässt sich infolge des bei dem Kaschierverfahren erforderlichen hohen Druckes auf die Glasfaser-Industrie nicht übertragen, da Glasfasern hohen Drucken gegenüber ausserordentlich empfindlich sind.
Glasfasermatten werden im allgemeinen mit einem flüssigen oder pulverförmigen Bindemittel imprägniert, worauf dann eine Wärme- und Trockenbehandlung folgt.
Gegenstand der Erfindung ist die Zugfestigkeitserhöhung von Glasfaservliesen oder-matten, indem die zum Vlies verfilzten Glasfasern vorzugsweise unmittelbar vor der Imprägnierung mit einem Bindemittel an der Oberfläche bzw. Unterfläche durch Fäden oder Faserbündel, insbesondere Garne, Stränge oder Streifen aus einem Material mit den physikalischen Eigenschaften von Glasfäden verstärkt werden.
Da dieVerstärkungsmittel an der Vliesober- und/oder Unterfläche unter Verwendung des Vliesbindemittels fortlaufend innig aufgeklebt werden, kann mit jeder beliebigen Transportbandgeschwindigkeit gefahren werden.
Durch das Verfahren nach der Erfindung werden die Nachteile der im Stand der Technik behandelten Glasfasermatten vermieden und die Zugfestigkeit erhöht, wodurch solchen Matten weitere Einsatzgebiete erschlossen werden.
Erfindungsgemäss können die Glasfaservliese in Längs-und/oder Querrichtung verstärkt werden, wobei die Verstärkungsmittel so aufgebracht werden können, dass sie geradlinig oder in Zickzack-Form auf der Vliesober- bzw. Unterseite aufgeklebt sind. Eine Kombination von geradliniger Längs-oder Querverstärkung mit zickzackförmiger Längs- oder Querverstärkung ergibt einen besonders guten Verstärkungs-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
zeigt eine Seitenansicht der Ziehtrommel und eine Vorrichtung, die ein Haften der Fäden an der Trommel gewährleistet. Fig. 2 gibt in Seitenansicht eine Einrichtung für die Herstellung eines dünnen Vlieses,
Matte, Bahn oder Platte wieder. Fig. 3 veranschaulicht eine abgeänderte Form in Seitenansicht.
Fig. 4 lässt in Teilseitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel erkennen. Die Fig. 5 bis 8 sind Draufsichten auf vier beispielsweise Ausführungen, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden.
Bei der Herstellung eines Vlieses, einer Matte, Bahn bzw. Platte wird das Glas, das sich in plastischem Zustand in einem kleinen elektrisch beheizten Ofen 2 von spezieller Ausbildung befindet oder aus einer ändern Quelle von geschmolzenem Glas kommt, mechanisch mittels einer schnell rotierenden Trommel 3 in einzelne Fäden a ausgezogen, wobei die Ziehgeschwindigkeit beispielsweise 1830 - 3660 m/min. beträgt. Das Glas kann dem Ofen in Form von Glasstäben 1 oder in anderer Form zugeführt werden.
Der Spinnprozess wird dadurch eingeleitet, dass das Glas einen Tropfen bildet, der auf Grund der Schwerkraft an-bzw. auf oder gegen den Umfang der rotierenden Trommel 3 fällt. Der Faden bzw. die Faser passiert auf seinem bzw. ihrem Weg zur Trommel Walzen bzw. Rollen 4a, 4b und 4c. Die Walze 4a drückt gegen den Faden a und gegen die Zwischenwalze 4b, während die Walze 4b auf der dritten Walze 4c ruht, welche in ein Ölbad 5 eintaucht, so dass jeder Faden mit einem feinen Ölfilm überzogen wird. Das Öl kann entweder aus einer organischen oder einer anorganischen Substanz bestehen und kann in Lösung mit einer andern Flüssigkeit verwendet werden.
Die Walze 4a drückt so gegen den Faden a, dass er sich ein wenig, um ungefähr 20 - 40, aus der Vertikalen in der Richtung der vertikalen Achse durch den Mittelpunkt der Trommel 3 neigt. Die Walze 4a kann drehbar oder fix sein. Beide Ausführungen arbeiten in wirksamer Weise. Die Walzen 4b und 4c können mit einer niedrigen Geschwindigkeit rotieren.
Der bei Beginn des Spinnprozesses am Ende jedes Fadens befindliche Tropfen fällt auf die Peripherie der Trommel 3 und wird durch einen Schlitz 6 getragen, der von der vorderen und hinteren Trommelverkleidung 7 gebildet wird. Die Glasfäden werden von der Ziehtrommel durch einen Schaber 8 abgehoben. Durch die Umkehrvorrichtung 9wird der Rotationswind der Trommel, welcher in der Richtung des Pfeiles A bläst und die abgetrennten Fäden trägt, umgekehrt, so dass er in der durch den Pfeil B bezeichneten Richtung bläst. Damit werden die Glasfäden h gegen eine perforierte Ablagewand 10 geführt, auf welcher sie in Vliesform abgelegt werden. 11 ist ein Förderband, 12 ist eine oberhalb desBandes vorgesehene Förderwalze bzw.-rolle. Das. Band 11 und die Walze 12 ziehen das Vlies c durch einen kleinen Schlitz bzw.
Spalt 10a untEphalb der Ablagewand 10, und führen es vom Förderband in einen Imprägnierbeh lter 13. der eine Imprägnierflüssigkeit, beispielsweise Stärke, Latexmischungen, Mischungen von synthetischen Harzen od. dgl. enthält. Das Tauchglied 14 taucht beispielsweise über eine Länge von 10 bis 25 cm das Vlies unter. Das Vlies gelangt unterhalb des Gliedes 14 und oberhalb einer Führungswalze bzw.-rolle 15 zu zwei Förderbändern 16 und 17, die als Förderschnecke bzw. Schraube bzw. Pressvorrichtung geformt sein können und vorteilhaft aus einem Drahtnetz od. dgl. bestehen. Die Förderbänder dienen dazu, das Vlies aus dem Imprägnierbehälter 13 in der Richtung desPfeilesC zu ziehen, wobei es durch eine Trockenkammer 18 geführt wird, durch die die Förderbänder 16 und 17 hindurchgehen.
An Stelle eines oberen Förderbandes 16 können auch einzelne Förderwalzen bzw. -rollen vorgesehen sein.
Die Förderbänder 16,17 werden vorteilhaft mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die ein wenig grösser als die Geschwindigkeit des Förderbandes 11 ist, so dass eine gewisse Spannung im Vlies oder in der Bahn erzeugt wird, wodurch dieBildung vonFalten vermieden wird. Mit Vorteil kann eine Saugvorrichtung, z. B. ein an eine Teilvakuumquelle angeschlossener Behälter 19, an der Vorderseite der Trockenkam-
EMI2.2
achtlicher Weise reduziert werden.
Ein Zerstäubungsrohr 20 kann mit Düsen in einer Lage ausserhalb der Saugvorrichtung versehen sein, wo pulverförmige und flüssige Substanzen aufgesprüht werden können, um die Raubeit der Oberfläche zu vergrössern. Durch die Aufrauhung der Bahn wird die Haftfestigkeit der Verstärkungsmittel auf den Glasfasermatten noch weitgehend verbessert. Zweckmässigerweise werden hiebei Substanzen genommen, welche die gleichen oder ähnliche Eigenschaften wie die zu verbindenden Logen im Vlies haben. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehr Walzen bzw. Rollen mit profilierter, runzeliger oder ähnlicher Oberfläche mit dem Vlies in Kontakt gebracht werden, um die Rauheit der Oberfläche zu erhöhen.
Eine solche Walze oder derartige Walzen können an irgendeiner geeigneten Stelle vorgesehen werden. Demzu-
<Desc/Clms Page number 3>
folge wird dort, wo das obere Förderband 16 durch Förderwalzen ersetzt wird, die Oberfläche von eher oder mehreren solchen Walzen profiliert, gekerbt, runzelig oder sonstwie geeignet gemacht, um die Rau- heit der Oberfläche des Vlieses bzw. der Bahn zu erhöhen. Auf die Walze 21 wird das fertiggestellte Vlies oder die Bahn d nach dem Trocknen aufgewunden. Wenn erwünscht, wird eine Schneidevorrichtung 22 vor der Aufwindewalze 21 eingefügt, um die Ränder bzw. Kanten der Bahn zu beschneiden.
Gemäss Fig. 3 sind eine Anzahl Spulen 23 und 23a und Führungsglieder 24 und 24a an irgendeiner er- wünschen Stelle nahe der Stelle 10a vorgesehen, an der sich die Glasfasern ablegen. Diese Spulen ent- halten die Mittel zur Erhöhung der Zugfestigkeit in Form von Glasfasern oder Garnen, Fasersträngen oder-Streifen 25 und 25a die in die Längsrichtung des Vlieses während des Herstellungsprozesses auflau- fen. Während die Teile 23 und 24 dies von oben bewirken, ermöglichen die Teile 23a und 24a eine Auf- bringung von unten.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist eine Faserführungsvorric. htung26 vorgesehen, Jié sich Uber die Breite der Bahn hin-und herbewegt. Diese Einrichtung kann ähnlich einem Webschiffchen ausgebildet sein und in diesem Falle eine Spule für einen Schussfaden oder-garn, einen Faserstrang oder Glasstreifen ent- halten.
Um gleichzeitig mehrereQuerverstärkungen aufbringen zu können, können mehrere Spulen 27 ange- ordnet sein, die die Fäden 28 der sich hin-und her-bzw. wechselseitig bewegenden Fadenführungsvor- richtung zuleiten.
Gemäss der Geschwindigkeit der hin-und hergehenden Bewegung der Fadenführungsvorrichtung wer- den entsprechend dem endgültigen Verwendungszweck des Vlieses oder der Bahn angepasste Querverstärkungen gebildet. Wird z. B. eine Schussspule mit grosser Geschwindigkeit, ähnlich wie in einem Webstuhl hin-und herbewegt, so wird ein gewebeähnliches Verstärkungsmuster gebildet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Hiedurch erhält das Vlies zusätzliche Festigkeit in Längs- und Querrichtung. Wird die Facenfflh- rungsvorrichtung dagegen langsamer hin-und herbewegt, so hired das in Fig. 7 gezeigte Muster geformt.
Wenn eine Anzahl Fäden 28a benutzt werden, so ergibt sich das durch Fig. 8 veranschaulichte Muster, wobei in den beiden letzten Arten weniger Wert auf Festigkeit in der Querrichtung, als auf die Möglichkeiten einer zusätzlichen Dehnungsmöglichkeit des Vlieses in der Längsrichtung gelegt wird.
Die Verstärkung des Vlieses beschränkt sich aber nicht nur auf die Verwendung von Verstärkungsfäden, die in der vorgeschriebenen Art angeordnet sind, sondern es können auch zusätzliche Lagen von Fäden auf das Vlies aufgebracht werden, wie dies gestrichelt in Fig. 8 angedeutet ist.
Wenn eine Mehrzahl von Fäden gleichzeitig von oben und von unten durch wechselseitig bzw. hin-und herbewegte Fadenftihrungsvorrichtungen eingeftihrt werden, so ist es möglich, die Fäden auf solche Weise zu legen, dass die Fadenlage an der Unterseite entgegengesetzt derjenigen an der Oberseite ist.
An Stelle der beschriebenen Verstärkungsmittel können auch solche verwendet werden, die aus einem Material mit glasähnlichen Eigenschaften bestehen.
Selbstverständlich ist die Einführung der Verstärkungsfäden unabhängig vom Erfindungsgedanken. Sie können an irgendeiner Stelle in der Produktionsprozess eingeführt werden.
Kommen pulverförmige Binde-bzw. Imprägniermittel zur Verwendung, so kann gemäss der Verstärkung des Vlieses der Imprägniervorgang im Imprägnierbehälter 13 weggelassen werden.
Ein grosser Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass, beispielsweise dann, wenn das fertiggestellte Vlies als Isoliermatte oder Isolierhülle, als Unterlage für plastische Massen und synthetische Substanzen benutzt wird, es möglich ist, ein sehr dünnes, aber dennoch zugfestes Vlies aus Glasfasern als Ausgangsmaterial zu verwenden, das ebenso billig Ist, wie Nesseltuch bzw. Musselin und billiger als Jutegewebe, da die Verstärkung zirka 36 Groschen pro m* kostet, während fedoch die Zugfestigkeit des Fertigproduktes mehrere Male erhöht wird. Demzufolge ist das fertige Produkt Jutegeweben und anderem Material weit überlegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserbahnen, wobei Faservlies aus verfilzten Fasern während ihres Fabrikationsganges mit Fäden verstärkt werden. dadurch gekennzeichnet, dass die Faservlies durch Aufkleben von Fadenbündeln, Fäden, Strängen oder Garnen, insbesondere aus Stapelfasern, aus Glas oder aus einem Material mit glasähnlichen physikalischen Eigenschaften an der Vliesober- und/oder Unterfläche unter Verwendung des Vliesbindemittels verstärkt werden, wobei vorzugsweise das Aufbringen der Verstärkungsmittel unmittelbar vor dem Imprägnieren erfolgt.