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Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren gewebter oder ungewebter Fasermaterial- lagen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Imprägnieren gewebter oder ungewebter Fasermateriallagen, bei welchem das Imprägniermittel auf eine Oberfläche der Fasermateriallage in Form eines Schaumes aufgebracht wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren gewebter oder ungewebter Fasermateriallagen zu schaffen, durch die der Grad der zu erreichenden Imprägnierung veränderbar ist.
Nach der Erfindung besteht das Verfahren der eingangs genannten Art darin, dass das Imprägniermittel in an sich bekannter Weise durch Einsaugen in das Material eingebracht wird. Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere zum kontinuierlichen Imprägnieren von Fasermateriallagen geeignet, wobei auf eine fortlaufend bewegte Bahn aus Fasermateriallagen das aufgeschäumte Imprägniermittel aufgebracht und dann in das Material eingesaugt wird. Nach dem Imprägnieren kann das Material anschliessend in üblicher Weise weiterbehandelt werden.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, die Eindringtiefe des Imprägniermittels in die Fasermateriallage zu steuern, wobei die Steuerung entweder durch Änderung des Soges, der auf das Fasermaterial ausgeübt wird, oder durch Änderung der Zeit, in der ein gegebener Bereich der Fasermateriallagen dem Sog ausgesetzt wird, erfolgen kann.
Durch Verwendung des Imprägniermittels in Form eines Schaumes wird erreicht, dass geringe Gewichtsmengen an Imprägniermittel ohne überschüssige Feuchtigkeit aufgebraucht werden können, wodurch ein Zusammendrücken der Fasermateriallagen durch das Imprägniermittel verhindert wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein perforiertes Förderband zur Aufnahme der Fasermateriallage vorgesehen und die Saugvorrichtung unterhalb dieses Förderbandes angeordnet ist.
Nach einem weiteren Merkmal besteht die Saugvorrichtung aus einer in Bezug auf das Förderband mittig angeordneten Saugeinrichtung und weiteren, unterhalb der Randpartien des Förderbandes angeordneten Saugeinrichtungen, wobei die Grösse von zumindest einigen der Saugöffnungen einstellbar ist.
Es können auch die Faserstofflagen die aus zwei oder mehr Lagen oder Bahnen, aus gleichem oder auch aus unterschiedlichem Material bestehen, nach dem erfindungsgemässen Verfahren imprägniert werden, wobei ein Endprodukt aus mehreren Schichten erhalten wird.
Es werden nun an Hand der Zeichnung Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert, u. zw. zeigen : Fig. l ein Aufbauschema einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 2 mit weggebrochenen Teilen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist M eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn W, die auf der Oberseite eines endlosen perforierten Förderbandes C aus einem Netz- oder Gitterwerk an einem Abstrichbrett G od. dgl. vorbeigeführt wird, vor dem ein aufgeschäumtes Imprägniermittel aus der Schäumvorrichtung F bzw. den Düsen N aufgebracht wird. Ein nicht dargestellter Pflug od. dgl.
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Imprägniermittels einstellen zu können, welches pro Flächeneinheit auf die Oberfläche des Materials aufgebracht wird. Das mit dem Imprägniermittel bedeckte Fasermaterial wird dann über eine Saugvorrichtung U hinweggeführt, die unterhalb des Obertrums des perforierten Förderbandes angeordnet ist und sich quer über dessen Breite erstreckt, wodurch das Imprägniermittel in die Bahn eingesaugt wird.
Der Sog oder Unterdruck wird durch ein elektrisch angetriebenes Sauggebläse E erzeugt und über ein Rohr P der Saugvorrichtung U zugeführt. Der Eindringgrad des Imprägniermittels in die Bahn kann durch Änderung der Grösse der Saugöffnung mittels eines Schiebers S eingestellt werden, um die Grösse des Unterdruckes auf einen gegebenen Bahnbereich einstellen zu können. Der Unterdruck kann auch durch Änderung der Gebläsegeschwindigkeit oder durch Änderung der Förderbandgeschwindigkeit verändert werden. Die imprägnierte Materialbahn durchläuft dann eine Trockenmaschine D, bestehend aus einem Lufttrockner, worauf das getrocknete Material auf eine Walze R aufgewickelt wird.
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Es ist auch möglich, ein Muster, z. B. ein geprägtes oder durch Kerbung hergestelltes Muster, auf dem hergestellten imprägnierten Material anzubringen. Es kann auch eine Schablone mit einem einge- schnittenen gewünschten Muster auf die Oberfläche der Fasermateriallage vor dem Aufbringen des aufge- schäumten Imprägniermittels gelegt werden, so dass das Fasermaterial in den Bereichen nicht imprägniert wird, wo das Material der Schablone die Oberfläche abdeckt und dementsprechend kann das Imprägnieren dem gewünschten Muster folgen. Bei der beschriebenen Vorrichtung gemäss Fig. 1 wurde festgestellt, dass eine leichte seitliche Wanderung oder Verschiebung der Bahn aus Fasermaterial auftreten kann.
Diese seitliche Verschiebung bedeutet, dass ein Teil der Bahn an den Kanten nicht dem Unterdruck ausgesetzt ist, da dort ein Teil der Saugöffnung nicht von der Bahn abgedeckt ist, wodurch die Unterdruckwirkung vermindert wird. Dies führt seinerseits zu einer ungleichen Imprägnierung des Materials in den angren- zenden Bereichen der Seitenkanten der Bahn. Es ist klar, dass, um eine ausreichende Imprägnierung der
Bereiche in der Nähe der Seitenkanten der Bahn zu erreichen, diese Bereiche einem wirksamen Unter- druck ausgesetzt werden müssen.
Um diesen Mangel zu beheben, sieht man neben mindestens einer Hauptsaugeinrichtung weitere
Saugeinrichtungen in Nähe der Seitenkanten der Bahn vor, so dass ein ausreichender Sog über diese Bereiche gewährleistet ist. Die seitlichen Saugvorrichtungen können in ihrer Lage für unterschiedliche Bahnbreiten eingestellt werden, so dass eine seitliche Verschiebung des Bandes beim Transport zulässig ist.
Die zusätzlichen Saugöffnungen, die in Nähe der Seitenkanten der Bahn vorgesehen werden, können eine oder mehrere perforierte Walzen aufweisen, die in den Saugöffnungen liegen und sich in Transportrichtung der Bahn drehen, wodurch die Walzen die Seitenkanten der Bahn abstützen, während der Sog durch die Perforation der Walzen ausgeübt wird.
Um weiterhin eine Herabsetzung des Soges infolge eines freien Raumes an den Seitenkanten der Bahn zu verhindern, kann die Breite der Saugöffnung jeder Saugvorrichtung etwas kleiner gemacht werden als die Breite der zu imprägnierenden Bahn. Die seitlichen Kantenbereiche der Bahn werden dann durch zusätzliche Saugvorrichtungen imprägniert, die speziell für diesen Zweck vorgesehen sind. Vorzugsweise können verstellbare Schieber oder Schlitten an den Seiten der Saugöffnung vorgesehen sein, durch die die Breite der Saugöffnung verändert werden kann. Die einstellbaren Schieber oder Schlitten lassen dann die Einstellung der Grösse der Saugöffnung einer auf verschiedene Bahnbreiten einzustellenden Saugvorrichtung zu.
Die seitlichen Saugvorrichtungen und die einstellbaren Schlitten oder Schieber können miteinander gekuppelt sein und werden mit einem gemeinsamen Steuerglied oder Steuergliedern verbunden, deren Betätigung den seitlichen Abstand zwischen den seitlichen Saugvorrichtungen und ebenso zwischen den Schlitten oder Schiebern ändert, wodurch die Gesamtbreite über die der Sog ausgeübt wird, mit der Änderung der Breite der Fasermaterialbahn, die zu imprägnieren ist, eingestellt werden kann.
Die Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 besitzt eine Einrichtung A in der die Oberfläche einer Bahn aus Fasermaterial mit einem Imprägniermittel abgedeckt wird, und eine Einrichtung B, in der die abgedeckte Bahn einem Sog unterworfen wird, um das Imprägniermittel in die Bahn oder den Flor einzusaugen.
Die Einrichtung A der Maschine besteht aus einem Rahmen 1 mit Führungswalzen 2 zur Führung der Bahn W aus Fasermaterial, die zu imprägnieren ist, der Auslassdüse 3 und einem Verbindungsrohr 4 zum Speicherbehälter od. dgl. Die Düse 3 breitet eine Deckschicht aus aufgeschäumtem Imprägnier- mittel auf die Oberfläche der Bahn aus. Eine einstellbare Abstrichklinge 5 ist nach der Düse 3 angeordnet, um die Dicke der Deckschicht des zugeführten Imprägniermittels auf der Oberfläche der Bahn zu steuern.
Die Bahn wird unter der Düse 3 und der Abstrichklinge 5 mittels eines endlosen Förderbandes 7 vorbeigeführt, welches um Lenkwalzen 8 umläuft.
Die auf der Oberfläche mit dem Imprägniermittel abgedeckte Bahn W läuft dann von dem Förderband 7 zur Einrichtung B, in welcher die Saugimprägnierung des Gewebes ausgeführt wird. Die Saugvorrichtung besteht aus zwei getrennten Saugkammern 9, die in Transportrichtung der Bahn in Abstand angeordnet sind und zwischen denen sich zwei gesonderte Saugvorrichtungen 10 befinden, von denen jede eine Saugöffnung mit einer zugeordneten Reihe perforierter Walzen 11 besitzt, wobei die Vorrichtungen 10 nahe der seitlichen Bahnkanten angeordnet sind. Ein endloses perforiertes Förderband 12, welches ein Maschennetz oder Gitterwerk sein kann, ist innerhalb einer Saugöffnung 9 a an der Oberseite jeder Saugkammer für den Transport der Bahn aus Fasermaterial über diese Kammer gelagert.
Die Rollen 11 stützen die Seitenkanten der Bahn während des Überlaufs über die seitlichen Saugvorrichtungen 10 ab.
Die beiden Saugkammern 9 und ebenso die seitlichen Saugvorrichtungen 10 erhalten ihren Unterdruck über Rohrleitungen 14. Die über der Bahn angeordnete Walze 39 liegt leicht gegen die Oberseite der Bahn an und dient zur Glättung von auf der Oberseite der Bahn verbliebenen aufgeschäumten Imprägniermittel, welches, z. B. durch dichtere Stellen der Bahn, nicht eingesaugt werden konnte.
Die Saugöffnungen 9 a der Saugkammern sind an ihren Seitenkanten mit einstellbaren Schiebern U (Fig. 3) versehen, die eine Veränderung des Querschnittes der Saugöffnung 9 a ermöglichen. Hiedurch kann eine Einstellung der Öffnungsbreite entsprechend der Breite der Bahn aus Fasermaterial, die gerade behandelt wird, erfolgen, und dies dient auch dazu, Unterdruckverluste bei seitlicher Abwanderung der Bahn während des Überlaufs über die Saugvorrichtung zu verhindern.
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Um die seitlichen Saugvorrichtungen 10 immer in ihrer genauen Lage in Nähe der Seitenkanten der Bahn zu halten, ohne Berücksichtigung der Breite der zu behandelnden Bahn, können die seitlichen Saugvorrichtungen in ihrer Lage quer zum Förderband eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist der diese Vorrichtungen speisende Teil 14 a des Rohres 14 biegsam ausgebildet. Die Verschiebung der Saugvorrichtungen wird mittels Spindeln 16 erreicht, die eine Gewindebüchse der seitlichen Saugvorrichtung durchgreifen und über Kegelräder 17 mit weiteren, mit Handsteuerräder 19 versehenen Wellen 18 gekuppelt sind. Dieser Steuermechanismus bewirkt auch eine gleichzeitige Bewegung der Schieber 15, die den Saugöffnungen der Saugkammern zugeordnet sind, so dass auch diese Schieber sich entsprechend der Bewegung der seitlichen Saugvorrichtungen gegeneinander und voneinander weg bewegen.
Zu diesem Zweck sind die Schieber mit den seitlichen Saugvorrichtungen durch Stangen 15 a gekuppelt.
Nachdem die Bahn W aus Fasermaterial in der Einrichtung B der Maschine imprägniert worden ist, läuft sie durch eine nicht dargestellte Trockenvorrichtung und kann auf einer Walze aufgewickelt werden.
Innerhalb des Lösungsgedankens der Erfindung sind verständlicherweise verschiedene Abänderungen möglich. So ist die beschriebene Anordnung mit zwei Saugkammern und zwei seitlichen Saugvorrichtungen nur ein Ausführungsbeispiel, so dass auch eine andere gewünschte Kombination von Saugkammern und seitlichen Saugvorrichtungen vorgesehen werden kann, u. zw. in Abhängigkeit von der Grösse der Maschine und der Art des zu behandelnden Materials.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Imprägnieren gewebter oder ungewebter Fasermateriallagen, bei welchem das Imprägniermittel auf eine Oberfläche der Fasermateriallage in Form eines Schaumes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermittel in an sich bekannter Weise durch Einsaugen in das Material eingebracht wird.
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Method and device for impregnating woven or non-woven fiber material layers
The invention relates to a method for impregnating woven or non-woven fiber material layers, in which the impregnating agent is applied to a surface of the fiber material layer in the form of a foam, and to a device for carrying out this method.
The object of the invention is to provide a method and a device for impregnating woven or non-woven fiber material layers, by means of which the degree of impregnation to be achieved can be changed.
According to the invention, the method of the type mentioned at the outset consists in that the impregnating agent is introduced into the material in a manner known per se by suction. The method according to the invention is particularly suitable for the continuous impregnation of fiber material layers, the foamed impregnating agent being applied to a continuously moving web of fiber material layers and then being sucked into the material. After impregnation, the material can then be further treated in the usual way.
The method according to the invention makes it possible to control the penetration depth of the impregnant into the fiber material layer, the control either by changing the suction exerted on the fiber material or by changing the time in which a given area of the fiber material layers is exposed to the suction will, can be done.
By using the impregnating agent in the form of a foam, it is achieved that small amounts by weight of the impregnating agent can be used up without excess moisture, which prevents the layers of fiber material from being compressed by the impregnating agent.
The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, which is characterized in that a perforated conveyor belt is provided for receiving the fiber material layer and the suction device is arranged below this conveyor belt.
According to a further feature, the suction device consists of a suction device arranged centrally with respect to the conveyor belt and further suction devices arranged below the edge portions of the conveyor belt, the size of at least some of the suction openings being adjustable.
The fiber layers which consist of two or more layers or webs, of the same or also of different material, can also be impregnated by the method according to the invention, an end product consisting of several layers being obtained.
Embodiments of the device for carrying out the method according to the invention will now be explained with reference to the drawing, u. Between: FIG. 1 shows a structural diagram of a device according to the invention, FIG. 2 shows a side view with a partial section of a further embodiment of the device according to the invention, and FIG. 3 shows a plan view of the device according to FIG. 2 with parts broken away.
In the embodiment according to FIG. 1, M is a machine for producing a material web W, which is guided past a screed board G or the like on the top of an endless perforated conveyor belt C made of a mesh or latticework, in front of which a foamed impregnating agent from the Foaming device F or the nozzles N is applied. A plow, not shown, or the like.
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To be able to adjust the impregnation agent which is applied to the surface of the material per unit area. The fiber material covered with the impregnation agent is then passed over a suction device U which is arranged below the upper run of the perforated conveyor belt and extends across its width, whereby the impregnation agent is sucked into the web.
The suction or negative pressure is generated by an electrically driven suction fan E and fed to the suction device U via a pipe P. The degree of penetration of the impregnating agent into the web can be adjusted by changing the size of the suction opening by means of a slide S in order to be able to adjust the size of the negative pressure to a given web area. The negative pressure can also be changed by changing the fan speed or by changing the conveyor belt speed. The impregnated material web then passes through a drying machine D, consisting of an air dryer, whereupon the dried material is wound onto a roller R.
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It is also possible to use a pattern, e.g. B. an embossed or notched pattern to be applied to the impregnated material produced. A template with an incised desired pattern can also be placed on the surface of the fiber material layer before the foamed impregnant is applied, so that the fiber material is not impregnated in the areas where the material of the template covers the surface and can accordingly the impregnation follow the desired pattern. In the device described according to FIG. 1, it was found that slight lateral migration or displacement of the web of fiber material can occur.
This lateral displacement means that part of the web is not exposed to the negative pressure at the edges, since part of the suction opening there is not covered by the web, whereby the negative pressure effect is reduced. This in turn leads to an uneven impregnation of the material in the adjoining areas of the side edges of the web. It is clear that in order to have adequate impregnation of the
To reach areas near the side edges of the web, these areas must be exposed to an effective negative pressure.
In order to remedy this deficiency, you can see at least one main suction device as well as others
Suction devices in the vicinity of the side edges of the web so that sufficient suction is ensured over these areas. The position of the lateral suction devices can be adjusted for different web widths, so that a lateral displacement of the belt is permitted during transport.
The additional suction openings which are provided in the vicinity of the side edges of the web can have one or more perforated rollers which lie in the suction openings and rotate in the transport direction of the web, whereby the rollers support the side edges of the web during the suction through the perforation the rollers is exercised.
In order to further prevent a decrease in suction due to a free space at the side edges of the web, the width of the suction opening of each suction device can be made slightly smaller than the width of the web to be impregnated. The side edge areas of the web are then impregnated by additional suction devices which are specially provided for this purpose. Preferably adjustable slides or slides can be provided on the sides of the suction opening, through which the width of the suction opening can be changed. The adjustable slides or carriages then allow the size of the suction opening of a suction device to be adjusted to different web widths to be adjusted.
The side suction devices and the adjustable slides or slides can be coupled to one another and are connected to a common control element or control elements, the actuation of which changes the lateral distance between the side suction devices and also between the slides or slides, whereby the total width over which the suction is exerted can be adjusted with the change in the width of the fibrous web to be impregnated.
The device according to FIGS. 2 and 3 has a device A in which the surface of a web of fibrous material is covered with an impregnating agent, and a device B in which the covered web is subjected to suction in order to transfer the impregnating agent into the web or the Soak in the pile.
The device A of the machine consists of a frame 1 with guide rollers 2 for guiding the web W made of fiber material that is to be impregnated, the outlet nozzle 3 and a connecting pipe 4 to the storage container or the like. The nozzle 3 spreads a cover layer of foamed impregnation agent on the surface of the web. An adjustable doctor blade 5 is arranged after the nozzle 3 in order to control the thickness of the top layer of the impregnating agent supplied on the surface of the web.
The web is guided past under the nozzle 3 and the doctor blade 5 by means of an endless conveyor belt 7 which revolves around guide rollers 8.
The web W covered on the surface with the impregnating agent then runs from the conveyor belt 7 to the device B, in which the suction impregnation of the fabric is carried out. The suction device consists of two separate suction chambers 9 which are spaced apart in the transport direction of the web and between which there are two separate suction devices 10, each of which has a suction opening with an associated row of perforated rollers 11, the devices 10 near the lateral web edges are arranged. An endless perforated conveyor belt 12, which can be a mesh network or latticework, is mounted within a suction opening 9 a at the top of each suction chamber for the transport of the web of fiber material over this chamber.
The rollers 11 support the side edges of the web during the overflow over the lateral suction devices 10.
The two suction chambers 9 and also the side suction devices 10 receive their negative pressure via pipes 14. The roller 39 arranged above the web lies slightly against the upper side of the web and serves to smooth the foamed impregnation agent remaining on the upper side of the web, which, e.g. B. could not be sucked in by denser parts of the web.
The suction openings 9 a of the suction chambers are provided on their side edges with adjustable slides U (Fig. 3), which allow a change in the cross section of the suction opening 9 a. As a result, the opening width can be adjusted in accordance with the width of the web of fiber material that is being treated, and this also serves to prevent negative pressure losses when the web drifts sideways while it overflows over the suction device.
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In order to always keep the lateral suction devices 10 in their exact position near the side edges of the web, regardless of the width of the web to be treated, the lateral suction devices can be adjusted in their position across the conveyor belt. For this purpose, the part 14 a of the tube 14 feeding these devices is designed to be flexible. The displacement of the suction devices is achieved by means of spindles 16 which pass through a threaded bushing of the lateral suction device and are coupled via bevel gears 17 to further shafts 18 provided with manual control wheels 19. This control mechanism also causes a simultaneous movement of the slides 15, which are assigned to the suction openings of the suction chambers, so that these slides also move towards and away from one another in accordance with the movement of the lateral suction devices.
For this purpose, the slide with the side suction devices are coupled by rods 15 a.
After the web W of fiber material has been impregnated in the device B of the machine, it runs through a drying device (not shown) and can be wound up on a roller.
Various modifications are understandably possible within the scope of the invention. Thus, the described arrangement with two suction chambers and two side suction devices is only one embodiment, so that another desired combination of suction chambers and side suction devices can be provided, u. depending on the size of the machine and the type of material to be treated.
PATENT CLAIMS:
1. A method for impregnating woven or non-woven fiber material layers, in which the impregnating agent is applied to a surface of the fiber material layer in the form of a foam, characterized in that the impregnating agent is introduced into the material in a manner known per se by suction.