Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nicht textiler Gebilde aus Stapelfasern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung nicht textiler flächiger Gebilde aus Stapelfasern sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung.
Ans Stapelfasern hergestellte Alatten, ins- hesondere solehe aus Glas, sind besonders geeignet als Verstärkung von Gegenständen aus Kunststoffen, insbesondere ungesättigten Polyestern, aus Harzen, Asphalt, Gummi oder Alineralmassen, wie Gips.
Es wurde nun gefunden, dass man derartige flächige (Tebilde vorteilhaft so herstellt, dass man Fäden zwischen sieh berüh- renden und in der Transportrichtung beweg- ten Oberflächen hindurehführt, von denen wenigstens eine elastiseh deformierbar ist, und dass man die von den die Oberflächen bildenden Organen erfassten Fäden während des Kontaktes mit diesen Organen in Stapelfasern sehneidet, worauf man die Stapelfasern direkt zu einer Matte sammelt und auf die gesammelten Stapelfasern ein Bindemittel aufbringt, um diese zu einem zusammenhängenden flächigen Gebilde zu binden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungs- form des Verfahrens besteht darin, dass aus einem Behälter mit geschmolzenem thermoplastischem Material, z. B. Glas, aus Düsen austretende Fäden zu dünnen Fäden ausgezogen und diese unmittelbar den bewegten Oberfläehen zugeführt werden.
Die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei rotierende Organe aufweist, die sich berühren, und von denen wenigstens eines eine elastisch deformierbare Oberfläehe besitzt und wenigstens eines mit Mitteln zum Schneiden der Fäden ausgestattet ist, das Ganze derart, dass die Organe die Fä- den, die zwischen ihnen durchgehen, fassen und gleichzeitig in Stapelfasern zerschneiden, und dass die rotierenden Organe oberhalb eines sich bewegenden Förderorgans angeordnet sind, welches die Stapelfasern in Form einer Matte abführt.
An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansieht einer Vorriehtung zur Herstellung von Stapelfasern ;
Fig. 2 ist eine sehematische Darstellung einer Vorrichtung, welche für das Ausziehen und Schneiden von thermoplastischen Fäden dient ;
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, welche einen Vorrichtungsteil zeigt, der die Stapelfasern in Form einer Matte abführt ;
Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 3 ;
Fig. 5 ist eine sehematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ;
Fig. 6 ist eine Seitenansieht, welche Einzelheiten des Mechanismus zum Ausziehen und Sehneiden der Fäden zeigt ;
Fig. 7 ist eine Ansicht der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ;
Fig. 8 ist eine Ansicht eines Teils der Vorrichtung zum Ausziehen und Schneiden der Fäden ;
Fig. 9 ist eine Ansicht, welche die Art des Fassens der Fäden für das Ausziehen zu einem Fadenstrang und das Zerschneiden desselben zeigt ;
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Vorrichtung, welche die Anwendung von Luft- stromen zeigt, um eine bandförmige Schicht aus den geschnittenen Fäden herzustellen ;
Fig. 11 ist eine sehematische Ansieht eines weiteren Beispiels der Vorrichtung.
Der in Fig. 1 gezeigte Teil der Vorrich- tung besitzt einen Rahmen 10, weleher gegen überliegende, voneinander getrennte Seitenwände 11 und 12 besitzt, welche mit nach oben gerichteten Trägern 14 und 15 versehen sind. Der Rahmen 10 enthält eine Walze 16, die von einer Achse 18 getragen wird, die in Lagern in den Wänden 11 und 12 des Rahmens angeordnet sind. Die Walze 16 wird durch einen Motor 19 mittels eines Antriebsrades 20 angetrieben, das auf der Achse 18 sitzt und mit einem Antriebsrad 21 mittels eines Riemens 22 verbunden ist. Die Walze 16 ist mit einem zylindrischen Mantel 17 aus elastischem Material, wie z. B.
Gummi, versehen, welcher eine faden-oder strangfassende Oberfläehe bildet, um Fäden oder Stränge S von einem Vorrat von solchen oder direkt von den Düsen eines einen geschmolzenen Thermoplasten, z. B. Glas, enthaltenden Behälters einer zerteilenden Zone zuzuführen.
Zum Zusammenarbeiten mit der Walze 16 zur Sicherung eines Reibungseingriffes der Fäden mit der Walze 16 ist eine Walze 25 vorgesehen, welche auf einer Achse 27 sitzt.
Die letztere ist in Schlitzen 28 gelagert. Diese Schlitze 28 sind in senkrecht stehenden Trä gern 14 und 15 angeordnet, halten die Achse der Walze 25 parallel zu derjenigen der Walze 16 und ermögliehen eine vertikale Bewegung der Walze 25 und damit einen sieheren Durehgang der Fäden zwischen den Walzen 16 6 und 25. Die Walze 25 besteht vorzugsweise aus Stahl oder dergleichen und erzeugt so eine Belastung der Fäden, welche zwischen den Walzen hindurehlaufen, so dass genügend Reibung erzeugt wird, damit die angetriebene Walze 16 die Fäden S abzieht, ohne dass diese auf der Walze gleiten.
Die äussere Peripherie der Walze 25 kann mit einem Überzug von Sehutzmaterial 26, wie Gummi oder derglei- chen, überzogen sein, welcher dem von der Walze 16 getragenen ähnlieh ist.
Neben der Strangforderungsoberflache 17 der Walze 16 befindet sieh ein fadenzerteilendes Organ, welches aus einer zylindrisehen Walze28 besteht, welche ein oder mehrere Schneidinstrumente oder Messer 30 trägt. In der gezeigten Ausführungsform sind vier Mes ser 30 vorhanden, welche über den Umfang der Walze 28 gleiehmässig verteilt sind und durch Übersehubringe 29 an den Enden der Walze auf dieser befestigt sind.
Die äu#ere Oberfläehe der Walze. 28 ist zwischen benaeh- barten Zerteilstäben nicht verändert, so dass diese Oberfläehe zum Leiten der Fäden zwi schen den Walzen 16 und 28 nach unten beiträgt und hilft, dass die Fäden von der elastischen Oberfläche 17 der Walze 16 ge- fasst bleiben.
Die Messer 30 sind von der Walze 28 nach aussen geriehtet, so dass die Messer 30 die Fäden oder Stränge S an der elastisehen Oberfläehe 17 der Walze 16 in vorausbestimmte Längen zerschneiden. Die Walze 28 wird von einer Achse 32 getragen, welche in Lagern 33 gelagert ist, die mittels Sehrauben 35 gegen die Achse 18 hin oder von dieser weg ver schoben werden können, so dass die Achse 32 mit der Achse 18 in eine parallele Lage ge- bracht und eine Anpassung der relativen Stellung der Walze 28 erreicht werden kann, um deren Zusammenarbeit mit der die Fäden tragenden und fördernden Walze 16 zu gewährleisten.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sincl Leitorgane 37 für die Stränge in der Form von getrennten Leitstiften vorgesehen, welche dazu dienen, mellrere Stränge seitlieh zu trennen, welche gleichzeitig durch die Förderungs-und Zerteilmittel geführt werden.
I) ie messertragende Walze 28 kann durch ineinandergreifende Zahnräder 38, 39 von der Welle 18 angetrieben werden. Die Zahnräder sind derart bemessen, da# die lineare Um- fangsgeschwindigkeit der sieh um die Achse 32 I) ewegenden AIesser im wesentlichen gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der die Fäden tragenden Oberfläche der Walze 16 ist, so dass praktisch keine relative Bewegung zwischen dem zu sehneidenden Gut und der Schneidwalze eintritt.
Eine oder mehrere Gruppen von Strängen S werden zwischen den Walzen 16 und 25 hin durchgeführt, so dass beim Betrieb des Motors 19 die Walze 16 automatisch die Stränge vorwärt. sbewegt Nachdem die Stränge durch die Walzen in Bewegung gesetzt worden sind, folgen sie der Oberfläche der Walze 16 unter dem Einfluss der zylindrischen Oberfläche der die Messer tragenden Walze 28 und werden, wie in Fig. I gezeigt, zur Schneidzone naeh unten geführt, in welcher die Messer 30 nacheinander die sich bewegenden Stränge von Fäden in vorbestimmte Längen zerteilen.
Die Längen der geschnittenen Stränge von Fäden it clureh die lineare Entfernung zwischen benachbarten Strangschneidmessern 30 auf dem Umfang bestimmt. Die geschnittenen Stränge fallen nach unten, wo sie auf einem sieli bewegenden Förderorgan gesammelt werlen, welches die Stapelfasern in Form einer Matte abführt. Auf die Stapelfasern wird ein Bindemittel aufgebracht, um diese zu einem zusammenhängenden flächigen Gebilde zu binden.
Die Walze 25 stellt ein kombiniertes Druck und Leitorgan dar, welches bewirkt, dass die Fäden S mit der biegsamen Oberfläche 17 der ayetriebenen Walze 16 in Reibungsverbin- dung stehen, so da# die Fäden kontinuier- lich dünn ausgezogen und zur Strangschneidstelle gefördert werden. Mit dieser Anord- nung kann das Schneidgui mit einer Geschwindigkeit vorwärtsbewegt werden, die grösser ist als 1500 Meter pro Minute. Die Stränge werden in sauberer Weise auf die vorgegebene Länge und ohne irgendeine Unterbreehung geschnitten.
Fig. 2 zeigt als Beispiel für die Herstellung von Stapelfasern aus Thermoplasten das Ausziehen von Glasfäden und das anschlie- ssende Zerteilen der verfeinerten Fäden. Ein Behälter 55 enthält geschmolzenes Glas. An diesen Behälter ist ein mit einer Mehrzahl von Austrittsdüsen versehener Abschlussteil 56 angeschlossen, aus dem die Glasfäden 57 nach unten austreten. Die Glasfäden werden in feine Fäden gestreckt, welceh mittels einer Leitwalze 59 zu einem Strang gesammelt werden, wobei die Stränge S" über das Führungsglied 60 durch Reibungseingriff von der Oberfläche 17 der Walze 16 gefasst werden.
Die Walze 25, welche auf den Strängen S" aufliegt, erzeugt genügend Reibung zwischen dem Strang und der Oberfläehe 17, wobei die Rotation der Walze 16 bewirkt, dass die Stränge S" durch die Zerteileinrichtung gezogen werden und wobei der durch die Walzen ausgeiibte Zug auf die Stränge S"die Fasern zu feinen Glasfasern auszieht. Bei dieser Vorrichtung findet eine kontinuierliche Herstellung und Förderung der Fäden statt.
Dem Strang S kann durch eine Zufuhr= vorriehtung 62 bei der Sammelwalze oder dem Führungsglied 59 ein Schmiermittel zugeführt werden, um so das Abnützen oder Abschleifen der Fäden während des Sehneid- prozesses auf ein Minimum zu beschränken.
Die zerschnittenen Stränge 65 bestehen praktisch aus getrennten Stapelfasern, da keinerlei Bindungsmaterial oder andere Faktoren vorhanden sind, welche die Stränge miteinander verbinden. Es kann aber auch durch die Düse 66 ein Klebmittel aufgebracht werden ; durch Art und Menge des Klebestoffes kann das Verhältnis der zusammenhaftenden zu den einzelnen Fasern gesteuert werden.
Die Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen der Teile der Vorrichtung, welche zum Sammeln der geschnittenen Fasern auf einem Laufband gebraucht wird. Es sind vorgesehen ein Rahmen 70 und eine Haube 71, um die geschnittenen Fasern zu einer Sammelfläche oder einem Laufband 73 zu leiten, welches in üblicher Weise über Walzen 74 läuft. Die die Fasern sammelnde Oberfläehe des Farder- organs 73 ist durchlöchert. An den untern Teil der Haube 71 sehliesst sich eine Kammer 75 an, welche mit einem Unterdruck erzeu- genden Gebläse 76 verbunden ist, wodurch in der Kammer 75 ein Unterdruck erzeugt werden kann, welcher das Sammeln der geschnittenen Fasern auf dem Forderorgan und den Abtransport erleichtert.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Anord nung besitzt eine Mehrzahl von Strangschneideeinrichtungen, die so angeordnet sind, dass sie eine hin und her gehende Bewegung in bezug auf die Fordererfläehe 73 ausführen, so da# die Ablagerungsschicht der geschnit- tenen Stränge eine praktisch einheitliche Dicke über die gesamte Deekfläehe der Kammer 75 aufweist. Zu diesem Zweck ist oberhalb der Haube 71 ein quer beweglieher plattenförmiger Trager 78 angeordnet, auf welchem eine Mehrzahl voneinander getrennte Strangschneideeinrichtungen D von der Art der Ausführungsform der Fig. 1 angebracht ist.
Der Träger 78 ist mit einer Reihe von Offnungen 80 versehen, durch welche die geschnittenen Fasern in die von der Haube 71 gebildete Kammer gelangen. Die Achsen der versehiedenen Walzen 16 sind durch Kupplungen 82 miteinander verbunden und mittels eines Riemens 84 und eines Antriebsrades durch einen Motor 85 angetrieben, welcher auf einem am Träger 78 befestigten Träger montiert ist.
Der Träger 78 ist zur Erzielung einer Schwin- gungsbewegung in zur Bewegung des Forderers 73 transversalen Richtung mit einer Mehrzahl von Gelenkstangen 87 drehbar an einem Querglied 72 des Rahmens 70 aufgehängt. Die Schwingungsbewegung des Elementes 78 wird durch einen Motor 88, eine Schnecke und ein Schneekenrad 89 erzeugt, wobei letzteres mittels einer Gelenkstange 90 mit einer Gelenkstange 87 verbunden ist. Die Gelenkstange 90 ist mit dem Schneckenrad des Zahnradgetriebes 89 exzentrisch verbunden, so dass bei Betätigung des Getriebes durch den Motor 88 der Träger 78 senkrecht zur Längs- bewegung des Förderers 73 hin und her bewegt wird.
Die geschnittenen Faserstränge 65 werden auf diese Weise praktiseh gleichmässig über den Förderer 73 verteilt und bilden eine Schicht M, wobei wellenförmige Ansammlungen der kurzen Faserstüeke und unregelmässige Zonen vermieden werden.
Der Forderer 73 beim Beispiel nach Fig. 3 führt eine Bewegung nach links aus. Durch I) iisen 92 wird ein Binde-oder Klebemittel zugeführt, um die Fasermatte in sich zusammenzuhalten. Die Matte wird durch Fordermittel 94 4 durch einen Ofen oder eine Behandlungs- kammer 95 geführt, in welcher Heizlampen 96 oder andere Wärmeeinriehtungen angeordnet sind, um das Binde-oder Klebemittel zn trocknen. Die Matte wird nachher aus dem Ofen wegbefordert und kann nachher z. B. auf geeignete grouse zugeschnitten werden.
Die Anordnung gemäss Fig. 3 und 4 zeigt, wie die Matte direkt von der Strangzerteileinrichtung gebildet wird. Die Stränge S werden dabei von der Anordnung gemäss ss Fig.2 zugeführt, wobei die Fadenstränge, welche zu den Sehneideeinriehtungen D der Fig. 3 und 4 geleitet werden, direkt von der fadenbildenden Einrichtung abgenommen werden.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Ein geheizter Behalter 10'ent- hält flüssiges Glas. Unter dem Gefäss 10'be- findet sich eine Speiseeinrichtung 12', welche mit. einer verhältnismässig grossen Zahl von kleinen Öffnungen versehen ist, durch welche Fäden von faserbildendem Material fliessen.
Die Einzelfäden werden von einer Walze 20' zu einem Strang S'vereinigt, weleher von Walzen 17'und 18'erfasst wird, so dass die Fäden zu feinen Fäden 14' ausgezogen werden.
Ein Schmiermittel zur Verminderung des Abnutzens und Absehleifens wahrend des Schneidevorganges und/oder ein Klebe-oder Bindemittel zur Steuerung des Verhältnisses von zusammenhaftenden zu einzelnen Fasern kann auf irgendeine Weise aufgebracht werden, wie z. B. durch die Fäden sammelnde Walze 20'. Ein Behälter 22'enthalt ein Sehlllier-oder Klebemittel und weist ein Ab flussrohr 23'auf, dureh welehes das Material zur Walze 20'geleitet wird ; ein Hahn 24' dient zur Steuerung des Zuflusses.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 dienen die Walzen 17'und 18'zum Ausziehen, das hein'ut zum Verfeinern und Fördern der Fäden. Diese Walzen 17'und 18'sind in den Fig. 6 bis 8 näher dargestellt. Sie besitzen je ein Paar Distanzscheiben 25'und 26', welehe Metallstäbe 35'zwischen sich fas- sen. Auf diesen Metallstäben 35'sitzt ein ringförmiges Glied 32'resp. 33'aus ela stiseh deformierharem WIaterial, z. B. aus mimi, künstlichem Gummi, gemahlenem, ge formtem Kork oder dergleichen.
Die Achse 30', welche die Walzen 17'trägt, ist in Lagern 36' gelagert, welche vom Tragrahmen 37'getragen werden. Die Walze 18' ist fest aui einer Achse 38', welche in Lagern 39', die vom Rahmen 37'getragen werden, eingebaut. Eine Riemenscheibe 40', die auf der Achse 38'sitzt, ist zwecks Antriebes der Walzen mit einem Motor (nicht gezeigt) mittels eines Riemens 41' verbunden.
Wenn die. Walzen bei verhältnismässig kleinen Verfeinerungsgeschwindigkeiten arbeiten, genügt die Reibung zwischen den beiden Walzen zum Antrieb. In diesem Fall mu# eine gute Reibungsverbindung bestehen.
Zu diesem Zweck sind die Lager 39'von versehiebbaren Pfatten 47'mit Befestigungsbolzen 49'getra- gen, so dass die relative Stellung der Walze -'zur ANtalze 17'eingestellt werden kann. l'iii jedoeh einen Betrieb mit grosser Geschwin- lisrkeit zu ermöglichen, ist es zweckmässig, einen zwangläufigen Antrieb zwischen den Walzen 17'und 18'anzuordnen und so eine Bewegung ohne Sehlupf zu gewährleisten. Zu diesem Zweek sind die ineinandergreifenden Zahnräder 44' und 45' auf der Achse 30'resp.
. 38'angeordnet. Dadureh sind die elastisehen ringförmigen Glieder 32'und 33'von Bean spruehungen des Antriebes befreit. Dies ist schon deshalb erwünseht, weil die kontinuier- liche Deformation der elastischen Glieder an ihren Berührungsflächen an sich sehon Wärme erzeugt. Wenn die Reibungsverbindung als Antrieb benutzt wird, entstehen zusätzliche Beanspruchungen, welche die Reibungswärme vergrössern, und es können bei grossen Geschwindligkeiten Beschädigungen der elastischen Glieder 32'und 33', welche die Fasern fassen, eintreten.
Eine oder beide Walzen 17'und 18'können mit Messern zum Zerteilen der Fäden in kurze Stücke versehen sein. Die Länge der erhaltenen Stapelfasern ist durch die Entfernung auf dem Umfang zwischen benachbarten Messern bestimmt. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist die Walze 17'für die Ver feinerung mit drei Messern 50'zum Zerteilen der Stränge versehen, welche auf dem Umfang der Walze verteilt sind. Jedes der Messer 50'ist in einer Vertiefung im elastischen ( ummiring 32'gelagert, wobei jedes Zerteilmesser durch Mittel 52'auf die in der Fig. 8 gezeigte Weise befestigt ist.
Die Messer ragen über die Ringoberfläche heraus, so dass sie gegen die Fäden S'stossen und d diese zerteilen, wenn sie zwischen den Walzen 17'und 18'durchgehen. Es können auch beide Walzen mit Messern versehen sein, in welchem Falle die Entfernung zwischen einem Messer auf einer Walze und dem nächstfolgenden Messer auf der amdern Walze die Länge der Stapelfasern bestimmt.
Die elastisch deformierbaren Oberflächen der Ringe 32'und 33' berühren sich derart, dass eine praktisch ebene Kontaktfläche erhalten wird, so dass der Strang S'zwischen den Walzen über eine praktisch geradlinige Strecke gefa#t wird, wie das in der Fig. 9 dargestellt ist. Dieses Merkmal ist für ein erfolgreiches Erfassen und Ausziehen der Fäden von wesentlicher Bedeutung. Der Strang wird zerteilt, wenn das Messer in der Mitte der deformierten Fläche der Verfeinerungs-oder Stranghalteoberfläche angelangt ist. Die ebene Fläche zwischen den deformierten Teilen der Gummiringe oberhalb des Messers muss genü= gend gross sein, um das Ende des zusammenhängenden Stranges sicher zu fassen und so den Strang dauernd durch die Verfeinerungsrollen zu fördern oder vorwärts zu bewegen.
Auf diese Weise werden die Fäden durch die Walzen dünner gemacht und gleichzeitig auf die gewünschten Längen ohne Zwischenstufen oder zusätzliche Arbeitsgänge zerteilt. Es wird derart eine grosse Ersparnis bewirkt bei der Herstellung von Stapelfasern durch den Wegfall von Handarbeit und der Behandlung und Beförderung, welche bei andern Vorriehtungen zur Herstellung von kurzen Strängen und Fasern vorhanden sind.
Wegen der Tatsache, dass der Strang wenigstens einmal während jeder Umdrehung der Walze 17'zerteilt wird, eliminiert eine solche Tätigkeit praktisch das sogenannte Lecken oder die Tendenz der Fasern, vom Strang oder der Fasergruppe abzubrechen und an den Verfeinerungswalzen zu haften. Wenn nämlich eine oder mehrere Fasern an der Walze 18'haften oder an dieser festsitzen, so ist ein solches Haften vorübergehend, da bei der Rotation die anhaftenden Fasern geschnitten werden, so dass ein Ansammeln von haftenbleiben- den Fasern ausgeschlossen ist. Wenn beide Walzen mit Zerteileinrichtungen ausgerüstet sind, kann kein Anhaften von Fasern vorkom- men.
In Fig. 5 ist die Weiterverarbeitung zur Matte dargestellt. Die Stapelfasern S"werden auf einem Förderorgan 60'gesammelt, welehes vorzugsweise porös und mit einer Unterdruck- kammer 61'kombinielt ist, die mit einem Ge bläse oder mit Unterdruck erzeugenden Mitteln (nicht gezeigt) verbunden ist, wobei eine Zone mit Unterdruck unter der Oberfläche des Förderers 60'gebildet wird, um das Sammeln der Stapelfasern zu einer Matte zu erleichtern.
Der Förderer 60'ist in der Form eines endlosen Laufbandes ausgebildet, welcher auf Rollen 64'läuft. Die Matten M'können mit einem geeigneten Bindemittel, z. B. Phenol Formaldehyd, behandelt oder imprägniert werden, welches von einem oder mehreren Organen 65'aufgebracht wird. Der Förderer 60' kann so ausgebildet sein, dass die Matte durch einen Ofen 66'oder eine andere geeignete Einrichtung geführt wird zur Behandlung des Bindemittels in der Fasermatte, so dass ein zusammenhängendes Gebilde entsteht. Die fertige Matte kann vom Förderorgan 60'kon tinuierlieh in Form eines Bandes abgezogen werden, das zu einer Rolle 67'aufgewickelt oder in vorgegebene Längen gesehnitten wird, je nach dem Endzweek.
Den Faserverfeinerungs- und -zerteilungs einrichtungen können zusätzliche Mittel zu- geordnet werden, um die Bewegung der ge sehnittenen Fasern beim weiteren Arbeitsprozess zu beeinflussen. Fig. 10 zeigt eine sche- matische Darstellung einer Einriehtung, welche zum Erzeugen einer zusammenhängenden Matte aus einzelnen Fasern oder einer Mischung von teilweise offenen Strängen und einzelnen Fasern geeignet ist.
Die flüssigen Fäden 14"ausGlas,welche aus den Öffnungen im Selimelzgefäss 12'' austreten, werden durch die Rollen 60'und 61' zu feinen zusammenhängenden Fäden ausgezogen. Die Fäden werden, bevor sie von den Rollen erfasst werden, mittels des Führungs- gliedes 20"zu einem Stranb 6 ?'zusammen- gefasst.
Die Rollen 60'und 61'zum Verfeinern und Zerteilen sind bei dieser Ausführungsform mit einer innern Kammer 63'ausgestattet, welche mit einer Quelle eines unter Druek be findliehen Mediums verbunden ist, z. B. mit komprimierter Luft, die mittels der hohlen Aehsen 65', auf welehen die Rollen drehbar galagert sind, zugeführt wird. Beide Rollen haben elastische Aussenoberfläehen, um die Fadengruppen zu fassen, und die Rolle 63'ist mit VTessern 68'zum Zerteilen der Fäden auf die in Fig. 8 gezeigte Weise versehen.
Jede der Rollen 60'und 61'ist mit getrennten, radial angeordneten Kanälen 70' versehen, welche mit den Kammern 63'in den Rollen in Verbindung stellen. Die Ausgangs- öffnungen der Durchgänge 70'bilden Düsen, um Ströme von Luft oder eines andern gas förmigen Mediums zuzuleiten, welches unter Druck von der Kammer 63'herkommt. Eine netzförmige Oberfläehe 72'eines Forderbandes 73'ist derart angeordnet, dass sie die Stapelfasern von der Fasersehneidezone auffängt.
Das Förderband läuft über Rollen 74', um dauernd die gebildete Matte jl : l'aus der fasersammelnden Zone wegzufordern. Eine Kammer 76'mit Unterdruck ist unter der fasersammelnden Oberfläehe 72'angeordnet, um das Sammeln und Aufhäufen der geschnit- tenen Fasern 77'auf dieser zu erleiehtern.
Eine Haube 78'dient dazu, die geschnittenen Stapelfasern zu der sammelnden Oberfläche zu leiten. Mittels eines Bindestoffes, welcher in flüssiger Form durch eine Düse oder ein Aufbringeorgan 80'zugeführt wird, wird eine zusammenhängende Matte gesehaffen, welche in einen Ofen der in Fig. 5 gezeigten Ausführung gelant, um den Binder zu behandeln.
Es können bekannte Binder, wie Phenolformaldehyd, Stärke, Gelatine oder Harze, gebraucht werden.
Beim Arbeiten mittels der Einrichtung nach Fig. 10 werden die Glasfäden 14"mittels der Verfeinerungsrollen 60'und 61'zu feinen Fäden ausgezogen, wobei die Fäden durch das Sammelglied 20"in einem Strang 62'zu diesen Rollen geleitet werden. Da es normalerweise erwünscht ist, dass die Matte einen grossen Teil von einzelnen Fasern enthält, welche in zufälliger Anordnung vorhanden sind, wird vor den Verfeinerungsrollen kein Binde-oder Klebematerial auf die Fasern aufgebracht. Man kann aber ein Schmiermittel zuführen, um die. Reibung ohne Abnützung zwischen den Fasern während des Sehneidevorganges auf ein Minimum zu hal ten.
Wenn die Fäden durch die Messer 68' nacheinander geschnitten sind, werden die geschnittenen Fasern Luitströmen unterwor fen, welche von den Durchgängen 70'in den Rollen herkommen. Diese Luftstrome sind bei der Trennung der Fasern behilflich und er leielltern die Verteilung der getrennten Fasern über die sammelnde Oberfläche.
Die Luftstrome dienen auch azu, die Fasern naeh unten zu befordern. Die Luftströme erzeu- gen Turbulenzen und Zonen verschiedener Drüeke ; dies erleiehtert eine letzte, ungleichmässige Orientierung der Fasern während der Anhäulung zu einer Matte und gewährleistet ein Produkt, welches flaumig und von relativ kleiner Dichte ist. Die Matte M'wird mit einem Bindemittel behandelt, welches durch die Einrichtung 80 aufgebracht wird. Sie wird nachfolgend in einem Ofen behandelt.
Fig. 11 zeigt eine Anordnung, um schmale Bander aus geschnittenen Fasern zu erzeugen.
In dieser Ausführungsform fliessen Fäden aus Glas aus dem Behälter 12"und werden durch ein Führungsglied zu einem Strang 85'gesammelt. Die Gruppe von Fäden wird zwi schen den Verfeinerungsrollen 60"und 61" durchgeführt, deren Ausführungsform gleich der in Fig. 10 verwendeten Rollen ist.
Zu diesem speziellen Zweek ist es erwünscht, Fasern von grösserer Lange zu verwenden, und ein einziges Messer 68"liefert ge selinittene Fasern, deren Lange gleich dem Umfang der Rolle ist. Die Verfeinerungsrollen 60"und 61"sind auf dem Umfang mit Offnungen 70"versehen, welche Luftstrome austreten lassen, die während der Rotation der Rollen gegen die geschnittenen Fasern gerich- tet sind und die die geschnittenen Fasergrup- pen wirksam in getrennte Fasern zergliedern und die einzelnen oder getrennten Fasern über die fasersammelnde Oberfläche 72"eines beweglichen Förderers 73 verteilen.
Damit die zerteilten Gruppen von geschnit- tenen Fasern unter dem Einfluss der Luft- strume leicht aufgeteilt werden können, wird vor dem Zerschneiden kein Binde-und Klebemittel zugesetzt, welches die gegenseitige Haf tung der Fasern vergrössern würde.
Eine Unterdruckkammer 76"ist unter der Sammelfläche 72"angeordnet, um das Sam meln der Fasern zu erleichtern und Verluste von Fasern während der Bildung von Strän- gen oder Garnen zu verkleinern. Die Fasergebilde auf der Sammelfläehe werden durch den Förderer 73"gegen einen triehterförmigen Leiter 86"vorwärtsbewegt, in welchen die Stapelfasern hineingezogen werden, weil als Folge des Aufwindens des Bandes auf einer Spule 87', die durch die Antriebsrolle 88' angetrieben ist, eine Zugspannung entsteht.
Ein Bandführer 89'dient dazu, die Stapelstränge oder das Stapelgarn auf der Spule zu verteilen.
Auf diese Weise können Bander und schmale Alatten kontinuierlich und billig hergestellt werden, in welchen die Fasern in nichtparalleler Weise angeordnet sind, wobei eine einfache Einrichtung verwendet wird, die im Betrieb zuverlässig ist und ein Minimum an Wartung von Seiten des Aufsehers benötigt. Um die gegenseitige Haftung der Fasern auf der Oberfläehe 72'' zu vergrössern, wird ein Klebstoff auf die faserige Masse mit tels einer A. mfbringeinrichtung 90'verstäubt, wobei die Eigenschaften des verwendeten Klebstoffes vom im Endprodukt benotigten Zug-Festigkeits-Faktor abhängig sind.
Die Luftstrome von den öffnungen 70"her dienen auch dazu, das Ansammeln von geschnittenen Fasern auf dem Umfang der Verfeinerungs- rollen zu verhindern. Eine Haube von in Fig. 10 gezeigter Ausführungsform kann aueh bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, um die Fasern auf eine vorgegebene Zone zu begrenzen, obwohl dies für die Wir kungsweise der Vorrichtung nicht wesentlich ist.
Die Longe der Stapelfasern wird durch die Anordnung und Anzahl der Strangzerteilmit- tel bestimmt. Die Stränge können vor dem Zerteilen derart geführt und behandelt werden, dass Stapelfaserstränge mit mehr oder mit wenig Fasern erhalten werden oder dass einzelne getrennte Fasern erzeugt werden. Das Ausmass der Unterteilung kann durch die Be- handlung der Fäden vor dem Zerteilvorgang gesteuert werden.
Wenn man im wesentlichen ungeöffnete Stapelfaserstränge zu erhalten wünscht, kann ein bekanntes Klebe-oder Bindemittel, welches eine starke Bindewirkung hat, aufgebracht werden, um so die Fasern im Strang fest zu sammenzuhalten. Wenn die Stapelfasern in Form von Strängen mit weniger Fasern, also aufgeteilte Stapelfasern, erhalten werden sollen, so kann ein Klebemittel gebraucht werden, welches eine schwache Bindewirkung besitzt, oder es kann, um diesen Zweek zu erreichen, die Wirkung des Bindemittels verkleinert werden.