Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kunstsamtüberzuges auf ebenen und Formflächen Die Erfindung besteht aus einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Kunstsamtüberzuges auf ebenen und Formflächen von nicht textilen Gegen ständen, mit deren Hilfe auch auf Gegenständen bzw. Werkstücken mit komplizierter und gegliederter Oberflä che ein gleichmässig dicker, lückenloser Überzug erzeugt werden kann.
Auf zahlreichen Gebieten der Industrie ist es nötig, die Gegenstände bzw. Werkstücke mit einer solchen Beschlagschicht zu überziehen, die aus schalldämpfen den, wärmeisolierenden, luftisolierenden oder ästheti schen Gründen notwendig sind. So ist es z.B. bei Fernsehapparaten, Rundfunkgeräten, Magnetophonen zweckmässig, die Innenfläche des Schrankes bzw. Gehäu ses mit einem samtartigen Überzug zu versehen, um die unerwünschten Hohlraumresonanzen zu dämpfen, die Einschwingung des Mikrophons, der Bildröhre zu verhin dern. Durch die Anwendung eines solchen Überzuges wird der Ton des Apparates in grossem Masse geräusch loser.
Das Versehen des Fahrgastraumes, Motorraumes und Gepäckhälters der Kraftwagen mit Oberflächenüberzug dämpft die von dem Schwingen des Fahrzeuges herrüh renden Geräusche auf einen Bruchteil der bei den Wagen ohne Überzug beobachteten Schallstärke, erhöht also die Bequemlichkeit der Fahrt im Wagen. Der Fahrer wird besonders bei einer lange dauernden Fahrt - weniger müde, seine Nerven sind in einem mit Überzug versehe- nen Wagen in kleinerem Masse in Anspruch genommen, so dass er seine Aufmerksamkeit besser auf seine Arbeit konzentrieren kann, die Unfallgefahr nimmt also auch ab.
Bei Flugzeugen ist die Anwendung des Überzuges zweckmässig, um die Ersatzstörlautstärke des Fahrgast raumes zu dämpfen. Der auf den Flügelflächen ange brachte Überzug verringert z.B. infolge seiner wärmeiso lierenden Wirkung die Neigung der Maschine zur Vereisung. Eine ebenso vorteilhafte wärmeisolierende Wirkung kann mit dem Überzug auch an anderen Anwendungsstellen, z.B. im Motorraum von Kraftwagen, in sonst schwer gegen Wärme isolierbaren Kabinen, Räumen usw. erreicht werden.
Bei den Organen zum isolierenden Verschliessen der Öffnungen der Wohnhäuser und Fahrzeuge (Türen, Fenster) wird durch: die Anwendung eines Kunstsamt überzuges auf den beiden durch gegenseitige Berührung schliessenden Flächen, oder auf einer derselben eine bedeutende Zunahme der Luft-, Wärme- und Schallisolie rung gesichert.
Das Verkleiden des Rohrbaustoffes bei Rohrmöbeln und im Innenraum von Fahrzeugen mit Kunstsamtüber- zug schaltet die beim Anfassen, Betasten auftretenden unangenehmen Wärmewirkungen aus und ist auch aus ästhetischem Gesichtspunkt vorteilhaft.
Mit keinem der zur Herstellung von Kunstsamtüber- zügen bisher bekannten, bzw. angewendeten Verfahren und Vorrichtungen konnte ein zufriedenstellender Erfolg erzielt werden. Von den bekannten Verfahren und Vorrichtungen konnte nur mit denen ein in der Fabrikindustrie verwertbarer Erfolg erzielt werden, die zum Auftragen eines Kunstsamtüberzuges auf die Ober fläche von glatten Textilstoffen benutzt wurden. Die anderen bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben nur ein mehr oder minder erfolgreiches Versuchsstadium erreicht und sind von den Forschern - als nicht zweckdienlich - nach kurzem Experimentieren fallen lassen worden.
Bei einem der zum Auftragen von Kunstsamt auf glatten Textilstoff dienenden, bekannten Verfahren wird auf den sich zwischen den Walzen mit gleichmässiger Geschwindigkeit fortbewegenden Textilstoff die Klebe stoffschicht, deren Grundmasse aus Kunststoff besteht, mit Hilfe von Walzen und Strichmessern aufgetragen und die Kunstfasern werden in dem darauffolgenden Arbeits gang in einem elektrostatischen Kraftraum in die Klebstoffschicht geschleudert. Der Nachteil des Verfah rens besteht darin, dass der Überzug nur auf einen sich flach fortbewegenden Textilstoff aufgetragen werden kann, die Flächendichte der Kunstfasern zwischen wei ten Grenzen schwankt und deshalb der Überzug nicht gleichmässig ist.
Die zur Durchführung des Verfahrens nötige Vorrichtung ist von grossem Umfang und teuer, und infolge des bei den häufigen Betriebsstörungen auftretenden Stillstandes nicht produktiv.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird der Textilstoff in horizontaler Ebene bewegt und die Kunstfasern werden der auf den Textilstoff geschmierten Klebstoffschicht aus einem Sieb mittels Rüttelbewegung, durch Inanspruchnahme der Schwerkraft zugeführt. Die gleichmässige Qualität des Überzuges kann durch dieses Verfahren nicht erzielt werden.
Keine der bekannten Farbenspritzvorrichtungen ist zur Herstellung eines Kunstsamtüberzuges geeignet. Aus den bekannten, mittels Düse zerstäubenden Farbenspritz pistolen können beide Klebstoffschicht-Komponenten, also der Kunststoff und sein Beschleunigungsmittel, gleichzeitig nicht betriebssicher zerstäubt werden, weil der Kunststoff im Behälter oder in der Rohrleitung bzw. in der Düse der Pistole eindickt, polymerisiert, die Pistole sich verstopft und so nach verhältnismässig kurzer Zeit betriebsunfähig wird. Diese Erscheinung würde in gestei gertem Masse auftreten, wenn wir auch die zur Herstel lung des samtartigen Überzuges benutzte Kunstfaser vor der Düse in das Innere der Pistole einführten.
Die Kunstfasern könnten zwar auch in die aus der Düse der Pistole ausströmende Kunststoff- und Beschleunigungs- mittel-Mischung gespritzt werden, aber mit diesem Verfahren wäre keine gleichmässige Kunstfaserdichte erreichbar, ausserdem würden sich die Kunstfasern in dem Überzug, bzw. auf der Oberfläche der Klebschicht als eine verfilzte Schicht ordnen;
zur Ausbildung der samtartigen Struktur ist es jedoch nötig, dass die Kunstfasern sich zur Oberfläche der Klebstoffschicht vertikal einordnen und sich bloss ihr eines Ende in die Klebstoffschicht eintiefe.
Auch die bekannten, mit Hilfe einer sich mit grosser Geschwindigkeit drehenden Glocke arbeitenden Farben- spritzvorrichtungen sind nicht zur Anfertigung eines samtartigen Überzuges in gewünschter Qualität geeignet. Auf der Oberfläche der Schleuderglocke können die aus Kunststoff und Beschleunigungsmittel bestehenden Kom ponenten der Klebstoffschicht nicht vermischt werden.
Die zwei Komponenten der Klebstoffschicht können auch im Inneren der Farbenspritzvorrichtung nicht vermischt werden, weil die in einer verhältnismässig dünnen Rohrleitung strömende Mischung eindickt, poly merisiert und die Rohrleitung sich verstopft. Auch die Kunstfasern können nicht entsprechend der Klebstoff schicht zugeführt werden. Die Glocke hat im allgemeinen die Form eines Kegelstumpfes, deshalb ist ihr Durchmes ser in der Richtung der Längsachse veränderlich.
Infolge der verschiedenen Durchmesser ist die Geschwindigkeit und Dichte der von der Glocke auf Einwirkung der Zentrifugalkraft abfliegenden Tröpfchen verschieden, so dass mit dieser Vorrichtung keine gleichmässige Schicht dicke aufgetragen werden kann. Die Kunststoffkompo nente polymerisiert auf der Oberfläche der Glocke und bildet einen Isolierüberzug. Vorrichtungen dieses Typs sind deshalb für elektrostatische Streuung ungeeignet.
Sowohl die mit Düse, als auch die mit Schleuderglok- ke arbeitenden Farbenspritzvorrichtungs-Ausführungen haben den gemeinsamen Nachteil, dass sie selbst im Falle des Aufspritzens eines einfachen Farbstoffes nicht den entsprechenden Überzug der Kanten der aufgespritzten Fläche sichern. Man erhält Werkstücke, die längs der Kanten Überzugmängel aufweisen, eventuell rissig sind. Bei Anwendung beider erwähnten Vorrichtungen gibt es viel Materialverlust, ungefähr 25-60% der Ausgangsmen ge.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Verfahrens und einer solchen Vorrichtung, womit auch bei ebenen und beliebig gegliederten, konvexen oder konkaven Flächen die Gesamtheit der Fläche (die Kanten inbegriffen) mit einem samtartigen Überzug gleichmässiger Dicke und Qualität betriebssi cher, mit grosser Produktivität, verhältnismässig gerin gem Materialaufwand und mit Hilfe einer billigen Vorrichtung ausgestattet werden kann.
Das erfindungsge- mässe Verfahren löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die beiden Stoffe der Klebstoffschicht, der Kunststoff und das Beschleunigungsmittel, über separate Rohrlei tungen in eine Mischungskammer geführt und hier gleichmässig vermischt werden, dann werden sie unter gleichmässigem Druck und je Zeiteinheit in gleicher Menge, kontinuierlich, unter Zwangswirkung über Dü senloch und Umlenkungskörper auf die Oberfläche des zu überziehen gewünschten Gegenstandes zerstäubt,
die auf ein entsprechendes Mass- zugeschnittenen und zur Bildung der Kunstsamtoberfläche dienenden Kunstfasern werden mittels Überdruck in einen geschlossenen Raum befördert, in diesem geschlossenen Raum werden die Fasern durch die intensive Bewegung eines alternierend pendelnden oder unregelmässige Bewegung ausführenden Organes in einen nebelartig verteilten Zustand gebracht,
dann werden mittels intensiver Durchblasung von Druck luft durch einen mit diesem Raum zusammenhängenden anderen Raumteil die in diesen Raumteil gelangten Fasern über einen unter Hochspannung stehenden Füllkörper in die auf der Oberfläche des auf Erdpotential liegenden, zu überziehen gewünschten Gegenstandes angebrachte Klebstoffschicht gespritzt.
Das erfindungsgemässe- Verfahren und die Vorrich tung werden in ihren Einzelheiten in Zusammenhang mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spielen erörtert..
Fig. 1 ist der schematische Durchschnitt des samtarti gen Überzuges.
Fig. 2 ist die prinzipielle Skizze der zur Durchfüh rung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Spritzpistole.
Fig. 3 ist die Vorderansicht der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 4 ist der schematische Schnitt der zur Erzeugung des Kunstfasernebels dienenden Vorrichtung.
Fig. 5 ist die Skizze einer zum Spritzen von Polyester- Glasfasern geeigneten Anordnung.
Die in Fig.2 dargestellte Vorrichtung ist zum gleichzeitigen Auftragen einer Klebstoffschicht und der Kunstfasern geeignet. Das Material -der Klebstoffschicht besteht aus zwei Komponenten, aus der Kunststoff- Grundmasse und aus einem Beschleunigungsmittel. Der Kunststoff strömt z.B. durch die Rohrleitung 1, das Beschleunigungsmittel aber über Rohrleitung 2 der Mischungkammer 3 zu.
In der Mittellinie der Mischungs kammer 3 ist die vom Motor 4 gedrehte Schnecke 5 verdrehbar gelagert, deren dem Motor 4 zugekehrte Seite den in die Mischungskammer 3 eingeführten Kunststoff und das ebenfalls eingeführte Beschleunigungsmittel vermischt. Der Vorderteil 7 des die Mischungskammer 3 abgrenzenden Gehäuses 6 verengt sich kegelförmig und der Vorderteil der Schnecke 5 passt sich der Kegelfläche :anschmiegend an. Als Ergebnis dieser konstruktiven Ausführung spielt Schnecke 5 eine Doppelrolle.
Einer seits sorgt sie für die Vermischung des Kunststoffes und des Beschleunigungsmittels in Kammer 3, andererseits presst sie mit ihrem im Vorderteil 7 liegenden Ende das Material aus dem Gehäuse 6 hinaus, das Material strömt .also über das düsenartige Loch 8 mit grossem Druck aus und ein Stoffriesel entsteht. Der über das Loch 8 des Gehäuses 6 geschobene Umlenkungskörper 9 bestimmt die Form des Riesels.
Der Kunststoff und das Beschleunigungsmittel strö men durch die Rohre 1 und 2 verhältnismässig grossen Durchmessers mit Überdruck in die Mischungskammer 3 und gelangen von hier, vom Überdruck gezwungen, in Rieselform auf die Oberfläche des zu überziehen gewünschten Gegenstandes; ein Verstopfen kann also nicht eintreten.
An der in Fig.2 dargestellten, die Klebstoffschicht aufspritzenden Vorrichtung ist zur Streuung der Kunstfa sern die Umlenkdüse 10 befestigt. Die Umlenkdüse 10 steht mit Hilfe des einen grossen Durchmesser aufweisen den Rohres 11 mit einem Bauteil in Verbindung, der sogenannte Kunstfasernebel erzeugt.
Fig.4 stellt die beispielsweise Ausführungsform des Kunstfasernebel erzeugenden Vorrichtungsteils dar. Auf dem Unterteil des Gehäuses 12 ist der vorteilhaft aus Kunststoff hergestellte Behälter 13 befestigt, welchem die Kunstfaserstückchen - aus irgendeinem Vorratsbehälter bekannter Ausführung - über das sich dem Rohrstutzen 14 anschliessende Rohr durch Druckluft zugeführt werden. Der Druck der in den Behälter 13 einströmenden Luft verringert sich und die Kunstfasern schlagen sich im Behälter nieder.
Der Oberteil 12a des Gehäuses 12 ist als Kreisring 12a ausgebildet, in welchen der Tragkörper 15 eingescho ben ist. In den äusseren, hülsenartig ausgebildeten Teil des Tragkörpers 15 ist der Leitkörper -16 eingeschoben, der vorteilhaft eine Lufteinlassbohrung 17 und eine Bohrung 18 zur Lagerung der Antriebsmotorwelle aufweist. Im Tragkörper 15 ist als Fortsetzung der Bohrung 17 die Bohrung 19, der Bohrung 18 gegenüber aber die Bohrung 20 ausgebildet.
Die Bohrung 19 dient zum Durchlassen der aus Bohrung 17 kommenden Luft, die Bohrung 20 jedoch zur Lagerung der Welle 22, die an ihrem inneren Ende mit Exzenter 21 versehen ist, und an ihrem äusseren Ende sich der Motorwelle in Bohrung 18 anschliesst.
Die sich dem Exzenter 21 anschliessende Stange 23 ist in der Mitte der Membrane 24 aus Gummi, Metall oder Kunststoff befestigt, und bei Drehung der Welle 22 bewegen Exzenter 21 und Stange 23 die Membrane 24 aus ihrer Grundstellung 25 alternierend abwärts und aufwärts.
Ein Kabel 26, das die Gleichstromspannung von 30 bis 300 Kilovolt zum Tragkörper 15 leitet, ist mit einer Schraube am Tragkörper 15 befestigt. Der Tragkörper 15 steht mit dem in den Gehäuseteil 12a eingeschobenen, elastischen, als gespalteter Ring ausgebildeten und mit Zunge 27 versehenen Füllkörper 28 in stromleitender Verbindung.
In Fig. 4 strömt während des Betriebes der Kunstfa- sernebel erzeugenden Vorrichtung die über Bohrungen 17 und 19 eingeführte Druckluft durch das Innere des Füllkörpers 28 und durch das auf dem Gehäuseteil 12a befestigte Ablenkrohr 29 hindurch aus der Vorrich tung hinaus.
Die Menge und Geschwindigkeit der durchströmenden Luft kann nicht für das Aufsaugen und Mitreissen der sich im Behälter niederschlagenen Kunst fasern genügen, deshalb werden die niederschlagenen Kunstfasern durch Drehen der Welle 22, mit Hilfe der Membrane 24 im Innenraum des Behälters 13 aufgestört, sozusagen als Nebel zerstreut und dadurch in den Raum oberhalb des Behälters 13 befördert, wo die Kunstfasern durch den Füllkörper 28 aufgeladen werden, und von wo sie die durch die Bohrung 19 durchströmende Druckluft über das Ablenkrohr 29 mitreisst.
Dem Ablenkrohr 29 kann das untere Ende des in Fig. 2 dargestellten, sich mit seinem anderen Ende der Umlenkdüse 10 anschliessenden Rohres 11 angeschlossen werden, es ist aber auch möglich, die Kunstfasern aus dem Ablenkrohr 29 urimittelbar auf die vorbereitete Klebstoffschicht aufzutragen.
Die Kunstfasernebel erzeugende Vorrichtung ist auch so herzustellen, dass anstatt der Wellen über die Bohrungen 18 und 20 Druckluft geführt und dem inneren Ende der Bohrung 20 das in Fig. 4 gestrichelt gezeichnete Rohr 30 aus Gummi oder anderem elastischem Material angeschlossen wird. In die Wand des Rohres 30 können Löscher 31 angebracht werden, über welche der Innen raum des Rohres 30 mit dem Innenraum des Behälters 13 in Verbindung steht.
Der untere Teil des Rohres 30 befindet sich in der sich im Behälter 13 niederschlagenen Kunstfaserschicht und wenn in das Rohr 30 Druckluft eingeblasen wird, dann führt sein unteres freies Ende solche schlängelnde, zuckende, sich windende Bewegun gen aus, dass es aus den sich niederschlagenen Kunstfa sern im Behälter 13 sozusagen einen Nebel erzeugt. Übrigens arbeitet die Nebel erzeugende Vorrichtung auch in dieser Ausführungsform in der schon erörterten Weise.
Zur Herstellung eines kunstsamtartigen Überzuges können Polyester-Glasfäden mit Hilfe der in Fig.5 dargestellten Vorrichtung besonders erfolgreich in die Klebstoffschicht eingeführt werden. Der zu überziehen gewünschte Gegenstand 32 liegt auf Erdpotential. Zwi schen dem Gegenstand 32 und dem Ablenkrohr 29 ist in entsprechender Entfernung der Ring 33 mit positiver Spannung angeordnet.
Der Ring 33 dient als umlenken des Richtorgan, das die aus dem Ablenkrohr 29 ausströmenden und gegen den Gegenstand 32 fliegenden Polyester-Glasfäden so sammelt und lenkt, wie z.B. ein Brennglas die Lichtstrahlen.
Bei den Fasern 34 des in Fig. 1 sichtbaren Kunstsamt überzuges ist vorteilhaft bloss das Ende der Fasern in die Klebstoffschicht 35 eingefasst und die Fasern 34 nehmen eine vertikale Lage zur Klebstoffschicht 35 ein.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung sind die folgenden: Sämtliche Flächenstücke eines aus beliebigen konve xen oder konkaven und aus beliebigen gegliederten, ebenen Flächenteilen zusammengesetzten Körpers kön nen gleichmässig mit einer kunstsamtartigen Schicht überzogen werden. In der Schicht sind die Fasern auf die Fläche vertikal angeordnet. Die Bedienung bzw. Führung der Spritzvorrichtung ist mit der Hand oder auf mechanischem Wege gleich einfach zu verrichten.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform der beispielsweise erörterten Bestandteile begrenzt. So kann z.B. die Bewegung der Membrane von der erörterten auch abweichen, die zum Auftragen der Klebstoffschicht und der Kunstfasern dienenden Bauteile können zusam men, als organische Einheit, oder auch ein jeder separat benützt werden. Die Form des Ablenkrohres kann den lokalen Anforderungen entsprechend von der bekannten abweichend auch gekrümmt oder anderswie gestaltet sein. Die Vorrichtung kann aufgehängt oder auch ohne Aufhängung benutzt werden, usw.