DE1053744B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasermatten, insbesondere solchen aus Glasfasern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasermatten, insbesondere solchen aus Glasfasern

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DE1053744B DES53470A DES0053470A DE1053744B DE 1053744 B DE1053744 B DE 1053744B DE S53470 A DES53470 A DE S53470A DE S0053470 A DES0053470 A DE S0053470A DE 1053744 B DE1053744 B DE 1053744B
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Fasermatten, insbesondere solchen aus Glasfasern, die durch Schleuderung aus einer geschmolzenen Masse (Glasmasse) mittels eines Hohlkörpers erzeugt werden, in dessen Inneres die geschmolzene Masse eingeführt wird, der in seinem Umfang mit Löchern versehen ist und in schnelle Umdrehung versetzt wird.
Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Schleuderkörper von oben angetrieben und auch von oben mit der geschmolzenen Masse gespeist wird, indem diese beispielsweise durch die hohle Antriebswelle zugeführt wird. Der unter dem Schleuderkörper befindliche Raum wird auf diese Weise frei, und in ihm werden die ausgeschleuderten Fasern in Form eines schlauchförmigen Vlieses ab- und in einen begrenzten Raum geführt, in dem sich das Vlies auf einer Auffangfläche sammelt, die beispielsweise aus einem fortlaufend bewegten Förderband besteht.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es, auf der Auffangfläche eine Fasermatte von gleichmäßiger Dicke zu bilden, in der die Fasern im wesentlichen parallelisiert sind und die keine Flocken enthält, die sich sonst vielfach zwischen dem Schleuderkörper und der Auffangfläche bilden.
Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß gegen die in Form eines schlauchförmigen Vlieses von dem Schleuderkörper um dessen Achse herum absinkenden Fasern zwischen dem Schleuderkörper und einer Auffangfläche ein oder mehrere Gasströme derart gerichtet werden, daß sie den Faserschlauch zersprengen und die so zerstreuten Fasern in einer Masse verteilen, deren Berührungsfläche mit der Auffangfläche die ganze Breite der letzteren bedeckt und die schließlich in eine im wesentlichen ebene Matte übergeht.
Um die Zusammenballung von Fasern zu Flocken zu verhindern und die Parallelisierung der Fasern zu begünstigen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Fallgeschwindigkeit der Fasern zu erhalten oder zu erhöhen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich die Aufrechterhaltung oder Erhöhung der Fallgeschwindigkeit der Fasern erzielen entweder hauptsächlich durch die Wirkung der zum Zersprengen des Faserschlauches benutzten Gasströme oder durch besondere zur Faserauffangfläche hin gerichtete Gasströme und gegebenenfalls durch Zusammenwirken dieser Gasströme mit bei der Fasererzeugung zum Ausziehen der Fasern verwendeten und dann unter dem Schleuderkörper abströmenden Gasen.
Die gegen den Faserschlauch gerichteten Gasströme üben auf den Schlauch eine Stoßwirkung aus, durch die das Zersprengen des Schlauches bewirkt wird, und sie vereinigen sich dann zu einem gemeinsamen Strom, der die Fasern mitnimmt und der Auffangfläche zuführt.
Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung von Fasermatten,
insbesondere solchen aus Glasfasern
Anmelder:
Societe Anonyme des Manufactures
des Glaces et Produits Chimiques
de Saint-Gobain, Chauny & Cirey, Paris
Vertreter: Dr.-Ing. Η. Scheller, Patentanwalt,
Aachen, Wilhelmstr. 80
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. Mai 1956
Marcel Levecque1Saint-Gratien1 Seine-et-Oise,
Paul Piot, Deuil, Seine-et-Oise, und Lucien Berthon,
Liancourt, Oise (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung genügt gegebenenfalls für das Zersprengen des Faserschlauches ein Gasstrom, der zur Drehachse des Schleuderkörpers hin und parallel zu der sich fortbewegenden Faserauffangfläche gerichtet ist.
Zweckmäßig werden jedoch eine oder mehrere Gruppen von je zwei Gasströmen angewandt, die im wesentlichen symmetrisch zur Drehachse des Schleuderkörpers liegen und gegeneinander gerichtet sind.
Dabei können die Gasströme in einer zur Drehachse des Schleuderkörpers senkrechten Ebene verlaufen. In diesem Fall sollen diese Gasströme nur dem Zersprengen des Faserschlauches und dem Zerstreuen der Fasern dienen, während die Fasern anschließend zur Auffangfläche hin durch andere Gasströme und.ihre eigene Schwere mitgenommen werden.
Man kann auch Gasströme verwenden, die zu der sich fortbewegenden Faserauffangfläche hin geneigt
809 787/152
sind und mit der Drehachse des Schleuderkörpers einen Winkel bilden, der zwischen 90° und 70° liegt und vorzugsweise 70° beträgt. In diesem Fall vereinigen sich die Gasströme zu einem gemeinsamen Strom, der die Fasern mitnimmt und sie der Auffangfläche zuführt.
Die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Fasern auf der Auffangfläche kann gemäß der Erfindung noch dadurch verbessert werden, daß man dem Gasstrom oder wenigstens einem der Gasströme eine gleichförmige oder ungleichförmige Hin- und Herbewegung erteilt, deren Amplitude in solchen Grenzen gehalten wird, daß die Ströme stets gegen den Faserschlauch treffen.
Der Druck der Gasströme kann konstant sein. Indessen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, diesen Druck zu variieren. Bei \rerwendung mehrerer Gasströme mit sich änderndem Drack können die Druckänderungen des einen zum anderen Strom phasengleich oder phasenverschoben sein und gegebenenfalls durch 0 gehen.
Um die Fortbewegungsgeschwindigkeit der erzeugten Fasern zu erhöhen, können zwischen dem Schleuderkörper und den zum Zersprengen des Faserschlauches dienenden Gasströmen auch zusätzliche Gasströme, beispielsweise ein Ringblasstrom erzeugt werden, der den Faserschlauch konzentrisch umgibt und zur Auffangfläche hin gerichtet ist.
Geeignete Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens weisen gemäß der Erfindung einzelne oder mehrere der folgenden Merkmale auf.
Die Faserauffangfläche ist von einem Teil eines Förderbandes gebildet, der waagerecht verlaufen kann, aber zweckmäßig derart geneigt verläuft, daß die ankommenden Fasern etwa tangential auf ihn auftreffen.
Zur Erzeugung der zum Zersprengen des Faser-Schlauches dienenden Gasströme sind Blasdüsen vorgesehen, die in einer Ebene liegen, welche zur Drehachse des Schleuderkörpers im wesentlichen senkrecht steht oder zum Förderband hin derart geneigt ist, daß sie ungefähr einen Winkel von 70° mit der Drehachse bildet.
Die Blasdüsen können sich in Ebenen erstrecken, die in einem geringen Abstand von der Drehachse verlaufen.
Alle oder einige der Blasdüsen sind feststehend oder so gelagert und angetrieben, daß sie phasengleiche oder phasenverschobene Hin- und Herbewegungen ausführen.
Zusammengehörige Blasdüsen sind zweckmäßig symmetrisch zur Drehachse angeordnet.
Zusätzlich zu den genannten Blasdüsen können noch ein oder mehrere symmetrisch zur Drehachse liegende Blasorgane vorgesehen sein, so z. B. zwischen dem Schleuderkörper und den genannten Blasdüsen angeordnete Blasorgane in Form von die Drehachse konzentrisch umgebenden Ringblasdüsen, die der Erhöhung der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fasern dienen.
Die Regelung der Verteilung der Fasern auf der Auffangfläche läßt sich erzielen durch entsprechende Verstellung der die Gasströme erzeugenden Blasorgane, durch die Anwendung einer geeigneten Zahl dieser Blasorgane sowie durch Einstellung des Druckes des Gases und der Leistung der Blasorgane.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung können auch die sonst gebräuchlichen Mittel zur Anwendung gelangen. So können beispielsweise Vorrichtungen zum Schlichten der Fasern vorgesehen sein. Diese können aus Zerstäubern bestehen, welche zwischen dem Schleuderkörper und den Blasdüsen vorgesehen sind, welche Anordnung besonders günstig ist, um eine Flocken-
bildung zu verhüten. Die Schlichtemittel können auch mittels der dem Zersprengen des Faserschlauches dienenden Blasdüsen zugeführt werden.
Einige beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Abb. 1 ist eine Ansicht einer solchen Vorrichtung;
Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie II-II der Abb. 1;
Abb. 3 bis 6 zeigen verschiedene Abänderungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Bei der in Abb. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung besteht das Fasererzeugungsorgan aus einem Drehkörper 1, dessen Umfangswand 2 mit Löchern versehen ist, durch welche die in den Körper eingeführte geschmolzene Masse (Glasmasse) in Form feiner Ströme ausgeschleudert wird. Die durch Ausziehen dieser Ströme entstehenden Fasern gelangen zwischen zwei Blasdüsen 4, 4'. Diese Blasdüsen sind derart angeordnet, daß die aus ihnen ausgestoßenen Gasströme abwärts gerichtet sind und auf den Faserschlauch treffen und diesen dabei zersprengen. Die Düsen sind in der Drehrichtung des Schleuderkörpers eingestellt. Durch ihre Wirkung werden die Fasern in eine solche Richtung gelenkt, daß sie im wesentlichen tangential auf den die Auffangfläche bildenden endlosen Förderer 5 auftreffen.
Das Förderband 5 ist gasdurchlässig und besteht beispielsweise aus einem Drahtgeflecht. Es bewegt sich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles zwischen zwei Seitenwänden 9 über eine Öffnung 6 einer Haube 7, die an eine Saugleitung 8 angeschlossen ist. Der die Auffangfläche bildende Teil des Förderbandes kann zur Waagerechten um beispielsweise 30° geneigt sein, in welchem Falle die Fasern etwa parallel zum Förderband auf dieses auftreffen.
Die auf dem Förderband gebildete Fasermatte ist mit 10 bezeichnet.
Bei der dargestellten Ausführung sind Zerstäuber 11, 12 für Schlichte vorgesehen, die zwischen dem Schleuderkörper 1 und den Blasdüsen 4, 4' bzw. zwischen den letzteren und dem Förderband 5 angeordnet sind. Es kann auch eine Ringblasdüse 13 vorgesehen sein, durch welche ein Druckgasstrom gegen die Fasern gerichtet sind, um deren Fallgeschwindigkeit zu erhöhen.
Die Blasdüsen können auf Trägern angeordnet sein, die derart einstellbar sind, daß man die Blasrichtungen verändern und damit die Verteilung der Fasern auf dem Förderband regeln kann. Die Blasdüsen können einen kreisförmigen oder einen abgeplatteten Querschnitt haben.
Gemäß der Ausführung nach Abb. 3 sind zwei Blasdüsen 4, 4' vorgesehen, die parallel zu einer Ebene liegen, die durch die Achse des Faserschlauches und senkrecht zu der durch Pfeil angedeuteten Bewegungsrichtung des Förderbandes 5 verläuft. Die Düsen sind feststehend symmetrisch zur Drehachse des Schleuderkörpers angeordnet. Sie liegen parallel zueinander und sind gegeneinander gerichtet. Die von ihnen ausgestoßenen Gasströme verlaufen in einem geringen Abstand von der Drehachse. Zweckmäßig ist dieser Abstand kleiner als Ya des Radius des Querschnittes des Faserschlauclies. in der senkrecht zur Drehachse stehenden Ebene, in der sich der Berührungspunkt des Blasstromes und des. Faserschlauches befindet.
Bei der Vorrichtung nach Abb. 4 wird den Blasdüsen 4, 4' eine Hin- und Herbewegung erteilt. Die Amplitude dieser Bewegung ist in solchen Grenzen gehalten, daß die aus den Düsen ausgestoßenen Gasströme

Claims (17)

in dauernder Berührung mit dem Faserschlauch bleiben. In der Mittelstellung der Blasdüsen geht die Achse der Ströme durch die Drehachse, und die Gasströme verlaufen in der Längsrichtung des Förderbandes 5, das sich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles bewegt. Durch eine derartige Anordnung mit Hin- und Herbewegung der Gasströme läßt sich die Gleichförmigkeit der Verteilung der Fasern auf der Auffangfläche noch verbessern. Die Hin- und Herbewegung der Blasdüsen kann gleichförmig oder ungleichförmig sein und geradlinig oder auf einem Kreis um die Drehachse des Schleuderkörpers erfolgen. Die Schwingbewegungen der Blasdüsen können gleichphasig oder phasenverschoben sein. Dabei können die Düsen einen gemeinsamen oder verschiedenen Antrieb erhalten. Die Schwingungszahl beträgt vorzugsweise 20 bis in der Minute. Es wurde festgestellt, daß sich besonders günstige Ergebnisse mit sechzig Schwingungen je Minute erzielen lassen. Die verwendeten Düsen können kreisförmigen oder abgeplatteten Querschnitt haben. Bei der Anordnung gemäß Abb. 5 erhält eine Blasdiise4 wie dieDüse4 derAbb. 4 eine Schwingbewegung, während die Blasdüse 4' durch eine feststehende Düse mit abgeplattetem Querschnitt ersetzt ist, deren Länge im wesentlichen gleich der Amplitude der Bewegung der Blasdüse 4' ist. Diese Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die zum Ausziehen und Mitnehmen der Fasern verwendeten Gasströme eine geringe Geschwindigkeit haben. Bei der Anordnung nach Abb. 6 ist die schwingende Blasdüse 4 beständig zur Drehachse des Schleuderkörpers hin gerichtet. Die Blasdüse 4' ist feststehend und hat einen leicht abgeplatteten Querschnitt. Patentansprüche: 40
1. Verfahren zur Herstellung von Fasermatten, insbesondere solchen aus Glasfasern, die aus einer geschmolzenen Masse mittels eines von oben angetriebenen, rotierenden Schleuderkörpers erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die in Form eines schlauchförmigen Vlieses von dem Schleuderkörper um dessen Achse herum absinkenden Fasern zwischen dem Schleuderkörper und einer Auffangfläche ein oder mehrere Gasströme derart gerichtet werden, daß sie den Faserschlauch zersprengen und die so zerstreuten Fasern in einer Masse verteilen, deren Berührungsfläche mit der Auffangfläche die ganze Breite der letzteren, bedeckt und die schließlich in eine im wesentlichen ebene Matte übergeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder hauptsächlich durch die zum Zersprengen des Faserschlauches benutzten Gasströme oder durch besondere zur Faserauffangfläche hin gerichtete Gasströme, gegebenenfalls durch Zusammenwirken dieser Gasströme mit bei der Fasererzeugung zum Ausziehen, der Fasern verwendeten und dann unter dem Schleuderkörper abströmenden Gasen, die Fallgeschwindigkeit der Fasern aufrechterhalten oder erhöht wird, so daß eine Zusammehballung von Fasern in Flockenform vermieden wird und eine Parallelisierung der Fasern begünstigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gasstrom verwendet, der zur Drehachse des Schleuderkörpers hin und parallel zur Längsrichtung der sich fortbewegenden Faserauffangfläche gerichtet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere Gruppen von je zwei Gasströmen anwendet, die im wesentlichen symmetrisch zur Drehachse des Schleuderkörpers liegen und gegeneinander gerichtet sind.
5. Verfahren; nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströme in einer zur Drehachse des Schleuderkörpers senkrechten Ebene verlaufen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströme zu der sich fortbewegenden Faserauffangfläche hin geneigt sind und mit der Drehachse des Schleuderkörpers einen Winkel bilden, der vorzugsweise zwischen 90 und 70° liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einem der Gasströme eine gleichförmige oder ungleichförmige Hin- und Herbewegung erteilt, deren Amplitude in solchen Grenzen gehalten wird, daß die Gasströme stets auf den Faserschlauch treffen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströme unter konstantem oder veränderlichem Druck stehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gasströme mit sich änderndem Druck verwendet werden, wobei die Druckänderungen des einen zum anderen Strom phasengleich oder phasenverschoben sein können und gegebenenfalls durch 0 gehen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen dem Schleuderkörper und den zum Zersprengen des Faserschlauches dienenden Gasströmen einen zuzätzlichen, zur Faserauffangfläche hin gerichteten Blasstrom, z. B. in Form eines die Schleuderachse konzentrisch umgebenden Kranzes, erzeugt.
11. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Faserauffangfläche bildende Teil eines endlosen Förderbandes (5) derart geneigt verläuft, daß die ankommenden Fasern etwa tangential auf ihn auftreffen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zum Zersprengen des Faserschlauches dienenden Gasströme Blasdüsen (4, 4') vorgesehen sind, die in einer Ebene liegen, welche zur Drehachse des Schleuderkörpers (1) im wesentlichen senkrecht steht oder zum Förderband (5) hin derart geneigt ist, daß sie ungefähr einen Winkel von 70° mit der Drehachse bildet.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüsen (4., 4') sich in Ebenen erstrecken, die in einem geringen Abstand von der Drehachse verlaufen.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder einige der Blasdüsen (4, 4') feststehend oder so gelagert und angetrieben sind, daß sie phasengleiche oder phasenverschobene Hin- und Herbewegungen ausführen.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengehörige Blasdüsen symmetrisch zur Drehachse angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchenil bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Blasdüsen (4,4') noch ein oder mehrere symmetrisch zur Drehachse liegende Blasorgane vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die zusätzlichen Blasorgane zwischen dem Schleuderkörper (1) und den Blasdüsen (4, 4') z. B. in Form von die Drehachse konzentrisch umgebenden Ringblasdüsen (13) angeordnet sind, die der Erhöhung der Fortbewegungs geschwindigkeit der Fasern dienen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809 737/152 H.
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