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Herstellen von KunStharZ-FaserStoff-Preßmischungen Das Hauptpatent
stellt Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Faserstof£bahnen unter Schutz.
Danach werden Faserstoffe bzw. Faserstoffmischungen in einem gasförmigen Medium,
z. B. Luft, zu einer Suspension gleichförmig verteilt, wonach diese Suspension unter
einem höheren als dem Atmosphärendruck auf eine Trennfläche, z. B. ein Sieb, vorzugsweise
stetig, aufgebracht wird; auf dieser Trennfläche erfolgt die Trennung der Suspension
von Fasern und gasförmigem Medium und die Bildung eines Flors bzw. einer Faserstoffschicht
unter Mitwirkung eines Unterdrucks auf der der Aufbringseite der Trennfläche, z.
B. des Siebes, gegenüberliegenden Seite. Nach dem Verfahren des Hauptpatentes wird
der Flor bzw. die Schicht von der Trennfläche abgenommen und gegebenenfalls eine
Mehrzahl solcher Flore bzw. Schichten zu einer Platte durch Schneiden und Übereinanderlegen
und Verbinden von Abschnitten des Flors bzw. der Schicht hergestellt.
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Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung des Verfahrens des Hauptpatentes
zum Herstellen von Kunstharz-Faserstoff-Preßmischungen. Wird das Verfahren des Hauptpatents
gemäß der Erfindung angewendet, so werden Preßmischungen erhalten, die vorzüglich
geeignet sind für die Verarbeitung im Form-, Spritz- und Strangpreßverfahren.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Durchführung
des Verfahrens zur Herstellung von Preßmischungen eine Vorrichtung verwendet, bei
der dem halbkreisförmig gebogenen, die Suspension aus der Wirbelkammer abführenden
Rohrabsatz ein Filterschlauch als Trennfläche angeschlossen ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Filterschlauch
an einer Rüttelvorrichtung angeschlossen.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist der gebogene Rohraufsatz mit
einem Zyklonabscheider als Trennfläche verbunden.
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In jedem Fall wird in der Wirbelkammer eine Suspension von Kunstharz
und Faserstoff in gleichförmiger Verteilung in dem gasförmigen Medium erhalten,
wobei die Fasern sowohl aufgelockert als auch mit Harz umhüllt werden. Dieser feste
Stoff der Suspension fällt an der Trennfläche in lockerer Form an und kann laufend
in loser Form, z. B. durch Klopfen oder Abstreifer im Filterschlauch, abgenommen
werden. Diese festen Teile der Suspension stellen eine besonders innige Mischung
von Faserstoff und Kunstharz dar, die sich zu Formkörpern mit guten Eigenschaften
verpressen läßt. Als Faserstoffe kommen auch anorganische Fasern, wie Steinwolle,
Schlackenwolle, Glaswolle oder Asbest, in Frage oder auch organische Fasern, wie
z. B. Textilfaser oder Kunststoffasern, oder es kommen auch Gemische in Frage.
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Als wärmehärtbare Kunstharze kommen insbesondere Phenolformaldehyd-Kunstharze
in Frage.
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Bei Anwendung von Wärme bei der Herstellung der Suspension soll die
Temperatur nicht so hoch sein, daß eine Härtung oder Schädigung des Kunstharzes
eintritt. Sie wird zweckmäßig so hoch gewählt, daß die verwendeten Harze, z. B.
in Form von staubfeinem Material, klebrig werden. Bemerkt sei, daß gute Ergebnisse
auch erzielt werden, wenn bei gewöhnlicher Temperatur gearbeitet wird, da - wie
gefunden wurde - das pulverförmige eingebrachte Harz bei der Verwirbelung zu der
Suspension auch dabei sehr gleichmäßig auf die Faseroberflächen aufzieht.
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Das Harz kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Hauptpatentes
dem Faserstoff vor der Herstellung der Suspension in dem gasförmigen Medium zugemengt
werden, z. B. durch Einführen eines Gemenges von Faserstoff und Harz in die Wirbelkammer.
Es können auch Harz und Faserstoff getrennt in die Wirbelkammer eingeführt werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise derart durchgeführt,
daß in die Ansaugseite des die Wirbelkammer beschickenden Ventilators dosierte Mengen
Faserstoff, Kunstharz und gegebenenfalls Zusätze, z. B. Farbstoffe, Bindemittel
anderer Art, Gleitmittel,
eingegeben werden, z. B. mittels Vibratoren.
Vorzugsweise ist der Ventilator so angeordnet, daß er in die Wirbelkammer, die vorzugsweise
trichterförmig ausgebildet ist, tangential einbläst. Wenn zwei Ventilatoren zur
Beschickung der Wirbelkammer verwendet werden, so blasen diese beiden Ventilatoren,
vorzugsweise um 180° versetzt, tangential in die Wirbelkammer ein, und es wird dann
naturgemäß jede Ansaugöffnung mit den dosierten Ausgangsmaterialien bzw. einem Gemenge
der Ausgangsmaterialien beschickt.
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In der Wirbelkammer steigen die Luftströme mit großer Geschwindigkeit
hoch, wobei insbesondere bei Verwendung einer nach oben sich verjüngenden, trichterförmigen
Kammer eine innige Durchmischung und Lockerung des zugeführten Materials erfolgt
und ein Überziehen bzw. Umhüllen der Fasern mit Kunstharz.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann eine Vorrichtung
mit einem an das Ende des Rohrbogens, der die Suspension aus der Wirbelkammer zunächst
nach oben und dann nach unten führt, angeschlossenen Zyklonabscheider verwendet
werden, in dem die Trennung von gasförmigem Medium und festem Gemenge erfolgt und
aus dem das feste Gemenge, insbesondere stetig, ausgetragen wird.
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Das Mengenverhältnis von Kunstharz und Faserstoff ist an sich beliebig
und richtet sich nach dem Verwendungszweck der herzustellenden Preßmischung.
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Für manche Verwendungszwecke sind Mengenverhältnisse von 90 bis 96%
Fasern, z. B. Schlackenwollfaser, zu 10 bis 40/0 Kunstharz, z. B. Phenolformaldehydresol,
hinreichend. Das Verhältnis kann jedoch auch 50:50 betragen, und es kann auch der
Kunstharzgehalt höher sein als der Faserstoffgehalt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Erzeugung der Suspension
in der Wärme, vorzugsweise durch Erwärmen des gasförmigen Mediums, z. B. Luft, unter
Vermeidung von Temperaturen, die bei der Einwirkungszeit eine Härtung eines härtbaren
Bindemittels herbeiführen könnten, wobei nurTemperaturen angewendet werden, die
das Bindemittel klebfähig machen.
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Die Erfindung hat ferner Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren
zum Gegenstand.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen
an der unteren Grundfläche beschickten kegelförmigen Misch- und Wirbelraum zur Erzeugung
der Suspension, vorzugsweise unter tangential spiraliger Führung des Gemisches von
gasförmigem Medium, Kunststoff und Faser auf, der einen halbkreisförmig gebogenen
Rohraufsatz mit nach unten gerichteter Auftragsmündung besitzt.
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Die Trennfläche besteht vorzugsweise aus einem Filterschlauch oder
einem Zyklonabscheider.
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Zu bemerken ist, daß die Aufwirbelung der Fasern bzw. die Bildung
der Fasersuspension unter einem höheren als atmosphärischen Druck geschehen soll,
da auf diese Weise eine besonders gute Verfilzung erhalten wird.
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Die Ausbildung der Wirbelkammer ist an sich beliebig. Die Kegelform
hat sich bewährt. Bei Verbindung zwischen dem Abzugsende der Wirbelkammer und der
Trennfläche durch ein halbkreisförmig gekrümmtes Rohr wirkt dieses im Sinne der
Reinigung derart, daß schwere Verunreinigungen in die Wirbelkammer zurückfallen,
aus der sie am unteren Teil von Zeit zu Zeit abgezogen werden können. Das Arbeiten
in der Wärme empfiehlt sich insbesondere dann, wenn höherschmelzende Bindemittel
verwendet werden. Bei Verwendung von anorganischen Fasern - und Kunststoffen als
Klebmittel, z. B. Phenolformaldehydresol in Pulverform, empfiehlt sich das Vermengen
von Faserstoff-Bindemitteln und Gas, z. B. Luft, bei einer Temperatur von z. B.
100=` C, da dann die klebfähig gemachten Kunstharzteilchen ihre höchste Kleb- und
Haftfähigkeit erhalten.
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Abb. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens der Erfindung, die in Abb. 2 in Vorderansicht und in Abb. 3 in Aufsicht
(teilweise im Schnitt) dargestellt ist.
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In das System werden die Ausgangsstoffe - Faserstoff, Kunstharz und
das gasförmige Medium, z. B. Luft, das zur Herstellung des innigen Gemenges des
Mediums mit dem Faserstoff und dem Harz und zur insbesondere kontinuierlichen Niederschlagung
eines Gemisches von Harz und Faserstoff in gleichen Mengen pro Zeiteinheit dient
- eingeführt, z. B. durch einen Trichter 1 für die Fasern einerseits, einen Einfülltrichter
2 für das Bindemittel andererseits.
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Das gasförmige Medium wird unter Druck gesetzt durch einen Ventilator
20 und gegebenenfalls erwärmt durch Durchführen durch einen Ofen (nicht gezeichnet),
der z. B. elektrisch beheizt sein kann.
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Die Aufheizung der Luft kann so durchgeführt werden, daß das geschaffene
gleichförmige Gemenge von gasförmigem Medium und Faserstoff auf z. B. 100° C erhitzt
wird.
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An den Einfülltrichter 2 für das Bindemittel ist zweckmäßig ein Schleusenventil
6, das das Bindemittel der Leitung 7 in der gewünschten Menge zuführt. Der
Faserstoff gelangt aus dem Trichter 1 in eine Schneckenrinne 19, wird in
ihr bei der Mündung der Leitung 7 mit dem Bindemittel zusammengebracht und durch
die Leitung 11 dem Wirbelgefäß 12 in der gewünschten Menge zugeführt.
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In der Leitung 11 beginnt bereits ein gewisses Mischen von Faserstoff
und gasförmigem Medium und gegebenenfalls Bindemittel.
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In dem Wirbelgefäß 12 findet die Herstellung des innigen Gemenges
von Gas und Faserstoff (sowie gegebenenfalls Bindemittel) statt.
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Das Wirbelgefäß 12 ist kegelförmig ausgebildet, so daß das eingeführte
Gemenge von Gas, Faserstoff und gegebenenfalls Bindemittel in nach oben enger werdendem
Spiralweg durch das Wirbelgefäß hindurchstreicht. Dadurch wird ein homogenes Vermengen
sichergestellt.
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Aus diesem Wirbelgefäß wird das homogene Gemenge einer Fläche zugeführt,
auf der eine Trennung des Faserstoffs von dem gasförmigen Förder- und Verteilungsmittel
stattfindet.
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Um ein Abtrennen von nicht gleichförmig vermengten Anteilen, z. B.
schweren Verunreinigungen, zu ermöglichen, besteht die Verbindung zwischen dem Wirbelgefäß
und der Auftragsstelle auf die Trennungsfläche aus einem verhältnismäßig weiten
gebogenen Rohr 13, das wie ein Destillieraufsatz wirkt. Dieses gegebenenfalls an
der Austragsseite eine verengte Mündung 14 aufweisende gebogene Rohr 13 mündet in
einen Filterschlauch 15, durch dessen Öffnungen Luft entweicht, während das Faserstoff
Kunstharz-Gemenge in ein Auffanggefäß, z. B. eine Blechtrommel, mit Klappen 16 geführt
wird, das
weiterhin mit einem Auffanggefäß 17 verbunden ist. Der
Filterschlauch 15 wird durch eine Rüttelvorrichtung 18 in Bewegung gehalten, um
ein Anwachsen der abgeschiedenen Teilchen an seinen inneren Wandungen zu verhindern.
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Wie die Zeichnung in gestrichelten Linien zeigt, kann das Rohr 13
an seinem oberen Scheitel etwa horizontal verlängert sein und in einen Zyklonabscheider
münden, aus dem die abgesetzten Feststoffe durch ein Schleusenventil in einen Auffangbehälter
gelangen.