DE1510373C3 - Glasfasermatte und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Das Verfahren läßt sich bevorzugt so durchführen, daß Endlosfäden aus einer Fadenbildungsquelle zugeführt werden, die Fäden in wesentlich unterschiedlicher Anzahl in Stränge zusammengefaßt werden und die Stränge nach einer engen Anordnung und mit ineinandergreifenden Schleifen auf eine Aufnahmefläche geschleudert werden.

Zweckmäßig kann man aber auch so vorgehen, daß man zwei Quellen benutzt, wobei die Anzahl der Stränge in der zweiten Anordnung sich von der der Stränge in der ersten Anordnung unterscheidet und die durchschnittliche Fadenzahl in den Strängen der zweiten Anordnung unterschiedlich von der Fadenzahl in den Strängen der ersten Anordnung ist, wobei dann in an sich bekannter Weise die zweite Anordnung auf die Aufnahmefläche über die erste Anordnung abgeschieden wird.

•Neben den bereits erwähnten Vorteilen lassen sich durch die erfindungsgemäße Maßnahme vor allen Dingen Glasfasermatten mit einer gleichmäßigen Dicke herstellen, die die Anforderungen nach höherer Zugfestigkeit erfüllen.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Produktionsanlage zur Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahmen,

F i g. 2 einen etwas vergrößerten senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine weitere vergrößerte Seitenansicht der Darstellung der F i g. 2,

Fig.4 eine im Maßstab der Darstellung nach Fig. 3 entsprechende Vorderansicht eines Details,

F i g. 5 und 6 vergrößerte Darstellungen der Vorrichtung während der Schlichteaufbringung,

F i g. 7 eine schematische Darstellung des Ablegevorganges,

F i g. 8 einen Einzelstrang mit den gebildeten Schlingen und Schlaufen beim Ablegen in eine Bahn senkrecht zur Förderrichtung,

F i g. 9 eine schematische Teildarstellung eines Niederschlagabschnittes eines Bandes aus sieben Strängen,

Fig. 10 und 11 Schnitte durch zwei verschiedene, erfindungsgemäß hergestellte Glasfasermatten und

F i g. 12 eine schematische Darstellung der beim Ablegen einer Gruppe von zehn Strängen entstehenden Struktur, wenn vier der zehn Stränge größer sind als die restlichen sechs.

Eine Anlage zur Herstellung einer Glasfasermatte zeigt nach F i g. 1 nur einen Teil einer Reihe von das geschmolzene Glas zuführenden Büchsen 21, die von den üblichen, nicht dargestellten Glasschmelzbehältern herabhängen.

Aus den kleinen Öffnungen der Büchsen 21 werden endlose Fäden 23 ausgezogen. Zum Beispiel sind in jeder Büchse 405 Öffnungen vorgesehen, die hieraus gezogenen Fäden haben einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 25 · 10~⁵ und 50 ■ 10~⁵ cm.

Auf die Fäden wird über die Bänder 24 eines üblichen Schlichteapplikators 25 eine Schlichte oder ein Bindemittel aufgebracht. Die Schlichte kann lediglich Wasser sein, um die Reibung zwischen den Fäden beim anschließenden Zusammenfassen zu einem Strang zu vermindern. Im allgemeinen ist jedoch eine komplexere Schlichte erforderlich, um das Haften der Fäden zu begünstigen, sobald sie zum Strang zusammengefaßt werden. Außerdem soll die Haftung der Fadenstränge auf den Oberflächen der Ausziehräder verbessert werden. Soll die hergestellte Matte schließlich mit einem Kunstharz vereinigt werden, so ist es wünschenswertem der Schlichte ein das Benetzen der Stränge durch das Harz erleichterndes Kopplungsmittel vorzusehen.

Ein günstiges Bindemittel behält nach dem Aushärten ausreichende Haftfähigkeit bei, um die Bindung der Stränge in der Matte, zu der sie auf dem

ίο Förderer od. dgl. gesammelt werden, zu unterstützen. Ein solches Bindemittel erfüllt den doppelten Zweck des Zusammenhaltens der Fäden im Strange und der Bindung der Stränge in einem fertigen, vereinigten Körper.

Man kann auch andere Vorrichtungen zum Aufbringen des Bindemittels auf die Fäden verwenden, z. B. Sprühvorrichtungen, Tauchbehälter oder stationäre Filzapplikatoren.

Nach dem Aufbringen des Bindemittels werden die

ao Fäden zur Herstellung einer Anzahl von Strängen gruppiert, die einzeln voneinander getrennt werden, wenn sie in den Rillen über die entsprechenden Sammelschuhe 27, 27 a, 27 b laufen. Die erste Unterteilung der Fäden in Stranggruppen erfolgt von Hand

as zu Beginn der Produktion.

Bei den in Fig. 1 wiedergegebenen Verfahren werden die Fäden von den letzten drei Büchsen 21 — auf der rechten Seite des Betrachters — in zehn Gruppen gesammelt, die als Stränge in getrennten Rillen der Sammelschuhe 27 b zusammengefaßt werden. Bei einer gleichmäßigen Unterteilung der von den 405 Öffnungen jeder Büchse kommenden Fäden erhält jeder der zehn Stränge etwa 40 oder 41 Fäden. Die Fäden von den nächsten beiden Büchsen werden in sechs Gruppen auf Sammelschuhen 27 gesammelt, und jeder fertige Strang ist stärker und enthält annähernd 67 Fäden.

Von der letzten Büchse der wiedergegebenen Anordnung werden alle Fäden auf den Schuh 27 α zu einem einzigen Strang vereinigt. Ein solcher Strang weist die übliche Breite auf, hat jedoch ein maximales Gewicht.

Man kann verschiedene zusätzliche Büchsen und verschiedene Farbengruppierungen aus diesenBüchsen in dem nicht gezeichneten Teil der Büchsenreihe nach F i g. 1 vorsehen. Eine mögliche Anordnung enthält beispielsweise sechs Büchsen, wobei die Fäden in der gleichen Unterteilung gesammelt werden, wie sie im Zusammenhang mit den sechs beschriebenen Büchsen erläutert wurde, jedoch die Gruppenunterteilungen in umgekehrter Reihenfolge verlaufen.

Die Stränge 28 aus den letzten drei Büchsen der Reihe in Richtung auf die rechte Seite der Fig. 1 laufen nach unten über gerillte Führungsschuhe und Leerlaufräder, bevor sie über die Zugscheiben 35 ausgezogen und von dort nach unten gerichtet werden.

In ähnlicher Weise erreichen die Stränge 29 und der Einzelstrang 30 aus den verbleibenden Büchsen der Anordnung nach F i g. 1 die Zugscheiben 36 und 37 und werden von dort nach unten gerichtet. Die Zugscheiben oder Walzen werden durch paarweise zwischen benachbarten Zugscheiben in Längsrichtung der Anlage angeordneten Motoren angetrieben.

Das Zusammenwirken von Strang und Oberfläche einer Zugscheibe liefert die Zugkraft zum Ausziehen der Glasfäden aus den kleinen Schmelzglasströmen, welche aus den Öffnungen in der Ofenbüchse aus-

treten. Dieses Haften der Stränge an der Zugscheibe geht offenbar von der Klebekraft des von den Strängen mitgenommenen Bindemittels aus, wozu noch Anziehungskräfte aus der Luft und der Oberfläche hinzukommen.

Die von den Zugwalzen weitergeleiteten Stränge werden auf den Kettenförderer 61 zu einer kontinuierlichen Matte 60 abgelegt. Diese Matte wird auf den Förderer 67 durch einen Ofen 65 zum Aushärten der Bindemittelkomponente geführt, die von den Applikatoren 25 geliefert wird. Die Bindemittelkomponente kann auch ein pulverförmiges Bindemittel sein, das in die Matte eingeführt worden ist, oder eine Kombination von aus zwei Quellen stammenden Bindemitteln. :. .- ■,

.Die. Matte 60 wird aus dem Ofen durch Zugwalzen 69 ausgezogen und nach dem Beschneiden der Kanten durch ein Paar von Schneidscheiben 71 und dazugehörigen Rillenscheiben.73 über einen Beobachtungstisch 75 geführt und zu einer Rolle 76 auf einer Aufwickelvorrichtung 77 aufgewickelt.

.Einzelheiten ν der Zugscheiben -oder -walzen, der Ausrichtungsschuhe : und; der." Leerlaufräder oder Scheiben und bezüglich des.Antriebes der Stränge nachiuntenrdurch die Zügscheiben zur Sammlung auf: dem Förderer sollen im folgenden an Hand der vergrößerten Darstellungen nach: denFig. 2, 3 und 4 näherbeschrieben werden. .■...:··
■••ι In dem senkrechten ^Schnitt nach Fig. 2. erkennt man das ^nittlere Paar der Büchsen21 nach Fig. 1 und die dazugehörige Vorrichtung mit je\veils einem BaarVon Zugscheiben35;und 36 zum Anlegen.der Stange auf dem Förderer. Die Zugscheibe 36 init den damit zusammenwirkenden -Elementen -der. Äff- >_t lage ist: vergrößert in;iden Fig. 3' und.. 4 jwiedej:-: gegeben. Da die beiden Scheiben und; die dazugehörige Apparatur vollständig im: Aufbau:und in der Funktion:identisch sind, .bezieht sich die Beschreibung der Scheibe. 36?. allgemein auch -auf die die Scheibe 35 enthaltende Vorrichtung. ,,:. ■ : v< ·.-t..... <-\.

Vom Führungsschuh 31, welcher ähnlich:. dem Sammelschuh 27 gerillt ist*, um ...die Stränge im-Abstand izu halten, laufen die Stränge 29. über die njeht angetriebene Scheibe 33 und,über und um eine-Zug- ;;-. scheibe 36. Die Stränge werden von ;der Zugscheibe an einem sich bewegenden Punkt gelöst, der sich über einenJBogen auf dem Umfang der Scheibe hin- und herbewegt. Dieses Lösen erfolgt durch aufeinanderfolgendes ^; Vorspringen von Fingern 83 des hin- und herschwingenden .Speichenrades 39, das innerhalb_; der Scheibe sitzt und die Finger durch die Schlitze 41 in der Zylinderoberfläche der Scheibe austreten läßt·. Die Stränge werden so kinetisch nach unten tangential von der Scheibe gerichtet, und zwar ■: in einer Bahn, die sich über den Förderer 61 vor- und zurückbewegt.

Die Rückseite jeder Zügscheibe ist mit einer unabhängig montierten, hin- und ^: herschwingenden Rückplatte 42 (F i g. 3) abgedeckt, auf der das zu- ·■" geordnete Speichenrad sitzt. Die Rückplatte 42 der die ' Zugscheibe 36 enthaltenden Anordnung wird bogenförmig durch einen nach rückwärts vorspringenden Finger 43 hin- und herbewegt. Letzterer wird angetrieben. mit Hilfe eines Druckmittelzylinders oder einer anderen nicht gezeichneten Vorrichtung, welcher über den Dreiecklenker 45 wirkt, der auf einer Schiene 47 auf dem Grundrahmen 49 schwenkbar gelagert ist, wie man aus Fig. 2 erkennt. Die, Kolbenstange eines Zylinders oder eine ähnliche Vorrichtung ist an den Dreiecklenker .45 durch die Lenkerstange 46 angeschlossen. Der Träger 49 sitzt auf der Plattform 50, welche auch die andere Zugscheibe 35, den Motor 38 und weitere Einrichtungen aufnimmt. Die Plattform 50 ruht auf dem Zwischenboden 52. Über die Verbindungsanordnung 55 mit dem Spannschloß 56 wird die Querbewegung des Dreiecklenkers 45 auf eine Stange 43 übertragen, um die Rückplatte und das Speichenrad 39 innerhalb der Zugscheibe 35 bogenförmig hin- und herzuschwingen. Diese Schwingbewegung erfolgt vorzugsweise auf einem Boden von annähernd 57°. Wegen der einfachen, die Schwingbewegung beider Speichenräder hervorrufenden Mittel läßt sich ihre Zusammenarbeit sehr genau synchronisieren.

Das Band 58, welches durch die Zugscheiben nach unten gezogen wird, und die Stränge von irgendwelchen anderen Zugscheiben vor oder hinter diesem Paar werden in einer Matte 60 auf einem laufenden Förderer 61 gesammelt, der vorzugsweise eine Kohlenstoffstahlkettenkonstruktion ist. Die Seitenschilde 63 definieren die Kanten der Matte 60 und verhindern ein. unerwünschtes ■ seitliches Überlaufen der Stränge. Im allgemeinen genügt eine Höhe von etwa 60 cm für diese Schilde. ■.. ■

Die Breite des von der. Matte abgedeckten Förderers beträgt in diesem Falle etwa 135 cm, kann jedoch über einen weiten Bereich geändert werden, indem man die Schwingbogenlänge der Speiehenräder und den Abstand der Zugscheiben oberhalb :des Förderers · ändert. Die Seitenschilde 63. sind einstellbar montiert, so daß ihr Abstand geändert werden kann, um ihn der,Breite des abgelegten Materials.anzupassen^;. ..-Gewöhnlich, liegt die angewandte; Breite zwischen Extremgrenzen von 60 und 270 cm. -,, -.<-. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Zugscheiben einen: Durchmesset von etwa 12 cm und eine Reihe von Umfangsquerschlitzen 41 mit einer Länge -von annähernd 28,5 mm, einer Breite von etwa 4,7 mm und einen Abstand von etwa 8 mm; Für eine große Anzahl von Strängen oder zur Aufnahme eines Fächers aus Fäden im Zusammenhang mit;Strängen können die Zugscheiben beträchtlich breiter und die Schlitze entsprechend länger sein. Um den Verschleiß herabzusetzen, erhält die Strangäufnahmeoberfläche-der Zügscheiben einen harten Überzug, beispielsweise einen elektrolytischen Niederschlag. von Aluminiumoxyd oder einen Überzug aus Nickelphosphat. _; - · ■: <

Der Hauptteil des Speichenrades 39 weist in diesem Fall einen Durchmesser von etwa 95 mm auf, wobei sich dieses Rad in radialer Richtung etwas mehr als 20,6 mm vom Rande des Hauptteiles erstreckt. Die äußeren Teile der Finger sind allgemein rechteckige Scheiben mit einer Breite von 25 mm und einer Dicke von 0,6 mm. Etwa 3,2 mm des äußeren Endes der Finger erstrecken sich aus den Zugscheibenschlitzen an der Stelle ihres größten Vorsprungs.

Die Bewegung der Finger 83 in die Schlitze 81 und ihr vorübergehendes Vorstehen durch die Schlitze zum Lösen der Stränge wird durch eine entsprechende Antriebsverbindung zwischen Zugscheibe und Speichenrad synchronisiert. Diese Vorrichtung kann eine Zahnscheibe aufweisen, die auf der Nabe der Zugscheibe montiert ist, wobei ein Abstimmriemen zwischen diesen beiden Scheiben und einer Scheibe auf der Welle läuft, auf der das Speichenrad

drehbar gelagert ist. Bei der hohen Umf angsgeschwin- charakterisiert, die- sich seitlich erstrecken; beis'pielsdigkeit der Zugscheiben, die mit 2000 Umdrehungen weise etwa 25 mm und mehr "von der vorhergehenden pro Minute angetrieben werden, werden die Stränge vergleichsweise geraden Bahn des ^Stranges. Die kraftvoll in geraden tangehtialen Linien von dem Schlaufen der benachbarten¹ Stränge -'und möglicherschwingenden Ablösepunkt ausgeschleudert, der 5 weise aller Stränge eines Streifens sind vielfältig-mitdurch die Finger des Speichenrades gegeben ist. Die einander verflochten, so daß sich der niedergelegte kinetische Energie der Stränge läßt sie somit eine Streifen ergibt. , .. :: :. ■ _. .·...-.

gerade Strecke bis zum Bereich der Fördererober- Bei der Mattenherstellungsanlage-nach'Fig. 1 ist

fläche durchlaufen. Hier legen sie sich selbst in angenommen, daß die volle Reihe der Büchsen und Schlingen- oder Schlaufenform, wobei jeder Strang io Strangsammeivorrichtungen doppelt bezüglich der ein eigenes Muster einnimmt, wie man aus Fig. 8 wiedergegebenen sechs Anordnungen ist, wobei jeerkennt. Die Stränge verschlingen und überlappen doch die Aufeinanderfolge der Stränge in umgekehrsich dabei mit den Strängen anderer Sätze, wie es ter Reihe erfolgt.

'aus Fig. 7 und auch schemätisch aus Fig. 9 zu ent- Mit einer solchen Anordnung werden zuerst drei

nehmen ist. 15 Bänder von jeweils zehn Strängen auf dem Förderer

Der Abstand der Zugscheiben oberhalb des For- abgelegt. In jedem Strang befinden sich lediglich derers und die Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben vierzig oder einundvierzig Fäden. Wenn die Fäden sind so bezüglich der besonderen Eigenheiten der ab- einen Durchmesser von etwa 0,012 mm aufweisen, zulegenden Stränge gewählt, daß die Stränge mit aus- dann besitzen die einzelnen Stränge grob gerechnet reichender Kraft auftreffen, um sich als Band von ab einen solchen von etwa 0,125 mm. Es handelt sich den allgemeinen in konstanter Form und in im we- dabei um vergleichsweisefeine Stränge/ die^eine ünsentlichen regelmäßigen Bahnen auf der Oberfläche tere Oberflächenlage für-die: Matte bilden, was -_:zu des Förderers oder einer anderen Sammelfiäche .ab- einer glatteren* Außenoberfläche eines Formprödükzulegen. tes beiträgt,■- in dem die Matte'als Verstärküngs-

' Jedes Band wird auf diese Weise über dem Förde- *S element Verwendung findet. "'''■'■'■'■' '■

rer in einem hin- und herlaufenden Streifen in einem Da diese Stränge -nur -ein sehr geringes Gewicht

sich konstant wiederholenden Muster und mit im aufweisen, laufen sie nicht mit großer Energie, wenn "wesentlichen stetigen Dimensionen abgelegt: Ein. gfo- sie von den Zugscheiben kommen^ lirid ■ werden-<iesßer Bereich der wechselseitigen Beziehungen läßt halb nur mit geringer Kraft auf dem Förderer abgesich zwischen den. durch die verschiedenen Zug- 30 legt. Auf diese Weise wird eine Verschlingüng mit scheiben dieses Systems . abgelegten Streifen errei- den Maschen des Förderers vermieden. Die üblichechen, jedoch erhält man immer ein gleichmäßig re- ren schwereren Stränge dringen iri die öffnungen des broduzierbares Produkt durch Verkettung des Sy- Förderers beim Auftreffen ^:ein,-was dazu'führt, daß Stems in die dynamische Beziehung, die sich als die- die Matte beim Entfernen Wm Fördeidf äufgebföjjenige herausgestellt hat,'welche das besondere ge- 35 chenwird. - -■«< - · r v". v: c;

wünschte Mattenmuster produziert. Die nächsten beiden Bänder aus Strängen sind

Bei einem Ausgleich der verschiedenen Faktoren, schwerer, da sie annähernd 68 Fäden enthalten und die erforderlich sind, um die richtige kinetische Ener- einen Durchmesser von etwa 0,15 mm aufweisen, gie zum Austragen der Stränge in einem abhängigen Diese Stränge liefern zusammen mit den zwei extra regelmäßigen Muster auf die Fördereroberfläche zu 4» schweren einzeln austretenden Mittelsträngen30 und erzielen, hilft das Ablegen der Stränge in engen Bo- den nachfolgenden beiden Strängen 29 mit 68 Fäden gen wesentlich, um eine richtige Bandbildung zu er- eine bessere Festigkeit und Formbarkeit für die Matte zeugen. Offensichtlich nimmt jeder Strang während und darüber hinaus eine offenere Struktur zum leichseines mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Ab- teren Eindringen des verflüssigten Harzes bei der stieges Luft mit, und diese Luft dient dazu, um die 45 Formgebung. Die letzten Sätze leichterer Stränge 28 benachbarten Stränge auszuziehen öder zusammen- liefern die glattere Oberflächentextur für die Oberzuhalten. Die Strariggruppe lauft ferner als einzelner seite der Matte. ^; ' . . Strang, bevor sie ihr Moment und ihre Richtungs- In F i g. 10 ist ein Teilschnitt durch eine Matte regelmäßigkeit verlieren, da der Verzögerungseffekt 60 b wiedergegeben, wie sie sich mit der Vorrichtung der dünnen Luftwand, welche die Stränge trennt, 5*> nach Fig. 1 herstellen läßt. Die Oberflächenlagen80 durch den vereinigten Zug der Stränge auf die Luft enthalten die leichten Stränge 28, während sich der reduziert wird. Klitteiteil 82 aus den einzeln abgegebenen Strängen Der Gesanitwiderstand gegen das Band ist somit 30 zusammensetzt. Die Schichten 84 in der Nähe der wesentlich geringer als der Gesamtwiderstand, der Oberflächenschichten sind aus den Strängen 29 mit bei der gleichen Anzahl von einzeln laufenden Strän- 55 mittlerem Gewicht zusammengesetzt, gen auftreten würde. Die Matte 60a nach Fig. 10 enthält nur Ober-Wenn die Stränge die Nachbarschaft der Förder- flächenlagen 80 aus leichten Strängen und eine Mitoberfläche erreichen, haben sie ihre kinetische Ener- tellage 82 aus schweren Strängen, gie fast vollständig durch den Luftzug und möglicher- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verweise durch einen Bremseffekt verloren, welcher nach ⁶° fahrens auf der Basis eines großen und kontinuieroben durch die unmittelbar vorherlaufenden abge- liehen Volumens ist eine Produktionsanlage mit einer legten Strangteile übertragen wird. Da in Längsrich- Reihe von zwanzig Büchsen möglich. Dabei kann tung die Stränge wesentlich die Länge des Weges man alle oder nur einen Teil der Büchsen je nach überschreiten, auf dem sie verlegt werden, müssen sie der Dicke und Natur der herzustellenden Glasfaserzwangläufig eine Schlaufenform annehmen. Diese ⁶S matte in Betrieb nehmen. Die Menge und Größe der unregelmäßige Verschnürung wird auf der Ober- Stränge, in die die von den Büchsen kommenden Fäden fläche des Förderers eingeleitet und ist durch un- gesammelt werden, läßt sich ändern, um zu unterregelmäßig geformte 8-artige Figuren mit Schlaufen schiedlichen Kombinationen zu kommen. Breite Zug-

scheiben, Sammelschuhe und Ausrichtschuhe eignen sich zur Aufnahme eines oder einer Vielzahl von Strängen je nach Bedarf.

Ist eine Gruppe von leichten Strängen für eine Feintextur entweder in den Oberflächenlagen oder durch den gesamten Mattenaufbau hindurch erforderlich, die kein ausreichendes Gewicht aufweist, um wirksam und ohne Ablenkung in einem besonderen Muster abgelegt zu werden, dann kann man eine Anzahl von schweren Strängen in die Bänder aus diesen _Jo Strängen einbauen. Die kinetische Energie solcher schweren Stränge führt die leichteren Stränge auf einem geraden Weg zum richtigen Ablegen der ganzen Gruppe oder des Bandes aus Strängen. Eine solche Anordnung in ziemlich verkleinertem und unähnlichem Maßstab erkennt man aus Fig. 6. Die dort wiedergegebenen zehn Stränge 28 enthalten vier Stränge mit sechs Fäden und sechs Stränge mit drei Fäden.

Die Anordnung der Zugscheibe in einem Abstand oberhalb des Förderers und ihr Antrieb mit einer Geschwindigkeit zur gleichmäßigen Lieferung der schwereren Stränge auf die Förderoberfläche treibt auch die dazwischenliegenden leichteren Stränge zusammen mit ihnen an. Eine schematische Darstellung eines Teiles eines abgelegten Streifens aus einem solchen Strangband erkennt man aus F i g. 12.

In dieser theoretischen Wiedergabe ist die Neigung der leichteren Stränge, sich enger und um die schwereren Stränge zu bewegen, nicht dargestellt.

Sehr feine Stränge und selbst locker gruppierte Fäden können so in ein ausgelegtes Band oder Bündel zum Ablegen auf eine Aufnahmeoberfläche eingebaut werden. Während sich Glasfasern wegen ihres Gewichtes für schwere Stränge bestens eignen, können die leichteren Fäden auch aus organischem oder anorganischem anderem Material bestehen, beispielsweise Wolle, Baumwolle, Acrylfäden, Seidenfäden, Saranfäden, Nylon, Aluminiumsilikatfäden, Asbest, aber auch Glas.

Die Kombination von leichten und schweren Fäden von jeweils einer Reihe von Zugscheiben hat den Vorteil gegenüber einer Reihe, in der die meisten Scheiben einzeln auf die Stränge bestimmter Größe beschränkt sind, daß ein Fehler oder Ausfall einer oder mehrerer Scheiben das Verhältnis zwischen leichten und schweren Strängen in der abgelegten Matte nicht ernsthaft beeinträchtigt. Sollte beispielsweise eine Scheibe ausfallen, die nur feine Stränge für eine Mattenoberfläche liefert, dann würden die schweren Stränge von der nächsten Scheibe das Oberflächenmaterial bilden. Wenn jedoch verschiedene aufeinanderfolgende Scheiben eine ähnliche Kombination von leichten und schweren Strängen liefern, dann hat die Unterbrechung der Wirkungsweise einer dieser Scheiben nur einen quantitativen, aber keinen qualitativen Effekt.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Anziehung und Untermischung der leichten Stränge oder anderen fadenartigen Elemente um und mit den größeren Strängen. Letztere sind somit wenigstens teilweise durch das leichtere Material umgeben. Wegen ihrer Fähigkeit, Zugfestigkeit und Formbarkeit zu verleihen, können dann die größeren Stränge in Oberflächenteilen der Matte infolge ihrer Umhüllung durch die leichten Stränge verwendet werden. Ein Extremfall eines solchen Zusammenwirkens ist ein einziger Strang mit einem schweren Strang als Kern und leichten Strängen oder anderen Fadenelementen, die kontinuierlich mit diesem Kern verflochten sind und einen äußeren wolligen Überzug bilden, so daß eine Art Wollgarn entsteht. Für die normalen Textilzwecke, insbesondere für gröbere Gewebe, beispielsweise Polstermaterial, Teppiche, Läufer od. dgl., können Fadenelemente aus Wolle, Nylon oder anderen Fasern erwünscht sein, um eine attraktive und weiche Oberfläche zu liefern.

Zusammengefaßt läßt sich feststellen, daß durch die Erfindung zusammengesetzte Faserkörper mit bestimmten Lagen und nicht nur verschiedenen Größen oder Gewichten von Strängen oder anderen Faserelementen in verschiedenen Schichten, sondern auch in Kombination mit der gleichen Schicht geschaffen werden.

Man erkennt ferner, daß die Erfindung auch Verfahren zur Herstellung solcher Faserkörper umfaßt, einschließlich des Einbaues schräg geneigter leichter Fäden mit kraftvoll ausgestoßenen, vergleichsweise schweren Strängen und der Verflechtung solchen leichten Materials verschiedenartigster Zusammensetzung mit Kernsträngen.

Obwohl man Zugscheiben oder Walzen am zweckmäßigsten verwendet, um die mehrfädigen Stränge nach unten zu richten, können auch Luftdüsen dem gleichen Zweck, allerdings nur in begrenztem Ausmaße, dienen. Eine solche Einrichtung bringt die Stränge und anderen Fadenelemente zu einer kompakteren Gruppierung und eignet sich deshalb nicht in vollem Umfange zum Ablegen genau eingestellter Schichten, wie es bei Zugscheiben oder Zugwalzen der Fall ist, wenn letztere so angeordnet sind, daß sie ebene Strangbänder liefern.

Während es in wirtschaftlicher Hinsicht erwünscht ist, den die Stränge ablegenden Apparat in der Nähe der die Fäden liefernden Vorrichtung aufzustellen, können die Stränge oder anderen Fäden auch von Spulen oder anderen Verpackungsvorrichtungen geliefert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Glasfasermatte, bestehend aus wenigstens einem in Zickzackfalten unter einem kleinen Winkel von einem Seitenrand der Matte zum anderen verlaufenden, flachen und schmalen Band, welches aus einer Vielzahl eng zusammenliegender Fadenstränge besteht, wobei jeder Fadenstrang parallel zueinander liegende, endlose Einzelfäden aus Glas aufweist und längs des Bandes in flachen, sich überlagernden Schlingen angeordnet ist, die sich seitlich zu beiden Seiten der Mittellinie des jeweiligen Fadenstranges und über einen Hauptteil des Bandes erstrecken und die Schlingen der anderen Fadenstränge durchsetzen, gemäß Patent 1268030, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Fäden in wenigstens einem der Stränge (F i g. 8) sich wesentlich von der Anzahl der Fäden in anderen Strängen unterscheidet und die Stränge unterschiedliche Breite aufweisen.

2. Glasfasermatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine aus einem ersten Band (58) gebildete Lage (80) der Matte (60 a) aus einer größeren Anzahl von abgelegten Strängen (28, 28 a) mit weniger Einzelfäden (23) besteht als eine weitere Lage (82) der Matte, die aus einem zweiten Band (58) von abgelegten Strängen (28, 29, 30) gebildet ist.

3. Glasfasermatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Ober- und Unterseite der Glasfasermatte (60 a, 60 b) her jeweils nach innen (82) das Gewicht der Stränge und die Anzahl der Fäden in den Strängen zunehmend größer werden.

4. Glasfasermatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Anzahl von Strängen eine erheblich größere Anzahl von Fäden als die übrigen Stränge aufweist.

5. Verfahren zum Herstellen einer Glasfasermatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem eine Mehrzahl von Strängen aus Glasfäden, die aus mindestens einer Fadenbildungsquelle stammen, gleichzeitig auf einem umlaufenden Zugrad in paralleler Anordnung ausgezogen und zusammen von einer Stelle auf der Umfangsfläche des Zugrades freigegeben wird, um die Stränge tangential von dieser Stelle aus auf ein sich parallel zur Achse des Zugrades bewegendes Förderband derart abzuschleudern, daß durch Hin- und Herbewegung der Freigabestelle des Zugrades die Stränge auf dem Förderband als sich überlappendes Zickzackband abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfäden (23) in Stränge (28, 29, 30) unterschiedlicher Fadenzahl und unterschiedlich großer Querschnittsfläche zusammengefaßt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden einer ersten Fadenbildungsquelle (21) zu Strängen (28) zusammengefaßt werden, deren Anzahl und durchschnittliche Fadenzahl unterschiedlich zur Anzahl und Fadenzahl von weiteren Strängen ist, die aus Fäden einer zweiten Fadenbildungsquelle (21) gebildet werden.

Die Erfindung betrifft eine Glasfasermatte, bestehend aus wenigstens einem in Zickzackfalten unter einem kleinen Winkel aufeinanderfolgend angeordneten, von einem Seitenrand der Matte zum anderen Seitenrand verlaufenden, flachen und schmalen Band, welches aus einer Vielzahl eng zusammenliegender Fadenstränge besteht, wpb,ei; jeder Fadenstrang parallel zueinander; liegende,' endlose Einzelfäden aus Glas aufweist und längs des Bandes in flachen, sich

ίο überlagernden Schlingen angeordnet ist, die sich seitlich zu beiden Seiten der Mittellinie des jeweiligen Fadenstranges und über einen Hauptteil des Bandes erstrecken und die Schlingen der anderen Fadenstränge durchsetzen, gemäß der deutschen Patentschrift 1 268 030.

Die Erfindung bezweckt die weitere Verbesserung der Glasfasermatte nach dem Hauptpatent, da diese beim Einsatz als Verstärkungsmaterial in geformten Kunstharzkörpern, wie sie in Flugzeugen, Raketen, Automobilen, Booten, Tanks usw. vorgesehen sind, die hierbei gestellten Forderungen nicht immer erfüllen konnten.

Die auftretenden Probleme beruhen vor allen Dingen auf der vollständigen und raschen Benetzung des Fasergrundkörpers durch den geschmolzenen Kunststoff und andererseits auf der Forderung, daß gleichzeitig eine hochfeine, möglichst glatte Oberfläche ohne unzumutbare Zusatzbearbeitungen gewährleistet sein soll.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, bei günstiger Porosität die Festigkeit der Matte weiter zu erhöhen und dabei eine möglichst glatte Oberfläche anzustreben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anzahl der Fäden in wenigstens einem der Stränge gemäß F i g. 8 sich wesentlich von der Anzahl der Fäden in anderen Strängen unterscheidet und die Stränge unterschiedliche Breite aufweisen.

Warum die erfindungsgemäße Anordnung die genannte Aufgabe löst, läßt sich etwa wie folgt erklären, ohne daß dies wissenschaftlich bis in alle Einzelheiten untersucht wäre: Die größeren Stränge sorgen für die Größe der Festigkeit, während die kleineren Stränge die Räume zwischen den größeren Strängen ausfüllen und dazu beitragen, sie sowohl an ihrem Ort und in Zuordnung zueinander zu halten. Die kleinen Stränge machen die Matte weniger porös, so daß sie den harzförmigen Kunststoff, für den die Matte die Verstärkung bildet, besser hält.

Vorzugsweise besteht die Matte aus aufeinanderfolgenden Lagen miteinander verflochtener Stränge aus Endlosfäden, wobei wenigstens eine der Lagen der Matte eine größere Anzahl von Strängen sowie Stränge mit einer kleineren Anzahl von Einzelfäden als die Stränge in einer zweiten Lage enthält. Hierdurch wird das Ineinanderverflechten vereinfacht, es lassen sich leichter Lagen und somit Matten gleicher Dicke erzielen.

Zweckmäßig wird von der Ober- und Unterseite der Glasfasermatte her jeweils nach innen das Gewicht der Stränge und die Anzahl der Fäden in den Strängen zunehmend größer. Die kleinen Stränge sorgen also für die glattere Außenfläche, die schwereren Stränge für die Festigkeit.

Vorteilhaft weist eine kleine Anzahl von Strängen eine erheblich größere Anzahl von Fäden als die übrigen Stränge auf. Hierdurch werden Fehler, vor allem in der Porosität vermieden.