DE1635678A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glasfaserschichten aus Faserstapeln aus Glas oder aehnlichen Stoffen,beispielsweise Fil und Matten,insbesondere zur Herstellung von verstaerkten Schichtkoerpern und Kunstharz-Faser-Verbundkoerpern - Google Patents

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.-Anw. Herrmann-Trentspohl Dinl .Ph¥S. Eduard ΒθΙζΙβΓ Fernsprecher: 398011

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VETRERIA ITALIANA BALZARETTI MODIGLIANI S.ρ.A., Mailarid

(Italien)

"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glasfaserschichten aus Faserstapeln aus Glas oder ähnlichen Stoffen, beispielsweise Filzen und Matten, insbesondere zur Herstellung von verstärkten ,Schichtkörpern und Kunstharz-Faser-Verbundkörpern¹¹

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch das in der gewünschten Konsistenz und Stärke und mit der bestmöglichen Verteilung der $i>44 Faserstapeln die Schicht aus Fasern oder Faserstapeln aus Glas oder äquivalentem Material hergestellt werden können, die einen ähnlichen Aufbau aufweisen wie die aus geschnittenen Fasern bestehende Matten oder Filze, die in der einschlägigen Terminologie die unter der Bezeichnung 'chopped strandmats" allbenannt sind. ^{s :} -"

I@ Irfiactag bezieht sich ferner auf Vorrlehtwag©» gw indu H©rst®llung solcher Matten oder Filz©;nseh.dies@is

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ΝθΙ!θ Unterlagen (Art. ? § l Ab·*. ? rr. 1 S-fz Trios ÄndemnöBnei.-%4.B.T88H

Es 1st bekannt, daß b®i der isaer stärkeren Verbreitimg von Harz-F&gtr^Msehkörpern in Fora ebener oder gewellter Platten bsw.Profilen der verschiedensten Art die Industrielle Herstellung soXöher Hatten, welche die Faseransierung solcher Karzeass®»,» s, 3. Polyesterharze» bilden* von besonderer Bedtfättmg ist. Xasbtsemder· ist es zur Sicherstellung eines •imrandfr«i«n Verbünde» von Fasern udd Harz, seiner mechanischen YidtrstsJidsflihigkeit und gleichförmigen Konsistenz sowie der phyeikaliseh-mecbanischen Eigenschaften in jedem Funkt

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seines Quersehnitt« erforderlich, daß die Matte eine entspre-» sehende Gleichföraigkeit in nmr Verteilung der Stapelglasseide *der «fasern aufweiet, Außeröea Missen die Stapelfasern die in der Hatte vorhanden sind und sieh in jeder Richtung kreuzen so gleiehfSrsBig wie saögüeh in den Matten verteilt s£k und dürfen dort kslnt Zsam cersehi«den«r Terdichtungen oder Knoten und Ittsehel bilden.

Bei bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Fasera&tten w tall·» di· Stapelfasern em Auigang einer Sehneidvorrichtung auf eim Transportband oder w*rd*a auf dieses geschleudert und bilden ein· K Faserschicht, di« durch Zusatz von Bindwait» teils md g#9ign«i· Ifaehbehasidluas, insbesondere bei» Biarchlauf@B @in©s HKrttefjia· zur Fuüautttm. wird*

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BAP.-QRIQINAL

Stärke und Konsistenz der m hergestelltem die Anzahl der Stapelglas fasern prc

jedoch von dem Verhältnis zwischen Ser auf das pro Zelteinheit auf geschleuderten Faseraemge pid ws- €©r laufgeschwindigkeit dfeses fransport&aiides afe.

Es wurde festgestellt, da8 Is- allgoaeinfcxi dl* Fasern in der Hatte nieht die gewOsassMt® und RegelmSSigkeit aufweist, da sieh die Fssera tosfl@i©lsEi3if ablagern* Z. B. neigen frei h©rabfell»&&® oder KnotendilduTig_f da sie durch die

dung der Fasern aufgrund der Anwesenheit der Bisid©isitt©l aus anderen Gründen aneinander haften.

Hauptziel der Erfindung ist die Lösung der teefenisefe©a fröb» leae bei der Herstellung von Fasersciiiclitkörperr, :"^·. HJjäbMsls auf eine regelmäßige und gleichförmig® ¥eii»il^ng der Fasexm«

Die vorteilhaften technischen und industrielleE werden nach der Erfindung im wesentlichen dadurch.

daß die Bildung der Stapelglasfasern- oder -seid©s©Me!it in wenigstens zwei aufeinanderfolgendeii ϊ Stufen erster ein« Schichtbildung durch Ablagerung der' fasern auf einem Förderer erfolgt« die sit wesentlich Vorlauf geschwindigkeit umläuft ale zum Erhalt der

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Anzahl von Stapelglasfasern pro Oberflächeneinheit in dem herzustellenden Filz oder der Hatte erfoderlieh ist. In mindestens einem nachfolgenden Arbeitsgang werden die Stapelglasfasern vom ersten Förderer auf einen zweiten Förderer, der mit geringerer Geschwindigkeit als der erste Förderer läuft, durch freien oder gezwungenen Fall übertragen und verteilt. Der zweite, die Fasern für die Endstufe der Herstellung der Hatte aufnehmende Förderer läuft mit einer Geschwindigkeit, die zur Bildung der gewünschten Konsistenz des Faserkonglomerats bzw. zur Erzielung der gewünschten Glasfaserstapelanzahl pro Oberfläehenelnheit erforderlich 1st.

Bas Verhältnis der Vorlaufgeschwindigkeiten der beiden Förderer für die Elnleltungs-» bzw. Endstufe des erfindungsmttSigKgemäßen Verfahrens kann sehr hoch sein, vorzugsweise über 5 ι 1 liegen und beispielsweise bis zu 10 t 1 betragen.

fc Bas erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise durchgeführt, indem man die Schichtbildung nur in zwei Phasen unterteilt, d.h. die Hatte hinsichtlich Stärke und Konsistenz unmittelbar . auf dem zweiten Förderer bildet, dessen Vorlauf geschwindigkeit In oben genannten Verhältnis zu derjenigen des ersten Förderers liegt, der die Stapelfasern von einer Schneidvorrichtung aufnimmt.

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Vorzugsweise erfolgt in weiterer Ausbildung der Erfindung der Übergang der Fasern von des ersten auf das nachfolgende Band zwangsweise unter der Einwirkung eines Strahles eines gasförmigen Medium*, ζ« B. Luft, der tangential auf den Bereich des Förderers gerichtet ist, wo. sich die Stapelglasfasern v©n dieses Förderer lösen und auf den zweiten Förderer tibergehen.

Diese Gasstrahlen treten vorzugsweise in Form eines im wesentlichen laminaren Strahls aus einer Schlitzdüse bzw, einer Dttsenreihe aus und bezwecken einss&l eine Neuverteilung der Stapelglasfasern und damit eine Verbesserung des angenäherten Verteilungszustandes auf des ersten Förderer und «us anderen durch Zerteilung ,und Trennung der Fasern unterf des EinfluS des Strahls eine Verhinderung der Bildung von Büscheln oder Knoten.

Diese und andere Merksale des Erfindungsprizizipe sollen im folgenden »nhinri der Zeichnungen niher «rl&utert werden· Diese zeigen l*digl#lch Auefl&rtragsbeispiele«

. 1 s®igt sehesatiseh eine Anlag« zur Heretellimg von Pilzen und Hatten nach einem zweiphaaigfa Verfahre» für die ScMehtkö2°p«Ffcildusi£.

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BAD DRKSINAL

Flg. 2 sseigt in ähnlicher ¥·Ιβ· eisen charakteristischen Teil dar Anlage alt einer pneumatischen Verteilervorrichtung für den zwangsweisa& übergang der Stapelglasseide von des «inen oberen s&f dea anderen unteren Förderer.

Xn der in Fig. 1 schematise!* wiedergesehenen Ausführungsfora bedeutet 10 eine bekannte Einrichtung zur Erzeugung /und Abgabe von Stapelglasseide. In der Praxis verwendet nan eine übliche Schneidvorrichtung, «as der ein Strom 11 geschnittener Glasseide austritt, der entsprechend, der Breite des gewünschten Filzes oder der herzustellenden Katt« und in der gewünschten Anzahl pro Zeiteinheit auf die darunterliegende Aufnahmefläche IUIt.

Die Schichtung der Stapelglacseide Bit den zweckmäßigen Bindest! tt«ln, die in an sich bekannter Weise zugegeben werden und hier nicht näher beschrieben werden, sollen, mit der gewünschten alttleren Anzahl von Glasfasern pro Flächeneinheit erfolgt in an sich bekannter Weise, z. B. durch Hindurchführen durch ein@n Glüh- oder Heizofen, der bei 12 senesatisch angedeutet 1st.

Bei der praktischen Durchführung umrn «Pflndungegea&0«n Verfahrens besteht die den Faaerstro» 1t aufnehmende Fläche wsam

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dem Obersturz eines ersten Förderbandes 13 mit einer geschwindigkeit VS während die Oberfläche, auf der die im Ofen 12 zu behandelnde Schicht sich befindet« $eamxtallB den gegebenext Konsistenzbedingungen und mit der gewünschtes mittleren Glasfaseranzahl pro Flächeneinheit^ dureh das trum eines zweiten Förderbandes 14 mit einer digkeit T" gebildet wird* die in Uber@instiBHmng lait der Xa« tensität des Stromes 11 der Glasfasern, die Jmr Emi®lm$ Äes» | gewünschten Konsistenz der Matte erforderlich ist* steht«

Der Übergang der Stapelglasseide von der einen Fläche 15 auf die andere Fläche 14 erfolgt in einer Zone 15* die gi*uM~ sätzlich mit dem Bereich des freien Falls der Stap@lglass$id* am Ende des #bertrums 13 des ersten Förderbandes dessen gekrüBOBter Teil 16 an der Umlenkrolle 17 ober dem Anfang des Obertrums 14 des naehfolgenden liegt.

Di© Endgültige bzw. auch anfängliche Schichtbildung unterem bzw. vorhergehenden Förderband kann in der Weise durch Saugvorrichtungen» z.B. einen Saugkasten 18 'aaela Fig, 2 begünstigt bzw. sichergestellt werden, in welchem die Luft mittels einen nicht dargestellten Sauggebläßßyste&js und über eine Ansaugleitung 19 unterhalb des Obertruias des eine

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netzartige Struktur aufweisenden Förderers abgesaugt wird.

Da die Laufgeschwindigkeit V des oberen Bandes höher als die Laufgeschwindigkeit V^{1 f} dee unteren Bandes ist» wird die Unregelmäßigkeit in der Verteilung der Stapelglasseide» die die erste Strecke (T*) ihres Weges π zu den Mitteln der Endbehandlung (z. B. den Ofen 12) durchlaufen, in hohem KaBe reduziert, wenn diese Fasern auf dem unteren Band neu verteilt -werden. Verhalten sieh z.B. die Geschwindigkeiten V und V * wie 1ß t 1» dann werden offenbar die Verdünnungs- oder Verdichtungebereiche der Fasern» die in der Schicht 19 nach Fig. auf dem-oberen Förderband vorhanden sein können» durch den Übergang auf das untere Förderband 20 im Verhältnis 1 ι 10 ihrer Anfangsausdehnung reduziert, auch wenn man berücksichtigt, daß sich die gleichen Verdichtungen und Verdiinnungen in der Schicht 20 auf dem zweiten Förderer neu bilden. In der Praxis sind die Verteilungsunregelmäßlgkelten nicht feststellbar oder halten sich völlig in den zulässigen Toleranzgrenzen für Filz oder Hatten mit hohen Qualitätseigenschaften.

Eine weitere Erhöhung der Qualitätseigenschaften des Enproduktes ist mit der beschriebenen oder einer äquivalenten Anlage erzielbar» wenn man nach Fig« 2 einen im wesentlichen laminaren Gasstrahl 21 in tangentialer Richtung auf den gekrümmten Teil des oberen Förderers richtet, so daß die Glasfaserstapel dem-

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entsprechend durch ihre Schwerkraft das letzte Band verlassen.

Dieser laminare Strahl tritt aus einem ausensystem 22 aus, das über ein Sammelrohr 23 von einer nicht dargestellten Druckgasquelle» z. B. einem Kompressor öder einem Gebläse gespeist wird und bewirkt eine einwandfreie Ablösung der einzelnen Fasern im gekrümmten Bereich 16 und eine Trennung der Fasern von den benachbarten auch bei Vorliegen von Büschel*· oder Knotenbildung* Auf diese Weise werden die Fasern in der

Zone Z ά€Λ unteren Förderers 14 gleichmäßig verteilt·

Selbstverständlich sind die Angaben über Einzelheiten und Elemte der Erfindung für die praktische industrielle Anwendung des Verfahrens und den Aufbau einer entsprechenden Anlege nur beispielsweise und nicht zur Beschränkung der Erfindung ge*» macht. Selbstverständlich können in der Praxis je nach den Erfordernissen der industriellen Produktion Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentanspruches

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BADORJQiNAL.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern aus Stapelglas seide oder -fasern o. dgl. in Form von Filzen oder Hatten durch fortschreitendes Ablagern eines Stromes von Fasern bestimmter Intensität und einer vorbestimmten mittleren Anzahl von Fasern pro Zeit^einhelt auf einer Aufnahaefläche unter Bildung einer Schicht bestimmter Konsistenz odegbit einer bestirnten Bittleren Anzahl von Fasern pro Oberflächen-' einheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkörperbildung in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgingen erfolgt, in deren erster der Faserstrom auf einer SammelflMehe abgelegt wird, die mit einer Geschwindigkeit ISuft, welche größer als die zur Bildung eines Schichtkö$»re bestimmter Konsistenz unter Berücksichtigimg eines Stromes gegebener Intensität notwendige Geschwindigkeit 1st, während in wenigstens einer weiteren Phase eine Neuablagerung der Fasern aus der Schichtbildung der ersten SamaelflSche bis zur erneuten Schichtbildung auf einer weiteren SamMlfl&che mit dieser Endgeschwindigkeit erfolgt«

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   Νθιιθ UnteriaiiöB ι·*-« '*■'-.;■ ; „ BAD ORIGINAL

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   ■ JU.

   2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ScMcfrtMldung durch übergang der Stapelfasern von einer oberen Fische auf eine untere Fluche erfolgt, von denen die erste Fläche eine höher· Geschwindigkeit als die zweite Fläche aufweist und das Ge-* schwindlgkeitsverliältnls über 5 s 1 beispielsweise in der Größenordnung von 10 3 1 liegt.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, da» durch gekennzeichnet » daß der Übergang der Fasern von der einen Fleche auf die andere Fliehe durch freien Fall vom Saide des einem Förderers auf den darunterliegenden mit geringerer Geschwindigkeit lauf ende» Förderer erfolgt.

   4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gele ennzeich net, daß der übergang von dem oberen Förderer auf den unteren Förderer durch einen Gas*· strahl unter stutzt wird, der die Stapelfaaern von d@m einen Förderer auf den anderen Förderer schleuderte sobald sie in den Einflußbereich dieses Strahles gelangen« und durch diesen aus eventuell vorhandenen Yerfllzung oder Verknotung getrennt werden.

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   9. Vorrichtung zur Durcliftihnmg des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fahrende Förderer, von dessen einem die Stapelfasern progressiv auf den zweiten Förderer Überführt werden.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Förderband zur Aufnahme eines Stromes von Stapelglasfasern und ein zweites Förderband zur Schichtbildung mit der Endkonsistenz und durch ein Verhältnis der FördergeschftVindigkeiten der beiden Bänder von wenigstens 5 : 1 und vorzugsweise 10 j 1,

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Förderband mit seiner Umkehre über dem Obertrum des unteren FÖrderbande© liegt und derart der übergang der geförderten Stapeln fasern von dem einen auf das andere Band durch natürliche

   4. Loslösung vom oberen Band und freien Fall der Stapelfasern erfolgt.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch zusätzliche Löseeinrichtungen für die Stapelfasern auf dem oberen Förderer.

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   BADORlGfNAL,

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, g e fc en η ζ e lehnet durch auf das untere Band gerichtete Gasauslässe, die auch das obere Band an der Unikehre von Oberzu Untertrum bestreichen»

   10, Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein durch Pressluft gespeistes Düsensystem vertikaler Ausrichtung zur Bildung eines tangential auf die Umkehre dea oberen Bandes gerichteten Luftstrahles.

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