DE2609762A1

DE2609762A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gleichmaessigen vliesen aus feinteiligen stoffen

Info

Publication number: DE2609762A1
Application number: DE19762609762
Authority: DE
Inventors: Jean Desverchere
Original assignee: Cefilac SA
Current assignee: Cefilac SA
Priority date: 1975-03-11
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1976-09-16
Also published as: DE2609762B2; BE839425A; LU75574A1; FR2303883A1; FR2303883B1; NL7602584A; DE2609762C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von gleichmäßigen Vliesen aus feinteiligen Stoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gleichmäßigen Vliesen aus nachfolgend mit '^Partikeln" bezeichneten feinteiligen Stoffen, eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens sowie die nach dem Verfahren hergestellten Vliese.

Das Verfahren nach der Erfindung ist mit besonderem Vorteil auf die Herstellung von Vliesen anwendbar, die aus wenigstens zwei verschiedenen feinteiligen Ausgangsstoffen hergestellt werden, von denen wenigstens einer ein Faserstoff ist, kann jedoch auch auf Vliese angewendet werden, die aus ausschließlich granulat- oder pulverförmigen Ausgangsstoffen aufgebaut werden.

Es gibt bereits zahlreiche Verfahren für die Naßherstellung von Faservliesen, wie z.B. Kartons, Filzen, nichtgewebten Textilwaren, die ein Bindemittel, beispielsweise ein Elastomer, enthalten. Bei diesen Haßverfahren werden Fasersuspensionen hergestellt, eventuell bestimmte andere Bestandteile gelöst, sodann ein Gemisch der Bestandteile in flüssiger Phase hergestellt, dieses an einer feststehenden oder beweglichen

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Unterlage, am häufigsten an einem durchlässigen Transportband, aufgebracht, und die flüssige Phase sodann durch allmähliches Trocknen ausgeschieden. Derartige Verfahren, die im allgemeinen die Kartonherstellungstechnik benutzen, weisen zahlreiche Nachteile auf. Insbesondere machen sie schwere Einrichtungen zum Abführen der flüssigen Phase notwendig. Des weiteren ist es nicht möglich, bestimmte feinteilige Ausgangsstoffe zu verwenden, die sich nicht lösen oder suspendieren lassen. Schließlich ist es im allgemeinen notwendig, der wäßrigen Suspension verschiedene, insbesondere grenzflächenaktive Mittel zuzusetzen, die sich später im trocknen Material wieder feststellen lassen und dessen Qualitäten beeinträchtigen. Im übrigen ist es mit diesen Verfahren schwierig, Vliese herzustellen, die eine sehr konstante und exakte Masse je Flächeneinheit, d.h. eine sehr homogene Stoffverteilung auf ihre Fläche aufweisen. Schließlich führt das Einspeisen der Ausgangsstoffe in einem Flüssigkeitsstrom normalerweise zu einer Orientierung der Fasern in eine bevorzugte Richtung, die sich nachteilig auf die Isotropie des Fertigproduktes auswirkt. So ist der größte Teil der Fasern im allgemeinen in der Bewegungsrichtung des Bandes orientiert. Die Werte für die Zugfestigkeit in der Längsrichtung des Bandes und in der Querrichtung sind im allgemeinen verschieden.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zum Herstellen von Vliesen aus Fasern und Bindemitteln diese Ausgangsstoffe jeweils als Strahl oder ein Gemisch von diesen trocken direkt auf eine entsprechende Fläche zu werfen. Dieses Verfahren erfordert nur Einrichtungen, die viel leichter sind als bei den Naßverfahren, jedoch bleiben die Strahl- oder Spritzbedingungen schwerlich konstant und die nicht beherrschbaren Wirbel verhindern in der Praxis die Herstellung von Vliesen mit einer ausreichend exakten Masse je Flächeneinheit.

Nun werden heute zum Herstellen beispielsweise von Dichtungen Vliese von immer größerer Homogenität benötigt, d.h. Vliese, bei denen der Hohlraumanteil und die Masse je Flächeneinheit immer exakter eingehalten sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik aus feinteiligen Ausgangsstoffen gleichmäßige Vliese mit guter Isotropie wirtschaftlich herstellen lassen.

Bei der Herstellung dieser Vliese wird von zuvor dosierten und homogen vermischten feinteiligen Stoffen ausgegangen, die kontinuierlich bei gleichbleibendem Durchsatz an einem Transportband abgelegt, sodann im allgemeinen durch Kalandrieren zusammengepreßt und eventuell durch eine Fertigbehandlung verfestigt werden.

Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Partikel nicht an einer bestimmten Stelle der Bewegungsbahn des Transportbandes zugeführt, sondern auf einen langen Abschnitt des Transportbandes und mit einer Auftragsmenge von unter 2000 onr/^m min, vorzugsweise zwischen 1000 und 100 crar/m min, gleichzeitig gespeist und verteilt werden. Diese Einspeisung erfolgt in einem Luftstrom, der sich im ganzen mit geringer Geschwindigkeit bewegt, jedoch starke lokale Turbulenzen aufweist, und den Partikeln eine Geschwindigkeit mit einer vertikalen Komponente, die merklich kleiner als die freie Fallgeschwindigkeit ist, erteilt. Auf diese Weise werden die Ausgangsstoffe in Form einer luftdurchsetzten, homogenen und isotropen Schicht von geringer Schüttdichte abgelegt, deren Hohlraumanteil mehr als 95$, vorzugsweise zwischen 98 und 99,5$ beträgt. Dieses luftdurchsetzte Stoffvlies wird sodann vorverdichtet und dann eventuell kalandriert und durch eine - physikalische oder chemische - Fertigbehandlung verfestigt. Bei der weiter oben erwähnten eingespeisten Partikel-Auftragsmenge handelt es sich um den tatsächlichen Partikeldurchsatz,entsprechend der größten tatsächlichen Partikeldichte, ohne Berücksichtigung irgendeines Zwischenraumvolumens. Das je Flächeneinheit abgelegte Partikelvolumen ist in ein und derselben Vorrichtung innerhalb der angegebenen Grenzen und abhängig von der Geschwindigkeit des Transportbandes und der im Fertigprodukt je Flächeneinheit angestrebten

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Stoff menge veränderbar. Diese Stoff menge je Flächeneinheit wird gewöhnlich durch ihre Masse je Flächeneinheit (Flächengewicht) definiert.

Die Bewegungageschwindigkeit des Transportbandes beträgt im allgemeinen weniger als 50 m/min. Bei höheren Geschwindigkeiten können, wenn nicht besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, Wirbelluftströme entstehen, die die gute Verteilung und die Ausrichtung der Partikel stören.

Um eine bestmögliche Verteilung der abgelegten Partikel auf die gesamte Länge der Ablegezone zu erreichen, ist es zweckmäßig, in Arbeitsrichtung vor und hinter der Ablegezone Gasstromentnahmevorrichtungen anzuordnen, die auch dazu beitragen, die feinsten Partikel mitzureißen und auszuscheiden.

Um jede Störung von außen auszusehließen, werden die Partikel mit einer Abwurfstation auf das Transportband gespeist, das in einem im wesentlichen dichten Gehäuse angeordnet ist, welche s die Form einer Haube hat und über dem Transportband angeordnet ist und die gesamte Zone schützt, in der am Transportband feinteilige Stoffe abgelegt werden. Die Einspeisungsstation weist Vorrichtungen auf, die die Partikel mit einer Geschwindigkeit von im wesentlichen null in das genannte Gehäuse abgeben.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Vorrichtung nach der Erfindung kann das Gehäuse · oder die Haube im wesentlichen vertikale Seitenwände aufweisen, deren Neigung gegen die Waagerechte mehr als 80° beträgt, und Stirnwände, die so geneigt sind, daß sich das Gehäuse nach unten erweitert, wobei die Neigung der Stirnwände abhängig von den Fallcharakteristiken der Partikel festgelegt ist und normalerweise zwischen 60 und 90° gegen die Waagerechte beträgt.

Die Länge des unteren Teils der Haube begrenzt die Fläche, über welche die auf das Transportband gespeisten Partikel

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verteilt werden. Diese Fläche entspricht, wie es das Verfahren verlangt, einer Auftragsmenge von unter 2000 cmr/m. min, vorzugsweise einer Auftragsmenge zwischen 100 und 1000 cnr/ΐη min. Damit sich die Partikel ungeordnet ablegen, ohne in irgendeiner bevorzugten Richtung orientiert zu werden, sind in der Haube Vorrichtungen, wie z.B. Ablenkelemente und Lufteinblasdüsen, verteilt angeordnet, die im Innern der Haube eine starke lokale turbulenz erzeugen.

Um die Verteilung auf die gesamte Länge der Haube zu erleichtern, kann es vorteilhaft sein, in Bewegungsrichtung des Transportbandes vor und hinter der Haube Ansaugöffnungen für die in die Haube eingespeiste Luft anzuordnen. Diese Gasstromentnahme reißt im übrigen die feinsten Partikel mit und verbessert somit die Homogenität der Abmessungen der abgelegten Partikel.

Weist die Haube eine große Fläche auf, ergibt sich ein Vorteil durch die Möglichkeit, die Haube durch vertikale Zwischenwände, die sich zwischen den beiden Seitenwänden erstrecken, in Kammern zu unterteilen.

Die Höhe des Gehäuses oder der Haube ist abhängig von den Fallcharakteristiken der Partikel so gewählt, daß die Partikel am Transportband mit einer gleichbleibenden Fallgeschwindigkeit und einer gleichbleibenden Fallrichtung auftreffen. Für Faserpartikel, wie z.B. Mineralstoff-Fasern aus Asbest, Glas, Keramik, pflanzliche Fasern, wie z.B. Flachs und Baumwolle, tierische Fasern, wie z.B. Wolle und Seide, Fasern aus organischen Thermoplasten, wärmehärtbaren Harzen, Polyamiden, Acrylharzen, Polyester- oder wärmebeständigen Harzen, beträgt die Fallhöhe, d.h. die Höhe der Haube, in der Praxis zwischen 1 und 10m, vorzugsweise zwischen 4 und 6 m.

Wird der feinteilige Stoff an die Abwurfstation in einem Luftstrom herangeführt, dann ist die Abwurfstation mit Vorteil

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von einem oder mehreren Zyklonabscheidern gebildet, die so einreguliert sind, daß die Partikel von der Trägerluft getrennt werden und aus dem unteren Auslaßtrichter des Zyklonabscheiders mit einer Anfangsgeschwindigkeit von ungefähr null herausfallen.

Vorzugsweise weist die Abwurfstation mehrere Zyklonabscheider auf, die über dem Transportband gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

In einer besonderen Ausführungsform ist jede Abwurfstelle, wie z.B. der untere Auslaßtrichter eines Zyklonabscheiders, zwischen zwei parallelen Klappen angeordnet, die um waagerechte , zur Sichtung des Transportbandes rechtwinklig verlaufende Achsen schwenkbar sind, und es sind Vorrichtungen vorhanden, mit denen sich die Klappen hin- und herschwenk en und der anfängliche Fallwinkel ständig abwechselnd verändern lassen.

Eine erfindungsgemäße Verbesserung der Vorrichtung besteht darin, daß in Arbeitsriehtung hinter der Haube eine Station zum Egalisieren des Vlieses angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist diese Vorrichtung ein rotierendes Bauteil auf, das um eine über dem Vlies angeordnete waagerechte Achse drehbar ist und vorzugsweise die Gestalt eines Kammes oder Rechens hat, dessen zur Drehachse rechtwinklige Zähne mit einem Zwiaäie nabstand angeordnet sind, der abhängig von den Abmessungen der das Vlies bildenden Partikel gewählt ist. Das Egalisierteil ist in. schneller Drehung antreibbar, wobei es mit seinen Zähnen das Vlies an der Oberseite abträgt bzw. egalisiert. Mit dem Egalisierteil zusammenwirkende Ablenkvorrichtungen führen den abgetragenen Stoff ab.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmal können Luftblasvorrxehtungen vorhanden sein, die mit Ablenkvorrichtungen zusammenwirken

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und die abgetragenen Partikel transportieren. Außerdem kann es von Vorteil sein, Lufteinblasvorrichtungen zum ständigen Reinigen des Egalisiergliedes zu verwenden, damit das Egalisieren stets unter normalen und gleichbleibenden Bedingungen stattfindet.

Bei dieser Ausführungsform können die beim Egalisieren anfallenden Partikel vorzugsweise in einem Luftstrom mitgenommen und der Vorrichtung zur Mederverwendung zugeführt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform läßt sich die Stellung des Egalisierteils über dem Transportband dadurch verändern, daß sie über Vorrichtungen gesteuert wird, welche die Masse je Flächeneinheit des egalisierten Vlieses überwachen, so daß die Egalisierhöhe abhängig von der Masse je Flächeneinheit verändert wird. Das Egalisieren kann ein beliebiges Profil bestimmen. Die Welle des Egalisiergliedes kann mit Vorteil an einem Schlitten befestigt sein, der über einen entsprechenden Motor, der selbst durch diese Überwachungsvorrichtungen gesteuert wird, höhenverstellbar ist.

Die Dicke des Vlieses beträgt nach dem Egalisieren gewöhnlich das 30- bis 12Ofache, vorzugsweise das 40- bis 80fache der Dicke des angestrebten fertigen Vlieses und ist abhängig vom verwendeten Ausgangsstoff und dem angestrebten Hohlraumanteil oder, wenn man will, von der Schüttdichte des Fertigproduktes. Nach dem Egalisieren weist das luftdurchsetzte und isotrope Vlies nach wie vor den gleichen Hohlraumanteil von über 95$ auf.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Achse des Egalisiergliedes in einer zur Vorschubachse des Transportbandes senkrechten Ebene gegen die Waagerechte neigbar. Auf diese Weise wird ein luftdurchsetztes Vlies mit in Querrichtung zur Vliesachse veränderlicher Dicke erhalten und es läßt sich ein Fertigprodukt erzielen, das von einem Vlies aus verfestigten

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Partikeln gebildet ist, dessen Masse je Flächeneinheit quer zur Vliesachse stetig veränderlich ist.

In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens wird ein durchlässiges Transportband benutzt und in Arbeitsrichtung hinter der Egalisierstation wird unter dem Transportband ein Saugkasten angeordnet, der einen auf das Transportband wirkenden Unterdruck erzeugt, die zwischen den Partikeln des luftdurchsetzten Vlieses eingeschlossene Luft ansaugt und sogar einen Gasstrom erzeugt, der von oben nach unten nacheinander das Partikelvlies und sodann das Transportband durchfließt. Diese Vorrichtung legt die Partikel an das Transportband an und bewirkt eine sehr homogene Vorverdichtung des Partikelvlieses.

Über dem auslaufseitigen Teil des Saugkastens wird das Partikelvlies vorteilhafterweise vorkalandriert. Dieses Vorkalandrieren geschieht mit einem über dem Vlies angeordneten Walzzylinder, der im Zusammenwirken mit dem Transportband eine Vorzusammenpressung oder Vorverdiehtung des Vlieses ausführt, so daß das vorkalandrierte Vlies, dessen Dicke nach dem Egalisieren ungefähr das 30- bis 12Ofache der Dicke des fertigen Vlieses betrug, nur noch ungefähr doppelt so dick ist wie das fertige Vlies. Der Hohlraumanteil liegt dann in der Größenordnung zwischen 75 und

Um an den beiden Seitenflächen des noch nicht vorkalandrierten luftdurchsetzten Vlieses Verformungen und Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, kann das waagerechte Transportband vorteilhafterweise mit zwei kleinen Seitenbändern vervollständigt sein. Diese bilden zwei Seitenränder, die sich mit derselben Geschwindigkeit wie das waagerechte Transportband bewegen und im Zusammenwirken miteinander gewissermaßen ein im Querschnitt U-förmiges Transportband bilden.

Anschließend an das Transportband kann die Vorrichtung nach der Erfindung Vorrichtungen zum Behandeln und Pinishen des Vlieses, wie z.B. einen Kalander und eine Station für thermische

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oder chemische Behandlung, und schließlich eine Aufwickelvorrichtung für das Fertigprodukt aufweisen.

Gegenstand der Erfindung sind auch die nach dem Verfahren hergestellten Vliese und insbesondere die aus wenigstens zwei feinteiligen, innig miteinander vermischten Ausgangsstoffen hergestellten Vliese.

Die Ausgangsstoffe dieser Vliese können Faserstoffe sein, wie z.B. Mineralstoff-Fasern aus Asbest, Glas und Keramik, pflanzliche lasern, wie z.B. Flachs und Baumwolle, tierische Fasern, wie z.B. Wolle und Seide, Fasern aus organischen Thermoplasten, (Polyamide, Acrylfasern ...), aus wärmehärtbaren Harzen (Polyimide, Polyester ...) oder aus wärmebeständigen Harzen. Die feinteiligen Ausgangsstoffe können auch granulat- oder pulverförmige Partikel aufweisen, wie z.B. Partikel aus Harzen, insbesondere aus wärmehärtbaren·Harzen, aus vulkanisiertem oder nicht vulkanisiertem Elastomer, Bindemittelpartikel, wobei diese Bindemittel wärmehärtbar sein können (z.B. Phenolharze, modifizierte Phenolharze, Epoxidharze, Polyesterharze), thermoplastisch (z.B. auf Polyäthylen-, Polystyrol-, Polypropylenbasis), wärmebeständig (z.B. Polyimide) oder Rohelastomere in Pulverform.

Die Vliese nach der Erfindung zeichnen sich durch eine besonders exakte und gleichbleibende Masse je Flächeneinheit und durch eine hervorragende Homogenität aus. Diese Vliese weisen auch mechanische Eigenschaften auf, deren Werte, insbesondere bei der Zugfestigkeit, in Längs- und Querrichtung des Vlieses einander sehr ähnlich sind. Diese Vliese, die von Partikeln ohne bevorzugte Orientierung gebildet sind, weisen auch hinsichtlich der elastischen Erholung Kennwerte auf, die ungefähr doppelt so hoch sind wie bei den nach den herkömmlichen Verfahren erzielten Vliesen.

Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit Vliesen aus für die Herstellung von Dichtungen, beispi eisweise von Zylinderkopfdichtungen, bestimmten Ausgangsstoffen, die aus Fasern,

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z.B. aus Asbestfasern, und Bindemitteln, z.B. wärmehärtbaren Harzen oder Elastomeren, bestehen. Derartige Vliese

aufgeschlossenem auf der Basis von -stark Asbest und Phenolharzen,

weisen eine elastische Erholung auf, die, nach der Norm ASiM D1170 62 T/ zwischen 40 und 60 % beträgt (gemessen nach der Norm ASTM F 36-61 T).

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht im Schnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung und

Pig. 2 eine Detailansicht des Bauteils zum Egalisieren des Vlieses.

Die dargestellte Vorrichtung wird zum Herstellen von Vliesen benutzt, die insbesondere zum Anfertigen von Zylinderkopfdichtungen dienen.

Das Rohmaterial, mit dem die Vorrichtung gespeist wird, ist ein sorgfältig dosiertes und homogenisiertes Gemisch aus Asbestfasern, die besonders weitgehend aufgelöst wurden (sehr

aufgeschlossene . _ ^ , , .. ., _TT stark Asbestfaser), und warmehartbaren Harzen* wxe z.B. Phenol-Formaldehyharzen, in Form von Partikeln sehr kleiner Körnung.

Dieses Gemisch wird auf pneumatischem Wege vier Zyklonen 1 zugeführt. Die luft- und Partikeldurchsätze sind sorgfältig auf die gewünschte Fertigung von aus feinteiligen Stoffen aufgebauten Vliesen zum Anfertigen von Dichtungen sowie auf die für das Vlies angestrebte Masse je Flächeneinheit abgestimmt. Die von der Luft mit geführten Partikel werden von einem Verteiler 2 auf die vier Zyklone 1 sorgfältxg verteilt. Die Zyklone 1 trennen die Luft von den Asbest- und Harzpartikeln. Die Luft tritt an den Überläufen der Zyklone 1 in die Atmosphäre aus.

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Die Partikel sowie eine sehr kleine Luftmenge treten am unteren Teil der Zyklone 1 mit einer vertikalen Anfangsgeschwindigkeit aus, die praktisch null ist.

Die vier Zyklone 1 sind am Scheitel einer 4,5 m hohen Haube angeordnet, die zwei nicht gezeichnete vertikale Seitenwände und zwei geneigte Stirnwände 4 und 5 aufweist, die mit der Waagerechten einen Winkel von ungefähr 70° bilden.

Beiderseits des Auslasses jedes Zyklons 1 befinden sich Klappen 6, die um zu den Stirnwänden 4 und 5 parallele waagerechte Achsen schwenkbar sind, untereinander stets parallel sind und mit nicht gezeichneten Antriebsvorrichtungen abwechselnd hin- und herschwenkbar sind, um abwechselnd zur Stirnwand 4 hin (Fig. 1) und sodann zur Stirnwand 5 hin orientiert zu werden.

Im Innern der Haube 3 fallen die Partikel im freien 3?all mit einer zuerst zunehmenden, dann konstanten Geschwindigkeit, wobei sie unter der Wirkung der Klappen 6 die Gesamtheit der Innenfläche der Haube 3 bestreichen. Einige im Innern der Haube 3 angeordnete Ablenk elemente 7 und einige am unteren Teil der Haube 3 angeordnete Lufteinblasdüsen 8 erzeugen im Innern der Haube 3 eine starke Turbulenz. Diese lokale Turbulenz verkleinert die vertikale Geschwindigkeitskomponente der Partikel bei ihrem Pail und verbessert die Homogenität ihrer Verteilung auf einem Transportband 9. An den Stirnwänden 4 und 5 der Haube 3 angeordnete Luftentnahmekästen 10 und 11 entnehmen die von den Zyklonen 1 oder von den Lufteinblasdüsen 8 kommende Luft. Dadurch, daß die Luftentnahmekästen 10 und 11 vor .und hinter der Haube 3 die Luft ansaugen, tragen sie zur Verteilung des Gasstromes und somit der herabfallenden Partikel über die gesamte Länge der Haube bei. Sie sind auch am Abführen und Ausscheiden der feinsten Partikel beteiligt und engen so den Körnungsbereich der eingespeisten Partikel ein.

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Bei dem endlosen Transportband 9 handelt es sich um ein durchlässiges Band, das in der in der Zeichnung mit Pfeilen angegebenen Richtung von Rollen 12 und 13 mit einer streng gleichbleibenden Geschwindigkeit angetrieben wird. Auf dem Transportband 9 bildet sich somit ein stark mit Luft durchsetztes, lockeres Vlies 14 mit im wesentlichen konstanter Dicke und einem Hohlraumanteil von über 99$. Das Vlies 14 wird durch das Transportband 9 mitgenommen.

Beim gezeigten Beispiel hat die Haube 3 an der Basis eine Länge von 6 m, während ihre Breite, wie die des Transportbandes 9, 500 mm beträgt. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Transportbandes 9 ist 12 m/min. Unter diesen Bedingungen beträgt die Dicke des locker aufgeschütteten Vlieses 14 etwa 60 mm.

In Arbeitsrichtung hinter der Haube 3 trifft die Schicht oder das Vlies 14 auf eine Egalisiervorrichtung 15 mit einem rotierenden Egalisierteil 16 und Ablenk vorrichtungen 17, die in Pig. 2 mit weiteren Einzelheiten dargestellt sind.

Die Egalisiervorrichtung 15 weist einen Schlitten auf, der aus zwei vertikalen Flanschen 18 aufgebaut ist, die durch Querstücke 19, 20 und 21 miteinander verbunden sind. Die Höhenstellung dieses Schlittens wird durch die Drehung einer Gewindespindel 22 bestimmt, die eine mit einem der Flansche des Schlittens fest verbundene Mutter durchdringt und von

einem elektrischen Gleichstrommotor 23 antreibbar ist, der zum Hochfahren oder Absenken des Schlittens in seiner Drehrichtung umkehrbar ist.

Unter dem Einfluß des Gleichstrommotors 23 ist der Schlitten somit vor der Ablenkvorrichtung 17 höhenverstellbar, die eine waagerechte obere Wand, eine geneigte untere Wand und zwei Seitenwände aufweist. Der Schlitten trägt das rotierende Egalisierteil 16, das von einer Welle 24 gebildet ist, die von einer nicht gezeichneten, mit dem Schlitten fest verbundenen Antriebsvorrichtung in der in der Zeichnung mit einem

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Pfeil angegebenen Richtung drehantreibbar ist. Die umlaufende Welle 24 trägt zwei diametral sich gegenüberliegende Reihen von auf der Welle 24 senkrecht stehenden Zähnen 25 und 26, die dem Egalisierteil 16 das Aussehen eines Doppelkammes verleihen, dessen Zähne 25 und 26 mit einem Zwischenabstand von der Größenordnung einiger Millimeter angeordnet sind. Die Zähne 25 und 26 können mit Vorteil aus Bandstahl hergestellt sein.

Das Querstück 20 ist von einem hohlen Rohrkörper gebildet, der an einer seiner Mantellinien eine Vielzahl von Düsen aufweist, mit denen sich in der von einem Pfeil F1 angegebenen Richtung parallele Preßluftstrahlen ausblasen lassen. Durch das Ausblasen dieser Preßluftstrahlen und durch den daraus sich ergebenden Unterdruck hinter dem rohrförmigen Querstück 20 wird das von den Zähnen 25 und 26 des kammähnlichen umlaufenden Egalisierteiles 16 von der Schicht oder vom Vlies 14 abgenommene Material in der in der Zeichnung mit Pfeilen angegebenen Richtung in die Ablenkvorrichtung 17 ausgetrieben, aus der es angesaugt und einem Rücklaufkreis zur Wiederverwendung zugeführt wird.

Das Querstück 21 ist ebenfalls von einem hohlen Rohrkörper mit Düsen gebildet, die Preßluftstrahlen in der von einem Pfeil F2 angegebenen Richtung ausblasen. Diese Preßluftstrahlen sind so gerichtet, daß sie von den Zähnen 25 und die daran eventuell haftenden Partikel abnehmen, so daß die von den Partikeln völlig befreiten Zähne 25 und 26 in der Lage sind, das Vlies 14 zu egalisieren.

Nach dem Durchlauf durch die Egalisiervorrichtung 15 weist das egalisierte Vlies 27 eine Dicke auf, die von der Höhenstellung des Egalisierteils 16 abhängig ist.

Nach der Egalisiervorrichtung 15 läuft das egalisierte Vlies 27 über einen Betastrahlensender 28, der mit Hilfe eines geeigneten Betastrahlenempfängers 29 eine exakte Messung der

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Partikelmasse je Flächeneinheit im egalisierten Vlies 27 gestattet. Ein der gemessenen Masse entsprechendes elektrisches Signal wird über eine nicht gezeichnete Regelvorrichtung übermittelt, um den Gleichstrommotor 23 zu steuern und, gegebenenfalls, die Höhenstellung des das Egalisierteil 16 tragenden Schlittens zu verändern, so daß durch eine Höhenverstellung des Egalisierteils 16 Unterschiede zwischen der vom Betastrahlensender 28 und Betastrahlenempfänger 29 gemessenen Masse und einer vorbestimmten Sollmasse in der Weise ausgeglichen werden, daß das egalisierte Vlies 27 eine Masse je Flächeneinheit aufweist, die auf dessen ganzer Länge mit einer Abweichung von weniger als + 2$ konstant ist.

Durch Neigen der Welle 24 des kammähnlichen Egalisierteils gegen die Waagerechte in einer zum Vlies 14 quergerichteten Ebene läßt sich bequem ein egalisiertes Vlies 27 erzielen,

stetig

dessen Masse je Flächeneinheit quer zur Vliesachse/veränderlich ist. Auf diese Weise läßt sich nach dem Pressen ein Fertigprodukt erhalten, dessen Masse je Flächeneinheit quer zur Vliesachse stetig veränderlich ist.

Nach Durchlauf zwischen den vom Betastrahlensender 28 und vom Betastrahlenempfänger 29 gebildeten Meßgeräten gelangt das egalisierte Vlies 27 zu einer Vorverdichtungsstation mit einem Kasten 30» der unter dem durchlässigen Transportband 9 angeordnet und über eine Leitung 31 an eine nicht gezeichnete Saugvorrichtung angeschlossen ist. Durch diesen Saugkasten 30 wird sowohl die im luftdurchsetzten Vlies 27 eingeschlossene Luft als auch Umgebungsluft angesaugt, die das Partikelvlies 27 durchdrungen hat. Dadurch wird am Transportband 9 eine erste, sehr homogene Verdichtung erreicht, ohne daß die Fasern in irgendeiner Weise zerschnitten oder gebrochen werden und bei geringstmöglicher Störung der Ausrichtung der zuvor am Transportband 9 ungeordnet abgelegten Partikel.

Über dem auslaufseitigen Teil des Saugkastens 30 ist ein Vorpreßzylinder 32 angeordnet, der sich in der von einem Pfeil

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angegebenen Richtung dreht und im Zusammenwirken mit dem Transportband 9 eine erste Zusammenpressung des entlüfteten, aber noch wenig dichten Vlieses 27 vornimmt, während der Saugkasten 30 fortfährt, die Fasern in Richtung des Transportbandes 9 anzuziehen.

Das aus der Haube 3 austretende Vlies 14 hat, beispielsweise, eine Dicke von ungefähr 60 mm. Nach Durchlauf unter der Egalisiervorrichtung 15 ist die Dicke des egalisierten Vlieses 27 auf 50 mm reduziert. Diese Dicke wird durch den Vorpreßzylinder 32 auf etwa 2 mm verringert.

Das vorkalandrierte Vlies 33 wird dann an eine Presse 34 eines an sich bekannten Typs abgegeben, in der seine Dicke auf 1 mm reduziert wird, und gelangt dann als gepreßtes Vlies 36 über eine Ablenkvorrichtung 35 zu einer Heizvorrichtung 37, die die Härtung des wärmehärtbaren Harzes vornimmt und für die endgültige Konstitution des Materials sorgt, das dann in einer Aufwickelvorrichtung 38 aufgerollt wird.

Es ergibt sich ein dichtes Vlies aus einem zum Anfertigen von Dichtungen geeigneten Material mit einer Masse je Flächeneinheit (Flächengewieht) von 750 g/m , die mit einer Genauigkeit von weniger als + 2$> eingehalten wird.

Die in der Länge oder in der Breite des Vlieses gemessenen mechanischen Eigenschaften des Vlieses sind einander sehr ähnlich. Insbesondere ergeben sich bei der Messung der Zugfestigkeit, gleichgültig ob in Längs- oder Querrichtung vorgenommen, Abweichungen von weniger als 10$. Die elastische Erholung dieses Vlieses nach der Norm ASTM.DII70 62 T beträgt zwischen 40 und 60$ (gemessen nach der Norm ASTM F 36-61 T).

Wird für bestimmte Anwendungsfälle eine weniger exakte Konstanz der Masse je Flächeneinheit angestrebt, kann auf die Egalisiervorrichtung 15 verzichtet werden.

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Selbstverständlich, kann es auch, möglich, sein, die Bedingungen für die Einspeisung der feinteiligen Stoffe an der Spitze der Haube zu modifizieren. Das Rohmaterial kann, beispielsweise, abgewogen und der Spitze der Haube mit einem Transportband oder einem anderen Fördermittel zugeführt werden.

Außerdem ist es dank der Erfindung möglich, geschichtete Vliese in der Weise herzustellen, daß entlang des Transportbandes hintereinander mehrere Hauben angeordnet werden, mit denen mehrere Schichten verschiedener Art übereinander abgelegt werden. In diesem Falle ist vorzugsweise hinter jeder Haube eine Egalisierstation vorzusehen.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Trockenherstellung von gleichmäßigen Vliesen aus

. feinteiligen Stoffen, die bei gleichbleibendem Durchsatz kontinuierlich an einem Transportband abgelegt

werden, dadurch gek ennz e i chne t, daß die Partikel gleichzeitig auf einen langen Abschnitt des Transportbandes mit einer Auftragsmenge von unter 2000 cnrym ntin. abgelegt werden, wobei die Einspeisung in einem Luftstrom erfolgt, der sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt, jedoch starke örtliche Turbulenzen aufweist, und den Partikeln eine Geschwindigkeit mit einer vertikalen Komponente, die merklich kleiner als die freie Pail- . geschwindigkeit ist, erteilt, so daß die Stoffe ungeordnet in Form einer homogenen und isotropen luftdurchsetzten Schicht abgelegt werden, die einen Hohlraumanteil von über 95$ hat-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Transportband abgelegte Partikelmenge je Flächeneinheit zwischen 1000 und 100 cm /m min beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den abgelegten Stoffen gebildete Schicht einen Hohlraumanteil von 98 bis 99»5$ hat.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Transportband vor und hinter der Ablegezone Gasstrome entnommen werden. " die zur Verteilung der zugeführten Stoffe auf die gesamte länge der Ablegezone beitragen und dabei die feinsten Partikel abführen und ausscheiden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablegen das luftdurchsetzte Partikelvlies mit unter dem durchlässigen Transportband erzeugtem Unterdruck vorverdichtet wird, der bewirkt, daß die Partikel in vertikaler Eichtung zum Transportband hin angezogen werden und über der ganzen Höhe des Vlieses eine homogene vorläufige Zusammenpressung erfahren.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablegen und dem Vorverdichten ein Vorkalandern des Partikelvlieses ,

vorzugsweise bei fortdauernder Unterdruckbeaufschlagung der Unterseite des Transportbandes, erfolgt, wodurch für das Vlies ein wirksames spezifisches Gewicht erreicht wird, das einem Hohlraumanteil zwischen 75 und 85$ entspricht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablegen der Partikel am Transportband und vor dem Vorverdichten die Dicke des ein niedriges wirksames spezifisches Gewicht aufweisenden Partikelvlieses durch Abheben und Abführen des Stoffüberschusses egalisiert und eingestellt wird, wobei jegliches Verdichten der Partikelschicht vermieden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß durch einfaches Neigen der in einer zur Bewegungsachse des Partikelvlieses senkrechten Ebene angeordneten Egalisiervorrichtung ein fertiges Vlies mit einer quer zu seiner Achse/veränderlichen Masse öe Flächeneinheit hergestellt wird.

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9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Transportband und einer über diesem angeordneten Haube, die in ihrem oberen Teil eine Partikel-Abwurfvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des unteren Teils der Haube (3) kleiner oder gleich ist der Breite des Transportbandes (9), während die Länge des unteren Teils der Haube (3) der Ablegelänge des Transportbandes (9) entspricht, die durch den Gesamtpartikelspeisedurchsatz und durch dessen Verteilung gemäß der vorgeschriebenen Auftragsmenge bestimmt wird, die weniger als 2000 cm /m min beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenwände der Haube 3 mit einer neigung gegen die Waagerechte von mehr als 80° ungefähr vertikal angeordnet sind, während zwei Stirnwände (4,5), bezogen auf die Bewegungsrichtung des Transportbandes (9)» so geneigt sind, daß sie nach unten auseinanderlaufen und mit der Waagerechten einen Winkel zwischen 60 und 90° bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Haube (3) im allgemeinen zwischen 1 und 10 m, vorzugsweise zwischen 4 und 6 m beträgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9> dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Haube (3) durch vertikale Zwischenwände in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (3) Vorrichtungen, wie z.B. Ablenkelemente (7) und Lufteinblasdüsen (8), aufweist, die im Innern der Haube (3) kräftige lokale Turbulenzen zu erzeugen vermögen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Haube (3) an der Ein- und Auslaufseite, bezogen auf das Transportband (9), Ansaugöffnungen (10,11) für die der Haube (3) zugeführte Luft aufweist.

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15. Vorrichining nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Abwurfstation ein oder mehrere Zyklonabscheider (1) aufweist, die mit einem Gemisch aus Luft und Partikeln gespeist werden und die Trennung zwischen Luft und Partikeln vornehmen, um diese Partikel mit einer anfänglichen Fallgeschwindigkeit von im wesentlichen null an die Haube (3) abzugeben.

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Abwurfstation eine Vielzahl von parallelen Klappen (6) aufweist, die um waagerechte und zur Richtung des Transportbandes (9) rechtwinklig gerichtete Achsen schwenkbar sind, und daß Vorrichtungen vorhanden sind, die die Klappen (6) hin- und herschwenken und den anfänglichen Fallwinkel der Partikel ständig abwechselnd verändern.

17· Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 5, dadurch gek ennz ei ohne t, daß in Arbeitsrichtung hinter der Partikel-Abwurfstation unter dem !Transportband (9) ein Saugkasten (30) angeordnet ist, der unter dem Transportband (9) einen Unterdruck zu erzeugen und die im Vlies (27) eingeschlossene Luft anzusaugen vermag und auf diese Weise die zum Transportband (9) hin angezogenen Stoffe homogen vorverdichtet.

18. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß über dem auslaufseitigen Teil des Saugkastens (30) ein Vorkalandrierzylinder (Vorpreßzylinder 32) angeordnet ist, mit dem sich die Stoffschicht (Vlies 27) durch auf ihren oberen Teil ausgeübten mechanischen Druck verdichten läßt, während die Partikel durch den unter dem Transportband (9) erzeugten Unterdruck weiterhin zum Transportband (9) hin angezogen werden.

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19. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Arbeitsrichtung hinter der Stoff-Abwurfstation eine Egalisierstation (15) mit einem rotierenden Egalisierglied (16) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Egalisierstation (15) zum Reinigen des Egalisiergliedes (16) gegen dieses gerichtete Lufteinblasvorrichtungen aufweist.

21. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (9) mit zwei Seitenrändern, die sich mit derselben Geschwindigkeit wie der waagerechte Teil (Transportband 9) bewegen, einen U-förmigen Querschnitt bildet.

22. Vlies, das nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 oder mit der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9» 13 bis 15» 17 und 19 hergestellt ist, dadurch gek ennzeichnet, daß die Masse je Flächeneinheit im allgemeinen um weniger als 2$ schwankt und mit einer Genauigkeit von + 1$ erzielt werden kann.

23. Vlies, das nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder mit der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9, 13» 14, 15 und 17 ausgehend von einem Gemisch aus feinteiligen Pasern, wie z.B. Asbestfasern, und feinteiligen Granulaten, wie z.B. Bindemitteln auf Formaldehyd-Phenolharz-Basis, hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß seine mechanischen Eigenschaften in Richtung seiner Länge und Breite einander sehr ähnlich sind, wobei insbesondere die Zugfestigkeitswerte in Längs- und Querrichtung um weniger als 10$ voneinander abweichen.

24. Vlies nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß seine elastische Erholung (Norm I¹ 36), gemessen nach den Normen ASTMD 1170 62 T, zwischen 40 und 60$ beträgt.

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