DE2738166A1

DE2738166A1 - Roehrchenmantel fuer akkumulatoren und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2738166A1
Application number: DE19772738166
Authority: DE
Inventors: Stanley Charles Foulkes
Original assignee: Chloride Group Ltd
Current assignee: Chloride Group Ltd
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1978-03-02
Also published as: IT1080120B; GB1551798A; ES461871A1

Description

BESCHREIBUNG

Röhrchenmantel für Akkumulatoren und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen neuen, aus mehreren Röhrchen bestehenden Röhrchenmantel, insbesondere für Akkumulatoren, sowie Verfahren zur Herstellung dieses Röhrchenmantels.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf einen Röhrchenmantel für Akkumulatoren. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verwendung beschränkt; vielmehr kann sie auch Anwendung zur Herstelluung von aus mehreren Röhrchen bestehenden Filtern für Flüssigkeiten oder Gase Anwendung finden.

In allgemeinster Form betrifft die Erfindung einen neuen, aus mehreren Röhrchen bestehenden Mantel, zum Beispiel Röhrchenmantel für Bleiakkumulatoren. Im folgenden bezeichnet der Ausdruck "Röhrchenmantel" einen aus mindestens fünf nebeneinander angeordneten Röhrchen bestehenden Mantel.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Röhrchenmantel mit mehreren parallel nebeneinander liegenden Röhrchen aus porösem, ungewebtem Fasermaterial, dessen Fasern untereinander verschmolzen sind, wobei im wesentlichen sämtliche Fasern mit mindestens einer anderen Faser verschmolzen sind.

Bei dem ungewebten Fasermaterial kann es sich um ein Spinnvlies (spun bonded fabric) oder um ein anderes ungewebtes Textilmaterial handeln.

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Die Trennlinien bzw. Nähte zwischen den Röhrchen können durch Schweißung, z.B. durch thermische Schweißung oder Ultraschallschweißung, oder durch eine Kombination aus Heften oder Steppen, z.B. mit verträglichen Pasern, und Schweißung erzeugt werden.

Das Textilmaterial besteht vorzugsweise aus synthetischen organischen Polymerisaten, insbesondere Polyestern, Polyamiden, Polyolefinen oder Blends aus diesen Polymerisaten. Der Materialstreifen zwischen benachbarten Röhrchen, soweit vorhanden, kann aus zwei Schichten des Textilmaterials bestehen, wie dies der Fall ist, wenn die Herstellung der Röhrchen durch Verbinden zweier Schichten des Materials miteinander entlang in bestimmtem Abstand gehaltener Linien, vorzugsweise durch Heften oder Steppen, erfolgt.

Das poröse Textilmaterial ist vorzugsweise 0,1 bis 1 mm dick und besitzt vorzugsweise eine Luftdurchlässigkeit von 0,001 bis 0,1, z.B. 0,01 bis 0,02, Liter/sec/cm WS/cm^a, sowie eine Zugfestigkeit von mindestens 0,01, z.B. 0,1 bis 1,0, kg/cm².

Vorzugsweise sind die Fasern 25 bis 150 mm lang und besitzen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 μ. Diejenigen Fasern, die mit anderen Fasern verschmolzen bzw. an andere Fasern angeschmolzen sind, besitzen vorzugsweise 1 solche Kontaktschweißstelle mit einer anderen Faser pro 1 bis 10 mm ihrer Länge, so daß jede Faser 2 bis 150, z.B. 5 bis 30, solcher Kontaktschweißpunkte zu bilden vermag.

Das poröse Textilmaterial kann zusammengedrückte poröse Bereiche mit einer Dicke D besitzen, die zur Dicke C des restlichen Materials im Verhältnis von 1:10 bis 1:2 steht. Die Fläche des porösen Textilmaterials, die von solchen verdichteten Bereichen eingenommen wird, beträgt vorzugsweise 10 bis 50 % der gesamten ebenen Fläche des Textilmaterials. Das Verbinden der Fasern kann sich in wiederholenden, im Abstand voneinander befindlichen Makroflächen lokalisieren, bei denen es sich um Punkte, Flecken oder Streifen handeln kann. Die verdichteten Bereiche sind vorzugsweise streifenförmig, z.B. von gleichmäßiger Breite, in gleichmäßigen Ab-

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ständen voneinander und vorzugsweise so angeordnet, daß sie sich in der zusammengesetzten Zelle nach oben und unten erstrecken. Gegebenenfalls kann man auch in Querrichtung verdichtete Streifen vorsehen. Die Verbindung der Fasern miteinander kann sich in diesen verdichteten Bereichen lokalisieren.

Das poröse Textilmaterial besitzt typischerweise ein Gewicht von 100 bis 250 g/m², z.B. 160 bis 200 g/m², und eine Dicke von 0,5 bis 0,8 mm.

Die einzelnen Fasern, die miteinander verschmolzen sind, können zumindest teilweise aus Zweikomponentenfasern bestehen. Hierbei kann es sich um Fasern mit einem inneren, höherschmelzenden Kern und einem äußeren, niedrigerschmelzenden Mantel handeln. Das Verschmelzen der Fasern miteinander bzw. das Anschmelzen der Fasern aneinander, das sogenannte melding, wird durch Erhitzen des ungewebten, z.B. luftgelegten, genadelten Textilmaterials, z.B. mit Luft oder Dampf, auf eine Temperatur zwischen den Schmelzpunkten des Mantels und des Kerns erreicht.

In einer anderen Ausführungsform wird die vorgenannte Mantel-Kern-Anordnung durch eine Nebeneinander-Anordnung ersetzt.

Der Röhrchenmantel, der aus dem verschweißten (melded) porösen Textilmaterial in Form der parallel zueinander liegenden Röhrchen besteht, kann mit einer Acrylpolymerisatmasse imprägniert werden.

Bei der Acrylpolymerisatmasse handelt es sich vorzugsweise um ein thermoplastisches Material, das vorzugsweise Polymethylmethacrylat enthält. Dieses Acrylpolymerisatmaterial besitzt nach dem Gießen als dünner, lückenfreier Film durch Verdampfen bei einer Temperatur von über 40 ⁰C vorzugsweise eine Zugfestigkeit nach DIN 53 455 von 30 bis 40 N/mm², zum Beispiel 35 N/mm², bei einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min, und eine Bruchdehnung £R von 2 bis 6 Prozent, vorzugsweise etwa 4 Prozent.

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Das Material zeigt beim Torsionspendeltest nach DIN 53 455 vorzugsweise ein T^-Maximum bei einer Frequenz von 1 Stunde von etwa +55 bis +60 ⁰C, zum Beispiel +58 ⁰C.

Das Material ist vorzugsweise weiterhin gekennzeichnet durch eine Dichte von 1,0 bis 1,1 g/cm³, zum Beispiel 1,06 g/cm³ und besitzt vorzugsweise eine echte Viskosität bei 20 Prozent (Brookfield-Viskosimeter Nr. 6) von 500 bis 4000 mPoise.

Die mittlere Teilchengröße einer 50-prozentigen wäßrigen Suspension beträgt vorzugsweise 0,15 μ. Die Suspension besitzt vorzugsweise einen pH-Wert von 7 + 0,2, und die Mindestfilmbildungstemperatur beträgt vorzugsweise etwa 40 ⁰C.

In einer weiteren Ausführungsform besteht das Textilmaterial aus einem ungewebten Gemisch (Blend) aus zwei oder mehr Faserarten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Die Faser A mit dem niedrigsten Schmelzpunkt kann in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent, z.B. 40 bis 60 Gewichtsprozent, anwesend sein, wobei die höherschmelzenden Fasern B, oder B und C, den Rest ausmachen. Das Textilmaterial kann erhitzt worden sein vor dem Röhrchenbildungsprozeß, um die Fasern vom Α-Typ miteinander zu verbinden, oder dieses Verbinden kann während des Röhrchenbildungsprozesses durchgeführt oder verbessert werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Röhrchenmantels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein poröses, aus mehreren Röhrchen bestehendes Textilmaterial, das aus mindestens zwei übereinander liegenden Lagen aus schweißfähigem, thermoplastischem, ungewebtem Fasermaterial besteht, in flachgelegtem Zustand kontinuierlich auf eine Reihe aus parallelen Metallstäben mit geraden Kalibrierabschnitten, jeweils ein Röhrchen für jeden Stab, aufzieht, während man die Stäbe fixiert hält, und das Fasermaterial zumindest unmittelbar vor den Kalibrierabschnitten im wesentlichen Raumtemperatur besitzt, das Material auf den Kalibrierabschnitten erhitzt, so daß sich das Material den

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Stäben anpaßt, hierauf das Material auf den Stäben auf eine Temperatur abkühlt, die eine Verfestigung ermöglicht, so daß die Röhrchen selbsttragend werden, das Material von den Enden der Stäbe abzieht und schließlich auf die gewünschte Länge schneidet.

Verwendet man ein siegelfähiges (meldable) Fasermaterial, so wird das Erhitzen vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen den Schmelzpunkten der niedrigstschmelzenden Komponente der Fasern und der nächsthöher schmelzenden Komponente erhitzt.

Das Abkühlen erfolgt vorzugsweise auf eine Temperatur, die mindestens 10 ⁰C unterhalb des Schmelzpunktes der niedrigst schmelzenden Komponente der Fasern liegt; ein Luftstrom von Raumtemperatur {15 ⁰C) ist somit für ein bei 80 ⁰C schmelzendes Polymeres geeignet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das kontinuierliche Aufziehen des imprägnierten Materials auf die Stäbe durch einen fliegenden Dorn in jedem Röhrchen erleichtert, wobei es sich um einen kurzen Stab, d.h., kürzer als der Hauptstab, handelt, der vorzugsweise etwa 10 bis 50 Prozent der Länge des Hauptstabes besitzt, und gegen das Anfangsende des Hauptstabes anstößt. Die fliegenden Dorne besitzen vorzugsweise einen Durchmesser bzw. Querschnitt, der geringer ist als derjenige der Kalibrierabschnitte der Hauptstäbe und vorzugsweise im Bereich von 80 bis 95 Prozent des Durchmessers der Hauptstäbe liegt.

Der Querschnitt der Hauptstäbe muß nicht notwendigerweise kreisförmig sein, obwohl dies bevorzugt ist.

Es wurde gefunden, daß es beim Erhitzen des imprägnierten Materials bevor dieses um die Biegung der Stäbe

herumgezogen ist, leicht zu einem Verbiegen der Röhrchen kommt, nachdem diese die Stäbe verlassen haben. Es wurde gefunden, daß diese Neigung zum Verbiegen herabgesetzt werden kann, wenn man das Material erhitzt während es die Biegung durchläuft, und wenn man es zumindest auf einem Teil des geraden Abschnittes erhitzt.

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Trotzdem kommt es beim Durchlaufen der Biegung leicht zu Distorsionen der Fasern und zu einem Verklemmen des Materials auf den Stäben.

Es wurde gefunden, daß diese Probleme erfindungsgemäß dadurch im wesentlichen beseitigt werden können, daß man das Material kühl hält, während es die Biegung durchläuft; in diesem Fall werden die Fasern in Position gehalten, und das Erhitzen ausschließlich bei den geraden Abschnitten gewährleistet einen wesentlich besseren Betrieb der Vorrichtung.

Vorzugsweise läßt man die Transporteinrichtungen auf das Material nur in denjenigen Bereichen einwirken, wo das Material kalt ist oder zumindest nicht erhitzt wird, z.B. vor der Heizstufe oder nach oder während der Kühlstufe.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung, vom Verformungsende aus gesehen, einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische isometrische Ansicht der Antriebseinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht in teilweise geschnittener Form des Einlaufendes der Vorrichtung, aus der die Gestalt der Formstäbe ersichtlich ist und wie sie durch die vorderen Walzen gehalten werden,

Fig. 4 eine Teil-Querschnittsansicht der vorderen Walzen, entlang der Linie IV-IV von Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht der hinteren Walzen, und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Röhrchenmänteln ist zur Herstellung von Röhr-

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chenmänteln mit unterschiedlicher Anzahl von Röhrchen geeignet; die nachfolgende Beschreibung ist auf einen Röhrchenmantel mit 15 Röhrchen abgestellt.

Die Vorrichtung besteht aus einer Mantelablauftrommel 10, von der ein endloser, zusammengelegter Mantelschlauch 9 für einen aus 15 Röhrchen bestehenden Röhrchenmantel über den Stab 11 senkrecht nach oben zu den Einlaßwalzen 12 und 13, und beim Erreichen der Walze 12 über die Enden von spazierstockähnlich geformten Formstäben 15 (im einzelnen in Fig. 3 dargestellt) gezogen wird. Das Material durchläuft dann die Walzen 12 und 13, wobei sich jeweils ein Stab 15 in jedem der 15 Röhrchen befindet. Unmittelbar hierauf läuft das Material zwischen oberen und unteren, mit Heißluft gespeisten Abdeckungen 17 und 18 hindurch, die mit Heißluft aus einer Druckkammer 20 versorgt werden, in der die Heißluft durch ein Gebläse 21 und Heizelemente 22 erzeugt wird. Der sich noch auf den Stäben befindende Mantel läuft dann zwischen oberen und unteren hinteren Antriebswalzen 25 und 26 und dann zwischen oberen und unteren Kühlabdeckungen 28 und 29 hindurch, die durch ein Gebläse 30 mit Luft von Raumtemperatur gespeist werden.

Der Röhrchenmantel, der zu der gewünschten Form verfestigt ist, läuft dann von den Enden der Stäbe 15 ab,an einer Säge, z.B. einer Kreissäge, 32, vorbei, wird auf die gewünschte Länge geschnitten und fällt dann in einen Sammelbehälter (nicht dargestellt) .

Die Antriebseinrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Sie besteht aus einem Gleichstrommotor 40, der über eine Kupplungs- und Bremseinheit 41 mittels eines Vorleggetriebes 42 mit einem Antriebsrad 43 verbunden ist. Dieses Antriebsrad treibt über eine Kette 44 und einen Kettenradmechanismus ein Antriebsrad 45 mit großem Durchmesser. Die Kette wird durch ein Spannrad 47 gehalten. Das Rad 45 ist mit einem kleineren Zahnrad 48 verbunden, das seinerseits mit einer Welle 50 verbunden ist, auf der die hintere untere Antriebswalze 26 festgekeilt ist. Das andere Ende der Welle

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trägt ein Kettenrad 51. Das Zahnrad 48 greift in ein anderes Zahnrad 49 ein, das mit einer Welle 52 verbunden ist, auf der die hintere obere Antriebswalze 25 festgekeilt ist.

Die Walzen 25 und 26 besitzen fünfzehn gegenüberliegende Ringnuten 55 in ihren Umfangsflächen (vgl. Fig. 4), so daß der Durchgang des auf den Stäben befindlichen Mantels zwischen den Walzen ohne Reibung möglich ist. Die Nuten sind durch gerändelte Flächen 56 getrennt, und die Walzen sind so zueinander angeordnet, daß sich die Oberflächen 56 nicht berühren, sondern in einem Abstand zueinander befinden, der weniger als die zweifache Dicke des Mantelmaterials beträgt, so daß die doppelte Dicke des Materials zwischen den Röhrchen des Mantels durch die gerändelten Oberflächen gegriffen, jedoch nicht zerschnitten wird.

Das Kettenrad 51 treibt die vorderen Walzen 12 und 13 über ein ähnliches Rad 60 und eine Kette 61. Die untere Walze 12 ist auf einer Welle 63 festgekeilt, die an ihrem anderen Ende ein Zahnrad 64 trägt, das in ein anderes Zahnrad 65 auf einer Welle 66 eingreift, auf der die vordere obere Walze 13 festgekeilt ist.

Die vorderen Walzen besitzen die gleichen gegenüberliegenden

Nuten 55 und gerändelten Flächen 56. Die Funktion dieser Walzen

besteht darin, das Einziehen der Formstäbe 15 in die Vorrichtung zu verhinden.

Diese Stäbe besitzen spazierstockförmige Gestalt und sind größtenteils, nämlich im Kalibrierabschnitt 70, gerade, verlaufen in einer Biegung um einen Quadrant 71 an einem Ende und erstrecken sich dann um weniger als 1 Quadrantenlänge, nämlich den Röhrchenöffnungsabschnitt 72, im rechten Winkel zu ihrem Abschnitt 70.

Der Röhrchenöffnungsabschnitt verläuft konisch und besitzt z.B. am Ende 73 einen Durchmesser von 6,35 mm, der am Beginn des Quadranten auf 6,6 mm angestiegen ist und schließlich einen Durchmesser von 6,86 mm am Beginn des Kalibrierabschnittes 70 erreicht, der etwa 1/4 bis 1/2 Quadrantenlänge vom Ende des Qua-

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dranten 71 entfernt liegt.

Die Vorrichtung wird mit einer solchen Lineargeschwindigkeit betrieben, daß das kalte gespannte Mantelmaterial beim Erreichen des Kalibrierabschnittes 70 auf eine Temperatur von mindestens 2O°C über der Erweichungstemperatur der niedrigst schmelzenden Faserkomponente erhitzt ist und für eine Dauer von mindestens 15 Sekunden bei einer Temperatur oberhalb der Erwichungs- oder Verformungstemperatur gehalten wird. Anschließend erfolgt eine Zwangskühlung auf eine Temperatur von mindestens 20 ⁰C und vorzugsweise mindestens 60 ⁰C unterhalb der Erweichungs- oder Verformungstemperatur, bevor das Material von den Stäben 15 abgezogen und auf Länge geschnitten wird.

Heizung und Kühlung müssen offensichtlich so gesteuert werden, daß bezüglich der auf das Mantelmaterial beim Aufziehen auf die Stäbe 15 ausgeübten Spannungen eine Entspannung stattfinden kann, so daß man einen verwindungsfreien Röhrchenmantel erhält. Die speziellen Bedingungen bezüglich Temperatur und Zeit lassen sich für alle Textilmaterialien durch einfache Versuche bestimmen. Beispiele für spezielle Materialien, die in der Vorrichtung verwendet werden können, sind nachfolgend angegeben.

Die Stäbe 15 sind aus Federstahl gemäß BSS EN 49.

Der Abschnitt 72 ist vorzugsweise 0,7 Quadranten lang, und der Kalibrierabschnitt 70 der Stäbe ist etwa 90 Quadranten lang und besitzt einen Durchmesser von 6,86 mm.

Gute Ergebnisse erhält man bei Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Materials bei einer Quadrantenlänge von 8 cm, einer Geschwindigkeit von.25 Quadranten (2 m)/min, einer Heizzone von 62,5 Quadranten (500 cm) Länge, die mit Heißluft von 150 ⁰C gespeist wird, und einer Kühlzone von 31,25 Quadranten Länge (250 cm), in der die Kühlung mit Gebläseluft von Raumtemperatur erfolgt.

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Dieses Verfahren führt zu geraden, im wesentlichen spannungsfreien Röhrchenmänteln.

In einer bevorzugten Ausführungsform, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, befinden sich fliegende Dorne 80 in dem Mantelmaterial, bevor dieses das Anfangsende 73 der Stäbe 15 erreicht. Die Dorne besitzen alle die gleiche Länge, nämlich 3 Quadranten (25 cm), und besitzen Durchmesser von 5,8 rom, d.h. 85 Prozent des Durchmessers des Kalibrierabschnittes 70 der Stäbe 15. Ganz allgemein beträgt der Durchmesser der fliegenden Dorne etwa 75 bis 95 Prozent des Durchmessers der Kalibrierabschnitte der Stäbe.

Diese Dorne werden allein durch die Reibungskraft des Mantelmaterials, das über die Dornenoberflächen streift, in Position gehalten, wobei sich jeweils ein fliegender Dorn in jedem Röhrchen befindet. Die fliegenden Dorne können konkave Enden besitzen, um ein besseres Zusammenpassen mit den Enden 73 der Stäbe 15 zu ermöglichen.

Die fliegenden Dorne und die Stäbe, z.B. mindestens in den Abschnitten 72 und 71, werden gegebenenfalls mit einem reibungsvermindernden und abriebbeständigen Oberflächenfinish ausgerüstet, z.B. chromplattiert.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der eine zusätzliche Einlaß-Antriebswalze 85 von ähnlicher Gestalt wie die Walze 13 und mit dem gleichen Antrieb versehen auf der horizontalen Achse der Walze 12 angeordnet und bezüglich der Laufgeschwindigkeit auf die Walze abgestimmt ist.

Unmittelbar unterhalb der fliegenden Dorne 80, die eine Länge von etwa dem vierfachen Durchmesser der Walze 85 besitzen, ist ein durch zwei parallele Stäbe 87 gebildeter Einlaßschlitz 86 vorgesehen.

Nach den Walzen 12 und 13 durchlaufen die Stäbe 15 gegebenenfalls ein zusätzliches Antriebswalzenpaar 88 und 89, eine geschlossene

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Gebläse-Heißumluftkammer 90, deren Auslaß 91 mit dem Einlaß 92 über ein Gebläse (nicht dargestellt) verbunden ist, und Heizeinrichtungen (nicht dargestellt). In der Heizkammer 90 befinden sich eine oder mehrere, vorzugsweise drei, Stabstützrollen 95, die ein Durchhängen der Stäbe 15 verhindern. Gegebenenfalls vermitteln diese Stützrollen der Unterseite des Mantelmaterials einen zusätzlichen Antrieb, indem sie durch gummibelegte Profilrollen oder gummibelegte V-förmige Nutenrollen ersetzt werden.

Die Stäbe durchlaufen dann Kühleinrichtungen, hier eine Breitschlitzdüse 96, die sich über die Breite der Stäbe erstreckt und mit Druckluft gespeist wird, deren Zweck darin besteht, die Temperatur des Mantelmaterials und des Harzes rasch zu vermindern. Die Stäbe durchlaufen hintere Antriebswalzen 97 und 98 und enden dann. Der Röhrchenmantel läuft dann von den Stäben über einen beweglichen Tisch 99 unter einer Photozelle 100 hindurch, die nach Anzeige des Endes 101 des Röhrchenmantels die Kreissäge 32 betätigt, um die gewünschte Länge vom Rest abzuschneiden. Sobald dies geschieht, schwingt der Tisch 99 nach unten und legt den auf Länge geschnittenen Röhrchenmantel in einen Sammelbehälter 102 ab. Die Stellung der Photozelle 100 ist einstellbar, so daß man Röhrchenmäntel unterschiedlicher Länge automatisch abschneiden kann.

In einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) ist die Breitschlitzdüse 96 durch ein Gehäuse bzw. eine Abdeckung ersetzt, die die Walzen 97 und 98 umschließt.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

BEISPIEL 1

Es wird ein Polyester-Spinnvlies (REEMAY,2470, Herst. E.I. duPont de Nemours) verwendet. Dieses Spinnvlies besitzt ein Gewicht von 200 g/m^a, besteht zu 100 Prozent aus Polyesterfasern und besitzt eine Bruchdehnung von 40 bis 110 Prozent. Es wird in diesem Zustand als Vliesstoff bzw. Vliesstoffbahn 1 bezeichnet.

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Imprägniert man den Vliesstoff 1 mit 70 g/m² eines Polyacrylbindemittels (Breon 1761), nachfolgend in diesem Zustand als Bahnmaterial 2 bezeichnet, so besitzt es folgendes Schrumpfungsverhalten: Beim Erhitzen auf einer flachen Unterlage auf 195 ⁰C tritt eine Schrumpfung um 5 bis 10 Prozent, sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung ein.

Der Vliesstoff 1 wird als flache Bahn mit 0,0045 bis 0,009 g/cm² (20 Gewichtsprozent) eines Polyacrylharzes (Polyacrylamid, PLEX 4847 D, Hersteller Rohm GmbH) imprägniert. Das imprägnierte Material wird dann getrocknet, bei 160 ⁰C in Bahnform gehärtet und dann kalandriert, um eine gute Flachlage zu gewährleisten. Hierbei erhält man die Bahn 3. Dann legt man zwei Lagen der Bahn 3 übereinander und erzeugt mit einzelnen parallelen Heftlinien endlose, z.B. 15,nebeneinander liegende Taschen. Dieses Material wird dann auf der in Fig. 6 beschriebenen Vorrichtung zu einem Röhrchenmantel verformt, indem man die Enden der flachen Taschen über die fliegenden Dorne und über die Enden 72 der gebogenen Stäbe 15 zieht. Das Material läuft über die Stäbe mit 3 m/min, und die Temperatur der Heizkammer 90 der Vorrichtung beträgt 150 ⁰C. Das Material wird dieser Temperatur für eine Dauer von 5 bis 10 Sekunden ausgesetzt.

BEISPIEL 2

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch zwei Lagen der Vliesstoffbahn 1 anstelle der Vliesstoffbahn 3 zur Erzeugung der Taschen verwendet werden.

Das vorgenannte Polymethylmethacrylat XPLEX 4847 D) ergibt beim Gießen als dünner, lückenfreier Film durch Eindampfen bei einer Temperatur von über 40 ⁰C eine Zugfestigkeit nach DIN 53 455 von 35 N/mm² bei einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min, und eine Bruchdehnung £r von etwa 4 Prozent.

Beim Torsionspendeltest gemäß DIN 53 455 besitzt das Material ein ΤΔ-Maximum bei einer Frequenz von 1 Stunde von etwa +55 ⁰C. Das Material ist weiterhin gekennzeichnet durch eine Dichte von

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1,06 g/cm³ und eine tatsächliche Viskosität bei 20 Prozent (Brookfield-Viskosimeter Nr. 6) von 500 bis 4000 mPoise.

Die mittlere Teilchengröße einer 50-prozentigen wäßrigen Suspension beträgt 0,15 μ. Die Suspension besitzt einen pH-Wert von 7 ± 0,2, und die Mindestfilmbildungstemperatur beträgt etwa 40 ⁰C.

BEISPIELE 3 UND 4

Die Beispiele 1 und 2 werden wiederholt, wobei jedoch anstelle der Heftung bzw. Steppung zur Ausbildung der Trennlinien eine Thermoschweißung erfolgt.

BEISPIELE 5 BIS 8

Die Beispiele 1 bis 4 werden wiederholt, wobei jedoch ein punktverbundenes (point bonded) ungewebtes Polyestervlies (VlLEDON, Hersteller Carl Freudenberg GmbH) anstelle der Vliesstoffe 1 und verwendet wird. Der Vliesstoff besitzt ein Gewicht von 80 bis 160 g/m² und eine Dicke von 0,5 bis 0,9 mm.

BEISPIELE 9 BIS 12

Die Beispiele 1 bis 4 werden wiederholt, wobei jedoch ein punktverbundenes (point bonded), verschweißtes (melded) Fasermaterial verwendet wird, das aus 100 Prozent Zweikomponenten-Polyesterfasern mit einem Polyesterkern und einem niedriger schmelzenden Copolyestermantel besteht. Jede Faser hat 3,3 Dezitex und eine Länge von 90 mm. Das Textilmaterial besitzt ein Gewicht von 125 g/m*. Es wird auch ein dichteres Material mit einem Gewicht von 160 g/m² verwendet.

Vorzugsweise wird das Textilmaterial bei einer Temperatur von etwa 200 ⁰C vorgeschrumpft, bevor die Bahnen zu den Röhrchen zusammengeheftet oder -geschweißt werden. Hierbei ist darauf zu achten, daß man nicht so stark erhitzt, daß das Textilmaterial steif wird.

Die in der Heizkammer angewendeten Temperaturen betragen 210 bis 220 ⁰C; der Schmelzpunkt des Polyesterkerns liegt über dieser Temperatur. 809809/0935

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Claims

Patentansprüche

( 1. Röhrchenmantel mit mehreren, parallel nebeneinander liegenden Röhrchen aus porösem, ungewebtem Fasermaterial, dessen Fasern untereinander derart verschmolzen sind, daß eine zusammenhängende, elektrolytbeständige Struktur entsteht, die bei Gebrauch in Bleiakkumulatoren die Ausdehnung der aktiven Bleimasse aufzunehmen vermag.

2. Röhrchenmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen sämtliche Fasern mit mindestens einer anderen Faser verschmolzen sind.

Röhrchenmantel nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ungewebten Fasermaterial um ein Spinnvlies handelt.

Röhrchenmantel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennlinien zwischen den Röhrchen durch Schweißen hergestellt worden sind.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Röhrchenmantel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern, die miteinander verschmolzen sind, zumindest teilweise aus Zweikomponentenfasern bestehen.

6. Röhrchenmantel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Fasermaterial ein Gewicht von 100 bis 250 g/m² und eine Dicke von 0,5 bis 0,8 mm besitzt.

7. Verfahren zur Herstellung von Röhrchenmänteln, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein poröses, aus mehreren Röhrchen bestehendes Material, das aus mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten aus schweißfähigem, thermoplastischem, ungewebtem Fasermaterial besteht, in flachgelegtem Zustand kontinuierlich auf eine Reihe aus parallelen Metallstäben mit geraden Kalibrierabschnitten, jeweils ein Röhrchen für jeden Stab, aufzieht, während man die Stäbe fixiert hält, wobei das Fasermaterial zumindest unmittelbar vor den Kalibrierabschnitten der Stäbe im wesentlichen Raumtemperatur besitzt, das Material auf den Kalibrierabschnitten erhitzt, so daß sich das Material den Stäben anpaßt, hierauf das Material auf den Stäben auf eine Temperatur abkühlt, die eine Verfestigung ermöglicht, so daß die Röhrchen selbsttragend werden, das Material von den Enden der Stäbe abzieht und schließlich auf die gewünschte Länge schneidet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein siegelfähiges Fasermaterial verwendet und das Erhitzen auf eine Temperatur zwischen den Schmelzpunkten der niedrigstschmelzenden Komponente der Fasern und der nächsthöher schmelzenden Komponente vornimmt.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abkühlung auf eine Temperatur von mindestens 10 ⁰C unterhalb des Schmelzpunktes der niedrigstschmelzenden Komponente der Fasern durchführt.

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10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das kontinuierliche Aufziehen des Fasermaterials auf die Stäbe durch einen fliegenden Dorn in jedem Röhrchen unterstützt, bei dem es sich um einen kurzen Stab mit kürzerer Länge als der Hauptstab handelt, der gegen das Anfangsende des Hauptstabes stumpf anstößt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man fliegende Dorne mit einem Durchmesser oder Querschnitt, der vorzugsweise im Bereich von 80 bis 95 % des Kalibrierabschnittes der Hauptstäbe liegt, und einer Länge verwendet, die 10 bis 50 % der Länge der Hauptstäbe beträgt.

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