DE2757134A1

DE2757134A1 - Verfahren zur einstellung der auf langgestreckte materialien wie z.b. faeden, fasern oder textilbaender, aufgebrachten materialmenge zur impraegnierung oder umhuellung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2757134A1
Application number: DE19772757134
Authority: DE
Inventors: Georges Chiron; Maurice Roger Giles
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1976-12-21
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1978-06-22
Also published as: IE46355L; CA1095785A; US4189506A; NO774383L; CH616546B; NL7714094A; ATA919577A; IT1091386B; FR2375374B1; CH616546GA3; LU78730A1; NO147571C; DK569877A; FI773828A; ES465286A1; FR2375374A1; IE46355B1; GB1568134A; SE7714523L; AT367002B

Description

In zahlreichen Anwendungsfällen ist es erforderlich, in langgestreckter Form auftretende Materialien, wie z.B. Fasern, Fäden oder Textilbänder, insbesondere Mineralfassern, wie z.B. Glasfasern, mit einem viskosen Material, beispielsweise Kunstharzen, zu imprägnieren oder zu umhüllen.

Im allgemeinen ist es erforderlich, daß der so hergestellte Auftrag oder die Beschichtung regelmäßig und gleichmäßig verteilt ist, was dazu führt, daß man die von den Materialien zurückgehaltene Materialmenge einstellt. Zur Durchführung dieser Einstellung ist es bekannt, die bereits imprägnierten Materialien durch Form- oder Mundstücke (Düse) hindurchtreten zu lassen. Ein derartiges Verfahren zur Einstellung der Materialmenge «eist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf.

Der Hauptnachteil besteht darin, daß es das bekannte Verfahren nicht ermöglicht, bei der Zurückhaltung prozentuale Anteile zu erzielen, die weniger als 25 % der Gesamtmasse des Trägers und des Auftrages ausmachen. Der Arbeitsgeschwindigkeit entsprechend ergibt sich der Zurückbehaltungsprozentsatz zwischen 25 % und 30 %, und es erscheint unmöglich, sogar unter Verwendung von Form- oder Mundstücken geringer Dicke, diese Werte zu unterschreiten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, Zurückhaltungsanteile zu erzielen, die erheblich unter dieser Grenze liegen, beispielsweise in der Größenordnung von 15 % bis 20 %.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt man das langgestreckte imprägnierte Material unter Spannung in eine Zone eintreten, wo es einer Aufeinanderfolge von Kompressionen und Kompressionsverminderungen ausgesetzt ist, welche eine plastische Verformung des viskosen Materials hervorrufen, wobei das Verfahren darüber hinaus dadurch gekennzeichnet ist, daß man das plastische Fließen des viskosen Materials in der Verschiebungsrichtung des langge-

- 6 -809825/1041

streckten Materials verlangsamt, indem man es einer Reihe von in nebeneinander angeordneten Intervallen vorgenommenen Kompressionen unterwirft, und daß man durch Abziehen das auf diese Weise herausgequetschte viskose Material während der Intervalle der Kompressionsverminderung, welche die jeweilige Kompression von der nächsten trennen, wiedergewinnt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die erste und die letzte Kompression jeweils in zwei Richtungen vorgenommen, die gleichzeitig zueinander und zur Verschiebungsrichtung des Materials rechtwinkelig sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die eine der beiden rechtwinkelig zueinander verlaufenden Kompressionsrichtungen vertikal ausgerichtet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt jede Kompression, die zwischen der ersten und der letzten Kompression liegt, in einer gemeinsamen rechtwinkelig zur Verschiebungsrichtung des Materials verlaufenden Richtung.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die gemeinsame Richtung für jede dazwischenliegende Kompression vertikal ausgerichtet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt der Abzug des herausgequetschten viskosen Material längs Richtungen, die im wesentlichen rechtwinkelig zur Verschiebungsrichtung des langgestreckten Materials verlaufen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das abgezogene viskose Material kontinuierlich wiedergewonnen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des oben angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie Kompressions-

809825/

einrichtungen, bestehend aus einer Eintrittsöffnung, mindestens einem kalibrierten Zwischenraum, der von zwei einander gegenüberliegenden planen Flächen begrenzt ist, und einer Austrittsöffnung, welche in benachbarten Intervallen und ausgefluchtet zueinander angeordnet sind und das langgestreckte imprägnierte Material bei seinem Durchlaufen komprimieren, und Einrichtungen zur Kompressionsverminderung aufweisen, die sich zwischen den Kompressionseinrichtungen befinden und quer zur Richtung Eintrittsöffnung - Austrittsöffnung ausgerichtet sind und das Abziehen und Beseitigen des herausgequetschten viskosen Materials gewährleisten.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sollen im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische

Darstellung der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem Zusammenbau;

Fig. 3 eine Profilansicht der Vorrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Teiles, das seine Halterung und Beheizung gewährleistet; und in

Fig. 5 ein Diagramm mit einer Kurvenschar zur Erläuterung

der mit der Erfindung erzielbaren Ergebnisse.

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform weist die hier angegebene Vorrichtung ein erstes Element auf, bestehend aus zwei identischen Teilen 1 und 2, die im wesentlichen die Form eines U aufweisen und die längs der Mitte ihrer Arme oder Schen-

ß09825/1041 "⁸ "

kel eingeschnitten sind und auf diese Weise Aussparungen oder öffnungen 3 und 4 bilden.

Das zweite Element der Vorrichtung besteht aus einem parallelepipedförmigen Block 5, dessen Dicke e etwas geringer als die Breite der öffnungen oder Aussparungen 3 und 4 ist und dessen Höhe h im wesentlichen der Höhe dieser Aussparungen 3 und 4 entspricht.

Am Boden des Blockes 5 sind in Längsrichtung verlaufende Rillen oder Nuten 6 vorgesehen, so daß dieser Boden plane Teile oder Bereiche 7 aufweist/ die voneinander durch die Rillen oder Nuten 6 getrennt sind. Bei dem keineswegs einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels kann man für den Block 5 eine Dicke e * 12 mm annehmen, wobei zwei Nuten 6 mit der gleichen Breite von 3 mm und plane Bereiche 7 mit einer Breite von 2 mm vorgesehen sind.

Die Montage der Vorrichtung erfolgt dadurch, daß man den Block 5 in die Aussparungen 3 und 4 des ersten Elementes einsetzt, nachdem man zwischen die Teile 1 und 2 dieses Elementes eine Platte eingesetzt hat, welche von Gewindebolzen oder -Stiften 9 mit Köpfen 10 (vgl. Fig. 2) gehalten ist. Der Block 5 ist seinerseits von Gewindestangen 11 durchsetzt, deren Ende sich auf dem Boden der Aussparungen 3 und 4 abstützen, wobei diese Anordnung die Einstellung der Höhe der Eintritts- und Austrittsöffnugen ermöglicht (vgl. Fig. 3). Die Breite dieser öffnungen ist ihrerseits durch die Dicke der Platte 8 bestimmt.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebenen Ausführungsform weisen die Eintritts- und Austrittsöffnungen einen rechteckigen Querschnitt auf, dessen große und kleine Seiten jeweils die Breite bzw. Höhe dieser öffnungen bilden. Darüber hinaus ist die Länge der kleinen Seiten des rechteckigen Querschnittes ebenso groß wie der Abstand, der die beiden planen Flächen trennt, welche jeden kalibrierten Zwischenraum begrenzen.

809825/ 1041

Die oben beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine leichte Einführung des langgestreckten Materials in die Eintritts- und Austrittsöffnungen und in die kalibrierten Zwischenräume, wenn der Block 5 aus den Aussparungen 3 und 4 zurückgezogen ist. Darüber hinaus weisen die Teile 1, 2 und 8 des ersten Elementes und der Block 5 des zweiten Elementes zwischen-einander keine Uberdeckungszone in Berührung mit dem langgestreckten Material auf, das dieses bei der Durchführung des Verfahrens beschädigen könnte.

Wie oben bereits erwähnt, ermöglicht es die Vorrichtung, die zwischen die beiden Elemente eingeführten langgestreckten Materialien einerseits Kompressionen, wenn sie zwischen der oberen Schmalseite der Platte 8 und den planen Teilen des Blockes 5 hindurchlaufen, und andererseits Kompressionsverroindungen auszusetzen, wenn sie gegenüber den zu den Nuten 6 hindurchlaufen, wobei das überschüssige Imprägnierungs- oder Umhüllungsmaterial durch diese Nuten beseitigt wird.

Die gesamte oben beschriebene Vorrichtung ist in einem Block gehalten, der einerseits den Zusammenhalt der Elemente 1, 2 und 5 gewährleistet und andererseits gegebenenfalls für eine Wiederaufheizung der gesamten Anordnung sorgt, um eine Einstellung der · Viskosität des Imprägnierungs- oder Umhüllungsmaterials zu ermöglichen.

Ein derartiger in Fig. 4 wiedergegebener Block hat die Form eines Schraubstockes, dessen eine Backe von einer Platte 12 gebildet wird, in die eine Gewindestange 19 eingeschraubt ist, während die andere Backe aus einem Hohlteil 13 besteht. Das die beiden Backen verbindende Teil 14 ist seinerseits hohl, und ein durch ein Rohr 15 zugeführtes und durch ein Rohr 16 abgeleitetes warmes Fluid gewährleistet die Beheizung des Blockes.

Die beiden Elemente der oben beschriebenen neuen Vorrichtung sind zwischen die Platte 12 und das Hohlteil 13 eingeführt, wobei ihre Positionierung und Halterung durch die Führungen 17 und 18 ge-

- 10 -809825/1041

währleistet ist. Das Einspannen in dem Block erfolgt mit Hilfe der Gewindestangen 19.

Die in Fig. 5 wiedergegebene Kurvenschar verdeutlicht die Ergebnisse, die sich mit der oben beschriebenen Vorrichtung erzielen lassen. Die Kurven geben die Zurückhaltungsanteile des Harzes in Abhängigkeit von der Höhe der Eintrittsöffnung für eine Temperatur des Harzbades von 80⁰C an, wobei die Breite der öffnung konstant ist und einen Wert von 2,5 mm aufweist.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Harzbad aus 100 Gewichtsteilen flüssigem Epoxidharz, etwa mit der Bezeichnung LY der Firma CIBA, und drei Gewichtsteilen Bortrifluorid bestehen.

Die Viskosität einer derartigen Mischung beträgt bei 80⁰C drei Poise.

Die Kurven A, B und C entsprechen den Durchlaufgeschwindigkeiten von 0,5 m/sec, 1 m/sec bzw. 1,5 m/sec.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß man bei Viskositäten zwischen 1 und 5 Poise prozentuale Imprägnierungsanteile erzielen kann, welche Werte zwischen 15 % und 20 % aufweisen bezogen auf die Gesamtmasse, wobei diese Werte deutlich unter denjenigen Werten liegen, die man mit Hilfe der üblichen Abquetschverfahren erzielen kann und die in der Größenordnung von 25 % bis 35 % liegen. Die Untersuchung der Kurven zeigt, daß der prozentuale Zurückhaltungsanteil an Harz mit der Durchlaufgeschwindigkeit des langgestreckten Materials zunimmt.

809825/1041

Claims

Hern· 1, BOOO München 40, ,plllui«lh.l(Rn· I« ... , „ u _ . I !«..««lim film!* 17 κιρι.-ing. H. ti. wnr p.«. Am». Beut« Pat.-Anw. Herrmann-TrenlepoM HIrI Pkw» FrI" IQrH Μ*»Ιτ1λγ Fernsprecher: M 30 11 Fernsprecher: 51013 "1F1' ΚηΥ"»· tOJaTO ΟβΙΖ3ΘΓ J63012 " Dlpl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl * » " Tetogrammanschrlft: Telegrammanschrift: Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpal München Telex 08 229 «53 Telex 521SStO Bankkonten: Bayerische Vereinsbank Manchen K22S7 Dresdner Bank AQ Herne 7-520499 Postscheckkonto Dortmund SSS 68- 447 net.: M 06 149 Sj/ag In der Antwort bitte angeben Zuschritt bitte nach: München Saint-Gobairi Industries, 6 2 Bd. Victor Hugo F-92209 Neuilly-sur-Seine / Frankreich Verfahren zur Einstellung der auf langgestreckte Materialien wie z.B. Fäden, Fasern oder Textilbänder, aufgebrachten Materialmenge zur Imprägnierung oder Umhüllung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche

1. Verfahren zur Einstellung der auf ein langgestrecktes (linienförmiges) Material wie z.B. textile Fäden oder Bänder, insbesondere auf der Basis von Mineralfasern, wie z.B. Glasfasern, aufgebrachten viskosen Materialmenge zur Imprägnierung oder Umhüllung, bei dem man das imprägnierte Material unter Spannung eine Zone durchlaufen lässt, in der es einer Aufeinanderfolge von Kompressionen und Kompressionsverminderungen ausgesetzt ist, welche eine plastische Verformung des viskosen Materials hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß man das plastische Fließen des viskosen Materials in der Verschiebungsrichtung des langgestreckten Materials verlangsamt, indem man dieses einer Reihe von in angenäherten Intervallen stattfindenden Kompression aussetzt, und daß man durch Abziehen das auf diese Heise heraus-

809825/1041 - 2 -

27S7134

gequetschte viskose Material während des Intervalles der Kompressionsverminderung, das jede Kompression von der nächsten trennt, wiedergewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , daß die erste und die letzte Kompression jeweils längs zweier Richtungen erfolgen, die zugleich rechtwinkelig zueinander und zur Verschiebungsrichtung des Materials stehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn ze ic hn e t , daß die eine der beiden rechtwinkelig zueinander verlaufenden Kompressionsrichtungen vertikal ausgerichtet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Kompression, die zwischen der ersten und der letzten Kompression liegt, längs einer gemeinsamen rechtwinkelig zur Verschiebungsrichtung des Materials verlaufenden Richtung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese gemeinsame Richtung vertikal ausgerichtet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,,dadurch gekennzeichnet , daß das Abziehen des viskosen Materials längs Richtungen erfolgt, die im wesentlichen rechtwinkelig zur Verschiebungsrichtung des Materials verlaufen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das abgezogene viskose Material kontinuierlich wiedergewonnen wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß sie Kompressionseinrichtungen, bestehend aus einer Ein-

- 3 809825/1041

trittsöffnung, mindestens einem kalibrierten Zwischenraum, der durch zwei einander gegenüberliegende plane Flächen begrenzt 1st, und einer Ausgangsöffnung, welche In benachbarten Intervallen und In gegenseitiger Ausfluchtung zueinander angeordnet sind und das imprägnierte langgestreckte Material bei seinem Durchlaufen komprimieren, und Einrichtungen zur Kompressionsverminderung aufweisen, die sich zwischen den Kompressionseinrichtungen befinden und quer zur Richtung Eintrittsöffnung - Austrittsöffnung ausgerichtet sind und

und
den Abzug/die Beseitigung des herausgequetschten viskosen

Materials gewährleisten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung rechteckigen Querschnitt aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung den gleichen rechteckigen Querschnitt wie die Eintrittsöffnung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den beiden planen Flächen, welche jeden kalibrierten Zwischenraum begrenzen, ebenso groß wie die Länge der kleinen Seiten des rechteckigen Querschnitts der Eintrittsöffnung ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Kompressionsverminderung aus Kanälen oder Nuten bestehen, in denen das viskose Material fließt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein erstes Element aufweist, das die Eintritts- und Austrittsöffnungen trägt und eine plane Fläche aufweist, die gegenüber einer planen Fläche eines zweiten Elementes mit einem Abstand angeordnet

R09825/1041

ist, der der Höhe dieser öffnungen entspricht, wobei die zweite plane Fläche mit Abzugskanälen oder -Nuten versehen ist, und daß die beiden zusammengebauten Elemente gleichzeitig die Kompressions- und Kompressionsverminderungszonen bilden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element im wesentlichen die Form eines U aufweist, dessen Boden und dessen beide Innenseiten plan sind und die Eintritts- und Austrittsöffnungen begrenzen, wobei die beiden Seitenflächen quer bis zum Boden des U in Form einer geradlinigen Durchfühung mit planem Boden eingeschnitten sind, und daß das zweite Element verschiebbar in der geradlinigen Durchführung des ersten Elementes angeordnet ist und an seiner dem Boden der geradlinigen Durchführung gegenüberliegenden planen Fläche Kanäle oder Nuten aufweist, die quer zu den beiden Seiten des U verlaufen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element mittels Schrauben vom ersten Element getrennt ist, mit denen die Höhe der Eintritts- und Austrittsöffnungen einstellbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige erste Element längs einer parallel zu den beiden Seiten des U verlaufenden Ebene in zwei identische Teile geschnitten ist und daß diese beiden Teile unter Zwischenschaltung einer dazwischenliegenden Platte, deren Dicke die Breite der Eintritts- und Austrittsöffnungen bestimmt, miteinander zusammengebaut sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente in einem schraubstockförmigen Teil gehalten sind, das von einem warmen Fluid durchströmt wird.

809825/1041