DE801059C

DE801059C - Membrane, seal or the like made of rubber or plastic with an insert and method for their production

Info

Publication number: DE801059C
Application number: DESCH151A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Schnabel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-01
Filing date: 1949-10-21
Publication date: 1950-12-21

Description

Membran, Dichtung o. dgl. aus Gummi oder Kunststoff mit einer Einlage und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Membran, Dichtung o. dgl. für technische Geräte, z. B. Gasmesser, Pumpen u. dgl., die aus Gummi oder Kunststoff besteht und mit einer Einlage versehen ist. Diese Einlage ist deshalb erforderlich, weil die verwendeten Stoffe, besonders manche Kunststoffe, entweder keine Filmbildner, d. h. nicht selbsttragend sind, oder aber, wenn sie selbsttragend sind, in den bei Membranen erforderlichen dünnen Schichten einer bleibenden Dehnung bzw. Formveränderung unterliegen.Membrane, seal or the like made of rubber or plastic with an insert and methods of making them The invention relates to a membrane, seal o. The like. For technical devices, z. B. Gas meters, pumps and the like. Made of rubber or There is plastic and is provided with an insert. This deposit is therefore required because of the fabrics used, especially some plastics, either no film formers, d. H. are not self-supporting, or if they are self-supporting are, in the thin layers required for membranes, of permanent elongation or are subject to change in shape.

Als Einlagen wurden bisher Textileinlagen in Form von Textilgeweben verwendet. Membranen und Dichtungen mit diesen Gewebeeinlagen haben sich jedoch nicht bewährt, weil sie richtungsempfindlich, d. h. in verschiedenen Richtungen verschieden stark dehnbar sind. So sind sie in der Diagonale zur Ketten- und Schußrichtung stärker als in diesen beiden Richtungen dehnbar und in der Schußrichtung wieder mehr als in der Kettenrichtung dehnbar, in der sie praktisch unelastisch sind. So far, textile inserts in the form of textile fabrics have been used as inserts used. Membranes and seals with these fabric inserts have, however not proven because it is directionally sensitive, d. H. in different directions are stretchable to different degrees. So they are in the diagonal to the warp and weft direction more extensible than in these two directions and again in the weft direction more extensible than in the chain direction, in which they are practically inelastic.

Diese verschiedenartige Dehnbarkeit der Gewebeeinlagen macht sich besonders nachteilig bemerkbar. wenn Membranen oder Dichtungen mit solchen Gewebeeinlagen geprägt, z. B. im Tiefziehverfahren eine bestimmte Gestalt erhalten sollen. Denn dabei können die Fäden der einen Richtung, z. B. der Kettenrichtung, wegen ihrer geringen Dehnbarkeit reißen, während die Fäden der anderen Richtung wegen unzureichender oder mangelnder Dehnung zur Faltenbildung Anlaß geben. So zeigte sich bei Gasmessern mit einem durch eine Membran veränderlichen Meßraum, daß die bisher verwendeten Membranen zwar chemisch einwandfrei waren, aber in einer Richtung Falten bildeten und sich nicht, wie dies für eine genaue Messung erforderlich ist, an die muldenförmigen Ausbuchtungen des Meßraumes anlegten.This different elasticity of the fabric inserts makes itself particularly disadvantageous noticeable. if membranes or seals with such fabric inserts embossed, e.g. B. should receive a certain shape in the deep-drawing process. Because the threads of one direction, for. B. the chain direction, because of their low extensibility, while the threads break in the other direction because of insufficient or lack of stretching give rise to wrinkles. This was shown with gas meters with a measuring space that can be changed by a membrane, that the previously used Membranes were chemically flawless, but in one direction Wrinkles formed and did not form as required for an accurate measurement, applied to the trough-shaped bulges of the measuring room.

Ferner stellte sich bei den bekannten Membranen und Dichtungen mit Einlagen aus Textilgeweben der Nachteil ein, daß sie in Ketten- und Schußrichtung verschieden stark schrumpfen und beispielsweise ihre kreisrunde Form bei längerem Lagern in tlic ovale Form übergeht, so daß dann die vorgeschenen Lochkreise nicht mehr übereinstimmen. Furthermore, with the known membranes and seals with Deposits made of textile fabrics have the disadvantage that they are in the warp and weft direction shrink to different degrees and, for example, their circular shape over a longer period of time Storage merges into tlic oval shape, so that then the previous bolt circles do not match more.

I)ie Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Membranen und Dichtungen zu vermeiden. The aim of the invention is to overcome these disadvantages of the known membranes and to avoid seals.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel vor allem dadurch erreicht, daß die Membranen oder Dichtungen aus Gummi oder Kunststoff mit einem Vlies als Einlage zwischen Gummi- oder Kunststoff-Deckschichten versehen sind, das aus unter Anwendung eines oder mehrerer natürlicher oder künstlicher Bindemittel (z. B. Kautschuk Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäureester, Polyamide, Silicone o. dgl.) miteinander verfilzten Textilfasern aus Wolle, Baumwolle, Zellwolle, Kunstseide o. dgl. besteht.According to the invention, this object is achieved above all in that the membranes or seals made of rubber or plastic with a fleece as an insert between rubber or plastic cover layers are provided, which is made from under application one or more natural or artificial binders (e.g. rubber, polyvinyl chloride, Polyvinyl alcohol, polyacrylic acid esters, polyamides, silicones or the like) with one another matted textile fibers made of wool, cotton, rayon, rayon or the like.

Diese erfindungsgemäßen Membranen und Dichtungen lassen sich nach allen Richtungen sowohl im Prägeverfahren als auch Planzustand gleichmäßig dehnen, sind nicht richtungsempfindlich, bleiben frei von unkontrollierbaren Spannungen und neigen nicht zur Faltenliildung und ungleichmäßiger Schrumpfung. Sie lassen sich daher im Tiefziehverfahren in bisher nicht erreichtem Maße zu Formkörprn pressen. Ferner können mit ihnen die bisher bei (jasmessern oder Benzinpumpen infolge ungleichmäßiger Dehnung der Einlage aufgetretenen Fehler völlig beseitigt werden. These membranes and seals according to the invention can be traced stretch evenly in all directions both in the embossing process and in the plane state, are not sensitive to direction, remain free of uncontrollable tension and do not tend to wrinkle or shrink unevenly. You let therefore press themselves into shaped bodies in the deep-drawing process to an extent not previously achieved. Furthermore, they can be used to date with (jas knife or gasoline pumps as a result of uneven Stretching of the insert, errors that have occurred can be completely eliminated.

Denn die neuen Membranen, Dichtungen, o. dgl. besitzen eine Struktur und Eigenschaften, die einem feinen, weichen Naturleder sehr nahe kommen. Because the new membranes, seals, or the like. Have a structure and properties that come very close to fine, soft natural leather.

Ebenso wie heim Biegen oder Dehnen von Leder die unausgerichtet verfilzten Fasern nachgeben und nach der Beanspruchtung wieder in ihre Ursprungslage zurückkehren, wie sich durch eine mikroskopische Betrachtung des Leders feststellen läßt, geben auch die gemäß der Erfindung miteinander verbundenen Faserstoffe und Deckschichten nach und kehren wieder in ihre Ursprungslage zurück.Just like at bending or stretching leather that matted out of alignment Fibers give way and return to their original position after exposure, as can be determined by a microscopic examination of the leather also the fibrous materials and outer layers connected to one another according to the invention gradually and return to their original position.

Denn die beiden Deckschichten werden durch die Vlieseinlage relativ lose zusammengehalten und diese wirkt bei Beanspruchungen federnd, drückt sich zusammen und nimmt einen Teil der Kräfte auf, die bei den bekannten homogenen Membranen oder solchen mit Textileinlage als Knick- oder Walkkräfte auftreten. Wird z. B. die Membran, Dichtung o. dgl. auf Biegung beansprucht so drückt sich einerseits tlie Zwischenschicht an der Biegestelle zusammen, während die beiderseits der Zwischenschicht angeordneten Deckschichten sich gegeneinander verschieben, um den Unterschied der Wege, die sie zurücklegen müssen, auszugleichen.Because the two outer layers are relative due to the fleece insert Loosely held together and this has a springy effect when stressed, compresses itself and absorbs part of the forces that occur in the known homogeneous membranes or those with a textile insert occur as buckling or flexing forces. Is z. B. the membrane, The seal or the like is subjected to bending stress, so on the one hand the intermediate layer is pressed together at the bending point, while those arranged on both sides of the intermediate layer Top layers shift against each other to differentiate the paths they take have to cover to compensate.

Bei homogenen Membranen oder solchen mit Textileinlage dagegen ist weder ein Zusammendrücken der Zwischenschicht noch ein Verschieben der Deckschichten zueinander möglich, so daß Spannungen im Material selbst entstehen, die zu vorzeitigen Ermüdungserscheinungen führen.In the case of homogeneous membranes or those with a textile insert, however, this is the case neither a compression of the intermediate layer nor a displacement of the cover layers to each other possible, so that tensions arise in the material itself which are too premature Lead to signs of fatigue.

Die Herstellung von Membranen tiiid Dichtungen mit derartigen Vlieseinlagen kann auf irgendeine passende Weise erfolgen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt diese jedoch zwecjmäßig in der Weise, daß der Textilfaserstotf vor seiner Verarbeitung mit natürlichen oder künstlichen, ihm l)eigegebenen Bindemitteln (z. B. Kautschuk, Polyvinylchlorid, Polyacrylsäureester und/oder dgl.) imprägniert, hierauf zu Vlies verfilzt und diese dann ein- oder beiderseitig mit einem Überzug aus Gummi oder Kunststoff versehen werden. The manufacture of membranes tiiid seals with such fleece inlays can be done in any convenient way. In a further embodiment of the invention However, this is done in such a way that the Textilfaserstotf in front of it Processing with natural or artificial binders (e.g. B. rubber, polyvinyl chloride, polyacrylic acid ester and / or the like.) Impregnated, then felted into fleece and this then with a cover on one or both sides made of rubber or plastic.

Den Bindemitteln für die Vliesherstellung und den Stoffen für die Überzugsschichten können erforderlichenfalls weichmachende Mittel, wie Glycerin. Leinöl, Diol, Dibutylphthalat o. dgl., als Zusätze beigegeben werden. The binders for the manufacture of nonwovens and the fabrics for the Coating layers can contain plasticizing agents such as glycerin, if necessary. Linseed oil, diol, dibutyl phthalate or the like, can be added as additives.

Bei Membranen oder Dichtungen, bei denen im Laufe ihres Gebrauches die Weichmacher teilweise aus den Deckschichten wieder herausgelöst werden, wird ferner erfindungsgemäß die große Saugfähigkeit des Vlieses zur Änfuahme eines Überschusses von Weichmachern vor dem Aufbringen der Deckschichten ausgenutzt, so daß hieraus Weichmacher in die Deckschichten diffundieren und deren Bestand an Weichmachern ergänzen können. In the case of membranes or seals, which in the course of their use the plasticizers are partially dissolved out of the outer layers again furthermore, according to the invention, the high absorbency of the fleece to absorb an excess exploited by plasticizers before the top layers are applied, so that from this Plasticizers diffuse into the outer layers and their stock of plasticizers can complement.

Je nach dem Verwendungszweck der fertigen Membranen und Dichtungen wählt man die Bindemittel und die Stoffe für die Überzugsschichten. Depending on the intended use of the finished membranes and seals one chooses the binders and the substances for the coating layers.

Dabei muß vor allem berücksichtigt werden, welche Flexibilität, Widerstandsfähigkeit gegen Gase und organische Lösungsmittel. Haftfähigkeit für die später aufzubringenden Deckschichten der Membran- oder Dichtungsstoff aufweisen muß. Eine sehr weiche Membran wird beispielsweise erhalten, wenn als Bindemittel Naturkautschuk oder Polyacrylsäureester und für die Beschichtung Polyvinylalkohol verwendet wird. der mit Glycerin, Glykol, Trikresylphosphat o. dgl. weich gemacht ist.Above all, it must be taken into account which flexibility, resilience against gases and organic solvents. Adhesion for those to be applied later Cover layers of the membrane or sealant must have. A very soft membrane is obtained, for example, when the binder is natural rubber or polyacrylic acid ester and polyvinyl alcohol is used for the coating. the one with glycerine, glycol, Tricresyl phosphate or the like is softened.

Sollen die Membranen oder Dichtungen weich und außerdem gegen organische Treibstoffe beständig sein, so bringt man beispielsweise auf ein mit Kautschuk-Latex hersgestellte Baumwoll-Vlies eine Lösung von Polyvinylalkohol mit Zusätzen wie Glycerin. l)iol, Leinöl, Dibutylphthalat o. dgl. auf und streicht die Deckschichten noch mit einem Farbstoff.Should the membranes or seals be soft and also against organic Fuels be resistant, so one brings, for example, to a rubber latex Manufactured cotton fleece a solution of polyvinyl alcohol with additives such as glycerine. l) iol, linseed oil, dibutyl phthalate or the like and also paints the top layers a dye.

Eine besonders elastische und gegen organische Lösungen und Gase beständige Membran, Dichtung o. dgl. kann auch dadurch erhalten werden, daß sowohl für das Imprägnieren des Faserstoffes als auch für die Überzugsschichten eine Mischung von (z. B. auf 1000 g) Polyvinylalkohol, (z. 13. 300 g) Polyacrylsäureester, (z. B. 250 g) Glycerin, (z. B. A particularly elastic one and against organic solutions and gases Resistant membrane, seal or the like. Can also be obtained in that both a mixture for the impregnation of the fiber material as well as for the coating layers of (e.g. on 1000 g) polyvinyl alcohol, (e.g. 13.300 g) polyacrylic acid ester, (e.g. B. 250 g) glycerine, (e.g.

200 g) Diol, (z. B. 150 g) Leinölfirnis, (z. B. 100 g) Dibutylphthalat und (z. B. 100 g) Phosphorsäure verwendet wird.200 g) diol, (e.g. 150 g) linseed oil varnish, (e.g. 100 g) dibutyl phthalate and phosphoric acid (e.g. 100 g) is used.

Es ist zwar schon bekannt, Membranen für Membranpumpen zur Erzielung einer großen elastischen Dehnliarkeit und Beständigkeit gegenülier organischen Lösungsmitteln, wie Benzin, Benzol und Homologe, Alkohol tiiitl deren Gemischen mit einer Folie von Polyvinylalkohol mit Zusätzen von Weichmachungsmitteln, wie z. B. Glycerin und Glykol, einseitig oder beiderseitig zu überziehen. It is already known to achieve diaphragms for diaphragm pumps great elasticity and resistance to organic solvents, like gasoline, benzene and homologues, alcohol tiiitl their mixtures with one foil of polyvinyl alcohol with additions of plasticizers, such as. B. glycerin and Glycol, to be coated on one or both sides.

Dabei werden diese aber nicht wie bei der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit zu einem Vlies zu verfilzenden Faserstoffen bei der Vliesherstellung und in der dessen Impragnierung angepaßter Zusammensetzung bei der Herstellung der Deckschichten, sondern als Folien mit einem Träger aus Gewebe oder leder verwendet.In this case, however, these are not as in the present invention in Connection with fibrous materials to be felted to form a fleece during the manufacture of the fleece and in the impregnation of the adapted composition in the manufacture of the Cover layers, rather than foils with a carrier made of fabric or leather.

Vorteilhafterweise werden zur Vereinfachung und Erzielung einer guten Haftfähigkeit zwischen Vlies und Deckschichten die gleichen Natur- oder Kunststoffe für die Deckschichten verwendet, die bei der Vliesherstellung als Bindemittel verwendet worden sind. Advantageously, to simplify and achieve a good Adhesion between fleece and cover layers the same natural or synthetic materials Used for the top layers that are used as binders in the manufacture of nonwovens have been.

Schließlich wird erfindungsgemäß zur Erzielung eines besseren Haftens der Überzugsschichten an dem Vlies dieses nur mit einer derartigen Menge von bindemitteln bei seiner Herstellung imprägniert, daß ein stark mit Poren durchsetztes Vliesals Trägerstoff für die Deckschichten entsteht. Finally, according to the invention, to achieve better adhesion of the coating layers on the fleece, this only with such an amount of binders Impregnated during its manufacture that a highly pore-infused fleece Carrier material for the top layers is created.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die geschilderten Einzelheiten beschränkt, vielmehr sind in ihrem Rahmen Abweichungen verschiedener Art ebenso möglich, wie das erhaltene Produkt auch noch auf anderen Gebieten verwendbar ist. The invention is of course not limited to those described Details are limited, rather deviations are different within their framework Art just as possible as the product obtained can also be used in other areas is.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Membrane, seal or the like, in particular for gas meters and pumps made of rubber or plastic and an insert has, characterized in that it is provided with a fleece as an insert, this from using one or more natural or artificial binders (e.g. rubber, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid esters, polyamides, Silicones or the like) felted together textile fibers made of wool, cotton, rayon, Artificial silk or the like.

2. Process for the production of membranes.

Seals or the like according to claim 1, characterized in that the Textile fiber material prior to its processing into nonwovens with natural or artificial, binders added to it (e.g. rubber, polyvinyl chloride, polyacrylic acid ester and / or the like.) Impregnated, then felted to form fleeces and these then one or be provided with a rubber or plastic coating on both sides.

3. The method according to claim 2, characterized in that the binders for the production of nonwovens and the fabrics for the coating layers softening Means such as glycerin, linseed oil. Diol, dibutyl phthalate or the like, added as additives will.

4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the Great absorbency of the fleece before the cover layers are applied for absorption an excess of plasticizers is used, so that these in the outer layers diffuse and compensate for their shrinkage of plasticizers.

5. The method according to claim 2 to 4, characterized in that for the same natural or synthetic materials are used to manufacture the coating layers are used as a binder to impregnate the fiber material before it is felted will.

6. The method according to claim 2 to 5, characterized in that for the production of soft and at the same time against organic solutions and gases resistant membranes. Seals o. The like. As a binder when impregnating the Fiber rubber and, for example, a solution for the coating layers of polyvinyl alcohol with additives from softening agents and a coat of paint used.

7. The method according to claim 2 to 5, characterized in that for the production of particularly elastic and anti-organic solutions and gases resistant membranes, seals o. The like. Both for the impregnation of the fiber material as well as a mixture of polyvinyl alcohol for the coating layers. Polyacrylic acid ester, Glycerin, diol. Linseed oil varnish, dibutyl phthalate and phosphoric acid is used.

8. The method according to claim 2 to 7, characterized in that for For the purpose of good adhesion of the cover shafts to the fleece this only with one such amount of binder is impregnated that a heavily pored Fleece is created as a carrier material for the top layers.