DE976325C - Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen aus Glimmerblaettchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von schichtförmigen, insbesondere mehrlagigen Glimmerprodukten für elektrische Isolierzwecke.

Es ist bekannt, Glimmer mit geeigneten Bindemitteln zu mehrlagigen schichtförmigen Glimmerprodukten zu verarbeiten, die unter dem Namen »Mikanit« bekanntgeworden sind. Die Glimmerprodukte werden heute noch vorzugsweise durch Handarbeit hergestellt. Ein Verfahren, solche Glimmerprodukte zumindest teilweise maschinell herzustellen, benutzt den Zerflockungseffekt, der sich beim Herunterfallen von Glimmerteilchen aus großer Höhe einstellt, und ist bereits angewendet worden ebenso wie ein Aufbringen von Glimmer auf die geleimte Unterlage über pneumatische Saugvorrichtungen. Die bisher bekanntgewordenen Verfahren zur mechanischen »Mikanit«-Herste.llung haben sich aber nicht allgemein durchgesetzt, weil sie nicht in der Lage sind, »Mikanit« von der Qualität herzustellen, die bei Handarbeit erreicht werden kann. Es kommt vor allem darauf an, daß das mehrlagige Fabrikat überall von gleichmäßiger Stärke ist und überall eine gleichmäßige elektrische und mechanische Festigkeit besitzt. Ferner erwartet man von Glimmerverarbeitungsmaschinen die Einsparung an Arbeitszeit und -kosten sowie die Möglichkeit, Glimmer der verschiedensten Größe einschließlich Abfallglimmer zu verarbeiten.

Die vorgenannten Schwierigkeiten und Nachteile, die bei der bisherigen maschinellen Verarbeitung von Glimmer, aber auch in gewissem Umfange bei der Handarbeit bestehen, werden durch die vorliegende Erfindung weitgehend vermieden.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch isolierenden Schichtstoffen aus Glimmerblättchen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß diese auf einer Elektrode einer Hochspannungsgleichstromquelle elektrisch aufgeladen, sodann von dort von einer Gegenelektrode unter der Kraftwirkung des Gleichspannungsfeldes abgezogen und von dieser, gegebenenfalls nach mehrmaliger Hin- und Herbewegung ίο zwischen flächenförmigen Elektroden, auf eine bewegte Unterlage niedergeschlagen werden.

Es war zwar schon bekannt, elektrostatische Vorrichtungen für andere Zwecke zu verwenden, z. B. zum Beflocken von Gegenständen, zum Auftragen von Schleifkörnern auf Trägerkörper oder zum Betrieb von elektrostatischen Scheidern. Ferner war es bekannt, einen elektrischen Leiter mit faserflockigem Material im elektrostatischen Feld zu überziehen und in einer Flüssigkeit suspendiertes so Glimmermehl in Kombination mit keramischen Anteilen in dieser Flüssigkeit elektrophoretisch auf einen Leiter aufzubringen.

Man hatte jedoch noch nicht erkannt, daß es gelingt, die bekannten Isolierbahnen aus Glimmerblättchen im elektrostatischen Verfahren herzustellen.

In der Zeichnung sind Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt worden. Fig. ι ist die Darstellung eines Ausführungsbeispieles. Die Zuführung des Glimmers 15 geschieht auf einer schiefen Ebene 14, die als Rüttelbahn ausgeführt ist und als metallische Elektrode auf Erdpotential gehalten wird. Ihr gegenüber befindet sich die Gegenelektrode, welche auf hoher Spannung liegt und eine Elektrodenoberfläche 16 besitzt, die in diesem Fall als über zwei Rollen laufendes metallisches Band ausgeführt ist. Die Glimmerteilchen 15 gelangen, abwärts gleitend auf der Bahn 14, schließlich in den Bereich der Anziehungskraft seitens der Elektrode 16 und treffen auf dieselbe auf. Nach kurzer Zeit, während der sie auf die andere Polarität umgeladen werden, fallen sie von der Elektrode zwangläufig wieder ab. In dieser Zeitspanne sind sie vermöge des Umlaufes der Elektrodenoberfläche 16 in Pfeilrichtung aus dem Bereich der Anziehungskraft seitens der Elektrode 14 befördert worden und fallen nun taumelnd auf die oberseitig geleimte Unterlage 17, die vorzugsweise mit einer metallischen, geerdeten Platte in Berührung steht. Die Einrichtung besitzt den Vorteil, daß von der Elektrode 16 in der Hauptsache die Glimmerblättchen einzeln abgezogen werden. Damit sie auf die zu beaufschlagende Fläche tangential auftreffen, ist hier von dem an sich bekannten Prinzip des taumelnden Herunterfallens Gebrauch gemacht worden. Bewegt man die zu beaufschlagende Fläche in horizontaler Richtung, so wird sie gleichmäßig mit Glimmer beaufschlagt. Der Teil der Glimmerblättchen, welcher nicht von der Elektrode 16 abgehoben wird, fällt auf die schiefe Ebene 14 a herunter und wird dort erneut auf die Zuführung 14 gebracht.

Fig. 2 stellt eine andere Vorrichtung dar. Die Glimmerblättchen werden zwischen zwei flächenförmigen Hochspannungselektroden hin- und herbewegt, dabei voneinander getrennt und gleichmäßig verteilt. Die so aufgewirbelten Glimmerblättchen werden dann auf eine Unterlage gestreut oder mit Hilfe einer dritten Elektrode auf eine Unterlage elektrostatisch niedergeschlagen. Die metallische Elektrode 18 ist wieder als Rüttelebene ausgebildet. Von ihr heruntergleitende Glimmerteilchen geraten schließlich unter die Wirkung der von der Elektrode 19 ausgehenden Anziehungskraft. Die Teilchen werden von der Gegenelektrode angezogen, fallen in Richtung der Schwerkraft wieder herunter, werden ein zweites Mal von der Elektrode 19 angezogen usw. Dabei bewegen sie sich zwangläufig nach rechts, da sie bei der Aufwärtsbewegung mehr als bei der Fallbewegung dem Verlauf der elektrischen Kraftlinien folgen. Da elektrische Kraftlinien auf metallischen Leitern stets senkrecht auftreffen, muß in der gewählten Anordnung jedes Glimmerteilchen auf dem Wege von der Elektrode 18 nach der Elektrode 19 sich ein Stück nach rechts verschieben. So kommt es schließlich, daß ein von der Elektrode 19 abfallendes Glimmerblättchen nicht mehr auf die Elektrode 18 auf trifft, weil es sich jenseits des rechten Raudes 20 der Elektrode 18 befindet. Andere Glimmerblättchen verlassen nahe des Randes 20 die Elektrode 18 in aufwärts gerichteter Bahn, ohne jedoch die Elektrode 19 noch einmal zu erreichen und fallen deshalb weiter rechts herunter, als die vorher beschriebene Bahn verläuft. Dadurch wird die Unterlage 21 gleichmäßig von heruntertaumelnden Glimmerblättchen bedeckt. Besonders dann, wenn sie während des Vorganges von links nach rechts kontinuierlich bewegt wird. Eine ähnliche Wirkung wird auch erzielt, wenn die Elektroden 18 und 19 einen anderen Winkel miteinander bilden bzw. zueinander parallel verlaufen.

Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für die maschinelle Herstellung von Glimmerschichtstoffen nach der Erfindung. Ein besonderer Vorzug dieser Anordnung liegt darin, daß mit großer Sicherheit anfangs vorhandene Bündel von Glimmerblättchen auseinandergeblättert werden, so daß die einzelnen Blättchen auch wirklich allein auf die zu beauf- no schlagende Fläche auftreffen. Die Apparatur besteht im wesentlichen aus zwei gegeneinander aufgeladenen Elektroden 22 und 23, zwischen denen ein senkrechter schachtartiger Zwischenraum liegt. Am oberen Rand der Elektrode 23 wird durch eine metallische Rüttelebene 26, welche ebenfalls auf Erdpotential liegt, für die weitgehend gleichmäßige Zufuhr von Glimmer gesorgt. Bei Annäherung an den oberen Teil 27 des Elektrodenzwischenraumes geraten die Gl immer teilchen unter den Einfluß elektrostatischer Kräfte. Besitzen sie ihrerseits ein festes Potential, das durch Vermittlung der metallischen Rüttelbahn in diesem Fall das Erdpotential ist, so werden sie alsbald von der Elektrode 22 an- ;ezogen. Ein solches Glimmerteilchen 24 beschreibt daraufhin zwischen den Elektroden eine abwärts

führende, zickzackförmige Bahn 25. Dieses Schicksal erleiden alle Glimmerteilchen zwangläufig·, da sie jedesmal nach der Berührung" der einen Elektrode von der Gegenelektrode angezogen werden und auf dem Weg quer durch den Elektrodenzwischenraum etwas abwärts fallen. Es zeigt sich, daß größere kompakte Bündel von Glimmerteilchen beim Durchgang durch diesen Schacht vollständig in die einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Es ist jedoch erforderlich, daß der Glimmer beim Verlassen der Rüttelebene 26 tatsächlich das Potential der Elektrode 23 besitzt. Andernfalls verhält er sich wie ein ungeladener Körper im homogenen elektrischen Feld und erfährt keine Anziehungskraft von einer der beiden Elektroden, was dazu führt, daß er unter Umständen in einem Zug den Weg durch den Schacht durchfällt. Da es sich als zweckmäßig erweist, die Zuführungsorgane für den Glimmer aus elektrisch isolierendem Material herzustellen, ist es nützlich, an die Stelle, wo der Glimmer die Rüttelbahn verläßt, durch die Anbringung von elektrischen Sprühorganen 37 für die erstmalige Aufladung des Glimmers zu sorgen. Das einzelne Glimmerblättchen tritt unten aus der Öffnung des Schachtes aus und fällt zunächst taumelnd auf die Oberfläche 28, die im allgemeinen mit Bindemittel versehen ist und horizontal bewegt wird. Der Vorteil dieser Anlage liegt besonders darin, daß dem Glimmerteilchen künstlich ein wesentlich größerer Weg aufgezwungen wird, als dem freien Fall durch den Schacht entsprechen würde. Dadurch kann man mit einer viel geringeren Bauhöhe auskommen, als es bei den Verfahren erforderlich war, die das Herunterfallen von Glimnier innerhalb eines bis zu 10 m hohen Turmes benutzten. Hierzu kommt noch das oftmalige Aufprallen der einzelnen Glimmerteilchen bzw. Bündel auf die Elektroden, wodurch mit Sicherheit eine gleichmäßige Verteilung erreicht wird.

Will man die Zahl der Arbeitsgänge, die zur Herstellung mehrerer Schichten erforderlich sind, herabsetzen, so kann man auch noch in anderer Weise vorgehen. Es soll ja vermieden werden, daß in nennenswertem Umfang Glimmer auf Glimmer zu liegen kommt, ohne daß sich dazwischen eine Bindemittelmindestmenge befindet. Dies kann man immer dann erreichen, wenn man den Glimmer verhältnismäßig dünn auf die beleimte Unterlage streut und die entstandene Schicht von neuem beleimt. Dabei wird jedoch der Bindemittelanteil für viele Fälle unzulässig hoch. Wählt man die Beaufschlagung mit Glimmer dichter, so ist es entsprechend wahrscheinlicher und häufiger, daß mehrere Glimmerblättchen ungeleimt aufeinanderliegen.

Abgesehen davon, daß man grundsätzlich die Möglichkeit hat, diese doppelte Belegung nachträglich maschinell oder von Hand rückgängig zu machen, erweist es sich als sehr nützlich, diese Erscheinung von vornherein auszuschließen. Dies geschieht dadurch, daß, wie in der Fig. 3 schematisch dargestellt, mehrere am unteren Ende der Elektrode ZT, angebrachte Sprühspitzen 35 den auf die Unterlage 28 herabfallenden einzelnen Glimmerteilchen eine elektrische Ladung vermitteln. Die derart aufgeladenen Teilchen geraten dann in einen mittels der Elektrode 36 entgegengesetzt aufgeladenen Nebel 29 von durch Lösungsmittel verdünntem Bindemittel und treffen erst danach auf die Unterlage auf. Auch die Unterlage selbst wird dabei in gewissem Umfang fortlaufend mit Bindemittel beaufschlagt. Eine derart hergestellte Mikanitplatte besitzt nach der üblichen Austreibung des Lösungsmittels und anschließender Pressung keinerlei Stellen mehr, wo Glimmer auf Glimmer liegt, ohne eine dazwischen befindliche dünne Schicht des Klebemittels. Ein solches Produkt eignet sich vorzüglich zur Verwendung als Biegemikanit und neigt in keiner Weise dazu, daß sich bei mechanischer oder elektrischer Beanspruchung im Inneren Hohlräume bilden.

Nach der Erfindung kann Glimmer jeder Größe, auch Abfallglimmer, verarbeitet werden. Es hat sich in einigen Italien als zweckmäßig erwiesen, die elektrische Spannung zwischen den einzelnen Teilen der Apparaturen in bestimmten Zeitabständen kurzzeitig zu unterbrechen. Dadurch wird wirksam verhindert, daß sich mehrere Glimmerteilchen zusammenschließen und eine stromführende Brücke zwischen den Elektroden errichten. Diese Glimmerbrücken haben von sich aus keine Tendenz, wieder zu verschwinden. Man kann sie zwar mit einem .Stab aus Isoliermaterial mechanisch zerstreuen, einfacher jedoch ist eine an sich bekannte Schalteinrichtung zur kurzzeitigen Unterbrechung der Hochspannung in bestimmten Zeitabständen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von elektrisch isolierenden Schichtstoffen aus Glimmerblättchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf einer Elektrode einer Hochspannungsgleichstromquelle elektrisch aufgeladen, sodann von dort von einer Gegenelektrode unter der Kraftwirkung des Gleichspannungsfeldes abgezogen und von dieser, gegebenenfalls nach mehrmaliger Hin- und Herbewegung zwischen fiächenförmigen Elektroden, auf eine bewegte Unterlage niedergeschlagen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer vorzugsweise geerdeten Unterlage (14) liegende Glimmerblättchen (15) elektrostatisch von einer bewegten flächenförmigen Hochspannungselektrode (16) nach oben angezogen werden und beim zwangläufigen Wiederherunterfallen seitlich versetzt auf eine oberseitig geleimte Fläche (17) niedergeschlagen werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei vorzugsweise ebene, insbesondere parallel und in einem Winkel zur Unterlage mit Abstand angeordnete Elektrodenplatten (22, 23).

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie

Spritzdüsen (36) zum Aufbringen von Bindemittel auf die Glimmerblättchen und/oder Unterlage aufweist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere, gegebenenfalls als Elektroden ausgebildete Rüttelbleche (14, 14a, iS, 26) aufweist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich kamm- oder schneidenförmige Sprühelektroden (35, 37) zur elektrischen Aufladung des Glimmers und/oder der Unterlage aufweist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Schalteinrichtung zur kurzzeitigen Unterbrechung der Hochspannung in bestimmten Zeitabständen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 752664, 726170, 354;

schweizerische Patentschriften Nr. 264391,
269878, 265750;

USA.-Patentschriften Nr. 2 047 525, 1 788 600; britische Patentschrift Nr. 655763;

»Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Herausgeber Controll Commission for Germany, (ChemieIII), S. 582 (Patentanmeldung
S 125776 IVc);

Zeitschrift »Glückauf«, 1941, H. 5, S. 70.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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