DE2123483A1 - Process for the production of a fiber mat - Google Patents

Description

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HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

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11.Mai 1971A 38 717 in
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Owens-Corning Fiberglas Corporation 608 Madison Avenue Toledo, Ohio 43601, U.S.A.Owens-Corning Fiberglas Corporation 608 Madison Avenue Toledo, Ohio 43601, U.S.A.

Verfahren zur Herstellung einer PasermatteProcess for the production of a fiber mat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Pasermatte, insbesondere aus Glasfaden und ist hauptsächlich darauf gerichtet, einen gleichmäßigen fibrösen Körper herzustellen bzw. solche fibrösen Körper herzustellen, bei denen Fäden gleichmäßig verteilt und ausgeglichen über den gesamten Körper dispergiert sind.The invention relates to a method for producing a Fiber mat, in particular made of glass thread, and is mainly aimed at producing a uniform fibrous body or to produce such fibrous bodies in which threads are evenly distributed and balanced over the entire Bodies are dispersed.

Aufgrund der allgemein stärker anwachsenden Verwendung fibröser Glasfasermatten bzw. mattenförmiger Produkte hat sich die Notwendigkeit ergeben, für spezifische Anwendungsgebiete genauerDue to the generally increasing use of fibrous glass fiber mats or mat-shaped products, the need has arisen result, more precisely for specific areas of application

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bestimmbarer Eigenschaften und Besonderheiten vorzusehen. Aus Fasern bestehende Matten, nämlich Glasfasermatten werden schon für viele Zwecke, beispielsweise für akustische und elektrische und auch aus Gründen einer thermischen Isolation verwendet, und zwar sowohl zu Verstärkungs- als auch zu Filterungszwecken, wobei jeder Anwendungsfall bestimmte Eigenschaften hinsichtlich Stärke, Porösität und integralem Aufbau der Matte benötigt.definable properties and special features. Mats consisting of fibers, namely glass fiber mats, are already used for many purposes, e.g. for acoustic and electrical and also for reasons of thermal insulation, both for amplification and for filtering purposes, each application having certain properties with regard to Strength, porosity and integral structure of the mat are required.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Glasfasern besteht darin, daß diese auf mechanische Weise aus einer Vielzahl von Glasströmen, die aus einer Düsenanordnung austreten, ausgezogen bzw. verdünnt werden. Das Ausziehen der Glasströme kann durch Ziehrollen bzw. Zugräder erfolgen., die die Ströme in feineA known method for the production of glass fibers is that these in a mechanical manner from a plurality of Glass streams that emerge from a nozzle arrangement are drawn out or thinned. Pulling out the streams of glass can go through Pull rollers or pull wheels take place. That the streams in fine

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Fasern bzw. Fäden ausziehen, während diese sich aufgrund des Umstandes, daß sie nunmehr der Atmosphäre ausgesetzt sind, verfestigen* Die verfestigten Fäden werden über einen Applikator zur Aufbringung einer Schmälze bzw. Schlichte gezogen und werden dann zu.Strängen zusammengefaßt, wobei schließlich die Zugräder die Stränge für den gewünschten Zweck zur Verfügung stellen. Fibers or threads pull out, while these are due to the fact that they are now exposed to the atmosphere, solidify * The solidified threads are pulled over an applicator to apply a sizing or sizing agent are then combined to. strands, whereby finally the pulling wheels provide the strands for the desired purpose.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Glasfasern besteht darin, daß, wie schon beschrieben, das Glas aus Düsen austritt, wobei jedoch ein Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit auf diese Düsen gerichtet wird, so daß der anfängliche Glasstrom in feine Fasern ausgezogen wird, die in verschiedene Längsabschnitte zerrissen werden und sich als eine breiartige Masse ansammeln. Streifen, Tafeln bzw. mattenförmige Erzeugnisse sind bisher aus beiden Glasfaserarten hergestellt worden, dabei ergab sich jedoch eine größere Schwierigkeit bei der Herstellung der sogenannten "Strangmatten¹¹, d.h. bei Matten, die unter Verwendung vonAnother method of making glass fibers is that, as already described, the glass emerges from nozzles, but a stream of gas is directed at these nozzles at high speed so that the initial glass stream is drawn into fine fibers which are in various longitudinal sections be torn and collect as a mushy mass. Strips, panels or mat-shaped products have so far been made from both types of glass fiber, but this resulted in greater difficulty in the production of the so-called "strand ^{mats 11} , ie with mats using

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ausgezogenen Strängen hergestellt worden sind, und zwar-aufgrund der begrenzten Fähigkeit dieser Stränge, eine integrale Masse auszubilden. Genauer gesagt, hat der Strang nur eine geringe Neigung, sich mit sich selbst zu durchmischen bzw. zu durchsetzen, um auf diese Weise die Bildung einer integralen, uniformen Masse, wie sie in einem Mattenerzeugnis erwünscht ist, zu fördern. Bisher hat es sich als notwendig erwiesen, zusätzliche Mittel, beispielsweise Extramengen von Bindemittel oder zusätzliche Glasfasern kürzerer Länge hinzuzufügen, um einen integralen Aufbau einer mattenförmigen Anordnung zu erreichen. Diese Zusätze erfordern jedoch wiederum zusätzliche Verfahrensschritte mit entsprechend weiteren, vielfältigen :Ausrüstungsanordnungen und darüberhinaus erhöhte Kosten.drawn strands have been produced, and indeed-due to the limited ability of these strands to form an integral mass. More precisely, the strand has only a small one Inclination to mix with oneself or to assert oneself in order in this way to form an integral, uniform To promote mass as it is desired in a mat product. So far it has been found to be additional Means, for example, extra amounts of binder or additional glass fibers of shorter length to add to an integral To achieve building a mat-shaped arrangement. However, these additives in turn require additional process steps with correspondingly further, diverse: equipment arrangements and, moreover, increased costs.

Es ist ebenfalls schon versucht worden, dadurch eine mehr integrale Matte herzustellen, daß man Glasfaserstränge auf eine ablenkende Oberfläche hat aufprallen bzw. aufschlagen lassen, um faserige bzw. zerfaserte und flaumige Eigenschaften zu erhalten. Dabei wird ein integraler Glasstrang mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt und gegen eine feste Oberfläche gerichtet, so daß er auf diese Oberfläche mit einer entsprechenden Wucht aufschlägt. Dabei ergibt sich als Erzeugnis ein Strang mit flaumigem bzw. faserigen Eigenschaften, der dazu neigt, eine Kräuselung bzw. eine Schlingenform in allgemein spiraliger Art bzw. in einer Verdrehung anzunehmen. Je größer die Aufprallgeschwindigkeit, um so größer die erzeugte Faserigkeit. Diese Faserigkeit rührt daher, daß Fäden innerhalb des Stranges bzw. aus dem Strang auf mindestens einem Bereich ihrer Länge dispergiert bzw. von dem Hauptkern getrennt werden, während das Reststück seine integrale Form beibehält. Zwar ergibt sich aufgrund eines solchen Verfahrens ein besserer Grad an feiner Porosität der Matte, wie er bei der akustischen, elektrischenAttempts have also been made to make it more integral To make a mat by hitting or hitting glass fiber strands on a deflecting surface, to obtain fibrous or frayed and fluffy properties. This is an integral glass strand with a relatively high Moved speed and directed against a solid surface, so that he is on this surface with a corresponding Force hits. The product is a strand with fluffy or fibrous properties, which tends to have a Crimping or a loop shape in a generally spiral type or to be assumed in a twist. The greater the impact speed, the greater the fibrous structure produced. These Fibrousness arises from the fact that threads are dispersed within the strand or from the strand over at least one region of their length or separated from the main core while the remainder maintains its integral shape. Although it arises due to such a process a better degree of finer Porosity of the mat, as it is in acoustic, electrical

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und thermischen Isolation erwünscht ist, dabei ist jedoch die Abschleifwirkung bzw. die mechanische Behandlung des Glasstranges, wenn der Strang mit hoher Geschwindigkeit von einer Oberfläche abgelenkt wird, unerwünscht, da diese Maßnahmen die Neigung haben, die mechanische Stärke des Stranges bzw. der Fäden zu verringern. Außerdem macht es ein solches Verfahren schwierig, eine gleichmäßige Ablagerung von Strängen und Fäden mit großer Genauigkeit über einen vorbestimmten Bereich zu erhalten. Gerade die gleichmäßige Ablagerung von Strängen auf eine Sammeloberfläche | ist jedoch ein Problem bzw. die Grundbedingung für einen integralen, gleichmäßigen Aufbau einer Matte und beeinflußt diesen entsprechend.and thermal insulation is desirable, but the abrasive effect or the mechanical treatment of the glass strand is if the strand is deflected from a surface at high speed, undesirable as this measures the inclination have to reduce the mechanical strength of the strand or the threads. In addition, such a procedure makes it difficult obtain a uniform deposition of strands and threads with great accuracy over a predetermined area. Just the even deposition of strands on a collecting surface | however, is a problem or the basic requirement for an integral, uniform structure of a mat and affects this corresponding.

Zusätzlich zu der Schwierigkeit eines integralen gleichmäßigen Aufbaues haben sich aufgrund von Versuchen auch noch weitere Schwierigkeiten mit Strängen ergeben, dergestalt, daß sie nicht die FähigleLt haben, den Grad einer feinen Porosität zu ergeben, der für Verwendungszwecke als akustische Isolation erwünscht ist. Tatsächlich ermangelt es kontinuierlichen Strängen an einer Vielzahl von kleinen Zwischenräumen bzw. Hohlräumen, die bei solchen isolierenden Materialien erwünscht sind. Darüberhinaus sind bei feinen Matt.en bzw. dünnen Matten, nämlich da, wo die Matte als Verstärkungsmaterial für bestimmte Erzeugnisse wie Dachmaterialien verwendet wird, die aus mit Asphalt und ähnlichen Erzeugnissen imprägnierten Matten hergestellt werden, die kleinen Zwischenräume notwendig, um das geschmolzene bzw. aus Kunststoff bestehende Füllmittel bzw. Imprägnierungsmittel festzuhalten und es daran zu hindern, durch die Matte durchzulaufen, wenn zur Herstellung des Endproduktes diese mit dem Füllmittel in Verbindung gebracht wird. Schließlich hat sich bei Matten, die ausschließlich aus Strängen hergestellt worden sind, noch der Nachteil ergeben, daß diese aufgrund ihrer ungewöhnlichIn addition to the difficulty of an integral uniform structure, tests have also shown further Cause difficulties with strands such that they are incapable of giving the level of fine porosity, which is desired for purposes of use as acoustic insulation. Indeed, continuous strands lack a multitude of small interstices or voids such insulating materials are desirable. In addition, fine matting or thin matting, namely where the Mat is used as a reinforcement material for certain products such as roofing materials that are made with asphalt and the like Products are made of impregnated mats, the small gaps necessary to allow the molten or hold in place fillers or impregnation agents made of plastic and prevent them from running through the mat, if this is brought into connection with the filler in order to manufacture the end product. Finally got at Mats, which have been made exclusively from strands, still have the disadvantage that they are unusual because of their

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großen Hohl- bzw. Zwischenräume in etwa rauh sind bzw. ein rauhes Aussehen aufweisen und nicht die saubere. Verarbeitung und Erscheinungsform aufweist, die erwünscht ist, wenn Glasmatten als Verstärkungsmaterial in schichtförmigen Kunststoffstrukturen verwendet werden, insbesondere, wenn die Schichten halbtransparente Teilbereiche aufweisen.large cavities or spaces are roughly rough or have a rough appearance and not the clean one. Processing and appearance which is desirable when glass mats as reinforcement material in layered plastic structures be used, especially if the layers are semi-transparent Have sub-areas.

Dabei hat es sich jedoch wiederum als besonders wünschenswert herausgestellt, kontinuierliche, also ausgezogene Glasstränge in mattenförmige Erzeugnisse einzubauen bzw. zu verwenden und zwar aufgrund der Tatsache, daß die mechanisch ausgezogenen Pasern bzw. Fäden, aus denen solche Stränge zusammengesetzt sind, eine wesentlich größere Stärke, die den fibrösen Matten aufgrund der Verwendung solcher Stränge mitgeteilt wird, führt dazu, daß diese bei sehr vielen Anwendungsbeispielen verstärkt verwendet werden können, wo sonst die Verwendung von Glasfaser-Nnattennnicht möglich wäre. Dabei können sowohl die Berstfestigkeit als auch die Zerreißfestigkeiten solcher Matten außerordentlich groß gemacht werden, und zwar aufgrund der hohen Festigkeiten der Fasern bzw. Fäden, die in diesen Strängen enthalten sind.In this case, however, it has again been found to be particularly desirable, continuous, that is to say drawn-out glass strands to be built into or used in mat-shaped products due to the fact that the mechanically drawn out Pipes or threads, from which such strands are composed, have a much greater strength than the fibrous mats is communicated due to the use of such strands, leads to the fact that this is reinforced in a very large number of application examples can be used where otherwise the use of fiberglass nattennnnnnnnnn it is possible. Both the bursting strength and the tear strengths of such mats can be used can be made extremely large, due to the high strengths of the fibers or threads that are in these strands are included.

Solche überlegenen Eigenschaften resultieren aus der Verwendung von Matten bzw. aus Fasern aufgebauter Körper, die aus kontinuierlichen Strängen hergestellt sind; tatsächlich stellen Matten und fibröse Körper, die aus individuellen kontinuierlichen Fasern bzw. Fäden hergestellt sind, die erwünschte Stärke bzw. Festigkeit, Integrität, feine Porosität und kleinen Zwischenräume zur Verfügung. Dabei haben sich jedoch bis jetzt insofern Schwierigkeiten ergeben, als eine gleichmäßige Verteilung und Dispersion solcher einzelner Fäden kaum erreichbar war, da diese gewichtnmäßlg außerordentlich leicht waren.Such superior properties result from the use of mats or bodies made up of fibers that consist of continuous Strands are made; actually represent mats and fibrous bodies that consist of individual continuous Fibers or threads are made, the desired strength or strength, integrity, fine porosity and small spaces to disposal. However, so far difficulties have arisen in that a uniform distribution and Dispersion of such individual threads was hardly achievable because they were extremely light in weight.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fasermatta bzw. einen aus Glasfasern aufgebauten Körper zu schaffen, bei dem die Glasfasern zwar aus individuell ausgezogenen kontinuierlichen Faserelementen bestehen, wobei aber trotzdem eine vollkommen gleichmäßige integrale Zusammensetzung der 'Matte gegeben ist.The invention is therefore based on the object of a fiber mat or to create a body made up of glass fibers in which the glass fibers are made from individually drawn continuous There are fiber elements, but still given a completely uniform integral composition of the 'mat is.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Fasermatte· , insbesondere aus Glasfaden und_ besteht darin, daß kontinuierliche Stränge aus einer Gruppe kontinuierlicher Glasfaden gebildet werden, daß den Strängen eine kinetische Energie mitgeteilt wird, um sie mit linearer Geschwindigkeit von einem Abschleuderungspunkt auf einen 'vorgewählten Bereich einer Sammeloberfläche zu schleudern, daß die Anzahl und das Gewicht der Fäden in einem solchen Strang begrenzt werden, um eine GesamtStrangmasse zu erzielen, lediglich ausreichend zur genauen Projektion der Masse vom Abschleuderungspunkt auf den Bereich der Sammelfläche als Folge der der Strangmasse erteilten kinetischen Energie und daß die Fäden des Stranges an der Ablagerungsstelle auf der Sammelfläche dispergiert bzw. verteilt werden, derart, daß eine geregelte Verteilung einzelner Fäden zur Erzielung einer feinen und gleichmäßigen Porosität der Matte erhalten wird.To solve this problem, the invention is based on a method for the production of a fiber mat ·, in particular from glass thread and_ consists in that continuous strands of one Group of continuous glass filaments are formed that the Kinetic energy is imparted to strands to them at linear velocity from a launch point to hurl a 'preselected area of a collecting surface that the number and weight of threads in such a strand are limited to achieve a total strand mass, only sufficient to accurately project the mass from the point of throwing off on the area of the collecting surface as a result of the kinetic energy imparted to the strand mass and that the threads of the Strand are dispersed or distributed at the deposition point on the collecting surface, in such a way that a regulated distribution individual threads to achieve a fine and uniform porosity of the mat is obtained.

Bei der erfindungsgemäßen Matte wird also ein aus kontinuierlichen, gleichmäßig zueinander angeordneten und verteilten Strängen gebildeter, fibröser Körper geschaffen, wobei die Stränge aus einzelnen Fäden bestehen, die ihrerseits in der Position, in welcher der Strang abgelegt worden ist, dispergiert bzw. verteilt sind. Dabei ist der Körper aus Strängen gebildet, die aus nur so vielen Fäden bestehen, wie nötig sind, um jedem StrangIn the mat according to the invention, a continuous, Evenly arranged and distributed strands of formed, fibrous bodies created, the strands from individual threads exist, which in turn are dispersed or distributed in the position in which the strand has been deposited are. The body is made up of strands that consist of only as many threads as are necessary to make each strand

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eine ausreichende Masse zu verleihen, damit er auf einen vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereich einer sammelnden Oberfläche einer Formstation geschleudert werden kann. Erst danach werden die einzelnen Fäden des sich an einer bestimmten Stelle auf der Sammelfläche befindlichen Stranges dispergiert, d.h. der Strang löst sich in seine Einzelelemente auf.to give a sufficient mass so that it is on a predetermined or selected area of a collecting surface of a forming station can be spun. Only after that will be the individual threads of the strand located at a certain point on the collecting surface are dispersed, i.e. the strand dissolves into its individual elements.

Auf diese Weise stellt die vorliegende Erfindung ein neues und außerordentlich wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von aus Glasfasern bestehender Matten dar, wobei diese Matten einen hohen Grad von Integrität und Festigkeit aufweisen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß ein regelbares Maß an Porosität erzielt werden kann, sowie eine große Anzahl von Zwischen- bzw. Hohlräumen, wobei durch Aufeinanderhäufung einzelner Fäden bzw. Stränge bei dem Endprodukt ein sauberes und glattes Aussehen erzielbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist wesentlich wirksamer als die bisher angewendeten Verfahren zur Herstellung von Matten bzw. fibröser Körper, die aus einzelnen Fäden aufgebaut sind, wobei als weiterer wesentlicher Vorteil der Umstand zu werten ist, daß es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, die einzelnen Fäden bzw. Fasern vollkommen gleichmäßig und gleichförmig über den gesamten Körper zu verteilen.In this way, the present invention represents a novel and extremely economical process for the production of existing glass fiber mats, these mats a have a high degree of integrity and strength. Another advantage of the method according to the invention is that a controllable Degree of porosity can be achieved, as well as a large number of interstices or cavities, being by piling individual threads or strands in the end product a clean and smooth appearance can be achieved. The inventive method is much more effective than the previously used processes for the production of mats or fibrous bodies, which are made up of individual threads, being further essential The advantage of the fact is that it is possible according to the method according to the invention, the individual threads or to distribute fibers completely evenly and uniformly over the entire body.

Dabei hat sich herausgestellt, daß Stränge, die aus einer Anzahl von Einzelfäden in einem Bündel gebündelt sind, dadurch wieder geöffnet bzw. die Fäden dispergiert und der Strang zerfasert werden kann, daß man auf den Strang einen Strom eines· Fluidums auftreffen läßt. Dieser kann aus einem Gasstrom bestehen, es ist jedoch wesentlich vorteilhafter, wie auch der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrnngsbeispiels entnehmbar, ein flüssiges Fluidum vorzusehen, um, wie- gewünscht,It has been found that strands that are bundled from a number of individual threads in a bundle, thereby reopened or the threads dispersed and the strand frayed can be achieved by causing a stream of a fluid to impinge on the strand. This can consist of a gas flow, however, it is much more advantageous, as is the description below of a preferred exemplary embodiment removable to provide a liquid fluid to, as desired,

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die Dispersion bzw. Verteilung der Fäden zu erzielen. Im nachfolgenden wird ein Verfahren und die Anordnungen zur Dispersion bzw. Verteilung der Stränge unter Verwendung von Flüssigkeitsströmen beschrieben. Um eine ausreichend große Verteilung zu erreichen, läßt man einen Flüssigkeitsstrom auf die Stränge auftreffen, wobei die um die Stränge zurückgehaltene Flüssigkeit in einem sogenannten "überflutetem Zustand" befindlich ist, so daß eine "Tränkung" bzw. Schwächung der Bindekräfte für einen vorgesehenen Zeitraum bewirkt wird; nach diesem Zeitraum läßt man dann ein zweites Mal einen Flüssigkeitsstrom auf die Stränge auftreffen, während diese noch in ihrem überflutetem Zustand gehalten sind. Auf diese Weise ist es möglich, eine noch stärkere Verteilung bzw. Dispersion der Fäden des Stranges zu erhalten. Dabei werden die Festigkeitseigenschaften des auf diese Weise dispergierten bzw. geöffneten und zerfaserten Stranges nicht beeinflußt, verglichen beispielsweise mit dem mechanischen Auftreffen eines Stranges auf eine harte, ablenkende Oberfläche. Die erzielbare Verteilung bzw. Dispersion aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besser als bei jeder bekannten Methode. Aufgrund des dispergierten bzw. verteilten Zustandes der ein-¹zelnen Fäden wird ein integraler, d.h. gleichmäßiger Gesamtzustand der Masse der Matte gewonnen. Die Verteilung bzw. Auffase-to achieve the dispersion or distribution of the threads. In the following, a method and the arrangements for dispersing or distributing the strands using liquid streams are described. In order to achieve a sufficiently large distribution, a stream of liquid is allowed to impinge on the strands, the liquid retained around the strands being in a so-called "flooded state", so that an "impregnation" or weakening of the binding forces causes for a specified period of time will; after this period of time, a stream of liquid is allowed to impinge on the strands a second time while they are still kept in their flooded state. In this way it is possible to obtain an even greater distribution or dispersion of the threads of the strand. The strength properties of the strand dispersed or opened and frayed in this way are not influenced, compared, for example, with the mechanical impact of a strand on a hard, deflecting surface. The distribution or dispersion that can be achieved on the basis of the process according to the invention is better than with any known method. Because of the dispersed or distributed state of the single ^one individual threads an integral, ie uniform overall condition of the mass of the mat is obtained. The distribution or opinion

" rung einzelner Fäden bewirkt ein Vermengen und Verklammern bzw. Anheften der sich überlappenden und überkreuzenden Strangteile oder bewirkt eine sonstige Kontaktierung untereinander in der Art, daß eine Zusammenfassung von Fäden in eine zusammenhängende Masse erzielt wird. Darüberhinaus bewirkt das Durchsetzen und Zusammenhaften die Bildung einer Vielzhal sehr kleiner Einschlüsse bzw. Hohlräume, die bei manchen Erzeugnissen erwünscht sind und führt darüberhinaus zu einem feinen, sauberen äußerem Aussehen, was oft erwünscht ist, wenn das Erzeugnis als Verstärkung bei Kunststoffbeschichtungen oder in anderen Strukturen verwendet wird."tion of individual threads causes a blending and stapling or Attaching the overlapping and crossing strand parts or causes some other contact with one another in the Way that a combination of threads into a coherent mass is achieved. In addition, the enforcement causes and Sticking together the formation of a multitude of very small inclusions or cavities, which is desirable in some products and also results in a fine, clean external appearance, which is often desirable when the product is used as reinforcement used in plastic coatings or in other structures.

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Ein wesentliches Merkmal des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens zur Dispersion von Fäden ist darin zu sehen, daß weder die Verteilung noch die Gleichförmigkeit dieser Verteilung der ursprünglichen Orientierung der .noch nicht geöffneten Stränge in ihrer besonderen Position auf der Matte beeinflußt und gestört wird. Somit ist es möglich, daß der Strang ganz genau aufgrund des entwickelten Verfahrens verteilt und niedergelegt werden kann und dann die Dispersion bzw. das Öffnen der Stränge ohne Störung der Gleichförmigkeit der Verteilung bewirkt wird. Auf diese Weise gelangt man zu einer außerordentlich sauberen Oberflächenverarbeitung, zu kleinsten Zwischenräumen und zu hervorragenden Integritätseigenschaften, verglichen mit bis heute bekannten mattenähnlichen Eerzeugnissen. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung sehr dünner bzw. feiner Matten, bei denen es schwierig ist, die Gleichmäßigkeit einer gegebenen Einheitsfläche und die Gleichmäßigkeit des Gewichts dieser Einheitsfläche einzustellen bzw. zu regulieren.An essential feature of the present inventive method for the dispersion of filaments is to be seen in the fact that neither the distribution nor the uniformity of this distribution the original orientation of the strands that have not yet been opened is influenced and disturbed in their particular position on the mat. Thus it is possible that the strand due to of the developed process can be distributed and laid down and then the dispersion or the opening of the strands is effected without disturbing the uniformity of the distribution. In this way you get an extraordinarily clean one Surface processing, the smallest gaps and excellent integrity properties compared to today known mat-like e-products. This is particularly important when producing very thin or fine mats who find it difficult to determine the uniformity of a given unit area and the uniformity of its weight Set or regulate the unit area.

Darüberhinaus konnte festgestellt werden, daß durch Begrenzen der Anzahl der Fäden in einem Strang auf die kleinstmögliche Anzahl die einzelnen Fäden in dem Strang im wesentlichen vollständig voneinander gelöst bzw. das pergiert werden konnten, so daß ein aus individuellen Einzelfäden zusammengesetzter fibröser Körper hergestellt werden konnte; dabei bestimmt sich die kleinstmögliche Anzahl von Fäden in einem Str-ang aufgrund des Umstandes, daß nur soviel Masse vorhanden sein muß, um es dem Strang zu ermöglichen, genau auf einen vorbestimmten Bereich einer Sammeloberfläche geschleudert zu werden, die innerhalb eines festeirgestellten Abstandes von dem Abschleuderungspunkt angebracht ist. ^Da sich die einzelnen Fäden erst nach Niederlegung des Stranges auf der Sammeloberfläche voneinander -lösen, kann diese Dispersion durchgeführt werden., ohne daß die statistische Orie'ntie-In addition, it was found that by limiting the number of threads in a strand to the smallest possible number, the individual threads in the strand could essentially be completely detached from one another or pergated, so that a fibrous body composed of individual individual threads could be produced; the smallest possible number of threads in a strand is determined by the fact that only so much mass needs to be present to enable the strand to be thrown exactly onto a predetermined area of a collecting surface that is within a fixed distance from the Launch point is attached. ^Since the individual threads do not detach from one another until the strand has been deposited on the collecting surface, this dispersion can be carried out without the statistical orientation

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rung, die aufgrund der Verteilung der Stränge mit Bezug auf den aufzubauenden Körper und mit Bezug auf die gleichförmige Verteilung anderer Stränge innerhalb des Körpeis getroffen wurde, gestört wird.tion due to the distribution of the strands with respect to the body to be built and with respect to the uniform distribution other strands within the body were hit, is disturbed.

Die gleichmäßige Masse der Stränge, die aus einer begrenzten Anzahl einzelner Fäden zusammengesetzt sind, kann durch Aufbringen eines vorbestimmten Anteils an Schmälze auf die Fäden oder Stränge variiert oder eingestellt werden.The uniform mass of strands that come from a finite Number of individual threads can be assembled by applying a predetermined proportion of slack on the threads or strands can be varied or adjusted.

ψ Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Bildung eines fibrösen Körpers mit gleichförmig und gleichmäßig verteilten und dispergierten Fäden, wobei aus einer Gruppe einer begrenzten Anzahl von Fäden ein Strang gebildet wird, so daß nur so viel Masse vorhanden ist, wie notwendig, um diesen Strang auf einen vorbestimmten Bereich einer Sammeloberfläche zu schleudern; die Sammeloberfläche ist dabei in einem bestimmten Abstand zum Abschleuderungspunkt angeordnet. Anschließend werden die einzelnen Fäden des Stranges noch auf der Sammeloberfläche dispergiert. ψ The invention provides a method of forming a fibrous body thus relates to distributed with uniformly and evenly dispersed threads, where one strand is formed from a group of a limited number of threads so that only as much mass is present as necessary to this strand hurling onto a predetermined area of a collecting surface; the collecting surface is arranged at a certain distance from the throw-off point. The individual threads of the strand are then dispersed on the collecting surface.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin noch eine Anordnung zur kontinuierlichen Herstellung einer Fasermatte,'wobei zunächst Glasströme aus einem aufgeschmolzenen Vorrat ausfließen, diese Ströme zu einer Gruppe von Fäden ausgezogen und diese Gruppe schließlich in kleinere, individuelle Faäengruppen aufgeteilt wird. Jede einzelne Fadengruppe wird dann zu einem Strang zusammengefaßt, der dann in der schon beschriebenen Weise abgeschleudert wird.The invention also relates to an arrangement for the continuous production of a fiber mat, where initially Streams of glass flow out of a melted supply, these streams are drawn into a group of threads and this group is finally divided into smaller, individual fiber groups. Each individual thread group is then combined into a strand, which is then thrown off in the manner already described.

Dabei sind die Merkmale der vorliegenden Erfindung zwar beschrieben in ihrer Anwendung auf Glasfäden und Stränge, die ErfindungThe features of the present invention are described in its application to glass threads and strands, the invention

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beschränkt sich jedoch nicht darauf, und zwar aufgrund des Umstandes, daß erfindungsgemäße Merkmalsgruppen vorhanden sind,
die leicht in Verbindung mit Strängen, Garnen und anderen Formen verschiedener Materialien angewendet werden können. Beispielsweise kann das beschriebene Verfahren zur Verteilung von Fäden und zur Dispersion von "Strängen, Garnen oder Vorgarne·· und bei solchen Materialien, wie Zelluloseazetat, Kunstseide, Baumwolle, Wolle und Nylon verwendet werden.is not limited to this, however, due to the fact that groups of features according to the invention are present,
which can be easily applied in conjunction with strands, yarns and other forms of various materials. For example, the described method can be used for distributing threads and for dispersing "strands, yarns or rovings" and with such materials as cellulose acetate, rayon, cotton, wool and nylon.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise von Anordnungen zur Durchführung
dieses Verfahrens anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert; dabei zeigt:Further refinements of the invention are the subject of the subclaims. The method according to the invention and the structure and mode of operation of arrangements for implementation are described below
this method is explained in more detail with reference to the figures; shows:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Teilanordnung · zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens;1 shows a side view of a partial arrangement for carrying out the invention
Procedure;

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 in vergrößerter
Darstellung in einer Ansicht von oben;Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 in an enlarged
Representation in a view from above;

Fig. 3 ebenfalls in Seitenansicht und im Schnitt3 also in side view and in section

weitere Anordnungen zur Verteilung und Dispersion von Fäden aus Strängen;further arrangements for distributing and dispersing threads from strands;

Fig. l\ in Seitenansicht eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Anordnung zur Aufbringung von Flüssigkeit, undFig. L \ in side view an enlarged sectional view of an arrangement for applying liquid, and

Fig. 5 die Anordnung der Fig. 4 in einer Ansicht
von vorn .5 shows the arrangement of FIG. 4 in a view
from the beginning .

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11.Mai 1971May 11, 1971

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte: Vorrichtung umfaßt zunächst zwei Spinndüsenanordnungen 21 und 22 für geschmolzenes Glas, die von üblichen, in den Figuren nicht dargestellten Glasschmälzetanks herabhängen. Von den aus den öffnungen der Spinndüse austretenden einzigen Strömen geschmolzenen Glases werden kontinuierliche Fäden 23 abgezogen bzw. durch Verdünnung und Abziehung gebildet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Spinndüse mit 4o8 öffnungen verwendet, wobei die ausgezogenen Fäden einen durchschnittliehen Durchmesser von 0,0125 ran (50 hundred thousandths of an inch) haben.The device shown in Figures 1 and 2 comprises initially two spinneret assemblies 21 and 22 for molten glass, which depend from conventional glass melting tanks not shown in the figures. From the openings of the spinneret emerging single streams of molten glass are continuous threads 23 drawn off or by dilution and Deduction formed. In the present exemplary embodiment, a spinneret with 408 openings is used, the extended Threads had an average diameter of 0.0125 (50 hundred thousandths of an inch).

Während die ausgezogenen Fäden über sich bewegende Riemen bzw. über die Zuführanordnungen bekannter Schmälzeapplikatoren 25 bewegt werden, kann eine Schmälze, Schlichte bzw. ein Gleitmittel auf diese aufgebracht werden. Die Schlichte kann lediglich aus Wasser bestehen, um die Reibung zwischen den einzelnen Fäden zu verringern, wenn diese anschließend in Bündel- bzw. Strang- . form zusammengefaßt werden. Es kann aber auch eine zusammengesetzte Schlichte erwünscht sein, um eine Zwischenfadenbeweglichkeit der zu Strängen zusammengefaßten Fäden zu erreichen, und um die nachfolgenden Dispersionsstufen der Fäden zu unterstützen. Das Gewicht der Schlichte sollte in die Berechnungen hinsichtlich der Masse, die notwendig ist, um einen Strang um eine vorbestimmte Weglänge wegschleudern zu können, einbezogen werden.While the pulled threads move over moving belts or can be moved via the feed arrangements of known lubricating applicators 25, a lubricant, sizing agent or a lubricant be applied to this. The size can only consist of water to reduce the friction between the individual threads to reduce if this is then in bundle or strand. form can be summarized. But it can also be a compound Sizing be desirable in order to achieve an inter-thread mobility of the threads combined into strands, and around the to support subsequent dispersion stages of the threads. The weight of the size should be included in the calculations regarding the mass that is necessary to make a strand by a predetermined To be able to throw away the length of the path, be included.

Die aus jeder Spinndüse austretenden Fadengruppen werden, nachdem sie, falls gewünscht, mit einer Schlichte versehen worden sind, getrennt, so daß kleinere individuelle Gruppen von Fäden, die zu Strängen zusammengefaßt sind, gebildet werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Aufteilung in 51 einzelne Stränge erfolgt, während diese über 51 Nuten bzw. Ausneh-The thread groups emerging from each spinneret are, if desired, provided with a size are separated so that smaller individual groups of threads gathered into strands are formed. In which The present exemplary embodiment is divided into 51 individual strands, while these are divided into 51 grooves or recesses

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A 38 717 m . 01OO/OoA 38 717 m. 01OO / Oo

a - 123 . £l234o3a - 123. £ l234o3

11.Mai 1971 - 13 -May 11, 1971 - 13 -

mungen in dem jeweiligen Sammelschuh 57 zu einem zweiten Sammelbzw. Ausrichtschuh 32 laufen. Aus Gründen der Klarheit sind, beispielsweise in Fig. 2, nur einige der Stränge dargestellt.statements in the respective collecting shoe 57 to a second collecting or. Alignment shoe 32 run. For the sake of clarity, for example in Fig. 2, only some of the strands are shown.

Ausgehend von den Schuhen 31 laufen die beiden Glasstränge 29 und 30, bestehend aus zueinander im Abstand gehaltene Bündel, über, zwei leerlaufende Hader 33 und werden dann jeweils über Zugräder 35 und 36 geführt. Diese Zugräder sind in ihrem Aufbau ähnlich, jedoch zueinander in umgekehrter Anordnung und an entgegengesetzten Seiten zur Mittellinie des aufnehmenden Förderbandes 61 montiert. Die Räder und die über ihnen angeordneten Formstationen sind stellvertretend dargestellt für eine ganze Anzahl von Formstationen, die notwendig sind, um die Dicke der Matte aufzubauen bzw. um die für die herzustellende Matte erwünschten Eigenschaften zu garantieren.Starting from the shoes 31, the two glass strands 29 and 30 run, consisting of bundles held at a distance from one another, over, two idle haders 33 and are then each over pulling wheels 35 and 36 out. These pulling wheels are similar in structure, but in reverse order and on opposite sides Sides mounted to the centerline of the receiving conveyor belt 61. The wheels and the forming stations above them are shown representative of a number of forming stations that are necessary to build up the thickness of the mat or to guarantee the properties desired for the mat to be produced.

Dabei werden die Zugräder 35 und 36 jeweils von Motoren 37 und 38 angetrieben (siehe Fig. 2). Die Freigabe der von dem Zugrad 35 herbeigeführten Stränge bzw. Bündel von diesem Zugrad erfolgt durch suczessives Eingreifen bzw. Vorsprungen von Fingern bzw. Schneidanordnungen eines Sprossenrades durch Schlitze in die Umfangsflache des Zugrades 35. Auf ähnliche Weise bewirken Finger eines anderen Sprossenrades in Verbindung mit dem Zugrad 36 die Freigabe dieser Stränge. Das bedeutet, daß die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Umdrehung der Zugräder 35 und 36 jedem Bündel bzw. Strangabschnitt, wenn es von dem Rad abgeschleudert wird, eine kinetische Energie mitteilt. Da bei dem vorliegenden Ausführung sbei spiel die Strangsegmente alle tangential in der gleichen Richtung abgeschleudert werden, erreichen die Strangsegmente und somit der gesamte Strang eine lineare Geschwindigkeit, die dazu benutzt wird, um die Stränge gleichmäßig und gleichförmig zu verteilen.The pulling wheels 35 and 36 are each driven by motors 37 and 38 (see FIG. 2). The release of the from the pulling wheel 35 The strands or bundles brought about by this pulling wheel are made by successive engagement or protrusions of fingers or Cutting arrangements of a sprout wheel through slots in the peripheral surface of the pulling wheel 35. In a similar manner, fingers act Another Sprossenrades in connection with the pulling wheel 36 the release of these strands. That means it's running at high speed rotation of the pulling wheels 35 and 36 of each bundle or strand section when it is thrown from the wheel, communicates a kinetic energy. As in the present embodiment For example, if the strand segments are all thrown off tangentially in the same direction, the strand segments reach and thus the entire strand has a linear velocity which is used to make the strands evenly and uniformly to distribute.

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a - 123a - 123

11.ML 1971 - 3-4 -11.ML 1971 - 3-4 -

Die Rückseite jedes Zugrades ist bedeckt von einer unabhängig montierten, oszillierenden bzw. in Schwingungen versetzbaren Rückplatte, von welcher das zugeordnete Speicherrad getragen wird. Die Rückplatte 42 der Gesamtanordnung, einschließlich des Zugrades 36, kann mittels eines' Hebels 43 bogenförmig oszillierend hin- und hergeführt werden. Die gesamte Anordnung kann auf einer Plattform 50 angeordnet sein, die zur Lagerung der Zugräder 35 und 36 und der gesamten zugeordneten Ausrüstung geeignet ist. Über winkelförmige Hängeeisen 51 kann die Plattform 50 aufgehängt sein. Der Hebel 53 kann bogenförmig in eine bestimmteThe back of each train wheel is covered by an independently mounted, oscillating or vibrating one Back plate from which the associated storage wheel is carried. The back plate 42 of the overall assembly, including the Pull wheel 36 can oscillate in an arc shape by means of a lever 43 be guided back and forth. The entire arrangement can be arranged on a platform 50, which is used to support the pulling wheels 35 and 36 and all associated equipment is suitable. The platform 50 be hung up. The lever 53 can be arcuate in a certain

^ Stellung gedreht werden, umso den tangentialen Abschleuderungspunkt der Stränge von dem Zugrad 36 zu bestimmen. Wenn es, wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erwünscht ist, daß die tangentiale Abschleuderung eiry&enkrechtes nach unten Tragen der Stränge mit ihrer linearen Geschwindigkeit veranlaßt, dann kann der Hebel 43 mit dem Hängeeisen 51 über ein Verbindungselement 52 gesichert sein, um die Abschleuderung der Stränge an der gewünschten Position aufrechtzuerhalten. Die soeben beschriebenen Zugräder sind insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit vorliegender Erfindung geeignet, da sie die gleichmäßige Verteilung einer Vielzahl "feiner" Stränge erlauben und zwar eher als gröbere Fasern bzw. Stränge. Ein feinerer Strang bzw. ein feineres^ Position, all the more so for the tangential throw-off point of the strands of the pulling wheel 36 to determine. If, as in the present embodiment, it is desired that the tangential throwing off eiry & perpendicular downward carrying the strands caused with their linear speed, then the lever 43 with the hanging iron 51 via a connecting element 52 must be secured in order to maintain the ejection of the strands in the desired position. The ones just described Pull wheels are particularly suitable for use in connection with the present invention because of their even distribution allow a large number of "fine" strands, rather than coarser fibers or strands. A finer strand or a finer one

W Bündel ist auch eher geeignet, die hier beschriebenen, wiederöffnenden Techniken (reopening techniques) über sich ergehen zu lassen. W bundle is also more suitable for enduring the reopening techniques described here.

Die von dem Zugrad 35 nach unten geschleuderte Stranggruppe. 58, deren Abschleuderungspunkt ebenfalls von einem mit dem Hängeeisen 51 verbundenen Verbindungselement 52 festgelegt ist, sowie die von dem Zugrad 36 nach unten geschleuderte Stranggruppe 59 werden nach Verteilung bzw. Auflösung in Form einer Matte 60 au! einer sammelnden Oberfläche, die in diesem Falle durch einThe strand group thrown downward by the pulling wheel 35. 58, the point where it was thrown off by someone with a hanging iron 51 connected connecting element 52 is fixed, as well as the group of strands 59 thrown downward by the pulling wheel 36 are au! after distribution or dissolution in the form of a mat 60! a collecting surface, in this case by a

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A 38 717 m a - 123A 38 717 m a - 123

11.Mai 1971 ^g ΊΑ May 11, 1971 ^ g ΊΑ

laufendesEörderband 61 dargeäbellt ist, aufgesammelt. Das Förderband 61 kann dabei perforiert bzw.mit Löchern versehen sein, es kann aber auch eine netz- oder gitterartige Struktur aufweisen.running conveyor belt 61 is shown, collected. The conveyor belt 61 can be perforated or provided with holes, but it can also have a mesh or grid-like structure.

Nachdem den Strangteilen 58 und 59 eine kinetische Energie mitgeteilt worden ist, d.h. nachdem sie eine vorbestimmte lineare Geschwindigkeit erreicht haben, verteilen aerodynamische Ablenkungsanordnungen, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel für die beiden Stranggruppen 58 und 59 aus für ein Fluidum bestimmte Düsenanordnungen 100, 101, 102 und 103 bestehen, die Stränge über die Breite der sammelnden Oberfläche. Dabei kann es erwünscht sein, die in eine oszillierende Bewegung versetzbaren Rückplatten durch Bewegung der Verbindungselemente 52 in Form eines vorbestimmten, sich wiederholenden Musters hin- und herzuführen, um die Stränge gleichmäßig und einheitlich zu verteilen, und zwar anstelle der Verwendung der aerodynamischen Verteilungsanordnungen . After the strand parts 58 and 59 communicated a kinetic energy , i.e. after they have reached a predetermined linear velocity, aerodynamic deflector assemblies, which in the present embodiment for the Both strand groups 58 and 59 consist of nozzle arrangements 100, 101, 102 and 103 intended for a fluid, the strands across the width of the collecting surface. It may be desirable to set them in an oscillating motion To move the back plates back and forth by moving the connecting elements 52 in the form of a predetermined repeating pattern, to distribute the strands evenly and uniformly instead of using the aerodynamic distribution assemblies.

In Fig. 2 ist eine Zulieferleitung 16 für ein Fluidum bzw. eine Flüssigkeit dargestellt, die über Steuerventile 17 und 18 mit den sich gegenüberliegenden Düsenanordnungen 1OO und 101 verbunden ist. Die Steuerventile 17 und 18 können von Hand eingestellt werden oder es kann, wie dargestellt, eine automatische Regelanordnung 19 verwendet werden, so daß eine elektrische Beeinflussung der Ventile zur Zuführung eines Fluidumstroms und Aussprühung aus den Düsen 100 und 101 erfolgt, wodurch die Verteilung der Stränge bzw. Bündel am^wirkungsvollsten möglich ist. Darüberhinaus können die Steuerventile 17 und 18 und die Regelanordnung 19 dazu verwendet werden, den Fluß des Fluidums aus den Düsen 100 und 101 zu modulieren, so daß eine überstreichung der Strangverteilung über die darunterliegende Sammelfläche mit wechselnder Folge erfolgt. Die Düsen 102 und 103 können in ähnlicher Weise gesteuert werden.In FIG. 2, a supply line 16 for a fluid or a liquid is shown, which is fed via control valves 17 and 18 is connected to the opposing nozzle assemblies 100 and 101. The control valves 17 and 18 can be adjusted manually or, as shown, an automatic control arrangement 19 can be used, so that an electrical Influencing the valves for supplying a fluid flow and spraying out of the nozzles 100 and 101 takes place, whereby the distribution the strands or bundles ^ is most effective possible. In addition, the control valves 17 and 18 and the control arrangement 19 can be used to control the flow of fluid from to modulate the nozzles 100 and 101, so that a sweeping of the strand distribution over the underlying collecting surface with an alternating sequence. The nozzles 102 and 103 can be controlled in a similar manner.

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In Fig. 3 sind weiiare Anordnungen zur Durchführung von Dispersionsschritten gemäß dem neuartigen Verfahren dargestellt. Zunächst ist eine Station 70 zur Beaufschlagung mit einer Flüssigkeit vorgesehen, wobei eine Flüssigkeit 74 gleichmäßig über die Strangmatte verteilt wird, und- zwar mittels eines Überlaufes 71. Eine Zulieferleitung 72 führt dabei die Flüssigkeit der Überlaufanordnung 71 zu. Mittels eines Ventils 72 kann der Zufluß der Flüssigkeit zu dem überlauf 71 und auf diese Weise die Menge der den Strängen in der Masse 60 zugeführten Flüssigkeit geregelt werden. Die Flüssigkeit 74 sammelt sich in einer Flüssigkeitsaufnahmeanordnung 76 in einem angestautem bzw. überflutetem Zustand, der allgemein mit 75 bezeichnet ist, um die Masse 60 entweder an dem Beäufschlagungspunkt oder, falls erwünscht, an früheren oder späteren Punkten zu überfluten . Dabei ist eine Rückplatte 67 vorgesehen, die den überfluteten Gebietsbereich 75 daran hindert nach links und damit von der Flüssigkeitsaufnahmeanordnung 76, die in Form einer Platte ausgebildet ist, abzufließen. Falls die die Flüssigkeit aufnehmende Platte 76 leicht geneigt ist und falls die Geschwindigkeit des Förderbandes 61 und der Matte ausreichend schnell ist, dann kann&uf die Rückplatte 77 auch verzichtet werden. Auf jeden Fall sind jedoch Seitenplatten 78 notwendig, um einen Fluß quer zu der Laufrichtung der Matte und zu dem sich in dem überfluteten Gebiet 75 ausbildendem Strom zu verhindern. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der von dem überfluteten Gebiet 75 ausgebildete Strom nach der rechten Seite der Aufnahmeplatte 76 verläuft und sich schließlich in ein Auffangbassin 90 ergießt. Dabei ist eine ausreichende Flußmenge durch Einstellung des Ventils 73 von Vorteil, derart, daß der überflutete Bereich 75 in etwa einen Strom bildet, der sich mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung, wie die Matte 60 bewegt. Dadurch wird jede nach vorn oder nach rückwärts gerichtete Unterbrechung derFIG. 3 shows two arrangements for carrying out dispersion steps according to the novel method. First is a station 70 is provided for the application of a liquid, a liquid 74 being evenly distributed over the strand mat by means of an overflow 71. A supply line 72 supplies the liquid to the overflow arrangement 71. The inflow of the liquid can be controlled by means of a valve 72 to the overflow 71 and in this way the amount of liquid supplied to the strands in the mass 60 can be regulated. the Liquid 74 collects in a liquid receiving arrangement 76 in an accumulated or flooded state, the is indicated generally at 75 to the mass 60 either at the point of application or, if desired, earlier or flood later points. A back plate 67 is provided, which prevents the flooded area 75 from moving to the left and thus from the liquid intake arrangement 76, which is designed in the form of a plate to flow away. If the liquid receiving plate 76 is slightly inclined and if the speed of the conveyor belt 61 and the mat is sufficiently fast, then the back plate 77 can also be dispensed with will. In any event, however, side plates 78 are necessary to provide a flow transverse to the direction of travel of the mat and to prevent the current forming in the flooded area 75. This ensures that the The flooded area 75 runs to the right of the receiving plate 76 and finally flows into a collecting basin 90 pours. A sufficient flow rate is advantageous by adjusting the valve 73, such that the flooded area 75 roughly forms a stream which is moving at substantially the same speed and in the same direction as the mat 60 moves. This will remove any forward or backward interruption of the

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11.Mai 1971 >7May 11, 1971> 7

gleichmäßig verteilten, bzw. in gleichmäßiger Orientierung innerhalb der Matte 60 angeordneten Stränge verhindert.evenly distributed, or in a uniform orientation within of the mat 60 arranged strands prevented.

Die wirkungsvollste Verteilung bzw. Dispersion der Fäden der Stränge innerhalb der Matte 60 kann' durch Verwendung einer zweiten Station 80 zur Beaufschlagung mit einer Flüssigkeit erreicht v/erden; dabei ist diese zweite Flüssigkeitsbeaufschlagungsstation 80 in einem Abstand zu der ersten Station 70 angeordnet, der abhängt von der Geschwindigkeit des Förderbandes 67, so daß dieser Abstand geeignet ist, ein vorbestimmtes, schwächendes Intervall in der Durchtränkung bzw. bei der Verbindung der Fasern zu erzeugen. Diese zweite Beaufschlagungsstation besteht ebenfalls aus einer Überlaufanordnung 81,die von einer von einem Ventil 83 gesteuerten Versorgungsleitung 82 gespeist wird. Das Steuerventil 83 in Verbindung mit dem Aufbau einer in Vorwärtsrichtung geneigten Lippe 85 der überlaufanordnung 81 verstärkt deren Wirkung . insofern, als eine bestimmte, in Vorwärtsrichtung gerichtete Geschwindigkeit des auf die Matte auftreffenden Stromes 84 mit Bezug auf die Matte 60 und den flutenden Strom 75 erreicht wird. Es ist wünschenswert, diesen auftreffenden Strom 75 mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Flutstromes 75 und der Matte 60 zu versehen, um auf diese Weise eine besonders wirksame Verteilung zu erreichen. In Fig. 4 ist die überlaufanordnung 80 der Fig. 3 genauer dargestellt. Dabei kann festgestellt werden, daß der Vorsprung bzw. die Lippe 85 dieser Anordnung beispielsweise um 15 gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann, so daß in Verbindung mit der Einstellung des Zulaufs über das Speiseventil 83 der auftreffende Strom 84 mit einer in Richtung des Pfeiles 84a verlaufenden Geschwindigkeit versehen werden kann. Die Überlaufanordnung 81 ist dabei in ausreichender Nähe zu der Oberfläche des flutenden Stromes 75 und der Matte 60 angeordnet, so daß die Erdanziehung nur einenThe most effective distribution or dispersion of the threads of the strands within the mat 60 can 'by using a second Station 80 for application of a liquid reached v / ground; this is the second liquid application station 80 located at a distance from the first station 70 which depends on the speed of the conveyor belt 67, so that this distance is appropriate, a predetermined, weakening interval to be generated in the impregnation or in the connection of the fibers. This second loading station also exists from an overflow arrangement 81 which is fed by a supply line 82 controlled by a valve 83. The control valve 83 in connection with the construction of a lip 85 inclined in the forward direction of the overflow arrangement 81 enhances its effect. insofar as a certain, in the forward direction directed speed of the stream 84 impinging on the mat with With respect to the mat 60 and the flowing stream 75 is achieved. It is desirable to have this incident current 75 with a slight higher speed than the speed of the flood stream 75 and the mat 60 to be provided in this way to achieve a particularly effective distribution. In Fig. 4, the overflow arrangement 80 of Fig. 3 is shown in more detail. Included it can be determined that the projection or the lip 85 of this arrangement is, for example, 15 relative to the horizontal can be inclined, so that in connection with the adjustment of the inflow via the feed valve 83, the impinging stream 84 can be provided with a speed extending in the direction of arrow 84a. The overflow arrangement 81 is included in sufficient proximity to the surface of the flowing stream 75 and the mat 60 arranged so that the gravity is only one

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11.Mai 1971 3ΛMay 11, 1971 3Λ

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geringen Einfluß auf die Flußrichtung des Stromes 84 hat. Wie der Fig. 4 entnehmbar, kann die Flußrichtung und die Geschwindigkeit des Stromes 84 in vektorieller.Form durch die Vektoren 84b und 84c dargestellt werden. Dabei ist der horizontale Vektor 84b im wesentlichen größer als der auf die Erdanziehung zurückzuführende vertikale Vektor 84c, so daß sichergestellt ist, daß der Strom 84 in angemessener Weise auf die Matte 60 und den überfluteten Bereich 75 auftrifft, um so in wirkungsvollster Weise die Stränge innerhalb der Matte zu dispergieren bzw. zu verteilen.has little influence on the direction of flow of the current 84. As can be seen in FIG. 4, the direction of flow and the speed of stream 84 can be represented in vectorial form by vectors 84b and 84c. Where the horizontal vector is 84b is substantially larger than the gravitational vertical vector 84c to ensure that the Stream 84 appropriately impacts mat 60 and the flooded Area 75 impinges so as to most effectively disperse the strands within the mat.

Nach der Zerstreuung bzw. Dispersion kann der überschüssige Flüssigkeitsanteil aus der Matte mittels zweier Maßnahmen entfernt werden. Zunächst wird es der Flüssigkeit ermöglicht, durch das löcherige Förderband 61 in das Auffangbassin 90 zu sickern, wie das durch die Ströme 91 in Fig. 3 angedeutet ist, die beide Möglichkeiten einschließen, nämlich einmal ein Durchsickern bzw. Durchfließen der Matte 60 und einen direkten Anteil des flutenden Stromes 75. Indem man es der überschüssigen Flüssigkeit erlaubt, senkrecht nach unten abzufließen bzw. durchzusickern, läuft die Flüssigkeit in Richtung auf Löcher bzw. Zwischenräume, die noch in der Matte 6O übriggeblieben sind, und führt auf diese Weise dispergierte Fäden in einem solchen , löchersuchendem Fluß mit. ™ Auf diese Weise erfolgt eine weiter^ Dispersion bzw. Verteilung der Fäden und führt zu noch geringeren Zwischenräumen und zu einer größeren Gleichförmigkeit in der Matte 6O. Das in dem Auffangbassin 90 angesammelte flüssige Material kann über eine Leitung 92 und eine Pumpe 93 wieder entnommen werden. Dabei kann die Leitung 92 und die Pumpe 93, wenn gewünscht, so verbunden werden, daß die Flüssigkeit wieder in die Speiseleitungen 72 und 82 zu einem erneuten Umlauf eingebracht wird. Ein zweiter Schritt zur Entfernung der Flüssigkeit wird von einer Saugkammer 110 gebildet, die eine Saugöffnung 111 aufweist, dir; mit einemAfter the scattering or dispersion, the excess liquid fraction can can be removed from the mat by means of two measures. First, the liquid is allowed to pass through the holey conveyor belt 61 to seep into the collecting basin 90, as indicated by the streams 91 in FIG. 3, both possibilities include, namely once a seepage or flow through the mat 60 and a direct portion of the flooding Stromes 75. By allowing the excess liquid to flow vertically downwards or percolate through, the Liquid in the direction of holes or spaces that are still left in the mat 60, and leads in this way dispersed filaments in such a hole-seeking river. In this way a further dispersion or distribution takes place of the threads and leads to even smaller gaps and greater uniformity in the mat 6O. That in the collecting basin 90 accumulated liquid material can be removed again via a line 92 and a pump 93. Here can the line 92 and the pump 93 can be connected, if desired, so that the liquid is returned to the feed lines 72 and 82 is introduced for a renewed cycle. A second step in removing the liquid is from a suction chamber 110 formed having a suction port 111, dir; with a

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geeigneten, in der Zeichnung der Fig. 3 nicht dargestellten Luftabzugssystem verbunden ist, welches unterhalb des durchlöcherten Förderbandes 61 angeordnet ist. Wie man aufgrund der Richtung der Pfeile feststellen kann,die den vertikal nach unten gerichteten Luftfluß darstellen, verbleiben die Fäden in ihrer dispergierten Stellung, während v/eitere Flüssigkeit aus der Matte entfernt wird.suitable air extraction system, not shown in the drawing of FIG. 3 is connected, which is arranged below the perforated conveyor belt 61. How to get based on the direction of the Can determine arrows pointing vertically downwards Representing air flow, the filaments remain in their dispersed position while further liquid is removed from the mat will.

In Fig. 5 ist schließlich in Vorderansicht die überlaufanordnung der Fig. 4 nochmals dargestellt, wobei diese Anordnung ebenfalls für den überlauf der Station 70 verwendet werden kann. Der überlauf 81 der Fig. 5 ist mit einer Speiseleitung 82 verbunden, die über den Boden 87 des Troges 71 der Überlaufanordnung Flüssigkeit zuführt. Eine Anzahl parallel angeordneter Flügel bzw. Leitbleche sind in der überlaufanordnung 81 angeordnet, um sicherzustellen, daß nur ein sehr geringer Fluß von einer Seite zur anderen mit Bezug auf die Bewegungsrichtung der Matte an der Lippe 85 der überlauf anordnung 81 austritt, wo.-durch eventuell die gleichmäßige Verteilung der Stränge und dispergierten Fäden gestört würde.Die Leitfläche bzw. die Flügel 86 sind im Abstand zum Boden angeordnet, so daß mittels einer einzigen Zuführungsleitung 82 Flüssigkeit der gesamten Überlaufanordnung zugeführt werden kann. Auf diese Weise ist esjmöglich, daß sozusagen ein Vorhang bzw.eine Fläche auftreffender Flüssigkeit sowohl von der Station 80 als auch von der Station 70 der Matte 60 und den in ihr enthaltenen Strängen zur Dispergierung der einzelnen Fäden zugeführt wird.In Fig. 5, finally, the overflow arrangement is in a front view 4, this arrangement can also be used for the overflow of the station 70. The overflow 81 of FIG. 5 is connected to a feed line 82 which carries liquid via the bottom 87 of the trough 71 of the overflow arrangement feeds. A number of vanes or baffles arranged in parallel are arranged in the overflow arrangement 81 to ensure that that very little flow from side to side with respect to the direction of movement of the mat on the Lip 85 of the overflow arrangement 81 exits, where-through possibly the even distribution of the strands and dispersed filaments would be disturbed. The guide surface or the wings 86 are spaced apart arranged to the bottom, so that liquid is fed to the entire overflow arrangement by means of a single feed line 82 can be. In this way it is possible, so to speak, to have a curtain or a surface of incident liquid from the station 80 as well as from the station 70 of the mat 60 and the strands contained in it for dispersing the individual Threads is fed.

Es muß schließlich noch darauf hingewiesen werden, daß die Flüssigkeit zur Verteilung bzw. Dispergierung der Fäden an den Stationen 70 und 80 lediglich Wasser sein kann. Es istFinally, it must be pointed out that the liquid is used to distribute or disperse the threads stations 70 and 80 can only be water. It is

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StOStO

schon erwähnt worden, daß Unter Verwendung einiger Gleitbzw. Schmiermittel zur Erzielung einer sogenannten "Zwischenfaser-Beweglichkeit" das Wasser alkalisch gemacht werden kann, um die Verteilung 'zu unterstützen. Die Hinzufügung eines geringen Anteils von, beispielsweise Ammonium-Kaseinat₍ führt zu einer Veränderung des pH-Wertes des die Stränge umgebenden Wassers von sauber auf alkalisch. Zusätzlich zu der Verwendung von reinem Wasser bzw. alkalischem Wasser ist es wünschenwertt, die Stränge, wie schon eingangs erwähnt, selbst zu öffnen bzw. in individuelle Faserteile zu zerlegen und auf diese Weise eine Verteilung der Fäden zu erreichen, und zwar unter Verwendung einer Flüssigkeit, die eine ein Bindemittel enthaltende Lösung darstellt, wobei das Bindemittel eventuell zum Integrieren bzw. Ergänzen der Matte verwendet werden kann. Auf diese Weise ist es also möglich, daß eine Anzahl wäßriger Lösungen verwendet werden kann, die ein Bindemittel mit sich führen, welches sich auf den Fäden ablagert und nach einer Wärme- bzw. einer anderen Behandlung die Fäden miteinander verbindet und zu einer Matte integriert. Auch andere Formen eines Bindemittels, welches nicht in wäßriger Lösung enthalten ist, kann selbstverständlich verwendet werden, vorausgesetzt dieses befindet sich in einem ausreichend flüssigen Zustand, um einen überfluteten bzw. überschwemmten Bereich um die Matte und die in ihr enthaltenen Stränge zu bilden, so daß auf diese Weise, wie weiter vorn schon erläutert, der dispergierende Effekt aufgrund des Durchtränkens und/oder des Auftreffens einer Flüssigkeit bewirkt wird. Zwar stellt das soeben beschriebene Verfahren zur Durchführung einer Dispersion ein bevorzugtes Ausführungsbeispxel gemäß der erfindungsgemäßen Lehre dar, es ist jedoch möglich, auch andere geeignete Verfahren zu verwenden.has already been mentioned that using some Gleitbzw. Lubricant to achieve a so-called "inter-fiber mobility" the water can be made alkaline to aid distribution. The addition of a small amount of, for example ammonium caseinate ₍ leads to a change in the pH of the water surrounding the strands from clean to alkaline. In addition to the use of pure water or alkaline water, it is desirable to use the strands as before Mentioned at the beginning, to open it yourself or to break it down into individual fiber parts and in this way to achieve a distribution of the threads, namely using a liquid which is a solution containing a binding agent, the binding agent possibly for integrating or supplementing the mat In this way it is possible that a number of aqueous solutions can be used which carry a binding agent which is deposited on the threads and, after a heat or other treatment, connects the threads to one another and closes them integrated into a mat. Also other forms of a binding agent, which is not contained in an aqueous solution, can of course be used, provided this is in a sufficiently liquid state to form a flooded or flooded area around the mat and the strands contained in it, so that in this way, as already explained above, the dispersing effect due to the soaking and / or the impingement of a liquid is effected. Although the method just described for carrying out a dispersion represents a preferred exemplary embodiment according to the teaching of the invention, it is also possible to use other suitable methods.

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß das neue VerfahrenIn summary, it can be stated that the new procedure

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zur gleichmäßigen Verteilung individueller Fäden darin besteht, daß zunächst eine begrenzte Anzahl von Fäden zu Strängen zusammengefaßt werden (da man auf diese Weise den Strängen eine ausreichende Masse verleihen.kann, deaart, daß sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches"auf eine Sammelfläche geschleudert werden können). Dadurch wird sichergestellt, daß die Stränge gleichmäßig im Hinblick auf den fibrösen Körper und im Hinblick auf ähnliche Stränge in diesem Körper abgelagert und verteilt werden. Dabei hängt die Masse der Stränge von der Anzahl und dem Gewicht der Fäden ab. Das Ab- bzw. Herausschleudern der Stränge hängt von der Masse dieser Stränge and der Abmessung bzw. der Formgebung des Stranges ab, wodurch sein Luftwiderstand beeinflußt wird; schließlich liegt noch eine Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Zugrades vor. Beispielsweise kann ein aus vier einzelnen Glasfaden bestehender Strang, bei welchem die Fäden einen Durchmesser von annähernd 0,0125 mm aufweisen, angenähert 90 cm weit geschleudert werden, wenn sich das Zugrad mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 500 m/min dreht, Andere, abschleudernde Anordnungen, beispielsweise aerodynamische Mittel können ebenfalls, gegebenenfalls gleichzeitig verwendet werden, um dem Strang die benötigte kinetische Energie mitzuteilen.for evenly distributing individual threads consists in first combining a limited number of threads into strands (since in this way one can give the strands sufficient mass, deaart that they are within a predetermined area "are thrown onto a collecting surface can). This ensures that the strands are uniform in terms of the fibrous body and in terms of similar ones Strands are deposited and distributed in this body. The mass of the strands depends on the number and weight of the Threads off. The hurling of the strands depends on the mass of these strands and the dimensions or shape of the strand, whereby its air resistance is influenced; Finally, there is also a dependency on the speed of rotation of the train wheel. For example, a strand consisting of four individual glass threads, in which the threads have a diameter of approximately 0.0125 mm, will be thrown approximately 90 cm when the pulling wheel is at a speed rotates from about 1 500 m / min, Other, throwing arrangements, for example aerodynamic means can also, may be used at the same time to communicate the required kinetic energy to the strand.

Sobald die Bildung und genaue bzw.gleichmäßige Ablagerung der Stränge durchgeführt worden ist, kann die Dispersion bzw. Aufteilung der begrenzten Anzahl von Fäden innerhalb der Stränge in gleichmäßiger Weise, wie beschrieben, erfolgen. Es entsteht somit ein neuer fibröser Körper bzw. ein mattenähnliches Produkt.As soon as the formation and exact or even deposition of the Strands has been carried out, the dispersion or division of the limited number of threads within the strands in a uniform manner, as described. This creates a new fibrous body or a mat-like product.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Erfindung darauf gerichtet ist, ein Verfahren und Mittel anzugeben, um eine Verteilung bzw. Dispersion einzelner Glasfäden aus Glassträngen zu er-In summary, it should be stated that the invention is directed towards this is to provide a method and means to achieve a distribution or dispersion of individual glass threads from glass strands

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reichen und daraus schließlich mattenähnliche Produkte herzustellen. Selbstverständlich ist es möglich, bestimmte Teilkomponenten bzw. Bauteile in anderer Form und Ausbildung zu verwenden, ohne daß der erfindungsgemäße Rahmen überschritten wird.and ultimately manufacture mat-like products from them. Of course, it is possible to use certain subcomponents or parts in a different shape and design without that the scope of the invention is exceeded.

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Claims (1)

A 38 717 m
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a - 123 lala Pate nt a ns ρ r Ü c h ePate nt a ns ρ r Ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung einer Pasermatte, insbesondere aus Glasfäden, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierliche Stränge aus einer Gruppe kontinuierlicher Glasfäden gebildet werden, daß den Strängen eine kinetische Energie mitgeteilt wird, um sie mit linearer Geschwindigkeit von einem AbschleuderUngspunkt auf einen vorgewählten Bereich einer Sammeloberfläche zuschleudern, daß die Anzahl und das Gewicht der Fäden in einem solchen Strang begrenzt werden, um eine Gesamtstrangmasse zu erzielen, lediglich ausreichend zur genauen Projektion der Masse vom AbschleuderUngspunkt auf den Bereich der Sammelfläche als Folge der der Strangmasse er- ■ teilten kinetischen Energie und daß die Fäden des Stranges an der Ablagerungsstelle auf der Sammelfläche dispergiert bzw. verteilt werden, derart, daß eine geregelte Verteilung einzelner Fäden zur Erzielung einer feinen und gleichmäßigen Porosität der Matte erhalten wird.1. A method for producing a fiber mat, in particular from glass threads, characterized in that continuous Strands are formed from a group of continuous glass threads that imparted kinetic energy to the strands will move them at linear speed from a launch point Hurl on a preselected area of a collecting surface that number and weight of the threads in such a strand are limited in order to achieve a total strand mass, only sufficient for accurate Projection of the mass from the throw-off point onto the Area of the collecting surface as a result of the kinetic energy imparted to the strand mass and that the threads of the strand are dispersed or distributed at the deposition point on the collecting surface, in such a way that a regulated distribution individual threads to achieve a fine and uniform porosity of the mat is obtained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fäden bei der Bildung der Stränge eine Schlichte aufgebracht wird, um eine gewünschte Gesamtstrangmasse zu erhalten.2. The method according to claim 1, characterized in that on a size is applied to the threads during the formation of the strands in order to obtain a desired total strand mass. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Strangherstellung Glasfäden aus Strömen geschmolzenen Glases ausgezogen bzw. durch Verdünnung hergestellt werden und daß diese ausgezogenen Fäden zu Strängen zusammengefaßt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that melted glass filaments from streams for strand production Glass are drawn out or produced by dilution and that these drawn threads are combined into strands. k. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Glasströme aus einem aufgeschmolzenen Glasvor- k. Method according to one of claims 1 to 3 »characterized in that glass streams from a melted glass pre- 209847/0984209847/0984 a - 123a - 123 6.Mai 1971 - ß· -May 6, 1971 - ß - rat ausfließen und diese Ströme zu Gruppen kontinuierlicher Glasfäden ausgezogen werden, daß die Glasfädengruppen in kleinere, individuelle Gruppen von Fäden aufgeteilt werden, um aus jeder der kleineren Padengruppen einen kontinuierlichen Strang zu bilden.rat flow out and these streams are drawn into groups of continuous glass threads that the glass thread groups in smaller, individual groups of threads are split up to make one continuous from each of the smaller thread groups To form strand. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1.-4 zur gleichmäßigen5. The method according to any one of claims 1-4 for uniform Verteilung 'kontinuierlicher Glasfaden aus eine? sich bewegen- ^ den Oberfläche zur Bildung einer dünnen Glasfasermatte mit im wesentlichen gleichförmiger Porosität und gleichförmigem integralem Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen kontinuierlicher Fäden zur Bildung einer Vielzahl kontinuierlicher Stränge zusammengefaßt werden, und daß nach Aufbringen des Stranges auf die Sammeloberfläche die einzelnen Fäden jedes Stranges im wesentlichen innerhalb der ursprünglichen Orientierung des Stranges auf der Oberfläche dispergiert bzw. verteilt werden.Distribution 'continuous glass filament from a? move- ^ the surface to form a thin glass fiber mat with substantially uniform porosity and uniformity integral structure, characterized in that groups of continuous threads to form a plurality of continuous Strands are combined, and that after applying the strand to the collecting surface, the individual threads of each Strand substantially dispersed within the original orientation of the strand on the surface or distributed. 209447/0984209447/0984