DE801059C

DE801059C - Membran, Dichtung o. dgl. aus Gummi oder Kunststoff mit einer Einlage und Verfahren zu ihrer Herstellung

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.
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.
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.
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.
I)ie Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Membranen und Dichtungen zu vermeiden.
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.
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.
Denn die neuen Membranen, Dichtungen, o. dgl. besitzen eine Struktur und Eigenschaften, die einem feinen, weichen Naturleder sehr nahe kommen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Je nach dem Verwendungszweck der fertigen Membranen und Dichtungen wählt man die Bindemittel und die Stoffe für die Überzugsschichten.
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.
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.
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.
200 g) Diol, (z. B. 150 g) Leinölfirnis, (z. B. 100 g) Dibutylphthalat und (z. B. 100 g) Phosphorsäure verwendet wird.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Membran, Dichtung o. dgl., insbesondere für Gasmesser und Pumpen, die aus Gummi oder Kunststoff besteht und eine Einlage aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Vlies als Einlage versehen ist, 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.
2. Verfahren zur Herstellung von Membranen.

Dichtungen o. dgl. nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilfaserstoff vor seiner Verarbeitung zu Vliesen mit natürlichen oder künstlichen, ihm beigegebenen Bindemitteln (z. B. Kautschuk, Polyvinylchlorid, Polyacrylsäureester und/oder dgl.) imprägniert, hierauf zu Vliesen verfilzt und diese dann ein- oder beiderseitig mit einem Gummi- oder Kunststoffüberzug versehen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Bindemitteln für die Vliesherstellung und den stoffen für die Überzugsschichten weichmachende Mittel, wie Glycerin, Leinöl. Diol, Dibutylphthalat o. dgl., als Zusatze beigegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die große Saugfähigkeit des Vlieses vor dem Aufbringen der deckschichten zur Aufnahme eines Überschusses von Weichmachern ausgenutzt wird, dammit diese in die Deckschichten diffundieren und deren Schwund an Weichmachern ausgleichen.
5. verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der Überzugsschichten dieselben Natur- oder Kunststoffe verwendet werden, mit denen als Bindemittel der Faserstoff vor seiner Verfilzung imprägniert wird.
6. Verfahren nach anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von weichen und gleichzeitig gegen organische Lösungen und Gase beständigen Membranen. Dichtungen o. dgl. als Bindemittel beim Imprägnieren des Fascrstoffes Kautschuk und für die Überzugsschichten beispielsweise eine Lösung von Polyvinylalkohol mit Zusätzen aus weich machenden Mitteln und ein Farbanstrich verwendet weden.
7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von besonders elastischen und gegen organische Lösungen und Gase bestöndigen Membranen, Dichtungen o. dgl. sowohl für das Imprägnieren des Faserstoffes als auch für die Überzugsschichten eine Mischung von Polyvinylalkohol. Polyacrylsäurcester, Glycerin, Diol. Leinölfirnis, Dibutylphthalat und Phosphorsäure verwendet wird.
8. Verfahren nach anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke eines guten Haftens der Überzugsschochten an dem Vlies dieses nur mit einer derartigen Bindemittelmenge imprägniert wird, daß ein stark mit Poren durchsetztes Vlies als Trägerstoff für die Deckschichten entsteht.