DE972841C - Verfahren zur Erzeugung von zur Herstellung von Formkoerpern verwendbaren Folien oder Baendern aus einer plastischen Masse und Verstaerkungseinlagen aus mineralischen, kuenstlichen Fasern, insbesondere Glasfasern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von zur Herstellung von Formkörpern verwendbaren Folien oder Bändern aus einer plastischen Masse und Verstärkungseinlagen aus mineralischen, künstlichen Fasern, insbesondere Glasfasern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von zur Herstellung von Fremdkörpern verwendbaren Folien oder Bändern aus einer plastischen Masse und Verstärkungseinlagen aus mineralischen, künstlichen Fasern, insbesondere Glasfasern.
• Das Verfahren zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus, und die nach ihm erzeugten Folien oder Bänder und die daraus hergestellten Formkörper besitzen vorteilhafte Eigenschaften, die nachstehend noch näher angeführt sind.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß als Verstärkungseinlagen parallel erzeugte Einzelfäden im Gleichlauf mit ihrer Erzeugung unter Beibehaltung ihrer Parallellage und eines Abstandes voneinander unter Umhüllung der Einzelfäden mit plastischer Masse auf eine umlaufende Trommel aufgewickelt werden.
• Bei Verwendung von durch mechanisches Ausziehen erzeugten Fäden, z. B. Glasfäden, für die Verstärkung wird die Wickeltrommel gleichzeitig als Ziehwalze zur Bildung der Fäden benutzt.
• Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird beim Wickeln der Einzelfäden auf die Trommel oder Walze ein Abstand aufrechterhalten, der dem Abstand der Erzeugungsorgane der Fäden entspricht.
• Die Verstärkung der Folie oder des Bandes gemäß der Erfindung kann von einer Lage oder von mehreren Lagen von parallelen Einzdfäden gebildet werden, die von Lage zu Lage übereinander, versetzt zueinander oder in verschiedenen Richtungen verlaufen.
• Die Fadenerzeugungsvorrichtung und die Walze können in ihrer gegenseitigen Lage unveränderlich sein. Man kann ihnen aber auch eine hin- und hergehende Relativverschiebung parallel zur Drehachse der Walze erteilen. Im letzteren Falle wickeln die Fäden sich schraubenförmig auf, und je zwei aufeinanderfolgende Lagen bilden einen Winkel, dessen Größe beliebig eingestellt werden kann. Alle zwei Lagen sind die Fäden parallel, und zwar können sie so gelegt werden, daß sie einander decken oder gegeneinander versetzt sind, was sich durch eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Nockenscheibe entsprechender Form, erzielen läßt. Auf diese Weise hat man es in der Hand, in gewolltem Maße die Zwischenräume zwischen den Einzelfäden, die durch den Abstand ihrer Erzeugungsorgane bestimmt sind, durch Fäden zu füllen, um die Festigkeit der Bewehrung zu erhöhen, die Imprägnierung des Bandes durch das Bindemittel zu erleichtern und die Struktur der Bewehrung gleichmäßig zu gestalten. Umgekehrt kann es auch in gewissen Fällen angebracht sein, einen gewissen Raum zwischen den durch das Aufwickeln der Einzelfäden gebildeten aufeinanderfolgenden Windungen zu lassen.
• Die Zahl der parallelen Fäden, die von den Erzeugungsstellen aus gleichzeitig auf der Walze aufgewickelt werden, kann so gewählt werden, daß diese Fäden einen Raum einnehmen, welcher der Länge der sich drehenden Walze entspricht oder praktisch entspricht. Man kann aber auch die von den Erzeugungsstellen kommenden parallelen Fäden auf einen Raum gruppieren, der nur einen Teil der axialen Länge der Walze einnimmt, in welchem Fall sich durch eine Relativverschiebung zwischen der Herstellungsvorrichtung und der Walze trotzdem eine Fadenlage erzielen läßt, die sich von einem zum anderen Ende der Walze ausbreitet.
• Das Aufbringen des Bindemittels auf die Fadenlagen kann, wenigstens zum Teil, auf der Walze erfolgen, jedoch auch durch Aufspritzen auf die Fäden, sei es unmittelbar nach der Erzeugung oder während des Aufwickelns. Sobald das von dem Bindemittel und den Fäden gebildete Konglomerat eine solche Konsistenz erlangt hat, daß man es handhaben kann, wird das Band nach einer Erzeugenden der Walze oder schraubenförmig oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise je nach den den Folien oder Bändern zu gebenden Abmessungen zerschnitten.
• Für ein gutes Umhüllen der Einzelfäden mit Bindemittel ist das Uberziehen der Fäden vor ihrer Aufwicklung auf der Walze vorzuziehen. Die Auftragsvorrichtung wird dann zwischen der Fadenerzeugungsvorrichtung und der Walze, beispielsweise in der Nähe der letzteren, angeordnet.
• Allgemein kann es vorteilhaft sein, das so überzogene Fadenband noch einer weiteren Imprägnierung zu unterwerfen, um je nach den vom Fertigerzeugnis verlangten Eigenschaften oder zur Erzielung einer stärkeren Umhüllung der Bewehrung durch das Bindemittel in dem Verhältnis von Bindemittel zu Fäden den günstigsten Wert zu erzielen. Diese zusätzliche Imprägnierung kann mit Hilfe irgendeiner geeigneten Vorrichtung erfolgen, und zwar Lage für Lage während deren Aufwicklung auf die Walze, oder an dem auf der Walze gespannten Band nach dem Aufwickeln der Lagen und vor dem Schneiden oder an dem Band nach dem Schneiden und nach dessen Abwickeln.
• Dadurch, daß die Fäden unter Beibehaltung eines Abstandes auf die Walze aufgewickelt werden, erhält man eine gute Verteilung der Überzugsmasse und infolgedessen eine gute Verbindung dieser Masse mit den Fäden.
• Das Überziehen und Imprägnieren der Fadenlagen kann mittels geeigneter Apparate, insbesondere mit Zerstäubern oder unter Druck arbeitenden Verdampfern erfolgen. Als Bindemittel kann jedes geeignete plastische Material zur Verwendung kommen, z. B. thermoplastische Stoffe, wie das Vinylchlorid, oder in der Hitze erhärtende Bindemittel, wie das Polyester, insbesondere die Glykolester. Bei Verwendung gewisser thermoplastischer Bindemittel, die unter Hitze wieder erweichen, ist es zweckmäßig, diese Eigenschaft auszunutzen, um eine besonders gleichmäßige Verteilung des Bindemittels in den Fädenzwischenräumen zu erreichen und den Zusammenhalt der Fäden untereinander in ein und derselben Lage oder in zwei aufeinanderfolgenden Lagen zu verbessern. Zu diesem Zweck wird das fadenverstärkte Band vor oder nach dem Schneiden mittels einer geeigneten Vorrichtung einer Wiedererhitzung unterworfen, deren Temperatur sich nach dem Charakter des Bindemittels richtet.
• In gewissen Fällen kann es auch angebracht sein, die Netzfähigkeit des Bindemittels dadurch zu erhöhen, daß man demselben einen Stoff zugibt, der eine besondere Affinität für das Fadenmaterial hat, bei Glas beispielsweise Triäthanolamin, alkalische Sulforicinate, mineralische oder organische Salze, verschiedene Beimischungen usw., je nach dem Charakter des Harzes.
• Die gemäß der Erfindung hergestellten Folien oder Bänder können zur Herstellung von Mehrschichtenerzeugnissen durch Aufeinanderlegen und Vereinigen dieser Folien oder Bänder unter geeignetem Druck verwendet werden. Dabei kann das Aufeinanderlegen in der Weise erfolgen, daß die Fäden der Folien in der gleichen Richtung oder in verschiedenen, einen Winkel miteinander bildenden Richtungen verlaufen.
• Das Verfahren und die dadurch erhaltenen Erzeugnisse gemäß der Erfindung besitzen zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Verfahren und Erzeugnissen, bei welchen Bewehrungen aus Textilgarnen oder Geweben verwendet werden. So erhöht die Verwendung von Garnen oder Zwirnen an Stelle der vorgeschlagenen Einzel fäden den Gestehungspreis, ergibt bei gleichem Gewicht des Bewehrungsstoffes eine weniger gleichmäßige Verteilung der Verstärkungselemente in dem Fertigerzeugnis und erschwert das Eindringen des Bindemittels in die Zwischenräume zwischen die die Garne bildenden Elementarfasern, wodurch sich eine geringe Festigkeit des Fertigerzeugnisses ergibt. Außerdem sind die bei der Herstellung von Garnen oder Zwirnen nötigen Appreturmittel für ein gutes Anhaften des Bindemittels an den Fasern schädlich und vermindern die mechanische Festigkeit des Enderzeugnisses. Deshalb müssen diese Appreturmittel wieder entfernt werden, wodurch sich die Herstellung noch verteuert. Bei der Verwendung der Bewehrungen gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile vermieden.
• Die schematischen Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele einiger Vorrichtungen zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• In den Abb. I und 2 bezeichnet I die Spinndüsen, aus welchen die Fäden 2 parallel zueinander ausgezogen und auf die Ziehwalze3 aufgewickelt werden, die sich um ihre Achse 4 dreht. Die Walze kann so gelagert und bewegt werden, daß sie parallel zu ihrer Achse Hin- und Herverschiebungen unterworfen ist. Das Bindemittel wird mit Vorrichtungen 5 aufgebracht, die das Bindemittel auf die Fäden vor deren Aufwicklung auf der Walze aufspritzen.
• Die Vorrichtung gemäß den Abb. 3 und 4 unterscheidet sich von derjenigen der Abb. 1 und 2 dadurch, daß die Spritzvorrichtungen 5 so angeordnet sind, daß das Bindemittel auf die auf der Ziehwalze aufgewickelten Fäden aufgebracht wird.
• Bei der Ausführung nach Abb. 5 wird die Ziehwalze parallel zu ihrer Drehachse 4 in Hin- und Herbewegung versetzt, wobei der Hub dieser Bewegungen doppelt so groß ist wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Spinndüsen. In der Abb. 5 wurde zur besseren Verdeutlichung der Hin- und Herbewegung diese im übertriebenen Xlaßstabe dargestellt.
• Abb. 6 zeigt einen Teil eines Erzeugnisses aus Lagen von Einzelfäden, die parallel und senkrecht übereinanderliegen. Abb. 7 zeigt eine ähnliche Ansicht eines Erzeugnisses aus mehreren Lagen von Fäden, die ebenfalls parallel, aber in den verschiedenen Lagen versetzt zueinander liegen.

Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Erzeugung von zur Herstellung von Formkörpern verwendbaren Folien oder Bändern aus einer plastischen Masse mit Verstärkungseinlagen aus mineralischen, künstlichen Fasern, insbesondere Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungseinlagen parallel erzeugte Einzelfäden im Gleichlauf mit ihrer Erzeugung unter Beibehaltung ihrer Parallellage und eines Abstandes voneinander unter Umhüllung der Einzel fäden mit plastischer Masse auf eine umlaufende Trommel aufgewickelt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von durch mechanisches Ausziehen erzeugten mineralischen Fäden, z. B. Glasfäden, für die Verstärkung die Wickeltrommel gleichzeitig als Ziehwalze zur Bildung der Fäden benutzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln der Einzelfäden auf die Trommel zwischen ihnen ein Abstand aufrechterhalten wird, der dem Abstand der Erzeugungsorgane der Fäden entspricht.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung der Folien oder Bänder die gegenseitige Lage von Fasererzeugungsvorrichtung und Siebwalze unverändert bleibt.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erzeugung der Folien oder Bänder die Fadenerzeugungsvorrichtung und/oder Siebwalze eine pendelnde Relativbewegung ausführen die parallel zur Walzenachse ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativhewegung zwischen Fadenerzeuger und/oder Ziehwalze mittels einer Nockenscheibe oder einer anderen Vorrichtung in einer solchen Weise vorgenommen wird, daß die Zwischenräume zwischen den Einzelfäden gleichmäßig ausgefüllt werden und die Einzelfäden eine gleichförmige Bewehrung erzeugen.
7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Überziehen der Einzelfäden mit plastischem Material vor deren Aufwicklung auf der Walze erfolgt.
8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung des als Bindemittel dienenden plastischen Materials auf die Fadenlage wenigstens zum Teil auf der Walze, und zwar während des Aufwickelns der Fäden oder nach der Bildung der Fadenlage erfolgt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit plastischem Material überzogene Fadenlage zusätzlich imprägniert wird, wobei das Imprägnieren auf der Walze entweder Lage für Lage während des Aufwickelns an dem auf der Walze fertiggebildeten Band oder nach dem Schneiden und Abwickeln des Bandes von der Walze vorgenommen wird.
10. IO. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines thermoplastischen Materials als Bindemittel zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des Bindemittels eine nachträgliche Wiedererhitzung des imprägnierten fadenverstärkten Bandes vorgenommen wird.
11. II. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel zur Erhöhung der Netzfähigkeit Stoffe zugesetzt werden, die eine besondere Affinität für das Fadenmaterial der Bewehrung haben, wie bei Glas beispielsweise Triäthanolamin, alkalische Sulforicinate, mineralische oder organische Salze, verschiedene Beimischungen.
12. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oder Bänder nach der Bildung auf der Wickelwalze eine ihre Handhabung gestattende Konsistenz erlangt haben, je nach den ihnen zu gebenden Abmessungen nach einer Erzeugenden der Walze oder schraubenlinienförmig oder in sonstiger geeigneter Weise zerschnitten werden.
13. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufeinanderlegen und Vereinigen mehrerer der Folien oder Bänder ein Mehrschichtenerzeugnis gebildet wird.

    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5II455, 556702, 57I 699; USA.-Patentschriften Nr. 2 176 837, 2409633.

    2428788; französische Patentschriften Nr. so6 564, 85573I; Glastechnische Berichte, 2I, 1943, 5. 36 bis 42; Deutsches Jahrbuch für die Industrie der plastischen Massen, 1941/42, S. 153.