DE1202977B - Spritzvorrichtung zum Verarbeiten eines Fasermaterials mit einem Bindemittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES wfiWim PATENTAMT Int. α.:

AUSLEGESCHRIFT

B 29g

Deutsche KI.: 39 a5 - 7/00

Nummer: 1202 977

Aktenzeichen: G 25001 X/39 a5

Anmeldetag: 29. Juli 1958

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Fasermaterials durch Spritzen mit einem aushärtenden Bindemittel und betrifft die Ausgestaltung der Spritzdüse.

Man kennt Mischdüsen mit mehreren einander ringförmig umgebenden Austrittsöffnungen. Man hat auch schon eine Spritzvorrichtung zum Verarbeiten eines Fasermaterials mit einem aushärtenden Bindemittel vorgeschlagen, bei der die mit Luft gemischten Fasern einem aus einer Düse austretenden Bindemittelstrahl beigemengt und einem Austrittsweg zugeführt werden.

Die Erfindung schlägt eine Spritzvorrichtung dieser Art vor, die durch eine konisch sich verjüngende Zuführungsdüse für die mit Luft gemischten Fasern, durch eine zentral und gleichachsig in dieser Zuführungsdüse liegende oder diese umfassende, etwa bis zu ihrer engsten Stelle reichende Einspritzdüse für das Bindemittel und durch einen ringförmig die Zuführungsdüse umgebenden Austrittsspalt gekennzeichnet ist, durch den Luft an der Innenwand der gleichachsig angeschlossenen, trichterförmig erweiterten Austrittsdüse entlang geblasen wird.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß bei einem Strahl aus Kunststoff und Fasern, der in einem vom freien Raum abgetrennten Austrittsweg eintritt, Ablagerungen an der Innenwand des Austrittsweges durch den an dieser entlang geführten Luftstrahl vermieden werden. Gleichzeitig wird die laminare Strömung der Fasern möglichst lange aufrechterhalten, wodurch die Vermischung des Kunststoffes mit den Fasern verbessert wird.

Die Spritzvorrichtung eignet sich insbesondere zum Herstellen von Formkörpern, indem man den Strahl aus Fasern und Bindemitteln auf ein gelochtes oder aus Maschendraht bestehendes Formmodell richtet, auf dem sich die Fasern, gut mit dem Bindemittel gemischt, ablagern. So entsteht ein fester Formkörper, der entweder unmittelbar benutzt oder in beliebiger Form weiterverarbeitet werden kann.

In der Zeichnung ist die Anwendung und die Gestaltung der Spritzvorrichtung dargestellt. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Zelle mit einer Vakuumkammer, über der eine gelochte Form zur Aufnahme des Fasermaterials liegt, und einen Arbeiter, der die Spritzvorrichtung zum Aufbringen des Fasermaterials und des Bindemittels auf die Form richtet,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch die Spritzvorrichtung nach der Erfindung,

Spritzvorrichtung zum Verarbeiten eines
Fasermaterials mit einem Bindemittel

Anmelder:

Goodyear Aerospace Corporation, Akron, Ohio

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner und Dipl.-Ing. H. Tischer, Patentanwälte, Berlin 33, Herbertstr. 22

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Oktober 1957
(690710)

F i g. 3 eine Einzelheit der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 eine Ansicht der Steuerteile der Spritz-Vorrichtung und .

F i g. 5 einen Schnitt, ähnlich der F i g. 2 einer abgeänderten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist an einer Wand der geschlossenen Zelle 1 eine Vakuumkammer 2 angeordnet, die durch Löcher 3 in der Wand mit dieser verbunden und an die eine Saugleitung 4 angeschlossen ist. Über der durchlochten Wandfläche der Zelle ist eine Form 5 aus durchlochtem Material, z.B. einem Drahtgeflecht, angeordnet, die etwa der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes entspricht. Auf die Oberfläche der Form bläst ein Arbeiter durch die Spritzvorrichtung 6 ein Gemisch von Fasern und Bindemittel, dessen Bestandteile durch drei biegsame Leitungen, und zwar ein Gemisch von Fasern und Luft durch die Leitung 7, flüssiges Bindemittel durch die Leitung 8 und Druckluft durch die Leitung 9 zugeführt werden. Die Mischung von Fasern und Luft wird in beliebiger Weise durch einen Ventilator und einen Faserschneider hergestellt; als Bindemittel kann eine Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen Kunstharz benutzt werden.

Nach F i g. 2 und 3 besteht die Spritzvorrichtung 6 aus einem Grundkörper 11, der an der Leitung 7, 7.. B. durch eine Muffe 12, befestigt werden kann.

Der an die Zuleitung sich anschließende Raum 14 des Grundkörpers 11 führt zu einem konisch sich verengenden Teil 15, der in einem kurzen zylindri-

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sehen Teil 16 endet. Den konischen Teil 15 umgibt in einem kleinen Abstand eine zweite konische Wand 17 und bildet so eine ringförmige Kammer 18, an deren Ende in einem zylindrischen Teil 19 ein Gewinde 20 vorgesehen ist, in das eine Austrittsdüse 13 mit ihrem Gewinde 21 eingreift und so durch Drehen in axialer Richtung verstellt werden kann. Dabei verschiebt sich der schwach gewölbte Innenrand 22 der Austrittsdüse 13 (s. F i g. 3) gegenüber der äußeren konischen Fläche des Teiles 15 des Grundkörpers und verändert so den ringförmigen Spalt 23 zwischen diesen Teilen, der einen venturiähnlichen Auslaß aus der Kammer 18 bildet. Durch die Verstellung kann die Geschwindigkeit und der Druck der durch den Spalt 23 austretenden Luft, die durch die Leitung 24 in die Kammer 18 eingeführt wird, geregelt werden.

In der Achse der Spritzvorrichtung ist in der Nähe des zylindrischen Austrittsteiles 16 des Grundkörpers eine Spritzdüse 25 angeordnet, aus der ein Strahl des Bindemittels austritt, das durch eine L-förmig gestaltete Leitung 26, 27 und 28 dem Grundkörper 11 zugeführt wird. Das Ende des Schenkels 28 dieser Leitung ist mit Gewinde versehen, an dem die Sprühdüse 25 aufgeschraubt ist.

Die Sprühdüse 25 endet etwa im kleinsten Durchmesser der Spritzeinrichtung, die an dieser Stelle einen venturiförmigen Durchgang bildet, durch den das Gemisch von Fasern und Luft hindurchgeblasen und innig mit dem Bindemittel aus der Düse 25 besprüht wird.

F i g. 4 zeigt die Regeleinrichtungen für die Spritzvorrichtung 6. An der Stelle 32 des Grundkörpers 11 ist ein Steuerhebel 31 angelenkt, der durch eine Druckfeder 33 nach außen gedrückt wird. Wenn der Arbeiter ihn nach innen bewegt, so wirkt er zuerst auf das Ventil 30 und öffnet den Luftzutritt zu der Kammer 18, aus der Luft mit hoher Geschwindigkeit über die innere Wandfläche der Austrittsdüse 13 strömt und eine Saugwirkung auf das Innere der Spritzvorrichtung hervorruft. Eine weitere Bewegung des Steuerhebels 31 schließt dann den Schalter 10, durch den der an die Leitung 7 angeschlossene Ventilator und die Schneidvorrichtung für das Fasermaterial eingeschaltet werden. Drückt dann der Arbeiter den Steuerhebel 31 weiter nach innen, so öffnet sich das Ventil 29, das das Verfestigungsmaterial aus der Düse 25 austreten läßt.

Durch diese Gestaltung strömt eine Schicht von Luft unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit an der inneren Wandfläche der Austrittsdüse 13 entlang und wirkt wie eine Schutzdecke, die eine Ablagerung von Fasern und Verfestigungsmaterial auf den inneren Wandungen der Düse verhindert. Unter dieser Schutzdecke wird das Gemisch von Fasern und Bindemittel mit Luft unter niedrigerem Druck hindurchgeblasen und auf die Form 5 abgelagert.

Die Ausführungsform der Spritzvorrichtung nach Fig. 5 hat mit der Ausführungsform nach Fig. 2 und 4 den Vorteil, eine Schutzdecke von Luft über der Innenwand der Austrittsdüse zu bilden, gemeinsam. Diese Spritzeinrichtung 34 besteht aus einem Grundkörper 35 und ist mit dem Gewinde 36 an eine Leitung 7, die Luft und Fasern zuführt, angeschraubt. An der Stelle 37 ist auf dem Grundkörper 35 mit Gewinde eine Muffe 38 befestigt, die mit der Außenwand des Grundkörpers 35 einen Hohlraum 39 bildet, dem durch eine Leitung 40 das Bindemittel unter Druck zugeführt wird. Durch Beilagen 41 zwischen dem Grundkörper 35 und der Muffe 38

ίο kann man die Größe der Öffnung 42 und somit den Zustrom des Bindemittels verändern.

Die Muffe 38 trägt mit Gewinde an der Stelle 43 einen Verriegelungsring 44, der einen Venturiring 45, in seiner Lage einstellbar, festlegt. Beilagen 46 regeln die Stellung des Venturiringes 45 und auch die Größe der Räume 47 und 48, die durch weitere Teile der Muffe 38, den Verriegelungsring 44 und den Venturiring 45 gebildet sind. Die Hohlräume 47 und 48 sind miteinander durch Kanäle 49 verbunden und an die Druckluftleitung 50 angeschlossen, so daß durch die Öffnungen 51 und 52 Luft ausgeblasen wird. Die aus der Öffnung 51 austretende Luft bildet eine rohrförmige Schutzdecke, die durch die Pfeile 53 angedeutet ist. Die aus der Öffnung 52 austretende Luft

expandiert durch den Venturiring 45 und ruft ein mäßiges Vakuum hervor, das eine laminare Luftströmung in der Düsenanordnung herbeiführt und so die Fasern ansaugt. Diese laminare Strömung verläuft parallel zu der Achse der Austrittsdüse und trägt zur Ausrichtung und Verkettung der Fasern ' auf der Form bei.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spritzvorrichtung zum Verarbeiten eines Fasermaterials mit einem aushärtenden Bindemittel, bei der die mit Luft gemischten Fasern einem aus einer Düse austretenden Bindemittelstrahl beigemengt und einem Austrittsweg zugeführt werden, gekennzeichnet durch eine konisch, sich verjüngende Zuführungsdüse (15) für die mit Luft gemischten Fasern, durch eine zentral und gleichachsig in der Zuführungsdüse (15) liegende oder diese umfassende, etwa bis zu ihrer engsten Stelle reichende Einspritzdüse (25) für das Bindemittel und durch einen ringförmig die Zuführungsdüse (15) umgebenden Austrittsspalt (16), durch den Luft an der Innenwand der gleichachsig angeschlossenen, trichterförmig erweiterten Austrittsdüse (13) entlang geblasen wird.

2. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüse (13) in dem Austrittsspalt (16) in Achsrichtung, gegebenenfalls durch Gewinde (21) verstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 284 911, 397 667,
511 674;
belgische Patentschrift Nr. 551322.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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