DE10152943C2 - Textiles Flächengebilde - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde aus Garnen aus unelastischen, monofilen oder multifilen Fa­ sern, die unter Bildung im wesentlichen polygoner Maschen an den Kreuzungen miteinander vermascht, verknotet oder derart miteinander verkreuzt sind, dass sie sich an den Verkreuzungen nicht auseinander ziehen lassen.

Aus der DE 197 30 838 C2 ist ein Schlauchsystem bekannt, das aus mindestens einem elastischen, mit Druckmitteln beaufschlagbaren Schlauch und einem diesen umgebenden textilen Flächengebilde besteht, das mindestens am oberen und am unteren Ende des Schlauches fest mit diesem ver­ bunden ist. Das textile Flächengebilde besteht aus einem Stützgeflecht aus unelastischen Fäden oder Garnen, das durch Kreuzen oder Umschlingen von Fäden in schräger oder sich kreuzender Richtung gebildete, im wesentlichen poly­ gone Maschen mit konstanter Maschengröße aufweist. Die Fäden an den Kreuzungen sind miteinander verknotet oder derart miteinander verkreuzt, dass sie sich an den Ver­ kreuzungen nicht auseinander ziehen lassen. Wird der darin sich befindende Schlauch mit einem Druckmittel be­ aufschlagt, so wird sein Volumen durch die nominale Flä­ che des Flächengebildes, das ihn umgibt, begrenzt und de­ finiert. Das Stützgeflecht kann entweder als Flächenge­ bilde oder als Rundgeflecht beispielsweise mit einer Klöppelmaschine, z. B. einer elektronisch gesteuerten Klöppelmaschine, die beispielsweise aus der DE 36 07 530 A1 bekannt ist, hergestellt werden.

Aus der DE 42 43 465 A1 ist ein textiles Flächengebilde, z. B. Gewebe, Gewirke oder Geflecht, aus hochreißfestem und temperaturbeständigen Trägergarn, das mit Kunststoff­ fasern ummantelt ist, bekannt. Die Konsolidierung des Hybridgarns erfolgt dabei in einer heißen Presse, wobei das Garn auf 260°C bis 290°C erhitzt wird. Ein solches Hybridgarn eignet sich besonders für Sportartikel, insbe­ sondere für die Herstellung eines Tennisschlägerrahmens.

Aus der DE 44 41 743 A1 ist ein mit Hüllfasern ummantel­ tes Filamentgarn und dessen Verwendung bekannt. Die Seele des Garns besteht aus Filamenten aus aromatischen Poly­ amiden. Solche Garne lassen sich als Nähgarne einsetzen.

Aus der DE 198 07 461 C2 ist ein Textilschlauch zum Bün­ deln von länglichen Substraten bekannt. Dieser Textil­ schlauch besteht aus miteinander verbundenen ersten und zweiten Garnen. Die verwendeten Garne sind monofile oder drahtige multifile oder drahtige Fasergarne, wobei min­ destens ein solcher Faden eine weiche geschäumte ge­ räuschdämmende Beschichtung aufweist oder von mindestens einem geräuschdämmenden Garn umgeben ist.

Aus der DE 690 19 520 T4 ist weiterhin ein Textilschlauch bekannt, bei dem ein erstes Garn ein bauschiges Fadengarn und ein zweites Garn ein Monofil aus einem technisch ver­ arbeiteten Kunststoffmaterial ist. Das bauschige Garn, das zwischen etwa einem Ende und etwa drei Enden des Mo­ nofilgarns verlegt und kreuzweise eingeflochten ist, be­ wirkt ebenfalls eine Geräuschdämmung.

Es sind ferner Flächengebilde in Form von Flechtwerken oder gewebten Flächengebilden aus Garnen aus Metallfäden, wie Edelstahlgarne, die aus einzelnen Edelstahlfasern be­ stehen, bekannt, die im Hochtemperaturbereich für diverse technische Zwecke verwendet werden können. Diese aus Chrom-Nickel-Stahl bestehenden Fasern können auch aus Bronze-, Eisen- oder Platinfasern bestehen. Sie werden in der Regel in Filtern und Sieben eingesetzt oder zu Gaze oder Tüchern gewirkt.

Flächengebilde aus Metallfäden, z. B. Chrom-Nickel-Stahl- Fäden oder -Garnen (Edelstahlgarne oder -fäden), sind un­ elastisch und sehr temperaturbeständig und können selbst mit Materialien mit Temperaturen von über 600°C belastet werden. Sie finden deshalb als Flächengewirke oder Gewebe z. B. Anwendung im Transportbereich, z. B. für Flächenele­ mente, wie Flachglas, Kunststoffplatten usw.. Hierzu wird das Gewebe oder Gewirk auf eine Transportwalze aufge­ bracht und bewirkt nur ein punktuelles Untergreifen der zu transportierenden Platte, wodurch eine Oberflächenaufheizung vermieden wird. Metallfäden sind jedoch insgesamt sehr hart und können in der weicheren Oberfläche des zu transportierenden Materials in unerwünschter Weise Ab­ drücke hinterlassen. Bei Materialien mit empfindlichen Oberflächen sind solche Gewirke und Gewebe deshalb als Hülle oder Ummantelungen für Transportrollen nicht ein­ setzbar. Darüber hinaus weist die Oberfläche der Fäden bzw. Garne keine Griffigkeit auf, um leichteres Material auf einfache Weise mitnehmen zu können, wenn sich die Transportwalzen drehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Flächengebilde so auszubilden, dass eine hohe Oberflächengriffigkeit bei gleichzeitigem Bei­ behalten einer hohen Temperaturbeständigkeit und der Rea­ lisierung einer möglichst großen nachgiebigen federnden, offenporigen Oberfläche gegeben ist.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des textilen Flächengebildes gemäß der Lehre des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.

Ein textiles Flächengebilde nach der Erfindung besteht aus nicht dehnbaren Trägergarnen, die derart gewirkt sind, dass sich die Maschen weder durch Zug- noch Schie­ bebeanspruchung dehnen noch verschieben lassen, so dass das Flächengebilde in der gewirkten Art sich spannen oder aufspannen lässt, ohne dass die Maschen bzw. gewirkten Löcher verändert werden. Eine durch Drehungen und Kreu­ zungen vorgenommene Bindung ist als Rosengrund bekannt. Das Trägergarn sorgt dabei für die hohe Stabilität des Gewebes oder Geflechtes bzw. Gewirkes und die Ummantelung - entweder aus einem Ummantelungsgarn oder einer Kunst­ stoffbeschichtung bestehend - für die notwendige Rauhig­ keit und Elastizität bei Druckbelastung, um keine Ab­ drücke in der Oberfläche eines Materials mit geschlossener glatter Oberfläche, das aufgelegt wird, zu hinterlas­ sen. Ein solches Material ist deshalb besonders geeignet für die Verwendung in Verbindung mit Transportsystemen. Zu diesem Zweck wird das Flächengebilde z. B. als Bandware hergestellt, beispielsweise in einer Breite von 6 cm bis 24 cm, und dann auf die Transportrollen des Transportsys­ tems, z. B. aus Stahl bestehende Transportrollen, wendel­ förmig aufgewickelt, so dass eine punktförmige Transport­ oberfläche entsteht. Die nächstfolgende Transportrolle kann ebenso beschickt werden, vorzugsweise mit entgegen­ gesetzter Wendelsteigung, um so beim Durchlauftransport, z. B. einer Platte, ein einseitiges Verschieben der Platte während des Durchlaufes über eine längere Transport­ strecke zu vermeiden.

Das Material kann aber auch als Schlauchmaterial mittels bekannter Techniken hergestellt und auf eine Transport­ walze aufgezogen werden, wobei eine ausreichende Haltung an der Walzenoberfläche bereits durch das raue Ummante­ lungsgarn oder die Beschickung gegeben ist. Werden die Trägergarne aus Metallfasern hergestellt, so ist eine Wärmeableitung im höchsten Maße sichergestellt, so dass punktuell über die Oberflächenbeschichtung oder die Um­ mantelungsgarne aufgenommene Wärme direkt an das Netz der Trägergarne abgegeben wird. Von hier erfolgt dann über eine flächenmäßige Verteilung eine Wärmeableitung an die Luft oder an die Transportwalze oder einen Flächenträger, je nachdem, wo das Flächengebilde aufgebracht ist. Durch die stabile Auslegung des Trägergarnes ist darüber hinaus auch eine großflächige freie Bespannung möglich.

Durch die Offenporigkeit des Ummantelungsgarns bzw. der Kunststoffbeschichtung ist ein nach der Erfindung herge­ stelltes Flächengebilde auch für Armierungen verwendbar. Wird beispielsweise eine Kunststoffplatte hiermit ver­ stärkt, so bindet der Kunststoff mit dem Gewebe, während die Biegsamkeit erhalten bleibt. Aber auch in Bauplatten aus verschiedenen Materialien kann das Flächengebilde als Armierung eingesetzt werden.

Die Textilie nach der Erfindung ist ein Hybrid aus be­ stimmten verschiedenen Materialien, das eine definierte Porosität in Hinsicht auf Struktur, Festigkeit, inneren Stabilität, Loch- bzw. Maschengrößen und Fadenwinkel auf­ weist. Die definierte Dicke der Garne bestimmt die physi­ kalische Stabilität gegenüber Zug- und thermischer Belas­ tung unter Berücksichtigung des jeweiligen Materials. Die Temperaturbelastbarkeit der Trägergarne und der Ummante­ lungsgarne sowie der aufgebrachten Oberfläche sollte mindestens 150°C betragen.

Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von Filamenten aus Chrom-Nickel-Stahl für die Herstellung der Träger­ garne und bei Ummantelung einzelne Garne mittels Ummante­ lungsgarnen aus PB-Kunststoff-Fasern (Polybuten 1) sowie aus PBO-Kunststoff-Fasern, z. B. PBO FIBER ZYLON® der Firma TOYOBO Co., Ltd., Osaka, Japan, CAS No. 60857-81-0 beste physikalische Eigenschaften erzielbar sind, sowohl im Hinblick auf die Rauhigkeit der Oberfläche der Zugfes­ tigkeit als auch - bezogen auf den Wärmeübergang - auf die Trägergarne. Ein solches Flächengewirk ist mit Tempe­ raturen von über 600°C belastbar.

Aber auch die anderen, in den Unteransprüchen angegebenen Kombinationen gewährleisten in einem weiten Hochtempera­ turbereich Anwendungen des Flächengebildes. So ist es auch möglich, das Garn mit Teflon® zu beschichten und durch eine chemische oder mechanische Behandlung die Oberfläche der PFA-Schicht aufzurauen, bevor das Träger­ garn zu dem Flächengebilde verarbeitet wird.

Die Beschichtung erfolgt in bekannter Weise in Bädern mit einem nachgeschalteten Trocknungs- und chemischen oder mechanischen Bearbeitungsprozess.

Das Aufbringen der Ummantelungsgarne auf die Trägergarne erfolgt mittels bekannter Techniken, z. B. durch Umhäkeln, Umwickeln, Umwirken, Ummaschen, Zwirnen, Umspinnen, Um­ flechten.

Die Herstellung eines Flächengebildes erfolgt zweckmäßi­ gerweise mittels Flecht-, Strick- oder Klöppelmaschinen. Im Falle der Ausbildung als Schlauchware kann die Ferti­ gung auf elektronisch gesteuerten Klöppelmaschinen erfol­ gen, wie sie eingangs bereits angegeben sind. Eine hohe Festigkeit eines aus den Trägergarnen hergestellten Ge­ flechtes wird dadurch erreicht, dass der Torchongrund, der auch Grundgeflecht oder Droschelgrund genannt wird, in seiner Festigkeit dadurch verstärkt wird, dass zwi­ schen den Ganzschlägen jeweils eine Drehung erfolgt. Die Schläge können auch ein Halbschlag, Doppelschläge, Meter­ fadenvoll- oder -halbschläge sein. Je nach Einsatz können unterschiedliche Maschengrößen hergestellt werden. Auch sind die Maschenformen beliebig wählbar. Die damit ver­ bundenen Vorteile sind: definierte Ladegrößen, definier­ bare Fadenwinkel, textiler Griff trotz eines hohen Stahl- oder Kohlefaseranteils, z. B. < 50%.

In den Ansprüchen 9 ff ist die Verwendung eines textilen Flächengebildes, das nach den Lehren der Erfindung ausge­ bildet ist, als Transportband und als Armierungsmaterial angegeben. Das Flächengebilde - gleich welche Ausfüh­ rungsart es besitzt - wird dabei auf eine Transportwalze aufgezogen oder als Transportband direkt verwendet, so dass beispielsweise Flachgläser, wie Bauglas, auch als großflächiges Glas auf einer Transporteinrichtung, die mit den erfindungsgemäßen Flächengebilden ausgestattet ist, auf einfache Weise transportiert werden können, ohne dass Oberflächenbeschädigungen erfolgen.

Ein textiles Flächengebilde 1 nach der Erfindung ist aus­ schnittsweise in der Zeichnung als Bandware dargestellt.

Dieses besteht z. B. aus mittels einer Klöppelmaschine durch Drehungen und Kreuzungen miteinander zu dem dargestellten Muster gewirkten Flechtkordeln 2, die als Trä­ gergarn 3 eine Edelstahlseele, die z. B. aus 275 Fasern, a 12 µm Durchmesser, bestehen kann und eine Umflechtung 4 aus versponnenen Ummantelungsgarnen 5, z. B. PBO-Garnen (8fach) aus Stapelfasern mit Schnittlängen von ca. 25 mm bis ca. 76 mm mit 7 Kreuzungen/Zoll. Jede andere Länge ist aber auch wählbar.

Das im Beispiel verwendete Garn entspricht einer Stärke von Nm 34/2. Es können aber bei Bedarf auch Garnstärken wie Nm 34/1, 51/1, 68/1 als Standard bei der Realisierung definiert werden. Abweichende Sondergrößen sind selbst­ verständlich auch verwendbar. Ebenso kann als Umflechtung auf Endlosgarne aus Edelstahl, sogenannte Multifile, in dtex 278-3330 mit jeweils 166-1992 Einzelfilamenten zurückgegriffen werden Die Anzahl der Kreuzungen/Zoll, die Fachung der Garne sowie die Anzahl der Klöppel (10, 12 usw.) kann bei Bedarf modifiziert werden. Anstelle der Verwendung einer Klöppelmaschine für die Herstellung der Ummantelung ist es auch möglich, die Ummantelung mittels Kett-Wirk-Maschinen herzustellen, insbesondere dann, wenn stärkere Flechtkordeln für die Erstellung eines Flächen­ gebildes nach der Erfindung notwendig ist.

Das so vorgefertigte Garn wird für die Herstellung des Flächengewirkes, im Ausführungsbeispiel eine Bandware ei­ ner Fertigungsbreite von ca. 80 mm, eingesetzt. Auch die Herstellung dieses Flächengewirkes mit den typischen großflächigen Löchern 6 kann beispielsweise ebenfalls auf einer Klöppelmaschine gefertigt werden, und zwar sind entsprechend der Anzahl der eingesetzten Klöppel ver­ schiedenste Fertigungsbreiten herstellbar, beispielsweise bei einer Maschine mit 36 Klöppeln eine Breitware von 80 mm, unter Verwendung einer Maschine mit 104 Klöppel eine Breitware von 240 mm. Jede X-beliebige Zwischengröße und darüber hinausgehende Größe ist ebenfalls herstellbar.

Die Flechtkordel, die aus den Trägergarnen 3, nämlich den Edelstahlgarnen, und den Ummantelungsgarnen 5 besteht, kann im Hinblick auf die Zusammensetzung des Garnes und im Hinblick auf die Filamentanzahl ihrer Einzeldurchmes­ ser, Drehungen und dtex-Zahl jedem Erfordernis angepasst werden. Ebenso kann die Metallmischung der verwendeten Edelstahlfasern unter Berücksichtigung spezifischer elektrischer Leitfähigkeitsanforderung, Festigkeit oder chemischer Anforderung modifiziert werden bzw. auf die unterschiedlichsten angebotenen Garne zurückgegriffen werden.

Dem Fachmann eröffnet die Erfindung verschiedenste Aus­ gestaltungsmöglichkeiten, was auch das Muster des Flä­ chengebildes anbetrifft, ebenso auch die Breite der Ware. Diese sind jeweils bestimmungsgemäß auszulegen. Aus der einzigen Darstellung ist ferner ersichtlich, dass durch die Knoten und Flechtungen Erhebungen in der Fläche gege­ ben sind, die tragend wirken und - bei Verwendung des Flächengebildes als Armierungsmaterial - eine durch die Flechtung bzw. durch das Wirken gegebene inhomogene Oberfläche bilden, die sich dann mit Material ausfüllen kann, wodurch eine erhöhte Verbundfestigkeit eines damit armierten Materials gegeben ist. Andererseits zeigt die Darstellung auch, dass bei Verwendung als Transportband in der inhomogenen Oberfläche nur ein punktförmiger Wär­ meübergang geben ist, so dass das Material nicht großflä­ chig aufgewärmt wird, so dass auch Plattenmaterial mit höherer Temperatur unter Verwendung eines solchen Träger­ materials in einer Transportvorrichtung transportiert werden kann.

Claims (13)

1. Textiles Flächengebilde aus Garnen aus unelastischen monofilen oder multifilen Fasern, die unter Bildung im wesentlichen polygoner Maschen an den Kreuzungen mitein­ ander vermascht, verknotet oder derart miteinander ver­ kreuzt sind, dass sie sich an den Verkreuzungen nicht auseinanderziehen lassen, dadurch gekennzeich­ net, dass das textile Flächengebilde (1) aus Trägergar­ nen (3) oder aus Flechtkordeln (2) aus Trägergarnen (3) besteht, die aus Filamenten aus hochreißfestem und tempe­ raturbeständigem Material bestehen, und dass die einzel­ nen Trägergarne (3) von Ummantelungsgarnen (5) aus Kunst­ stofffasern aus temperaturbelastbarem Kunststoff mit rauer oder filziger Oberfläche oder von einer Kunststoff­ beschichtung mit rauer, griffiger oder filziger Oberflä­ che überzogen sind.

2. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägergarne (3) aus Metallfasern, insbesondere Edelstahlfasern, bestehen.

3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägergarne (3) aus tempe­ raturbelastbaren Kohlenstofffasern mit geringen Dehnungs­ koeffizienten bestehen.

4. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummante­ lungsgarne (5) aus temperaturbeständigen Kunststofffasern bestehen.

5. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelungsgarne (5) aus PB-Fasern (Polybuten 1) oder aus PBO-Fasern oder einem Garn aus beiden Fasern bestehen.

6. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägergarne (3) mit Kunststoff, insbesondere ein Perfluoralkoxycopo­ lymere (PFA) oder einem anderen temperaturbeständigen Kunststoff beschichtet sind und dass die Oberfläche der Beschichtung durch chemische oder mechanische Behandlung aufgeraut ist.

7. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass, die Umman­ telungsgarne (5) mittels bekannter Techniken, wie Umhä­ keln, Umwirken, Ummaschen, Zwirnen, Umspinnen oder Um­ flechten, auf die Trägergarne aufgebracht sind.

8. Textiles Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde als Breit- oder Bandware in Flechttechnik oder Webtechnik oder als Schlauchware her­ gestellt ist.

9. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 als Transportband.

10. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es auf Transportwalzen eines Transportsystems aufgezogen oder aufgewickelt wird und die Enden an der Transportwalze fixiert werden.

11. Verwendung eines textiles Flächengebildes nach Anspruch 10, gekenn­ zeichnet für den Transport von noch nicht abgekühltem Flachglas- oder Kunststoffplatten.

12. Verwendung eines textilen Flächengebildes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 als Armierungsmate­ rial.

13. Verwendung eines textiles Flächengebildes nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Armierung in Werkstoffe unterschiedlichster Zusammensetzung eingebettet wird, ins­ besondere in Kunststoffe und Baumaterialien.