<B>Verfahren und</B> Einrichtung <B>zur</B> Herstellung <B>von</B> Glimmerschichtprodukten. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Glim- merschichtprodukten für elektrische Isolier- zwecke.
Es ist bekannt, Glimmer mit geeigneten Bindemitteln zu mehrlagigen Glimmerschicht- produkten zu verarbeiten, die unter dem Namen Mikanit bekanntgeworden sind. Die Glimmerprodukte werden heute noch vorzugs weise durch Handarbeit hergestellt. Ein Ver fahren, solche Glimmerschichtprodukte zu mindest teilweise maschinell herzustellen, be nutzt den Zerflockungseffekt, der sich beim Herunterfallen von @Glimmerteilehen aus gro sser Höhe einstellt, und ist bereits angewen det worden.
Die bisher bekanntgewordenen Verfahren zur mechanischen 1Vlikanit -Her- stellung haben sich aber nicht allgemein durchgesetzt, weil sie nicht in der Lage sind, Mikanit von der Qualität herzustellen, die bei Handarbeit erreicht werden kann. Es kommt vor allem darauf an, dass das mehr- schichtprodtfiten für elektrische lagige Fabrikat überall von gleichmässiger Stärke ist und überall eine gleichmässige elek trische und mechanische Festigkeit besitzt.
Ferner erwartet man von Glimmerverarbei- tungsmaschinen die Einsparung an Arbeitszeit und -kosten sowie die Möglichkeit, Glimmer der verschiedensten Grösse einschliesslich Ab Fallglimmer zu verarbeiten.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Glimmer- das dadurch gekennzeichnet ist, dass einzelne Glimmerteilehen unter Anwendung elektrostatischer Anziehungskräfte auf eine als Trägerkörper dienende,. zu beäufschlagende Unterlage überführt werden.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch Auf- nahmevorrichtungen für den zu verteilenden Glimmer, einen Träger für die zu beauf- schlagende Glimmerunterlage,
eine Vorrich tung zum Aufbringen. eines Bindemittels auf den Glimmer und seine als Trägerkörper die nenden Unterlagen sowie durch Hochspan nungselektroden zur elektrostatischen Beauf- schlägung des Glimmers.
Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Einrichtung nach der 'Erfindung .sind in der folgenden Beschreibung an Hand der Figuren erläutert: Die F'ig.1 zeigt eine Anordnung, die das Prinzip der elektrostatischen Niederschlagung von Glimmer erkennen lässt. Glimmerteilchen 1 sind lose auf eine als Schale ausgebildeten Elektrode 2 verteilt.
Darüber befindet sich in einem nach der vorliegenden Spannung ge wählten Abstand ein unterseitig mit Leim überzogenes Papier 4. Jenseits dieses Papiers wird die Gegenelektrode 3 seitlich in Pfeil richtung bewegt.
Dies hat zur Folge, dass da, wo die grösste Kraftlinienkonzenträtion auf tritt, das Papier 4 von links nach rechts fort schreitend mit Glimmer beaufschlagt wird: Durch Influenz werden die Glimmerteil- chen polarisiert; es entstehen Dipole, auf die im irrhomogenen Feld eine Kraft wirkt, so dass die Teilchen sich in diesem irrhomogenen Feld in Gebiete grösserer elektrischer Feld stärke hin bewegen.
Die Glimmerplättchen fliegen im. wesentlichen: senkrecht nach oben. Die Plättchen, die auf eine geleimte Stelle auftreffen, bleiben haften, alle übrigen fallen wieder ab. Der Vorgang kann ein zweites Mal oder öfters wiederholt werden. Es ist nicht erforderlich, dass sich die Elektroden in der in. dieser Figur gezeigten Weise gegenüber stehen. 'Statt dessen ist beispielsweise auch ein mehr vertikaler Verlauf der Papierebene 4 denkbar.
Die Fig..2 zeigt eine Vorrichtung zur kon tinuierlichen Beaufschlagung einer geleimten Fläche mit Glimmer. Dieser wird in an sich bekannter Weise auf die als Transportbahn ausgebildete Elektrode 5 in Abständen gleich mässig aufgebrachte Diese Elektrode liegt an Erde.
Die Glimmerteilehen gelangen auf ihrem Weg in den Bereich des starken Kraftfeldes, welches sich zwischen dem linken Teil des Transportbandes und der darüber befind - lichen Gegenelektrode 7 aufbaut. Sie werden angezogen und treffen auf das unterhalb der Gegenelektrode kontinuierlich bewegte Band 6.
auf, welches ein unterseitig mit Leim bedeck tes Trägermaterial darstekt, wie es zur Her stellung von Xikanit benutzt wird. Bewegt man die Fläche 6 in der Pfeilrichtung mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit, so legt sich jedes auftreffende Glimmerteilchen sofort parallel zur Oberfläche -6 und bleibt in dieser Stellung haften.
Die Fig. 31 stellt eine andere Vorrichtung dar. Eine mechanisch in Schwingung ver setzte Rüttelbahn 8 sorgt für die Zufuhr von lose verteiltem Glimmer. Dieser befindet sich auf Erdpotential, da er über die Rüttelbahn 8 geerdet ist. Bei dem Abwärtsgleiten geraten alle Glimmerplättchen in den Bereich einer auf Hochspannung gegenüber Erde liegenden, in Pfeilrichtung rotierenden Metalltrommel 9 und werden von dieser angezogen.
Um die zylindrische Walze herum ist ein mit Leim bedecktes Band 10 gespannt. Infolge der Um drehung der Walze 9 werden etwa hochkant ; auftreffende Glimmerplättchen umgelegt und an die Fläche 10 flach angepresst. Reicht die Haftfähigkeit des Leims an einer Stelle der Oberfläche 10 nicht mehr aus, wenn diese im wesentlichen schon ;mit Glimmer bedeckt ist, ;
so werden hier weiter auftreffende Glimmer teilchen durch die Zentrifugalkraft. wieder abgesehleudert. Sie fallen auf die Rüttelelek trode 8, von @ dieser angezogen, zurück, um kurze Zeit später erneut von der Elektrode 9, angezogen- zu werden. Dieser Vorgang wird durchgeführt; bis nach einiger Zeit die Ober fläche 10 keinen Glimmer mehr aufnimmt.
Sie wird dann erneut mit Bindemittel ver sehen, was durch ein Spritzorgan ll geschieht., Bei 11 sind entweder Düsen zur rein mecha nischen 'Zerstäubung des in Lösungsmittelver- dünnten Lackes angebracht, oder aber an sich bekannte elektrostatische Einrichtungen zur Zerstäubung von Flüssigkeiten.
Zweckmässig gerät bei 13 die mit 'Glimmer beaufsehlagte Fläche unter die Wirkung von elektriseben Sprühorganen, die einen kräftigen elekrisehen Wind erzeugen, welcher die an sieh schon vorhandene schuppenförmige Ausrichtung tangentiäl zur Trommel 9 weiter verstärkt: Es kann sich als zweckmässig erweisen, La dungsträger, wie sie die Elektrode 9 aufweist, ummittelbar auf die Oberfläche der Glimmer schicht aufzubringen.
Dies geschieht vorteil haft durch die Aiübringung von Ladungs trägern mittels auf gleichem Potential wie die Elektrode 9 gehaltener kamen- oder schneiden- förmiger Sprühelektroden 12.
Fig.4 ist die Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels. Die Zuführung des Glimmers 15 geschieht auf einer schiefen Ebene 14, die als Rüttelbahn ausgeführt sein kann und als metallische Elektrode auf Erd- potential gehalten wird. Ihr gegenüber befin det sich die Gegenelektrode .16, welche auf hoher Spannung liegt und als über zwei Rollen laufendes metallisches Band ausgeführt ist.
Die Glimmerteilchen 15 gelangen, abwärts gleitend auf der Bahn 14, in den Bereich der Anziehungskraft der Elektrode 16 -und tref- fen auf dieselbe auf. Nach einer kurzen Zeit, während der sie auf die andere Polarität inn- geladen werden, fallen sie von der Elektrode zwangläufig wieder ab.
In dieser Zeitspanne sind sie vermöge ihrer Fortbewegung mit dem Elektrodenband 16 in Pfeilrichtung aus dem Bereich der Anziehungskraft seitens der Elek trode 14 befärdert worden und fallen nun taumelnd auf die oberseitig mit Leim über zogene Unterlage 1'7, die zweckmässig mit einer metallischen, geerdeten Platte in Berüh rung steht. Diese Einrichtung besitzt den Vorteil, dass von der Elektrode<B>M</B> die Glim- merplättchen im wesentlichen einzeln angezo gen werden.
Damit sie auf die zu beaufschla- gende Fläche parallel auftreffen, ist hier von dem an sich bekannten Prinzip des taumeln den HerunterfallensGebrauch gemacht wor den. Bewegt man die zu beaufschlagende Fläche in horizontaler Richtung, so wird sie gleichmässig mit Glimmer beaüfschlagt. Die Glimmerplättchen, welche nicht von der Elek trode 1ss abgehoben werden, fallen auf die schiefe Ebene 14a herunter und werden von dort erneut auf das Zuführungsorgan 14 ge bracht.
Fig.5 stellt ein weiteres Ausführungsbei spiel der Einrichtung dar, die aus einem horizontal sich fortbewegenden 'Träger für eine Glimmerunterlage mit einer darüber an geordneten zur Bewegungsrichtung geneigten, den Glimmer tragenden Elektrodenfläche be steht sowie eine über dieser in der Bewegungs richtung versetzt angeordneten Gegenelek trode, die im spitzen Winkel zur ersteren derart verläuft, dass die Winkelhalbierende der beiden Elektrodenebenen eine Horizontale bildet.
Die als Aufnahmevorrichtung für den zu verteilenden Glimmer dienende metallische Zuführungselektrode 18 kann wieder als Rüt telebene ausgebildet sein. Von ihr herunter gleitende Glimmerteilchen geraten unter die Wirkung der von der Gegenelektrode 19 aus gehenden Anziehungskraft, werden von ihr angezogen, fallen in Richtung der 'Schwer kraft wieder herunter, werden ein zweites Mal angezogen usw.
Dabei bewegen sie sich zwang läufig nach rechts, da sie bei der Aufwärts- bewegung mehr als bei der FallbewegLUlg dem Verlauf der elektrischen Kraftlinien folgen. Da elektrische Kraftlinien auf metallischen Leitern stets senkrecht auftreffen, muss in der gewählten Anordnung jedes Glimmerteilchen auf dem Weg von der Elektrode 1.8 nach der Elektrode 19 sich ein iStück nach rechts ver schieben.
.So kommt es schliesslich, dass ein von der Elektrode 19 abfallendes Glimmerplätt- chen nicht mehr auf die Elektrode 18 auf trifft, weil es sich jenseits des rechten Ran des 20 der Elektrode 18 befindet. Andere Glimmerplättchen verlassen nahe des Randes 20 die Elektrode 18 in aufwärts gerichteter Bahn, ohne jedoch die Elektrode 19 zu errei chen und fallen deshalb weiter nach rechts herunter als die vorher beschriebene Bahn verläuft.
Dadurch wird die auf einem Träger angeordnete Unterlage 21 gleichmässig von heruntertaumelnden Glimmerplättchen be deckt, besonders wenn sie während des Vor ganges von links nach rechts kontinuierlich bewegt wird. Eine ähnliche Wirkung wird auch erzielt, wenn die Elektroden 18, und 19 einen andern Winkel miteinander bilden bzw. zueinander parallel verlaufen.
Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungs beispiel für eine solche Einrichtung. Ein besonderer Vorzug dieser Anordnung liegt darin, dass mit grosser 3Sicherheit die anfangs vorhandenen. Bündel von Glimmerplättchen auseinander geblättert werden, so dass die Plättchen auch wirklich allein auf die zu be- aufschlagende Fläche auftreffen.
Die Appara tur besteht im wesentlichen aus zwei gegen einander aufgeladenen Elektroden 232 und 23, zwischen denen ein senkrechter, schachtarti ger Zwischenraum liegt. Am obern Rand der Elektrode 23 wird durch ein metallisches Rüttelblech 26, welches ebenfalls auf Erd- potential liegt, für die weitgehend gleich, mässige Zufuhr von Glimmer gesorgt.
Bei An näherung an den obern Teil 27 des Elektro- denzwischenraumes geraten die Glimmerteil- ehen unter , den Einfluss elektrostatischer Kräfte. Besitzen sie ihrerseits ein festes Po tential, das durch Vermittlung der metalli schen Rüttelbahn in diesem Fall das Erd- potential ist, so werden sie alsbald von der Elektrode 22 angezogen. Ein solches Glimmer teilchen 24 beschreibt daraufhin zwischen. den Elektroden eine abwärtsführende, zickzack- förmige Bahn 2'5.
Es ist erforderlich, dass der Glimmer beim Verlassen der Rüttelbahn 26 tatsächlich das Potential der Elektrode 2'3 besitzt. Andernfalls würde er sich wie ein ungeladener Körper im homogenen elektri schen Feld verhalten und keine Anziehungs kraft von einer der beiden Elektroden erfah ren, so dass er unter Umständen in einem Zug den Weg durch den Schacht durchfallen würde. Da es sich mitunter als zweckmässig erweist, die Zuführungsorgane für den Glim mer aus elektrisch isolierendem Material her zustellen, ist es nützlich, an die Stelle,
wo der Glimmer die Rüttelbahn verlässt, die erst malige Aufladung des Glimmers durch die Anbringung von elektrischen 'Sprühorganen 3'7 zu erzwingen.
Das einzelne Glimmerplättchen tritt schliesslich unten aus der Öffnung des Schach tes aus und fällt taumelnd auf die auf einem Träger ruhende Oberfläche 28, die im allge meinen mit Bindemittel versehen ist und hori zontal auf einem Transportband kontinuier lich bewegt werden kann. Der Vorteil dieser Einrichti.ng liegt besonders darin, dass dem Glimmerteilchen künstlich ein. wesentlich grö sserer Weg aufgezwungen wird, als es dem freien Fall durch den Schacht entsprechen würde.
Dadurch kann man mit einer viel geringeren Bauhöhe auskommen, als es bei den Verfahren erforderlich war, die zur Tren nung der einzelnen Glimmerplättchen einen bis zu 10 m hohen Turm benützen. Ausser dem wird durch das wiederholte Aufprallen der einzelnen Glimmerteilchen, respektive Bündel, auf die Elektroden eine gleichmässige Verteilung gefördert.
Will man die Zahl der Arbeitsgänge, die zur I3erstellung mehrerer Schichten erforder lich sind, herabsetzen, so kann man auch in anderer Weise vorgehen. Es soll ja vermieden werden, dass in nennswertem Umfang Glim mer auf Glimmer zu liegen kommt, -ohne däss sich ,dazwischen ein Bindemittel befindet.
Dies kann man an sich immer erreichen, wenn man den Glimmer verhältnismässig dünn auf eine beleimte Unterlage streut und die entstandene Schicht von neuem beleimt. Dabei wird jedoch der Bindemittelanteil für viele Fälle unzulässig hoch.
Wählt man die Beaüfschlagung mit Glimmer dichter, so wird es immer wahrscheinlicher, dass mehrere Glim= merplättchen ungeleimt aufeinanderliegen. Um dies zu vermeiden, wird, wie in der Fig.,6 schematisch dargestellt, durch meh rere am untern Ende der Elektrode 23 an gebrachte Sprühspitzen 35 den auf die Un terlage 28 herabfallenden einzelnen Glimmer teilchen eine elektrische Ladung erteilt.
Als Vorrichtung zum Aufbringen des Bindemittels auf derart aufgeladene Teilchen dienen Spritzdüsen 36, mittels derer ein ent gegengesetzt aufgeladener Nebel 29 von ver dünntem Bindemittel erzeugt wird, in den die Glimmerteilchen eingebracht werden und dann auf die Unterlage auftreffen.
Dabei wird auch die Unterlage selbst in gewissem Umfang fortlaufend mit Bindemittel beauf- schlagt. Eine derart hergestellte Mikanit- platte besitzt nach der üblichen Austrei bung des Lösungsmittels und anschliessender Pressung keinerlei Stellen mehr, wo Glimmer auf Glimmer liegt, ohne eine dazwischen be findliche dünne $Schicht des Klebemittels.
Ein solches Produkt eignet sich vorzüg lich zur Verwendung als Biegemikanit und neigt in keiner Weise dazu, dass sich bei me chanischer oder elektrischer Beanspruchung im Innern Hohlräume bilden. Ein schema tisches Beispiel für die Anwendung des Ge dankens, elektrische Kraftlinien tangential zur zu beaufschlagenden Fläche verlaufen zu lassen, so dass auftretende Glimmerteilchen von vornherein parallel zu dieser Fläche ge stellt auftreffen, stellt die F'ig.7 dar. 3'3 ist die zu beaufsehlagende Fläche.
Beide Elek troden 30 und 31 befinden sich oberhalb, das heisst auf der gleichen Seite der Auffang fläche 33 und weisen einander zugekehrte Kanten auf, die im Schnitt als 'Spitzen zu sehen sind, zwischen denen sieb, ein elektri- sches Feld mit hoher Kraftlinienkonzentra- tion ausbildet. Die Elektrode 3<B>0</B> dient zur Heranführung des Glimmers, welcher, wenn keine Spannung angelegt ist, in beliebiger Ausrichtung auf die Unterlage<B>3</B> herabfallen würde. Diese wird von links nach rechts fort laufend transportiert.
Der Glimmer wird glrcichmässiger von der Elektrode 30, abge nommen, wenn eine Spannung zwischen den Elektroden liegt und er von der Gegenelek trode 31 angezogen wird. Die Anordnung ist daher so getroffen, dass beim Flug von der Elektrode 30 nach der Elektrode 3<B>1</B> das Glim- merieilchen, welches auch der Schwerkraft ausgesetzt ist, mit der direkt Barunterliegen den geleimten Fläche 33 in Berührung kommt und zu dieser parallel liegend, dort haften bleibt, ohne die Elektrode 31 erreichen zu können.
In der F'ig. 8 sind die Kraftlinien 34 ein gezeichnet für eine etwas andere Anordnung; bei der die Elektroden 30 und 3<B>1</B>2 verwendet werden. Das Prinzip dieser Elektrodenanord- nung beziehungsweise des tangentialen Ver- laufes der Feldlinien bezüglich der Fläche 33 kann auch Anwendung finden in Fällen, wo die Glnmmerplättchen infolge der ;Sehwer k raft auf die Fläche 3'6 auftreffen.
In jedem Fall wird ein herunterfallendes Glimmer- plättehen, das in den Bereich der Kraftlinien 34 gerät, sich diesen parallel einstellen, ebenso wie ein etwa bereits auf der Oberfläche 35 unter anderem Winkel, haftendes Glimmer plättchen durch diese Elektrodenanordnung gezwungen wird, sich der Fläche gut anzu legen. Nicht tangential zur Oberfläche ge richtete Kraftlinien werden zweckmässig ab geschirmt.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die elektrische @Spannung zwischen den einzelnen Teilen der Apparaturen in bestimmten Zeit abständen periodisch kurzzeitig mittels einer Schalteinrichtung zu unterbrechen. Dadurch wird wirksam verhindert, däss sich mehrere Glimmerteilchen zusammenschliessen und eine stromführende Brücke zwischen den Elektro den errichten.,