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Die Erfindung geht aus von an sich bekannten Vakuumbeschichtungsverfahren mit Einführung eines zu beschichtenden Gegenstandes in eine im Verhältnis zu letzterem überdimensionierte Hülle aus einer flexiblen
Folie und mit Unterbringung des Gegenstandes und der Hülle in einer zu öffnenden, verschliess-und evakuierbaren sowie mit atmosphärischem Druck zu beflutenden oder beaufschlagenden Kammer.
Mit Rücksicht darauf, dass eine derartige Verpackung hauptsächlich zur Aufbewahrung von Lebensmitteln benutzt wurde und wird, hat man die Folien zur Ermöglichung der Betrachtung der verpackten Gegenstände auch durchsichtig gehalten. Schliesslich ist man von verschweissungsfähigen Folien ausgegangen, damit es möglich wurde, die zur Herstellung der Hüllen dienenden Folienzuschnitte so zu verschweissen, dass die Lebensmittel gegen den Zutritt von Sauerstoff, ausserdem von Feuchtigkeit, abschliessbar waren und keine Aromaverluste eintreten konnten. Bei entsprechender Temperaturführung waren auf diese Weise verpackte Lebensmittel unbegrenzt haltbar.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich unter grundsätzlicher Beibehaltung der zur
Verpackung von Gegenständen getroffenen Massnahmen auf völlig andern Gebieten der Technik auftretende
Aufgabenstellungen mit einem Erfolg lösen lassen, der gegenüber dem bisher Erreichbaren deshalb als fortschrittlich zu bezeichnen ist, weil es im Wesen der eingangs genannten flexiblen Folie liegt, dass sich diese unter dem Einfluss der zwischen Atmosphäre und dem Vakuum auftretenden Druckdifferenz in jede
Feinstprofilierung mit einer Präzision hineinzieht und an sie anschmiegt, die mit Werkzeugen nur auf Grund eines Arbeitsaufwandes erreichbar wäre, der aus wirtschaftlichen Gründen bei Gebrauchsgegenständen, selbst bei kunstgewerblichen Erzeugnissen, völlig untragbar wäre.
Durch das Zusammentreffen einerseits der Tatsache, dass die erwähnte Druckdifferenz auch auf ein infinitesimal kleines Flächenelement wirksam ist, anderseits die
Flexibilität der erwähnten Folie dazu führt, dass die Folie auch an jedes infinitesimal kleine Flächenelement anschmiegbar ist und damit der gegebenen Feinstprofilierung mit der erwähnten, überraschend hohen Präzision folgt, ist ein mit bekannten Mitteln der Technik unverwirklichbarer Erfolg erzielbar, der umso grösser ist als der technische Aufwand sehr gering ist und die Gestehungskosten unüberbietbar geringfügig ausfallen.
Ausgehend von dieser Erkenntnis und den getroffenen Feststellungen ist das erfindungsgemässe
Vakuumbeschichtungsverfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Hülle umgebenen
Kammerraum der zu beschichtende Gegenstand und mindestens ein an ihn anzuschichtendes flexibles
Flachgebilde eingebracht, dass anschliessend der von der Hülle umgebene Raum evakuiert und dass schliesslich der die Hülle umgebende Kammerraum mit atmosphärischem Druck geflutet werden.
Ein derartiges Verfahren ist nahezu unbeschränkt zur Lösung der angegebenen Beschichtungs- und
Abkleidungsprobleme einsetzbar. Bei der Herstellung von Möbeln, im Hoch-, Tief-, Fahrzeug- und Apparatebau treten bekanntlich aus den verschiedensten Werkstoffen bestehende Körper auf, die die unterschiedlichsten, oberflächlichen Profilierungen, darunter die erwähnten Feinstprofilierungen, grössere und minimale Vertiefungen, äusserst kleine Erhebungen, vor allem aber auch Unterschneidungen, seitliche Vorsprünge, Musterungen,
Ausnehmungen, Durchbrüche, Abrundungen und sonstige mehr oder weniger verwickelte Raumformgestaltungen aufweisen, insbesondere dann, wenn modernen Ansprüchen genügt werden soll, womit sie teilweise äusserst kompliziert und individuell ausfallen.
Diese Teile müssen zur Oberflächenveredelung sehr oft beschichtet oder mit Abkleidungen aller Art versehen werden, zu deren Herstellung meistens Werkstoffe benutzt werden, deren gerade vorliegende Gestaltung von der Formgebung des zu beschichtenden oder abzukleidenden Körpers mehr oder weniger abweicht. Benutzt man zur Kennzeichnung sowohl von Beschichtungen als auch von Abkleidungen den gemeinsamen Ausdruck des Vorhandenseins eines Flachgebildes, was sowohl für eine Schicht gerade noch messbarer Dicke als auch für jede Abkleidung grösserer Stärke zutrifft, so ist im Rahmen der Kennzeichnung der Erfindung davon auszugehen, dass unter einem Flachgebilde im Sinne der Erfindung die in Betracht kommenden Alternativen zu verstehen sind.
Die Anbringung derartiger Flachgebilde war insbesondere dann schwierig, wenn mit negativen Hohlformen oder mit Schablonen gearbeitet werden musste. Eine rationelle Herstellung war infolge des hohen Schwierigkeitsgrades derartiger Arbeiten und der hohen Formenkosten bisher nicht möglich. Eine geringfügige Verbesserung konnte zwar durch Verwendung undurchsichtiger, luftdichter und starkwandiger Gummisäcke erzielt werden, in die der zu beschichtende Körper, auf dem bereits ein Klebestoffauftrag aufgebracht war, gemeinsam mit der Beschichtung eingebracht wurde. Der Gummisack wurde anschliessend evakuiert und verschlossen, so dass der atmosphärische Luftdruck über den Gummisack auf die zu verbindenden Teile einwirkte und ein Aufeinanderpressen zur Einleitung und Herstellung einer Klebeverbindung bewirkte.
Hiebei musste jedoch das in den Gummisack eingeführte Gut jeweils bis zum Abbinden bzw. Aushärten des Klebemittels im Sack verbleiben, womit die Fertigungszeit in nachteiliger Weise verlängert wurde und in der Anschaffung sehr aufwendige Gummisäcke in entsprechend grosser Zahl vorhanden sein mussten. Durch die Starre und Alterung wiederholt zu verwendender Gummisäcke konnten nur grosse und ihrer Tiefe nach lediglich geringfügig profilierte Flächen beschichtet werden, da bei komplizierten Profilierungen und sehr schmalen, zu beschichtenden Flächen im Bereich von Kanten der steife Gummi keine einwandfreie Pressung mehr bewirkte. Vielmehr kam es zur Ausbildung von Bruchstellen im Kantenbereich, wenn der Beschichtungswerkstoff nicht genau auf den zu beschichtenden Teil zugeschnitten war oder sich ihm gegenüber seiner Lage nach verschob.
Ferner traten
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Leimeinschlüsse auf, wenn als Bindemittel z. B. verwendeter Leim von den Stellen, auf die der Gummisack unmittelbar einwirken sollte, zu den Stellen wanderte, an denen der Gummisack infolge seiner Starre nicht satt anlag, z. B. in Nischen, Hohlkehlen, Ecken usw. Ein weiterer Nachteil des bekannten Vorgehens bestand darin, dass fehlerhaft ausgeführte Beschichtungen erst nach Aushärten des Bindemittels und Entnahme des fertigen
Teiles aus dem Gummisack sichtbar wurden. Fehlbeschichtungen treten aber verhältnismässig häufig auf, da-infolge der Steifigkeit des Gummisackes und der infolge des Vakuums auftretenden Kräfte-eine
Verschiebung der als Beschichtungsmaterial benutzten Flachgebilde auf der dann als Gleitmittel wirkenden
Bindemittelschicht eintrat.
Werkstofftechnisch sind die in Betracht kommenden Möglichkeiten kaum erschöpfend aufzählbar.
Hinsichtlich der Verwendbarkeit von Flachgebilden sei nur kurz darauf hingewiesen, dass diese ein- oder vorzugsweise mehrschichtig auftreten können, so dass also Papier, Furnier, aber auch Textilien, duro- oder thermoplastische Folien, Pappen, Vliese, Leder, dünne Metallbleche und alle bekannten Schichtstoffe benutzbar sind. Bezeichnet man den zu beschichtenden Gegenstand als Werkstück, so können die zu beschichtenden
Werkstücke aus Holz, Kunst- und Schaumstoffen, Metallen, aus Stein, Gips, Zement, keramischen Stoffen,
Baustoffmassen aller Art und praktisch aus jedem Stoff bestehen, der ein Flachgebilde zu tragen vermag und eine Profilierung besitzt, deren Ausbildung es rechtfertigt, sie mittels eines Flachgebildes zu beschichten bzw. abzukleiden, wie das erfindungsgemäss vorgeschlagen wird.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen in der Verwirklichbarkeit eines Vorgehens, das darin besteht, ein- oder mehrschichtigen Flachgebilden wie Schichtstoffen, Textilien, Furnieren, Papieren, duro-, thermoplastischen Folien, Pappen, Vliesen, Leder, Metallen mit Kernkörpern und ohne diese, andern
Formstücken, Vorlagen aller Art, Schablonen oder weiteren der Form nach bestimmten Werkstücken eine dauerhafte Formgebung erteilen zu können, wobei gegebenenfalls vor der Einbringung des Flachgebildes, der
Flachgebilde und der formgebenden Werkzeuge in die Hülle das oder die Flachgebilde durch seine oder ihre
Verfestigung bewirkende Mittel wie Leim, Klebstoffe, warm-, kalthärtende Kunststoffe, Kunstharze od. dgl. ausgesteift werden kann oder können.
Bei Durchführung des Verfahrens wird davon ausgegangen, dass eine rasche und dennoch haltbare
Verbindung oder Verformung durch Verkleben, abweichend wirkende Bindemittel und durch Anpressen zu verbindender Flächen gefördert wird, wenn es gelingt, im Flachgebilde oder in den Flachgebilden und im
Bindemittel befindliche Gas- bzw. Lufteinschlüsse zu entfernen sowie eine homogene Verteilung des Bindemittels zu erreichen. Dadurch, dass nach Entlüftung des die Hülle vorher umgebenden Vakuumraumes der atmosphärische Druck durchwegs der Aussenluft wirksam ist, fällt die bei den bisherigen Arbeitsverfahren erforderlich gewesene Presszeit weg, da selbst bei der anschliessenden Lagerung noch uneröffneter Hüllen der
Anpresszustand infolge des vorhandenen und ständig weiter wirksamen Luftdruckes bestehen bleibt.
Es braucht daher keine Rücksicht mehr darauf genommen zu werden, dass ausreichend lange Ab- oder Aushärtezeiten der verwendeten Bindemittel gewährleistet sein müssen.
Mit der Verwirklichung des neuen Vorschlages sind eine Reihe sehr erheblicher Vorteile verbunden, die wie folgt kurz aufgezählt werden sollen : a) Zeit- und Arbeitskräfteeinsparung durch kontinuierlichen Arbeitsablauf und Arbeitszyklen ; b) Einsparung von Gegendruckmodellen und kostspieligen Gummisäcken ; c) bei Verwendung durchsichtiger Hüllen sind Fehlerstellen sofort nach Entnahme erkenn- und beseitigbar, etwa durch Aufschneiden der Hülle und Abänderung der Fehlerstelle, durch neuerliches
Einbringen in die Vakuumkammer, wiederholtes Evakuieren und angeschlossene Verschlussbildung, wobei die Bindemittel aushärten ;
d) Ausübung eines gleichmässigen Druckes auf alle Flächen und Kanten des Werkstückes, selbst bei zerklüfteter Profilierung desselben, weil die Hülle auf ihrer gesamten Ausdehnung weich und nachgiebig ist, womit sie in Hohlkehlen, jede Vertiefung, auch in scharfkantig ausgebildete Nischen od. dgl. eindringt ; e) Vermeidung einer stofflichen Verbindung zwischen Hülle und dem anliegenden Flachgebilde, trotzdem wirksamer Schutz gegen Verkratzungen, Verschmutzungen und sonstige nachteiligen
Oberflächenveränderungen des von der Hülle umgebenen Werkstückes oder dessen Teile. Das erleichtert den Transport ; f) der Folienbelag erspart bei der Lagerhaltung Stapelzwischenlagen ; g) die Kosten der Folien sind geringfügig und stehen in einem überraschend günstigen Verhältnis zu den
Kosten von Gegendruckformen oder Gummisäcken.
Verwendbar sind auch sogenannte
Wegwerffolien. Ausserdem können die Hüllen mehrfach hintereinander verwendet sowie verwertet werden, u. zw. insbesondere zur Umhüllung von Kleinteilen.
Struktur und Profilierung herzustellender Teile sind üblicherweise durch das entsprechend vorgeformte Werkstück gegeben. Erhebliche fertigungstechnische Vorteile lassen sich jedoch weiter dadurch erzielen, dass die Struktur des herzustellenden Werkstückes durch eine entsprechende Formgebung der Oberfläche des aufzubringenden Flachgebildes bestimmbar oder mitbestimmbar wird.
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Als Flachgebilde kommen in Betracht :
Schichtstoffe in Platten-und/oder Bahnform, duro- oder thermoplastische Folien oder Platten, sämtliche
Papierarten, Pappen, Stoffe, Vliese, Faservlies, Leder, Metalle und alle sonstigen, in Betracht kommenden
Werkstoffe, etwa aus Knochen, Elfenbein, Horn, aus keramischen Baustoff-, Asbest- und sonstigen Massen. Als durch Flachgebilde oberflächenzuveredelnde, gegebenenfalls allein oder durch ihre gegebene Struktur mitformgebende Werkstücke sind beispielsweise zu nennen : Holz-, Span-, Faser-, Furnierplatten, Gipskarton-,
Zementplatten, geschäumte oder gegossene Platten aus Kunststoffen, Kunstharzen, Armaturenbretter von Fahr- und Flugzeugen oder sonstwie geformte Werkstücke aller Art.
An bevorzugten Binde- und Verfestigungsmitteln sind aufzuzählen : Leim, Kleber, warm- oder kalthärtende
Kunststoffe und Kunstharze.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens während einer zu Beginn des Verfahrens herrschenden Phase, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. l in einer Phase, die während bzw. kurz nach Abschluss des
Verfahrens auftritt, und die Fig. 3 bis 8 geben eine Reihe von Anwendungsbeispielen des Verfahrens wieder.
Die Fig. l und 2 zeigen eine Kammer mit einem Unterteil--10--und einem luftdicht aufsetzbaren
Deckel Der von der Kammer umschlossene Raum ist mittels eines Anschlusses--12--entweder evakuier- oder belüftbar. In der Kammer--10, 11--ist ein zu beschichtender Gegenstand--13--dargestellt, dessen Oberfläche entweder der Herkunft seines Werkstoffes nach profiliert ist wie z. B. eine räumlich in
Erscheinung tretende Maserung natürlichen Holzes, wie die Struktur eines Steinbrockens, oder der künstlich, z. B. mit Werkzeugen bearbeitet, etwa eine geschnitzte Madonna ist.
Weiter sind--14--zwei Flachgebilde, die beispielsweise aus zähen Kunstharzfolien wie Polyäthylen, aus Schichtstoffen folien- oder plattenförmiger Gestaltung, aus einfachen oder mehreren Schichten aufweisenden Papieren od. dgl. bestehen. Dem als Werkstück aufzufassenden Gegenstand--13--zugewandte Begrenzungsschichten zu beiden Seiten desselben liegender Flachgebilde --14-- können aus Bindemitteln bestehen oder solche tragen, wenn eine auf Grund der Werkstückproillierung entstehende Verbindungsfestigkeit nicht ausreichen sollte, um eine Dauerhaftung der Beschichtung, der Abkleidung oder ganz allgemein eines überzuges des letzteren tragenden Werkstückes zu bewirken.
In der Kammer--10, 11--können sich ausserdem noch inerte Verdrängerkörper-16-befinden, damit das in der Kammer-10, 11-enthaltene Luftvolumen möglichst klein ausfällt, um die durchzuführende Evakuierungsarbeit reduzieren zu können. Profilkörper-13--, Flachgebilde-14-- und Bindemittelschichten befinden sich gemeinsam in einer offenen Hülle --15-- aus einem durchsichtigen, dünnen, schmiegsamen und schweissbaren Werkstoff.
Das so ausgebildete Werkstück-13-befindet sich mit dem (n) Flachgebilde (n)-14-und mit der Hülle--15--in der gasdicht abgeschlossenen Kammer--10, 11-. Das entstehende Vakuum erstreckt sich auf den von der noch offenen Hülle--15--umschlossenen Raum, so dass sich die Hülle--15--selbsttätig an die Teile--13 und 14--anlegt. Anschliessend kann, wie auf der linken Seite der Fig. 1 durch den Pfeil --18-- angedeutet ist, eine Verschweissung die Hülle gemeinsam bildender Folien erfolgen.
Wird anschliessend mittels des Anschlusses--12--, der vorher zur Evakuierung gedient hatte, der von der Kammer--10, 11-umschlossene Raum geflutet, so führt der in der Kammer--10, 11--dadurch auftretende, atmosphärische
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Rücksicht darauf erforderlich ist, dass möglicherweise bereits das Eindringen der Flachgebilde in vom Werkstück gebildete Zerklüftungen, Oberflächengravuren, Kerben, Unterschneidungen, Hohlräume oder auch nur Rauhigkeiten der Begrenzungsflächen zu einer mechanischen Verklammerung zu führen vermag, deren Verbindungsfestigkeit ausreichen kann, um die Anwendung von Bindemittelschichten entbehrlich zu machen. Soweit die Hülle--15--aus Profilzuschnitten besteht, legen sich auch die diese verbindenden Nähte--18-- an den das Werkstück ausmachenden, profilierten Körper --13-- an.
Anschliessend an die Belüftung der Kammer--10, 11--wird das von der Hülle --15-- umschlossene Paket aus den vorgenannten Teilen aus der Kammer--10, 11--herausgenommen und der weiteren Behandlung zugeführt bzw. gelagert. Nach der Entnahme des Paketes bleiben die das Abbinden und das Aushärten des gegebenenfalls vorhandenen Klebemittels bewirkenden und fördernden atmosphärischen Druckeinwirkungen in vollem Umfange erhalten. Damit ist eine wesentliche Kapazitätssteigerung des Ausbringungsvermögens einer einzigen Kammer unter Einhaltung ausserordentlich kurzer Arbeitszeiten gegenüber den bisher bekanntgewordenen Arbeitsverfahren erreichbar.
Fig. 3 zeigt Einzelteile, die in einer Vorrichtung nach den Fig. l und 2 zusammenfügbar sind, wobei Flachgebilde-14--zur Ober-und Unterseitenbeschichtung des Werkstückes-13-vorgesehen sind. Die Flachgebilde--14-bestehen hier aus je einer Schichtstoffplatte, während das Werkstück-13-etwa eine Furnierplatte bestimmter Gestaltung ist. Als Anwendungsgebiete der fertigen Werkstücke kommen z. B. Möbel und Türen in Betracht.
Fig. 4 veranschaulicht die bei Verformungen in verschiedenen Richtungen mit einseitiger Beschichtung auftretenden Verhältnisse. Nach den eingetragenen Linien A-A und B-B verlaufende Längs- und Querschnitte
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Bleche aller Art, etwa Kupferbleche. Das Werkstück-20-kann in diesem Falle ein Kunstharzkörper sein.
Als Einsatzgebiet kommen beispielsweise äussere und innere Fassadenverkleidungen von Gebäuden und in diesen enthaltener Räume in Betracht.
Fig. 5 stellt das Aufleimen einer tiefgezogenen Folie auf die obere Begrenzungsfläche--4--eines Werkstückes dar, das ausser aus der Tiefziehfolie--3--aus einer Spanplatte --5-- besteht. Die Tiefziehfolie besteht beispielsweise aus Hart-PVC oder auch aus einem Polystyrol. Als Einsatzgebiete sind zu nennen : Wandund Deckenverkleidungen.
Fig. 6 zeigt die Verleimung grösserer Flächen unter gleichzeitigem Überziehen abgerundeter Kanten und Ecken. Ein als Flachgebilde ausgebildetes Werkstück besteht unter anderem aus einer Polyester-Schichtstoffplatte in Verbindung mit einer Spanplatte--7--. Einsatzgebiete sind z. B. Schul-und Schreibtischplatten.
Fig. 7 gibt Flachgebilde in Form beschichteter Körper wieder, die sowohl abgerundete Kanten--8--als auch profilierte Kantenbereiche--9--aufweisen. Das Flachgebilde tritt als strukturierte Schichtstoffplatte mit einer Spanplatte als Bestandteil der Schichtstruktur auf, wobei eine aufgeleimte Profilleiste als Randbegrenzung des Werkstückes auftritt. Einsatzgebiete sind beispielsweise Arbeitsplatten für Küchen und Laboratorien.
Fig. 8 zeigt schliesslich die Draufsicht auf den Abschnitt eines Armaturenbrettes. Das zu dessen Erzeugung dienende Flachgebilde besteht aus einer bedruckten PVC-Folie oder aus einem genarbten Kunst- oder Naturleder, das auf einen profilierten Träger, etwa aus Polyurethanschaum, aufgebracht ist. Einsatzgebiet ist demgemäss hauptsächlich die Fahrzeugtechnik.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen nur eine Auswahl aus zahllosen und vielfach variierbaren Möglichkeiten dar.
So ist ein Klebemittelauftrag, wie er nach den Fig. 1 bis 8 in bezug genommen wurde, nicht erfindungswesentlich. Es genügt vielmehr, wie bereits ausgeführt, dass Flachgebilde und/oder Werkstücke eine Ausbildung besitzen, die als Folge der zunächst vorgenommenen Evakuierung, der dann vorgenommenen Unterdrucksetzung der gesamten Berührungsflächen dazu führt, dass eine ausreichende, mechanische Verbindungsfestigkeit entsteht. Wesentlich ist lediglich, dass das fertige Gebilde die Form und den Verlauf aufweist, der durch den jeweils profilgebenden Körper vorgeschrieben ist, und dass Form und Verlauf bleibend ausfallen, sofern keine oberhalb der Verbindungsfestigkeit liegenden Kräfte auftreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vakuumbeschichtungsverfahren mit Einführung eines zu beschichtenden Gegenstandes in eine im Verhältnis zu letzterem überdimensionierte Hülle aus einer flexiblen Folie und mit Unterbringung des Gegenstandes und der Hülle in einer zu öffnenden, verschliess-und evakuierbaren sowie mit atmosphärischem
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der Hülle umgebenen Kammerraum der zu beschichtende Gegenstand und mindestens ein an ihn anzuschichtendes flexibles Flachgebilde eingebracht, dass anschliessend der von der Hülle umgebene Raum evakuiert und dass schliesslich der die Hülle umgebende Kammerraum mit atmosphärischem Druck beflutet werden.
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