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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Skilaufbelages aus gesintertem
Kunststoff, bei dem das Kunststoffpulver in die Gestalt eines Körpers gebracht wird und danach mindestens einmal der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird. Einen weiteren Gegen- stand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus gesintertem Kunststoff hergestellte Ski-Laufsohlenbeläge haben den Vorteil, dass Skiwachs od. dgl. Beschichtungen an ihnen infolge ihrer Porosität, die die Möglichkeit der mechanischen Verankerung bietet, gut haften und dass sich eine Art Depotwirkung einstellt, weil das Beschich- tungsmaterial während des Auftragens auf den Belag in dessen Poren eindringt und verhältnismässig langsam wieder aus diesen heraustritt.
Die Porosität des Laufsohlenbelages wurde z. B. dadurch erzielt, dass dem Laufsohlenmaterial, vorzugsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen, Substanzen beigegeben wurden, die beim Nassschleifen des fertigen Belages herausgelöst wurden und dabei im Material des Belages winzige, zusammenhängende Hohlräume oder Poren hinterliessen. Diesem Verfahren haftete aber der Nachteil an, dass das Herauslösen der Beimengungen viel Zeit beanspruchte und daher teuer war.
Die AT-PS Nr. 332273 beschreibt Skibeläge, die durch Sinterung feinkörniger Kunststoffpartikel erzeugt wurden. Durch die Sinterung entsteht im Belag ein zusammenhängendes Kapillargefüge und durch Anschleifen oder Anschneiden eine offene Oberfläche.
Ein anderes durch die CH-PS Nr. 579929 bekanntgewordenes Verfahren besteht in der Herstellung von Blöcken aus gesintertem, vorzugsweise makromolekularem Kunststoffpulver unter Anwendung von Druck und Wärme und im Zerschneiden dieser Blöcke in dünne Schichten, die als Belag an den Skilaufflächen befestigt werden. Abgesehen von der Umständlichkeit dieses Verfahrens und den hohen, aber unvermeidlichen Materialverlusten beim Zertrennen der Blöcke war hier nachteilig, dass die Porengrösse innerhalb des Blockes verschieden war ; insbesondere waren die Poren der gesinterten Blöcke nahe den Wänden des Blockes kleiner, in dessen Inneren aber grösser, obwohl der Sintervorgang durch Steuern des Druckes, der Temperatur und der Zeit, sowie durch eine bestimmte Korngrössenverteilung des Pulvers entsprechend geführt wurde.
Trotzdem war eine ungleich-, mässige Verteilung von Druck und Temperatur im Inneren des Blockes nicht zu vermeiden, wodurch der Sintergrad in Längs- und Querrichtung des Blockes ungleichmässig wurde. Die im Schälverfahren aus solchen Sinterblöcken gewonnenen Laufsohlenbeläge hatten daher eine inhomogene Oberflächenstruktur, die sich auf den Gleitvorgang beim Skilauf ungünstig auswirkte.
Zur Behebung der aufgezählten Nachteile der bisher üblichen Verfahren schlägt die Erfindung ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vor, bei welchem erfindungsgemäss das Kunststoffpulver auf ein Förderband in der Gestalt eines vorzugsweise endlosen Bandes aufgebracht wird und das Kunststoffpulver vorzugsweise mehrmals abwechselnd der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht erfindungsgemäss aus einem Förderband für das Kunststoffpulver, einem Paar von ersten Vorpresswalzen, einer Vorheizvorrichtung und einem Paar von zweiten Vorpresswalzen, einer Hauptheizeinrichtung, einem Paar von Hauptpresswalzen und einer Kühlvorrichtung, wobei das obere Trum des Förderbandes zwischen den Walzen der Walzenpaare hindurchläuft.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, welche in weitestgehend vereinfachter Form ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung veranschaulicht.
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--1--,9-- eines ersten Vorpresswalzenpaares hindurchgeführt. Diese Walzen können Schleppwalzen sein, d. h. sie können nur durch Reibung auf Drehung mitgenommen werden. Sie können aber auch mit dem Antrieb des Förderbandes gekoppelt sein, wodurch ihre Umfangsgeschwindigkeit schlupflos der Laufgeschwindigkeit des Förderbandes gleich wird. Die obere Vorpresswalze -8-- ist vertikal
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bewegbar gelagert und wird durch Federn oder durch Gewichte belastet.
Der Druck, den diese Vorpresswalze --8-- ausübt, kann durch Ändern der Federvorspannung, der Hebelübersetzung der Gewichte usw. verändert werden.
Die untere Vorpresswalze --9-- ist fest gelagert und stützt das Förderband ab.
Nach diesen ersten Vorpresswalzen ist eine Vorheizeinrichtung --10-- angebracht, durch welche das obere Trum --7-- des Förderbandes --1-- hindurchläuft. Diese Vorheizeinrichtung --10-- kann von einer z. B. dampf-, öl- oder elektrisch erwärmbaren Kammer gebildet sein, wie angedeutet, oder sie kann aus einer elektrischen Wärmeplatte (Heizstrahler) bestehen, die sich knapp oberhalb des oberen Trums --7-- des Förderbandes --1-- befindet. Vorteilhafterweise kann eine solche Wärmeplatte auch unterhalb des Trums --7-- angebracht sein, welche das Förderband auch von unten her erwärmt und damit eine besonders gleichmässige Erwärmung des Kunststoffpulvers sichert.
In Laufrichtung des Förderbandes gesehen nach der Vorheizeinrichtung --10-- sind Vorpresswalzen --11, 12-- eines zweiten - Walzenpaares angebracht. Dieses Walzenpaar ist genauso aufgebaut wie das erste - Walzenpaar (Vorpresswalzen --8 und 9--) und bedarf daher keiner weiteren Erklärung.
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erwärmbare Kammer, wie angedeutet, aufgebaut sein ; sie kann aber auch von einer oder von zwei Heizplatten gebildet sein, wie ebenfalls schon beschrieben.
Nach der Hauptheizeinrichtung --13-- ist das Hauptpresswalzenpaar vorgesehen. Die untere
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dem Förderbandantrieb, so dass die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Hauptpresswalzen --14,
15-- gleich sind der Geschwindigkeit des Förderbandes --1--.
Das letzte Glied der entlang des Förderbandes angebrachten Vorrichtungen ist die Kühlvorrichtung --16--. Es kann sich hiebei um eine wassergekühlte Kammer handeln, wie angedeutet ist, oder um eine geschlossene, abgedichtete Kammer mit Luftblasdüsen, die auf das zu kühlende Gut gerichtet sind, oder mit Spritzdüsen, durch welche Wasser auf das Gut gespritzt oder gesprüht wird.
Die am Anfang des oberen Trums -7-- des Förderbandes befindliche Beschickungsvorrichtung sowie die am Ende desselben vorgesehene Abnahmevorrichtung sind nur durch die Pfeile 17 bzw. 18 angedeutet.
Das zu sinternde Material kann durch die Beschickungsvorrichtung unmittelbar auf das obere Trum --7-- des Förderbandes --1-- aufgebracht werden oder es kann in flache, trogartige For- men --19-- geschüttet werden, die durch einen Deckel oder eine Stempelplatte-20-abschliessbar sind. Der Grundriss des Innenraumes dieser Formen kann hiebei dem Umriss der herzustellenden Laufsohlenbeläge entsprechen. Diese Formen --19-- sind vorzugsweise lösbar mit dem Förderband verbunden ; sie können gefüllt und verschlossen und sodann auf das Förderband aufgesetzt werden. Nach Verlassen der Kühleinrichtung werden die Formen samt Inhalt mittels der Abnahmeeinrichtung vom Förderband abgehoben und das fertige Produkt wird an anderer Stelle der Form entnommen.
Die Form selbst wird wieder der Füllstation od. dgl. zur neuerlichen Verwendung zugeführt.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird in der folgenden Weise durchgeführt : Kunststoffpulver von bestimmter Korngrösse wird, wie schon erklärt, entweder in einer Schicht von gleichbleibender, bestimmter Stärke und Breite unmittelbar auf das obere Trum-7-- des Förderbandes--1-- aufgebracht oder es wird bis zu einer vorgegebenen Schichtdicke in die Formen eingebracht, welche danach durch die Stempelplatte abgeschlossen und auf das Förderband aufgelegt werden.
Zwischen den ersten Vorpresswalzen, die mit einer von der Art und von der Korngrösse des Kunststoffpulvers und der Geschwindigkeit des Förderbandes sowie vom Umstand, ob das Pulver unmittelbar auf dem Förderband aufliegt oder sich in einer Form befindet, abhängenden Kraft gegeneinander gedrückt werden, wird das Kunststoffpulver vorverdichtet und sodann in der Vorheiz-
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einrichtung --10- soweit erwärmt, dass bereits ein gewisser Zusammenhang (eine Vorsinterung) der Pulverkörner erreicht wird. Die zweiten Vorpresswalzen, deren Anpresskraft ebenfalls den Gege- benheiten entsprechend-s. früher-eingestellt ist, pressen das vorgesinterte Produkt etwas mehr zusammen, wodurch sich eine Vergleichmässigung des Produktes hinsichtlich Porengrösse und Porenverteilung ergibt.
In der nun folgenden Hauptheizeinrichtung wird das bereits erwärmte, vorgesinterte und vergleichmässigte Produkt auf die endgültige Sintertemperatur gebracht und im Hauptpresswalzenpaar zum Erreichen des endgültigen Sinterungsgrades zusammengepresst. Auch bei den Hauptpresswalzen hängte die die Walzen belastende Kraft von der Art des Kunststoffpulvers und von dessen Korngrösse sowie von der Geschwindigkeit des Förderbandes ab, aber auch von der bis dahin erreichten Temperatur des Produktes und vom schon vorhandenen Sinterungsgrad desselben. Die Kühlvorrichtung hat hauptsächlich den Zweck, ein rascheres Arbeiten zu ermöglichen, d. h. die Länge des Förderbandes kann gering sein, weil das aus der Kühlvorrichtung kommende Produkt schon hinreichend verfestigt ist, um ohne zu zerbrechen vom Band abgehoben oder den Formen entnommen werden kann.
Eine weitere, wichtige Möglichkeit zur Steuerung des Verfahrens bzw. zum Erreichen bester Ergebnisse ist in der Einstellbarkeit der Laufgeschwindigkeit des Förderbandes gelegen ; ist diese für ein bestimmtes Ausgangsmaterial festgelegt, so können alle andern Werte, wie Walzenanpresskraft, Temperatur, ursprüngliche Schichtdicke usw., danach eingestellt werden.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist eine bessere Steuerung der Wirkungen von Temperatur, Druck und Verweilzeit als bisher möglich. Der Sintervorgang verläuft auch in den Randzonen des Produktes gleichmässig. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Laufsohlenbeläge zeichnen sich durch eine definierte Porosität und damit nach dem Schleifvorgang auch durch eine gleichmässige Oberflächenstruktur aus.
Der gewünschte Sintergrad und die damit verbundene Porosität sind durch Einstellen von Temperatur, Druck und Verweilzeit leicht zu erreichen und jederzeit mühelos reproduzierbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Skilaufbelages aus gesintertem Kunststoff, bei dem das Kunststoffpulver in die Gestalt eines Körpers gebracht wird und danach mindestens einmal der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffpulver auf ein Förderband in der Gestalt eines vorzugsweise endlosen Bandes aufgebracht wird, und dass das Kunststoffpulver vorzugsweise mehrmals abwechselnd der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird.