CH394591A - Verfahren und Matrize zur Herstellung von Kunststofferzeugnissen mit borstiger Oberfläche - Google Patents

Description

  
 



     Verfahren und Matrize zur Herstellung von : Kunststofferzeugnissen mit borstiger   
Oberfläche
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststofferzeugnissen mit einer borstigen Oberfläche sowie eine Matrize zur Durchführung dieses Verfahrens. Die im vorliegenden Zusammenhang verwendbaren Kunststoffe können verschiedensten Kategorien angehören und insbesondere thermoplastische Kunststoffe sein, wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyamide und   Superpolyamide    aber es können auch unter Wärme oder kalt aushärtende sowie gelierende Kunststoffe verwendet werden.



   Bekannt ist die Erzeugung solcher Oberflächen durch Aufbringen von Textilfasern in oder auf eine Kunststoffgrundlage, das Aufsintern von krümeligem Material auf eine solche Unterlage, das Schleifen der Oberfläche einer Kunststoffbahn zwecks Aufrauhens derselben, das Einmischen oder Eindrücken von organischen oder anorganischen Stoffen in die Kunststoffgrundlage mit nachträglichem Herauslösen dieser Stoffe, wobei dann in der Kunststoffbasis entsprechende Hohlräume verbleiben.



   Die vorliegende Erfindung geht dem gegenüber einen grundsätzlich anderen Weg, und sie besteht darin, dass der Kunststoff in plastischem bis flüssigem Zustande auf eine Matrize, welche zahlreiche, engstehende, zu ihrer Oberfläche senkrecht oder winkelig verlaufende feine Löcher aufweist, aufgebracht und zum Eintreten in diese Löcher veranlasst wird, wobei man an der Eintrittsseite der Löcher zwischen den einzelnen die Löcher füllenden Stoffmengen ein verbindendes Gebilde aus Kunststoff vorsieht, worauf nach ausreichender Verfestigung des Kunststoffes das entstandene Erzeugnis von der Matrize abgezogen wird. Dieses verbindende Gebilde kann aus demselben Kunststoff wie die Borsten bestehen und gleichzeitig mit diesen erzeugt werden. Die Matrize kann ein Band, eine Platte oder ein Zylinder sein und' besteht zweckmässig aus Metall oder einem Kunststoff, wie Kunstkautschuk.

   Die Matrize ist mit zahllosen senkrechten oder schrägen, z. B. kreisförmig oder sonstwie profilierten Löchern versehen.



  Diese können am Austrittsende entweder ganz offen oder mit einer porösen Schicht abgedeckt, in besonderen Fällen auch geschlossen sein. Das Eintreten des Kunststoffes in diese Löcher kann dadurch unterstützt werden, dass man auf der Unterseite der Matrize einen niedrigeren Druck wirken lässt als auf ihrer die Locheintritte tragenden Seite; man kann auf diese Seite auch einen Pressdruck, z. B. durch eine Walze erzeugt, wirken lassen.



   Das die  Borsten  verbindende Gebilde, das auf der Eintrittsseite der Matrizenlöcher entsteht, kann verschiedenartiger Beschaffenheit sein. Es kann eine Lage aus demselben Kunststoff vorstellen, aus dem auch die Borsten bestehen, oder man verwendet zu seiner Bildung einen anderen Kunststoff, insbesondere auch einen anders gefärbten, der sich natürlich mit den Borsten gut verbinden muss. Es kommt auch eine Gewebelage mit entsprechender Tränkung als verbindendes Gebilde in Frage.



   Entsprechend der besonders gewünschten Farbe oder Weichheit des Fertigproduktes wird entweder Schmelze od'er Paste auf die Matrize aufgebracht.



  Durch Ansetzen von Vakuum von unten oder Druck durch Pressluft oder Pressdruck von oben kann das fliessfähige Kunststoffmaterial in die Löcher der Matrize gefüllt werden. Die Matrize wird zu diesem Zweck mit Vorteil erhitzt, ebenso das Material, um dessen Fliessfähigkeit zu steigern bzw. zu erreichen, falls andere als härtbare oder gelierbare Pasten verwendet werden. Etwa an das Vorderende der   borstenbildenden    Matrizenlöcher durchgetretenes  heissem Material ist eine weitere Möglichkeit gegeben, verschiedene Effekte zu erzielen.



   Die schematische Zeichnung dient der Erläuterung der Erfindung und zeigt verschiedene Möglichkeiten zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens:
In Fig. 1 ist 1 eine Matrize mit den Löchern 2, die mit der Oberfläche 3 einen rechten Winkel einschliessen, obgleich dies durchaus nicht Bedingung ist. Die Löcher könnten auch schräg zur Oberfläche liegen. Kunststoff 4 wird mittels einer in der Pfeilrichtung bewegten Rakel 5 in die Löcher 2 eingestrichen, wobei das Eintreten der Masse in diese durch eine an der Unterseite vorbeibewegte, an einer Vakuumquelle (nicht dargestellt) angeschlossene Saugglocke 6 unterstützt wird.



   Die Matrize 1 kann dabei, wie Fig. 2 im Grundriss darstellt, nur in den schraffiert dargestellten Bereichen mit Löchern versehen sein und besitzt beispielsweise kreisringförmige Bereiche 8, welche frei von Löchern sind; es entsteht dadurch eine Musterung des Enderzeugnisses.



   Gemäss Fig. 3, die einen Teilquerschnitt durch   das    Enderzeugnis in starker Vergrösserung darstellt, bestehen die Spitzen 10 der Borsten aus einem weicheren Material als die Schäfte 11; das Erzeugnis hat dadurch eine gewisse Steifheit, fühlt sich aber weich an. Die Rückseite ist mit einer in die gelierende Kunststoffmasse eindoublierten Folie oder Platte 12 aus einem anderen, beispielsweise gemusterten Material versehen. Wenn z. B. die Borsten 10, 11 und die sie verbindende Lage 13 aus glasklarem Kunststoff bestehen, die Abdeckung 12 hingegen gefärbt ist, so erscheinen die Borsten in der Farbe der Abdeckung 12.



   Fig. 4 zeigt, wie man durch gelindes Hindurchpressen von Kunststoff durch die Löcher der Matrize 14 erreichen kann, dass die Borsten 15 mit abgerundeten Kuppen   1 5a    entstehen. Dieses Ergebnis lässt sich auch dadurch erzielen, dass man eine Matrize 14 aus elastisch-dehnbarem Material verwendet, den Kunststoff in die gedehnte Matrize glatt einstreicht und die Matrize entspannt, wodurch etwas Kunststoff aus den Lochenden, wie gezeichnet, austreten wird. Die dehnbare Matrize erleichtert auch das Entformen des fertigen Erzeugnisses.



   Fig. 5 ist der schematische Querschnitt durch ein Erzeugnis, dessen Borsten nicht alle die gleiche Länge besitzen, sondern nach Art von   Cordsamt      rippenbildend    sind.



   Die Borsten sind als sich gegen die Spitze verjüngend dargestellt, doch ist dies keineswegs Bedingung; auch konstant bleibende Querschnittsflächen können vorteilhaft sein.



   Die Matrizen können, falls sie aus Metall bestehen, durch Giessen auf galvanischem Wege oder durch mechanische Bearbeitung eines Rohkörpers hergestellt werden. Matrizen aus nichtmetallischen Werkstoffen können durch Abformen an einem Positiv hergestellt werden. Aus Kunstharzen oder Silikon Kunststoffmaterial wird zweckmässig glatt abgestreift, um das Abziehen des Endproduktes durch Abziehen des verbindenden Gebildes von der gelochten Matrize zu ermöglichen. Das Material, das sich an der Eintrittsseite der Borstenlöcher befindet, wird vorteilhaft so abgestreift, dass an dieser Seite entweder eine durchgehende Schicht verbleibt, die als Träger dient, oder die Matrize besitzt ein die einzelnen Löcher verbindendes System von Nuten, die ein Gitter ergeben, an dem dann die einzelnen Borsten sitzen. In diesem Fall besteht dieses Gitter aus demselben Material wie die Borsten.



   Soll eine bedruckte Folie oder   Textil-oder    ein anderes Material als die Borsten verbindendes Gebilde verwendet werden, wird die alsdann zweckmässig mit glatter, ungenuteter Oberfläche ausgeführte, mit dem borstenbildenden Material bestrichene Matrize sauber abgestreift und dann das erhitzte Trägermaterial aufgebracht, wodurch die Verheftung der Borsten, die dann zweckmässig mit einem verdickten Ende ausgeführt werden, mit dem Trägermaterial gegeben ist. Nunmehr wird entweder ausgekühlt oder geliert, entsprechend den Erfordernissen des Materials. Hierbei kann die Rückseite des Erzeugnisses vor dem Entformen noch geprägt werden.



   Das vorliegende Verfahren erlaubt durch die Möglichkeit, die verschiedensten Stoffe zu verarbeiten, zahlreiche Variationsmöglichkeiten seiner Durchführung und damit des erhaltenen Endproduktes. Wenn man gelierende Kunststoffe verwendet, so besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Borsten in der Matrize zuerst zu gelieren und erst dann auf das gelierte Material das Trägermaterial in der Matrize aufzudoublieren und zu prägen. Bei Verwendung von zwei Matrizen kann das Trägermaterial auch beidseitig mit Borsten versehen werden, und zwar verschiedenfarbig.



   Ferner besteht die Möglichkeit, dass zuerst eine geringe, nur die äussersten Enden der borstenbildenden Löcher füllende Kunststoffmenge in die Matrizenlöcher eingebracht und anschliessend das Erzeugnis unter Verwendung eines Kunststoffes anderer Farbe oder Beschaffenheit fertiggestellt wird.



   Ferner ist es durch Wahl der Lochform   (rund,    kantig), des Lochdurchmessers, der Höhe der Einzelborste sowie der Dichte des Besatzes möglich, eine sehr grosse Vielfalt an Endeffekten zu erreichen.



  Durch Verwendung von Farbzusammenstellungen können mehrfarbige Musterungen erzielt werden.



  Grosse Variationsmöglichkeiten bestehen bei Verwendung von heiss in die Matrize zu pressendem Material. Dabei kann man zum Einpressen des heissen Materials in die Matrize ausser Pressplatten auch eine kontinuierliche Presse (speziell bei endlosen Matrizen), oder ein Prägekalander (bei Verwendung von zylindrischen Matrizen) verwenden.



   Durch Niederprägen von Teilbereichen der borstenbestandenen Fläche mit kalter Dessinwalze auf  gummi bestehende Matrizen werden zweckmässig in grosser Länge oder auch als Zylinder hergestellt.



  Matrizen aus Silikongummi empfehlen sich ihrer günstigen Entformbarkeit wegen.



   Zum Durchmesser der Borsten ist zu sagen, dass dieser nach oben überhaupt nicht und nach unten praktisch nur durch die Fähigkeit des Kunststoffes, dünne Fäden von ausreichender Entformbarkeit zu bilden, begrenzt ist. Eine gewisse Begrenzung des unteren   Borstendurchmetssers    ergibt sich auch aus der Matrize, die aus festigkeitstechnischen Gründen Begrenzungen auferlegt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen mit borstiger Oberfläche, aus in plastischem Zustand befindlichem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff in plastischem bis flüssigem Zustande auf eine Matrize, welche zahlreiche, engstehende, zu ihrer Oberfläche senkrecht oder winkelig verlaufende feine Löcher aufweist, aufgebracht und zum Eintreten in diese Löcher veranlasst wird, wobei man an der Eintritts seite der Löcher zwischen den einzelnen die Löcher füllenden Stoffmengen ein verbindendes Gebilde ebenfalls aus Kunststoff vorsieht, worauf nach ausreichender Verfestigung des Kunststoffes das entstandene Erzeugnis von der Matrize abgezogen wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Erzeugnis auf der den Borsten abgekehrten Seite eine Abdeckfolie unter Ausnützung des Geliervorganges aufgebracht wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es unter Verwendung einer aus elastischaehnbarem Material bestehenden Matrize durchgeführt wird, wobei diese Matrize vor dem Einfüllen des Kunststoffes gedehnt und hernach entspannt wird, damit aus den Löchern der Matrize etwas Kunststoff unter Bildung von mit Kuppen abschliessenden Borsten austritt, worauf die Verfestigung des Kunststoffes erfolgt.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Erzeugung von beidseitig borstigen Erzeugnissen dient.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, d'ass zuerst eine geringe, nur die äussersten Enden der Löcher füllende Kunststoffmenge in die Matrizenlöcher eingebracht und anschliessend das Erzeugnis unter Verwendung eines Kunststoffes anderer Beschaffenheit, z. B. Farbe oder Endhärte, fertiggestellt wird.

   PATENTANSPRUCH II Matrize zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsenden der Löcher an ihrer Aussenseite durch nach aussen offene Kanäle verbunden sind, wodurch es möglich wird, auch Erzeugnisse mit einem verbindenden Gebilde zu erzeugen, das Netzform aufweist.

   UNTERANSPRÜCHE 5. Matrize nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher der Matrize an dem Ende, das dem verbindenden Gebilde zugeordnet ist, eine Erweiterung besitzen.

   6. Matrize nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberfläche nur teilweise mit Löchern bedeckt ist.

   7. Matrize nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform besitzen.

   8. Matrize nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem elastisch-dehnba- rem Material besteht.