CN113439022B - 压垫以及压垫压板单元或压垫加热板单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在液压的单层或多层热压机中使用的压垫(1、1′)，所述压垫包括平面状的支撑结构(2)以及多个金属的弹簧元件(3)，如盘形弹簧或者螺旋弹簧或者板式弹簧或者波形弹簧，所述弹簧元件与支撑结构(2)连接并且分散地布置在所述支撑结构中或者所述支撑结构上。平面状的支撑结构(2)可以为金属板或平面织物、尤其是针织物、编结物、无纺织物或者织造织物。在最后一种情况下，弹簧元件(3)优选布置在所述平面织物的经线和纬线(6、7)的交叉点(18)处。此外，本发明涉及一种压垫压板单元或者压垫加热板单元。

Description

压垫以及压垫压板单元或压垫加热板单元

引言

本发明涉及一种用于在液压的单层或多层热压机中使用的压垫。此外，本发明涉及一种压垫压板单元或压垫加热板单元。

背景技术

通常通过浸渍氨基塑料树脂的高级纤维素纸对人造板、例如胶合板、刨花板、MDF板、HDF板或者复合板进行涂层。这些纸可以印有不同的花色或者可以是纯色的。氨基塑料树脂由预缩合的三聚氰胺/甲醛树脂或者由三聚氰胺和尿素或苯酚和甲酚构成的混合树脂组成。预缩合的树脂处于液相，因此纸幅在带有干燥和冷却区域的特殊的浸渍通道上充分浸透。在加热的干燥区域中，树脂的缩聚在约150℃至170℃之间的温度中再次被激发，并且根据期望的缩聚度在随后的冷却区域中中断。由此得到的纸幅具有较低的含水量并且是固体，因此可被运输以在压机设备、尤其是形式为液压的单层或多层热压机的压机设备中进一步加工。

浸渍的装饰纸现在与相应地选择的人造板在液压的热压机中使用，所述热压机既可以具有一个层，也可以备选地具有多个层。预缩合的氨基塑料树脂首先在压力和温度的作用下成为液体，其中，通过进一步的分子交联，液体树脂的粘度再次增加，最后形成固体的表面。具有结构化的、无光泽的或者光亮的表面的金属压板与装饰纸或氨基塑料树脂接触以形成表面。压板通常是镀铬的，以保护表面免受磨损和损坏。铬层还具有的功能为，能够在涂层过程(涂覆)之后使树脂层完好地分离。金属的压板例如可以由黄铜、合金MS64或者材料AISI410或者AISI630构成，其中，现今优选钢板，因为钢板具有更高的硬度和更长的使用寿命。

人造板根据使用领域具有不同的表观密度并且因此也需要不同的压制压力。在由HDF(高密度纤维板)材料制造地板(铺地板材)时，特定的压制压力特别高并且约为400N/cm²至600N/cm²，因为该地板的表观密度约为800N/cm³至1000N/m³。坯料板本身具有非常低的缓冲效果，并且为此具有必须在涂层过程中补偿的厚度公差。所有板材料原则上都或多或少地具有较大的厚度公差。由相应的压机设备本身、尤其是存在于所述压机设备中的压板和加热板产生其它公差。

如果前述公差未被补偿，则在形成涂层的人造板的表面时会出现明显的表面缺陷。因此，压机设备原则上配备有相应的压垫、尤其是形式为压力补偿织物或者垫子的压垫。压垫固定在加热板和压板之间。所述压垫必须是热稳定的，也就是说，即便在200℃至230℃之间的温度中也不允许分解、必须具有良好的弹性效果或者回复力和高导热性。涂层过程期间的均匀的压力分布和快速的热流在此是特别重要的因素。如前所述，氨基塑料树脂在压力和热量的作用下再次变成液体，其中，甲醛和水以蒸气的形式释放。由于树脂位于金属的压板和人造板之间，因此系统是气密地封闭的并且相应的蒸汽必须在压机设备的计时所规定的较短的时间内扩散到纸幅和板表面中。否则，由于压制压力不均匀，气泡会保持封闭在树脂层中，随后会在表面上以乳状的、混浊的斑点的形式出现。这种具有缺陷的板不适合进一步的应用。由于加热板温度较高(约200°至230℃)，适用于压垫的材料的选择相对较少。在过去的几十年中，基于硅橡胶的弹性体材料已被证明是合适的，其中，也使用由硅橡胶和氟硅橡胶或氟橡胶制成的共混材料和共聚物。根据现有技术的压垫通常设计为具有包含弹性体材料的线的织物或者设计为具有内部的、通常为金属的支撑织物的涂层垫。

由专利文献EP 1 136 248 A已知一种具有织物的压垫，所述压垫包含由硅酮和氟硅橡胶组成的共聚物。该共聚物以用作经线或纬线的涂层线的形式添入压垫中。为了提高导热性，可以为弹性体材料加入金属的附加料。

专利文献EP 0 735 949 A1描述了一种压垫，该压垫在一个线系统中具有硅弹性体并且在另一个线系统中具有金属线。具有硅弹性体的线可以设计为外套芯线，其中，线芯由金属丝构成而线套由硅弹性体构成。

在由专利文献DE 20 2012 005 265 U已知的压垫中，确定的线由导热线构成，所述导热线由于其尽可能垂直于压垫表面的走向应实现更直接的热传递。

此外，由专利文献EP 1 300 235 A和DE 23 19 593 A分别已知由金属织物构成的压垫，所述压垫接着以硅橡胶基本上整面地涂层。根据专利文献EP 1 300 235A的教导，面向压垫表面的金属线，尤其是所述金属线的环或者圈在涂层过程中通过滚压而暴露，以便以此方式在压垫和加热板或者压板之间实现金属的接触。此外，可以给硅弹性体混合颗粒物以提高导热性。在这方面的缺点是，将颗粒状的附加料添加到弹性体基质中会对所述弹性体基质的弹性及其回复性能产生负面影响。

已知的压垫通常具有的缺点为材料疲劳、尤其是在所述压垫的回复力或者弹性效果方面的材料疲劳。已知的硅弹性体以及备选地使用的具有由芳族聚合物、尤其是聚酰胺制成的线的压垫在高于约200℃至230℃的持续温度中具有这种老化过程。因此，压垫必须相对较早地被更换，由此造成压机设备的停运时间并且引起环境负荷的升高，尤其是因为由已知的材料或者材料混合物制成的压垫非常难以回收利用。尤其是在对地板进行涂层时，需要即使在长时间使用后也具有高回复值的以及具有非常高热传导能力的压垫。到目前为止，当为地板区域(“层压材料”)的HDF板涂层时无法用已知的压垫变更板的尺寸，因为该压垫以所选择的板尺寸被强烈地压缩并且之后变更为更大的尺寸会在压制材料上留下痕迹。

此外，按照本发明的压垫也可用于所谓的高压压机设备中，在所述高压压机设备中，例如印刷电路板的基材形式的所谓的高压层压板通过加热压制而制成。由专利文献DE200 11 432U已知一种用于这种应用的压垫，该压垫由耐高温的塑料无纺布和与所述塑料无纺布粘合的PTFE薄膜构成。由于这种压制过程的循环时间较长，因此在这种高压垫中不需要金属。

技术问题

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种压垫，所述压垫的特点在于非常高的弹性回复能力、在尽可能长的时间段内保持无疲劳以及高的导热性。

技术方案

按照本发明，以开篇所述类型的压垫为出发点通过多个金属的弹簧元件解决该技术问题，所述弹簧元件与支撑结构连接并且分散地布置在所述支撑结构中或者所述支撑结构上。

金属的弹簧元件相对于弹性体材料或者芳香族的聚合物材料具有两个优点：一方面所述金属的弹簧元件由于是金属材料而具有非常高的弹性模量、即高弹簧刚性。这意味着，回复力即使在弹簧元件偏移、即变形相对较小时就已经非常大。在高断裂伸长率的同时具有高弹性模量的金属例如是钢、尤其是弹簧钢。原则上也可以考虑其它金属材料、例如铜合金(例如铍铜)。尽管弹簧常数很大，但金属弹簧在非常长的时间段中仍保持其回复特性，因此按照本发明的压垫具有相应较长的使用寿命。另一方面，金属的弹簧元件具有非常好的导热性，因此按照本发明的压垫的传热性尤其是与具有较大份额的弹性体材料的压垫相比受到积极影响，所述弹性体材料原则上具有导热性相对较差的特点。

因此，本发明首次允许使用在其导热性能方面和其弹簧性能(回复能力)方面均同样有利的压垫构件。在现有技术中，为了优化两种特性(导热性和回复能力)始终使用不同的成分，例如针对回复能力使用弹性体材料，并且针对良好的导热性使用金属材料、尤其是金属线。在本发明的范畴中，支撑结构例如可以由单层或多层热压机的金属板、优选压板或者加热板构成。在上述将弹簧元件与压板或者加热板连接的两种情况下分别构成由压板和弹簧元件或者加热板和弹簧元件构成的单元。优选将弹簧元件与相应的板粘合和/或钎焊和/或熔焊和/或例如通过将弹簧区段装入板中的相应的开孔或者通孔中形状配合地连接。

作为形式为板的支撑结构的备选方案，按照本发明也可以考虑形式为平面织物的支撑结构。平面织物尤其可以设计为针织物或者编结物或者无纺织物或者织造织物，其中，构成平面织物的至少一部分线由金属制成或者包含金属，其中，所述金属尤其可以由黄铜、铜、青铜、钢尤其是精炼钢构成。

此外也可以考虑将金属板与平面织物组合以构成支撑结构。优选在该变型方案中将弹簧元件与平面织物和/或金属板连接。此外需要平面织物与金属板之间的适合的连接，所述连接的形式为例如平面织物的线和金属板之间的例如将平面织物的线导引穿过金属板中的通孔或者开孔的粘合或者熔焊或者钎焊或者形状配合的连接。

优选可以使用盘形弹簧或者螺旋弹簧或者板式弹簧或者波形弹簧作为金属的弹簧元件。

按照本发明的一种优选的设计方案建议，将弹簧元件与平面织物的线连接、尤其是形状配合地连接，更确切地说，优选在经线和纬线的交叉点处形状配合地连接地布置。为此目的，弹簧元件可以具有通孔，平面织物的线、尤其是前述经线和纬线穿过所述通孔。一种特别优选的实施方式由压垫形成，在所述压垫中，弹簧元件分别具有四个通孔，其中两个通孔被经线导引穿过并且另外两个通孔被纬线导引穿过。以此方式能够特别有利地设计相应的线的交叉位置。

为了实现压垫的弹簧性能的尽可能良好的均匀性，弹簧元件应该尤其是以相互交叉的行、进一步尤其是沿着用作支撑结构的织造织物的纬线和/或经线彼此等距相间隔地布置。以此方式产生了一种矩阵结构和弹簧元件的特别简单的布置。

本发明还在设计方面规定，弹簧元件可以部分地嵌入弹性体材料中，优选嵌入硅弹性体或者氟硅弹性体或者上述两种弹性体的混聚物或共聚物中。弹簧元件的区段或者部分优选在压垫的相互对置的两侧上分别构成压垫的表面的部分。以此方式实现了特别良好的传热性，因为热量在压垫的两个表面上的传递是通过压垫与压板或加热板的金属的接触面产生的。与之相关地特别有利的是，弹簧元件在压垫的整个厚度上完全地延伸穿过所述压垫，以便优化热传导。

结合金属的弹簧元件与弹性体材料的组合可能适宜的是，为了提高压垫的导热性在弹性体材料中添加颗粒物。这尤其是由金属或者矿物质构成的颗粒物，其中，这些颗粒物优选应当构造为纳米颗粒。

实施例：

以下根据在附图所示的实施例对本发明进行更详尽的阐述。在附图中：

图1示出了按照本发明的压垫的示意性视图，

图2示出了剖切图1所示的弹簧元件得到的垂直剖面，

图3示出了另一种按照本发明的压垫的示意性视图，

图4示出了剖切图3所示的压垫得到的垂直剖面，

图5示出了剖切按照现有技术的单层的热压机得到的垂直剖面，

图6示出了剖切按照本发明的压垫-加热板单元得到的垂直剖面并且

图7示出了剖切按照本发明的压垫-压板单元得到的垂直剖面。

图1中所示的实施例包括按照本发明的用于在液压的单层或多层热压机中使用的压垫1′。如在现有技术中所规定，将压套1布置在单层或多层热压机的加热板和压板之间，以便补偿存在于压板或者加热板中的厚度公差并且同时使从加热板发出的热量能够传递到压板上。

按照本发明的压垫1包括平面状的支撑结构2以及多个弹簧元件3。平面状的支撑结构2构造为织造织物的形式，所述织造织物包括两个线系统4、5、即经线6和纬线7。经线6和纬线7设计为由黄铜制成的金属丝编织物的形式并且相互交织以形成平纹组织。因此，经线6在纬线7上方和下方交替地延伸，或者纬线7在经线6上方和下方交替地延伸。

压垫1的弹簧元件3钩造为金属的盘形弹簧8的形式。当使用在单层或多层热压机中时，盘形弹簧8在未变形的状态中仅以圆形地环绕的上部棱边9与单层或多层热压机的加热板接触并且以同样圆形地环绕的下部棱边10与单层或多层热压机的压板接触，其中，两个棱边9、10分别构成圆形的接触线11、12。然而同样也可以考虑弹簧元件3的相反的定向，在该相反的定向中，上部棱边9与压板接触并且下部棱边10与加热板接触。

此外，盘形弹簧8具有呈斜面的(锥状的)侧区段15，所述侧区段致使第一接触线11的直径相比第二接触线12的直径缩小。剖切盘形弹簧8得到的剖面在图2中示出并且示出了截锥形状。

在单层或多层热压机的压制过程中，弹簧元件3变形成，使得形成平坦的上部接触面13。同时形成平坦的下部接触面14。在此，当在单层或多层热压机中使用时，接触面13、14中的一个接触面与加热板接触，而另一个接触面13、14与压板接触。因此，盘形弹簧8在压制过程中基本上呈空心圆柱的形状。

在边缘区域16中，盘形弹簧8配设有四个通孔17，所述通孔分别彼此成90°角地布置在一个圆上并且为了简化制造也可以分别朝向盘形弹簧8的圆形的外棱边敞开，以便使纬线7或者经线6不必用线端部“穿线”，而是能够侧向地“引线”。线系统4、5的线6、7分别导引穿过弹簧元件3的两个对置的通孔17，而剩余的两个通孔17设置用于容纳相应其它线系统4、5的线6、7。经线6和纬线7的交叉点18在此基本上与弹簧元件3的中心轴线19对应。盘形弹簧8等距地布置在压垫1中并且在压垫1中构成以90°交叉的行。因此，压垫1能够容易地卷起和运输。

由于盘形弹簧8的未张紧(无作用力)的长度21相比经线6和纬线7的直径20增大，压垫1的上部接触面由各个单独的盘形弹簧8的上部接触面9的整体形成，而压垫1′的下部接触面由各个单独的盘形弹簧8的下部接触面10的整体形成。由此能够确保，借助盘形弹簧8的弹性的效果补偿加热板和/或压板中的不同厚度，其中，弹性效果的程度借助外径22的改变、内径23的改变、材料厚度24的改变和盘形弹簧8的未张紧的长度21的改变而进行改变并且由此能够与单层或多层热压机的具体要求适配。因此，经线6和纬线7不与压板或者加热板接触。由于非常直接地、即在较短的路径上延伸穿过压板的盘形弹簧8的导热特性，从加热板发出的热量能够良好地传递到压板上。

图3示出了按照本发明的压垫1′的另一实施例。压垫1‘同样包括形式为织造织物的平面状的支撑结构2以及多个金属的弹簧元件3。与图1所示的压垫1′不同的是，按照图2的压垫1′具有由热稳定的弹性体材料构成的双侧的涂层25。因此，图1所示的压垫1’基本上嵌入弹性体材料中。为了确保加热板或者压板继续仅与弹簧元件3接触，如在图4中能够清楚看到的那样在每个弹簧元件3的区域中去除涂层25。因此，压垫1′的下表面和上表面26部分地由弹簧元件3构成。

图5示出了按照现有技术的单层热压机27。单层热压机27包括两个加热板28和两个压板29。按照本发明，如在现有技术中已经规定的，分别将按照本发明的压垫1′、1布置在单层热压机27的加热板28和压板29之间。在两个压板29之间置入待涂层的人造板30，所述人造板被未在附图中示出的装饰纸覆盖。借助从单层热压机27发出的热量和施加在人造板30上的压力使装饰纸与人造板30连接。

图6所示的按照本发明的压垫加热板单元31的实施例包括按照本发明的压垫1、1‘以及单层或多层热压机的加热板28。在此，压垫1、1’与加热板28粘合成，使得构成唯一的构件。

图6示出了按照本发明的压垫压板单元32的实施例。与压垫加热板单元31不同的是，按照本发明的压垫1′、1不与加热板28连接，而是与单层或多层热压机的压板29连接、例如粘合，并且由此同样构成唯一的构件。

附图标记列表

1′ 压垫

1 压垫

2 支撑结构

3 弹簧元件

4 线系统

5 线系统

6 经线

7 纬线

8 盘形弹簧

9 上部棱边

10 上部棱边

11 接触线

12 接触线

13 上部接触面

14 下部接触面

15 侧区段

16 边缘区域

17 通孔

18 交叉点

19 中心轴线

20 直径

21 未张紧的长度

22 外径

23 内径

24 材料厚度

25 涂层

26 表面

27 单层热压机

28 加热板

29 压板

30 人造板

31 压垫加热板单元

32 压垫压板单元

Claims (16)

1.一种用于在液压的单层或多层热压机中使用的压垫(1、1′)，所述压垫包括平面状的支撑结构(2)以及多个金属的弹簧元件(3)，所述弹簧元件与所述支撑结构(2)连接并且分散地布置在所述支撑结构中或者所述支撑结构上，其中，所述支撑结构(2)为平面织物，其中，构成所述平面织物的至少一部分的线由金属制成或者包含金属，其中，所述金属由黄铜、铜、青铜、钢构成。

2.根据权利要求1所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述平面织物是针织物或者编结物或者无纺织物或者织造织物。

3.根据权利要求1或2所述的压垫(1、1′)，其特征在于，构成所述平面织物的至少一部分的线由精炼钢制成或者包含精炼钢。

4.根据权利要求1或2所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述平面织物与金属板组合，其中，所述弹簧元件(3)与所述平面织物和/或所述金属板连接。

5.根据权利要求1或2所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)是盘形弹簧(8)或者螺旋弹簧或者板式弹簧或者波形弹簧。

6.根据权利要求1或2所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)与所述平面织物的线连接，其中，所述弹簧元件(3)布置在所述平面织物的经线(6)和纬线(7)的交叉点(18)处。

7.根据权利要求6所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)与所述平面织物的经线(6)和/或纬线(7)形状配合地连接。

8.根据权利要求6所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)具有通孔(17)，所述平面织物的所述经线(6)和/或纬线(7)导引穿过所述通孔。

9.根据权利要求8所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)具有至少四个通孔(17)，其中两个通孔被经线(6)导引穿过并且另外两个通孔被纬线(7)导引穿过。

10.根据权利要求6所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)以相互交叉的行彼此等距相间隔地布置。

11.根据权利要求10所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)沿着所述纬线(7)和/或经线(6)彼此等距相间隔地布置。

12.根据权利要求1或2所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹簧元件(3)部分地嵌入弹性体材料中，其中，所述弹簧元件(3)在压垫(1、1′)的相互对置的两侧上分别构成所述压垫(1、1′)的表面(26)的一部分。

13.根据权利要求12所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述弹性体材料为硅弹性体或者氟硅弹性体或者上述两种弹性体的混聚物或共聚物。

14.根据权利要求12所述的压垫(1、1′)，其特征在于，在所述弹性体材料中包含有用于提高导热性的颗粒物，所述颗粒物分别呈纳米颗粒的形式。

15.根据权利要求14所述的压垫(1、1′)，其特征在于，所述颗粒物是由金属或者矿物质构成的颗粒物。

16.一种压垫压板单元或者压垫加热板单元，所述压垫压板单元或者压垫加热板单元包含根据权利要求1至15中的至少一项所述的压垫(1、1′)。