DE1504766B2

DE1504766B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer feinporigen kunstharzfolie

Info

Publication number: DE1504766B2
Application number: DE19631504766
Authority: DE
Inventors: Richard Chisholm Danielson; Abell Jerrold Jules Putnam; Traut George Robert Danielson; Conn. Berry (V.St.A.)
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: Rogers Corp
Priority date: 1962-09-05
Filing date: 1963-04-05
Publication date: 1972-01-13
Also published as: GB976844A; SE316607B; DE1504766A1; FR1354610A; US3258513A

Description

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Aufwickelrolle yon der Kunstharzfolie abgezogen und getrennt aufgewickelt werden,

Um der beheizten Druckzone eine gleichmäßige Schicht von Kunstharzkörnern konstanter Dicke zuzuführen, kann vor den Druckplatten eine sich keilförmig verbreiternde Vorplatte vorgesehen sein, deren Abstand zu einer Bodenplatte einstellbar ist. In dem sich keilförmig verjüngenden Raum zwischen der Vorplatte und der Bodenplatte werden die kontinuierlich zugeführten Kunstharzkörner zusammengepreßt, so daß sich zwischen ihnen befindliche Lücken ausgefüllt werden,

Um der Vorplatte einen möglichst kontinuierlichen Strom an Kunstharzkörnern zuzuführen, kann vor der Vorplatte eine über der Bodenplatte einstellbare Schiebeplatte vorgesehen sein.

Vor der Vorplatte bzw. der Schiebeplatte kann ein Einfülltrichter mit Dosiervorrichtung für die Kunstharzkörner vorgesehen sein. Die Dosiervorrichtung wird dabei derart eingestellt, daß der Vorplatte bzw. der Schiebeplatte stets eine hinreichende Menge an Kunstharzkörnern zur Verfügung steht, so daß sich vor diesen Platten immer ein Überschuß an Kunstharzkörnern befindet. Dadurch wird erreicht, daß hinter diesen Platten ein gleichmäßig hoher Strom an Kunstharzkörnern weitertransportiert wird.

Faserige Materialien für Trägerfolien, welche sich für das erfindungsgemäße Verfahren ausgezeichnet eignen, sind elastische, zusammenpreßbare Fiberplatten, sowie ,gewebte oder nicht gewebte Stoffe. Es ist jedoch wichtig, daß die Trägerfolien genügend große Festigkeit aufweisen. Weiterhin ist es wichtig, daß sie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Temperatur- und Druckeinwirkungen während des Sinteryorganges der Kunstharzkörner besitzen. Handelsüblich erhältliches und mit synthetischem Kautschuk imprägniertes, faseriges Folienmaterial, wie es beispielsweise für Brandsohlen Verwendung findet, mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 1,5 mm hat sich als äußerst geeignet erwiesen und zufriedenstellende Ergebnisse gezeitigt.

Die Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt schematisch eine abgeänderte Ausführungsform eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fil

F i g. 3, 4 und 5 zeigen perspektivisch die Ansicht von Materialien, welche nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt sind, sowie die verschiedenartige Ausbildung der Oberfläche einer gesinterten Kunstharzschicht während dessen Herstellung.

Durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird die obere Seite einer porösen Kunstharzschicht 14 mit einem Überzug in Form einer Außenfolie überzogen und die Unterseite der Kunstharzschicht 14 mit einer Prägung 13 gemäß F i g. 4 versehen. Eine Trägerfolie 10 wird von einer Vorratsrolle 16 abgewickelt, mittels angetriebener Walzen 18, 20 durch verschiedene Stationen der Vorrichtung gezogen und schließlich auf einer Aufwickelrolle 21 aufgewickelt. Gleichzeitig mit der Außenfolie 11 wird von einer weiteren Vorratsrolle 17 eine Prägefolie 15 abgewickelt und oberhalb der Trägerfolie 10 infolge der Zugwirkung der Aufwickelrolle 19 durch die verschiedenen Stationen der Vorrichtung gezogen. Die übereinanderliegenden und von den Vorratsrollen 16, 17 abgewickelten Folien 10,15 laufen zuerst über eine starre Bodenplatte 22 einer Zubringervorrichtung 24 für Kunstharzkörner, welche durch diese Vorrichtung verteilt werden. Die Zubringervorrichtung 24 besteht aus einem Behälter 26 ohne Boden, dessen untere Längsseitenkanten starr mit der Bodenplatte 22 befestigt sind, während die untere Schmalseitenkante-28gegenüber der Bodenplatte 22 einen gewissen Abstand aufweist, so daß ein Schlitz entsteht, durch welchen die Trägerfolien 10 und 15 in den Behälter 26 eintreten können. Oberhalb des Behälters 26 ist ein Einfülltrichter 30 angeordnet, dessen Füllung mit Kunstharzkörnern durch eine Dosiervorrichtung 32 (Dosier-

rolle) in genau abgestimmten Mengen in den Behälter 26 und auf die hindurchgezogene Prägefolie 15 gefördert werden. Durch die Bewegung der Prägefolie 15 werden die Kunstharzkörner mitgenommen und durch eine Schiebeplatte 34 zu einer Schicht gewünschter Dicke verteilt. Die Schiebeplatte 34 kann durch eine Schraubenspindel 38 vertikal justiert werden, die in eine Gewindebohrung eines Trägers 36 eingeschraubt und durch eine Kontermutter 40 gesichert ist. Die Schiebeplatte 34 regelt die Schichtdicke. Die Dosierrolle wird so eingestellt, daß immer ein gewisser Überschuß an Kunstharzkörnern vor der Schiebeplatte 34 vorhanden ist, so daß die Prägefolie 15 gleichmäßig mit einer Schicht gewünschter Dicke aus Kunstharzkörnern bedeckt ist. Die Dicke dieser Schicht Kunstharzkörner nach dem Durchlaufen der Schiebeplatte 34 wird so gewählt, daß an der Austrittsöffnung des Behälters 26 wiederum ein Überschuß an Kunstharzkörnern vorhanden ist, bevor diese durch eine Vorplatte 42 das erste Mal einer Druckeinwirkung unterworfen werden.

Die Schicht von Kunstharzkörnern wird nach dem Austritt aus dem Behälter 26 durch die Prägefolie 15 unterhalb der Vorplatte 42 hindurchbewegt. Diese Vorplatte ist aus Metall gefertigt und ihre glattpolierte Unterseite 44 weist gegenüber der Prägefolie 15 eine kleine Neigung in der Größenordnung von etwa 10° auf, so daß eine Durchlauföffnung mit sich ständig verringerndem Querschnitt entsteht. Besitzt die Unterseite 44 beispielsweise eine Breite von 50 mm, so hat die Kante am Behälter 26 einen Abstand gegenüber der Prägefolie 15, welcher um 11,68 mm größer ist als der Abstand an der gegenüberliegenden Kante. Entsprechend dem Abstand an der Unterseite 44 von der Prägefolie 15 ist die Schichtdicke an der Kante neben dem Behälter 26 drei- bis achtmal größer als die Schichtdicke an der gegenüberliegenden Kante der Unterseite 44. Die Verringerung der Dicke in erster Linie von der Anzahl der Kunstharzkörner ab, welche unter der Unterseite 44 hindurchgleiten. Während des Hindurchgleitens tritt eine gewisse Zusammenpressung der Kunststoffkörner ein, und eventuelle Hohlräume in der Schicht werden während des Durchlaufens unterhalb der Vorplatte 42 aufgefüllt. Die Vorplatte 42 ist auf einer Gewindestange 46 angeordnet, welche in eine Gewindebohrung eines Armes 48 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 50 gesichert ist. Die Vorplatte 42 kann somit so justiert werden, daß die Kunststoffkörner in einer Schicht verteilt werden, in welcher etwa 0,2 bis 8 kg Kunststoffkörner pro m² Prägefolie liegen. Eine Verteilung von 0,3 bis 1,0 kg pro m² hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen.

Die Außenfolie 11, welche mit der oberen Seite der

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porösen Kunstharzschicht 14 verbunden werden soll, platten 62,64 durchlaufen' hat; wird sie zwischen wird von einer Vorratsrolle 23 abgewickelt, über eine Kühlplatten 74 abgekühlt, deren gegenseitiger AbWalze 56 geführt und läuft über die Vorratsrolle 54, stand der Dicke der Kunstharzschicht 14 entspricht, auf weicher.die obere Trägerfolie 52 aufgewickelt ist. Nach dem Abkühlen der zusammengesetzten Folie Anschließend laufen sowohl die Außenfolie 11 als 5 wird die untere Trägerfolie 10 von der zusammenauch die obere Trägerfolie 52 über eine Führungs- gesetzten Folie durch die angetriebenen Walzen 18, walze 58 und gleiten über die abgerundete Vorder- 20 abgezogen und auf der Aufwickelrolle 21 aufkante 60 einer oberen beheizten Druckplatte 62. gewickelt. In ähnlicher Art und Weise wird die Unterhalb der oberen Druckplatte 62 ist die untere, Prägefolie 15 abgezogen und auf der Aufwickelrolle beheizte Druckplatte 64 angeordnet, und zwischen io 19 aufgewickelt. Die obere Trägerfolie 52 wird gleichdiesen beiden' Platten liegen nunmehr die untere falls von der zusammengesetzten Folie abgezogen, Trägerfolie 10, die Prägefolie 15, die Schicht 12 aus indem sie um eine Führungswalze 53 geführt und auf Kunstharzkörnern, die Außenfolie 11 und die obere eine angetriebene Aufwickelrolle 55 aufgewickelt Trägerfolie 52; diese werden gemeinsam in Richtung wird. Die nunmehr verbleibende Kombination, bezur Aufwickelrolle 19 bewegt und auf etwa 150 bis 15 stehend aus der porösen Kunstharzschicht 14, deren 200° C erhitzt. Zu diesem Zweck sind die Druck- obere Seite mit der Außenfolie 11 bedeckt ist, wähplatten 62, 64 mit elektrischen Heizelementen 66 aus- rend auf der Unterseite ein Spiegelbild der Prägefolie gestattet, welche die erforderliche Wärme für die 15 eingeprägt ist, wird sodann um eine Führungs-Erhitzung erzeugen. Die Vorderkanten 60, 68 der walze 57 geführt und auf der Aufwickelrolle 61 auf-Druckplatten 62, 64 weisen einen größeren gegen- 20 gewickelt. Zwischen der Führungswalze 57 und der seitigen Abstand auf als die rückwärtigen Kanten 70, Aufwickelrolle 61 können umlaufende Scheiben-72,.so daß die Dicke der Schicht 12 der Kunstharz- messer 63 angeordnet werden, durch welche die körner beim Eintritt zwischen die Druckplatten 62, Seitenkanten der daran vorbeigezogenen Kombi-64 größer ist als nach dem Durchlaufen derselben. nationsfolie gemäß F i g. 1 mit dem gewünschten

Vorteilhafterweise wird die Dicke der Schicht 12 25 gegenseitigen Abstand glattgeschnitten werden

durch diese Anordnung der Druckplatten 62, 64 in können.

einem Verhältnis von etwa 4:1 bis etwa 2 : 1 ver- Die F i g. 2 zeigt eine abgeänderte Anordnung der

ringert. Je größer man das Verhältnis der Zusammen- einzelnen Führungswalzen und Aufwickelrollen, bei

pressung der Kunstharzkörner wählt, um so größer welcher die obere Trägerfolie 52 von der mehrschich-

wird die Dichte der Kunstharzschicht und um so 30 tigen Folie in der gleichen Art wie vorher durch die

kleiner deren Porosität. Führungswalze 53 abgezogen wird, während jedoch

Die Hitze der Druckplatten 62, 64 muß durch die die dann noch verbleibende mehrschichtige Folie obere Trägerfolie 52 und die untere Trägerfolie 10 über die angetriebenen Walzen 18, 76 geführt wird, sowie durch die Außenfolie 11 und die Prägefolie 15 worauf die untere Trägerfolie 10 und die Prägefolie hindurchdringen, um die der Druckeinwirkung unter- 35 15 auf den Aufwickelrollen 65, 67 und die verbleiworfenen Kunstharzkörner so hoch zu erhitzen, daß bende zusammengesetzte Folie auf der Aufwickelsie zu einer feinporigen Schicht gesintert werden. Da rolle 69 aufgewickelt und durch die umlaufenden der Anteil der auf die einzelnen Folien übertragenen Scheibenmesser 80 an den Rändern glattgeschnitten Hitze im. wesentlichen gleich ist der Wärme- wird.

übertragung auf die Schicht Kunstharzkörner, besteht 40 Wie eben beschrieben, wird. bei dem Verfahren

keine Gefahr einer örtlichen Überhitzung der Körner eine Prägefolie 15 zwischen die untere Trägerfolie 10

an der Berührungsstelle zwischen diesen und den und das Kunstharzmaterial eingeführt, wodurch auf

Flächen der Folie. Andererseits sind die an den einer Seite der gesinterten Kunstharzschicht eine

Metallflächen der Druckplatten 62, 64 aufliegenden Prägung entsteht, während eine faserige Außenfolie

Folien zusammenpreßbar oder nachgiebig ausgebil- 45 11 zwischen dem Kunstharzmaterial und einer oberen

det. Diese Faktoren wirken dahingehend zusammen, Trägerfolie 52 eingeführt und mittels eines Binde-

daß eine übermäßige Abflachung und ein Breit- mittels auf der Oberseite der Kunstharzschicht 14

drücken der Kunstharzkörner an den Oberflächen der befestigt wird. Es ist jedoch offensichtlich, daß die

Kunstharzschicht unterbunden wird, so daß deren Vorrichtung dahingehend abgeändert werden kann,

Porosität erhalten bleibt. 50 daß an beiden Seiten der Kunstharzschicht 14 ge-

Die Länge der Druckplatten 62, 64 hängt einer- prägte Flächen 13 entstehen, wie dies in der F i g. 3 seits von der Vorschubgeschwindigkeit der zusam- dargestellt ist, oder daß die Vorrichtung dahingehend mengesetzten Folie zwischen diesen Platten, anderer- abgeändert wird, daß eine poröse Kunstharzfolie entseits von der Temperatur der Platte, der Dicke der steht, bei welcher die innere Kunstharzschicht 14 Kunstharzschicht, der Dicke der unteren Trägerfolie 55 beiderseits mit einer Außenfolie 11 überzogen ist, wie 10, der Prägefolie 15, der oberen Trägerfolie 52 und dies in der F i g. 5 dargestellt wird. Weitere Abändeder Außenfolie 11, sowie von der Sintertemperatur rungen sind naheliegend, wie beispielsweise die Ander Kunstharzkörner ab. Ordnung einer Außenfolie auf der oberen oder auf

Die faserige Außenfolie 11 kann und wird vorteil- der unteren Seite der porösen Kunstharzschicht, wo-

hafterweise an der Innenseite mit einem geeigneten 60 bei die gegenüberliegende Seite der Kunstharzschicht

Bindemittel versehen. Durch dieses Bindemittel wird glatt bleibt oder mit einer Prägung versehen wird,

eine feste Haftung der Außenfolie auf der gesinterten bzw. die Anordnung der Prägung an einer Seite der

Kunstharzschicht 14 bewirkt, ohne daß deren Porosi- porösen Kunstharzschicht, während die gegenüber-

tät oder Durchlässigkeit beeinträchtigt wird. liegende Seite glatt ohne Außenfolie und Prägung

Nachdem die zusammengesetzte Folie die Druck- 65 ausgebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Band aus rostfreiem Stahl verwendet. Die Harzkörner Patentansprüche: werden demzufolge zwischen zwei harten, unnachgiebigen Flächen zusammengedrückt und erhalten ein

1. Verfahren zum Herstellen einer feinporigen glasiges Aussehen, wobei die Porosität an der Ober-Kunstharzfolie, bei dem thermoplastische Kunst- 5 fläche stark zurückgeht. Nach der Sinterung wird in harzkörner gleichmäßig auf einem Träger verteilt einer zweiten Druckzone eine Verstärkungsfolie andurch eine beheizte Druckzone mit in der Be- geheftet, in welcher erneut durch harte, unnachgiebige wegungsrichtung des Materials abnehmendem Flächen ein Druck auf die Schicht ausgeübt wird, so Querschnitt geführt werden, in der sie zu einer daß die Porosität noch weiter vermindert wird. Von zusammenhängenden Folie aneinandersintern, io einer schonenden Behandlung der Kunstharzkörner dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- kann mithin keine Rede sein. Dieser Druckeffekt tritt fläche der auf dem Träger verteilten Schicht der noch stärker hervor, wenn man statt der dicken Ver-Kunstharzkörner in der Druckzone auf mindestens Stärkungsfolie eine dünne Außenfolie auflamelliert. einer Seite dekorativ geprägt wird. Eine ähnliche nachteilige Wirkung würde auftreten,

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 15 wenn man beim zweiten Verfahrensschritt statt der rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Verstärkungsfolie eine Prägefolie einlegen würde, daß beheizte Druckplatten (62, 64), die einen spit- Dieses bekannte Verfahren ist demnach ungeeignet, zen Winkel einschließen, vorgesehen sind und eine durch das Zusammensintern thermoplastischer daß in Durchlaufrichtung vor den Druckplatten Körner gebildete feinporige Kunstharzschicht mit (62, 64) wenigstens eine Vorratsrolle (17) für eine 20 einer dekorativen Oberfläche zu versehen, weil die Prägefolie (15) vorgesehen ist. beabsichtigte Porosität dabei verlorengehen würde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Weiter ist ein Verfahren zur fortlaufenden Herkennzeichnet, daß zwischen der Vorratsrolle (17) stellung von endlosen Folien aus aufschäumbaren für die Prägefolie (15) und den Druckplatten (62, Stoffen, insbesondere solchen auf Polyurethanbasis, 64) weitere Vorratsrollen (16, 23 bzw. 54) für 25 bekannt. Hierbei wird eine Schaumkunststoffschicht Trägerfolien (10,52) bzw. für eine faserige Außen- erzeugt, die entweder selbsttragend ausgebildet und folie (11) vorgesehen sind. ohne Verbindung mit einer Träger- oder Verstär-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- kungsfolie ist, oder die beiderseits mit Gewebe- oder kennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung hinter Papierbahnen fest verbunden ist.

den Druckplatten (62, 64) Aufwickelrollen (19, 30 Die Transportbänder können bei dem bekannten

21, 55, 61 bzw. 65, 67, 69) für die Trägerfolien Verfahren hochglanzpoliert sein, so daß man auch

(10, 52) bzw. die Außenfolie (11) sowie für die hier offenbar mit harten und unnachgiebigen Flächen

Kunstharzfolie vorgesehen sind. zu tun hat. Es wird hier von vornherein entweder ein

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch Festkleben des Trägers verhindert oder eine unlösgekennzeichnet, daß vor den Druckplatten (62, 35 bare Verklebung mit beiden Gewebe- bzw. Papier-64) eine sich keilförmig verbreiternde Vorplatte bahnen herbeigeführt.

(42) vorgesehen ist, deren Abstand zu einer Ausgehend von dem bekannten Verfahren liegt der

Bodenplatte (22) einstellbar ist. Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Kunstharzfolie

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- gleichzeitig mit der Sinterung auf wirtschaftliche kennzeichnet, daß vor der Vorplatte (42) eine 40 Weise und ohne Beeinträchtigung der Porosität oberüber der Bodenplatte (22) einstellbare Schiebe- flächlich zu veredeln.

platte (24) vorgesehen ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da- gelöst, daß die Oberfläche der auf dem Träger verdurch gekennzeichnet, daß vor der Vorplatte (42) teilten Schicht der Kunstharzkörner in der Druckzone bzw. der Schiebeplatte (34) ein Einfülltrichter (30) 45 guf mindestens einer Seite dekorativ geprägt wird,
mit Dosiervorrichtung (32) für die Kunstharz- Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung kann körner vorgesehen ist. somit in einem einzigen Arbeitsgang eine mit einer

Abdeckfolie und mit einer dekorativ geprägten Ober-

fläche versehene gesinterte Folie erhalten werden.

50 Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- fahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß beheizte

stellen einer feinporigen Kunstharzfolie, bei dem Druckplatten, die einen spitzen Winkel einschließen,

thermoplastische Kunstharzkörner gleichmäßig auf vorgesehen sind, und daß in Durchlaufrichtung vor

einem Träger verteilt durch eine beheizte Druckzone den Druckplatten wenigstens eine Vorratsrolle für

mit in der Bewegungsrichtung des Materials abneh- 55 eine Prägefolie vorgesehen ist.

mendem Querschnitt geführt werden, in der sie zu Zwischen der Vorratsrolle für die Prägefolie und

einer zusammenhängenden Folie aneinandersintern. den Druckplatten können weitere Vorratsrollen für

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrich- Trägerfolien bzw. für eine faserige Außenfolie vor-

tung zur Durchführung dieses Verfahrens. gesehen sein.

Es ist bereits die Herstellung einer feinporigen 60 Diese Trägerfolien bzw. die Außenfolie werden da-Kunstharzschicht durch Zusammensintern von bei also an den Außenseiten der Kunstharzfolie anthermoplastischen Kunstharzkörnern, sowie das Auf- gebracht. Da die Außenfolie faserig ist, bleibt die lamellicren einer zusätzlichen Schicht auf die gebil- Porosität der Kunstharzfolie erhalten,
dete Kunstharzschicht bekannt, wobei es sich aller- Falls in Durchlaufrichtung hinter den Druckplatten dings nicht um eine dünne Folie zu dekorativen 65 Aufwickelrollen für die Trägerfolien bzw. die Außen-Zweckcn, sondern um eine dicke Verstärkungsfolie folie sowie für die Kunstharzfolie vorgesehen sind, handelt. können die Trägerfolien und die Außenfolie vor dem

Bei diesem Verfahren wird als Träger ein endloses Aufwickeln der Kunstharzfolie auf eine getrennte