DE1704784A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Laminieren von Kunststoffbahnen - Google Patents

Description

Dr.-Ing. von Kreisler Dr.-Ing. Schönwald Dr.-Ing. Th. Meyer Dr. Fue$ Köln, Dekhmannhau»

·» 4. Januar 1967

^; Fu/Pa

Firma Rudolph Kcepp & Co. Chemische Fabrik A.G.,

Cestrich/Rhg.

Verfahren und Vorrichtung zum Laminieren von Kunststoffbahnen.

Es ist bekannt, Schichtstoffe unter Mitverwendung von Kunststoffbahnen dadurch herzustellen, dass man die Oberfläche der Kunststoffbahn durch Erhitzen klebend macht und dann ein anderes oder das gleiche bahnförmige Material auf die klebend gemachte Oberfläche aufbringt und dort anpresst. So werden heute in der Praxis in grossem Umfang Laminate auf der Basis von Polyurethanen, insbesondere Polyurethanschaumstoffen und anderen bahnförmigen Materialien, z.B. Textilien, hergestellt. Die Polyurethane,und zwar insbesondere die Polyesterurethane, bilden beim ausreichenden Erhitzen klebrige Zersetzungsprodukte, die für die Verklebung mit dem anderen Schichtstoffmaterial eingesetzt werden. .

Einen ersten Vorschlag hierzu macht die deutsche Patentschrift 1 Oi6 68(V nach der ein Polyurethanschaumstoff an seiner, pberflache nur an den Rändern der Poren kurzzeitig auf Schmelztemperatur erhitzt und dann mit einer anderen Bahn,insbesondere mit einer Textilbahn, verklebt wird. Zur Aufheizung der Oberfläche der Polyurethanschaumstoff bahn werden verschiedene Vorschläge gemacht. Genannt ist insbesondere der unmittelbare Wärmeübergang durch erhitzte Metalloberflächen, z.B. geheizte Walzen, die ng, ,eier,., notwendigen Wärmemenge mitte Imines auf den

109809/195 5 ^bad owginal

Schaumstoff gerichteten heissen Gasstromes, oder durch Übermittlung von Strahlungsenergie unter Verwendung von Infrarotstrahlen'sowie die Anwendung hochfrequenter Ströme. Nach den Ausführungsbeispielen dieser deutschen Patentschrift soll die Polyurethanschaumstoffbahn durch einen mit Infrarotstrahlen beheizten Kanal geführt werden.

Tatsächlich sind in der Praxis Maschinen bekannt, bei denen Verklebungen unter Mitverwendung von Kunststoffen durch Erweichung einer Kunststoffschicht mittels IR-Strahlen erfolgt. So kann z.B. die -Doublierung von Schaumstoff- und Textilbahnen auf diese Keise dadurch erreicht werden, dass man ein thermoplastisches Pulver, z.B. Polyäthylenpulver,auf die eine Eahn aufstreut, dort mit Hilfe von Infrarotbestrahlung erweicht und dann die andere Eahn aufträgt. Bei diesen Maschinen, mit denen z.B. ein kontinuierliches Kaschieren von Schaumstoff mit Textilien zu Teppichunterlagen durchgeführt wird, ist ein Feld aus Infrarotstrahlen etwa 1 m über der mit Folyäthylenpulver bestäubten Schaumstoff- oder Textilbahn derart angebracht, dass ein grosses Feld der zu plastifizierenden Fulverbahn ausgestrahlt wird. In der Regel werden hier Flächen von mehr als 1 m bestrahlt.

Es sind Versuche unternommen worden, mit einer ähnlichen Anlage auch die Oberfläche einer Polyurethanschaumstoffbahn zum Zwecke des Klebrigmachens zu erhitzen und diese dann mit einer Bahn anderen Materials zu doublieren. Diese Versuche haben aber zu keinem für die Praxis brauchbaren Verfahren geführt. Ein Grund hierfür ist beispielsweise, dass eine zu starke Plastifizierung der nur dünnen Schaumstoffbahn schwer zu verhindern ist, so dass sich diese bei der Fortbewegung zum Doublier-Kalander verzieht. Man erhält dann keine brauchbaren Kaschierungen.

Tatsache ist, dass bis heute in der Praxis für diffizilere Kaschieraufgaben mit Infrarotstrahlung arbeitende Vorrichtungen sich nicht haben durchsetzen können.

Zur technischen Eewältigung dieses Froblems hat sich viellr.ehr eine als Flammkaschieren bezeichnete Methode durchgesetzte bei der die Erwärmung der Kunststoffoberfläche mit einer bandförmigen Flamme eines quer zur Polyurethanbahn angeordneten Gasbrenners erfolgt. Hierbei soll die Flamme direkt auf die zu erhitzende Fläche auftreffen. Die auf diese Weise klebrig gemachte Polyurethanbahn oder Polyurethanschaumstoffbahn wird dann mit der Eahn eines anderen Materials, z.B. aus textilem Gewebe oder Gewirke, einer Plastik- oder Metallfolie oder einem Faservliesstoff zusammengeführt und durch zwei Druckwalzen geleitet, wobei die Coublierung erfolgt. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 1 128 123 beschrieben.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass man insbesondere bei der Lösung diffiziler Kaschieraufgaben im Gegensatz zu der heute allgemein gültigen Anschauung die, wie geschildert, von der Aufheizung mit IR-Strahlin sum Flammkaschieren übergegangen war - eine wesentliche Verfahrensverbesserung und -Vereinfachung erhalten kann, wenn man auf das Aufheizen mit Infrarotstrahlen zurückgeht und dabei aber bestimmte bisher nicht erkannte Arbeitsregeln beachtet. Diese neue im folgenden geschilderte Arbeitsweise ermöglicht darücerhinaus die Lösung von Aufgaben auf dem Gebiet der Herstellung von Kaschiermaterialien, die mit den bisher bekannten technischen Mitteln nicht bewältigt werden konnten.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Laminieren von gegebenenfalls unter Zersetzung schmelz- bzw. erweichbaren und hierbei eine Schicht mit Klebekraft entwickelnden Kunststoffbahnen, insbesondere Polyurethanschaumstoffbahnen, mit dem gleichen cder einem anderen bahnförmigen Material durch Erhitzen der Kunststoff oberfläche mit Strahlungswärme und anschliessendes Anpressen der anderen Materialbahn an die gebildete KIeb«fläche., das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zur

109809/1955 . SAO

Ausbildung der Klebefläche die Kunststoffbahn im Bereich größter Wärmekonzentration an einem IR-Strahler vorbeiführt und dabei dessen Strahlungsintensität unter Abstimmung mit den anderen Verfahrensbedingungen so wählt, daß die bestrahlte Oberfläche klebrig gemacht wirdr

Das erste wesentliche Element für das Arbeiten gemäß der Erfindung ist damit die Anordnung des IR-Strahlers im Eereich einer möglichst großen Wärmekonzentration, d,h„ einer möglichst großen auf die Flächeneinheit entfallenden Wärmemenge.- Diese Wärmekonzentration ist, wie die Strahlungsintensität, naturgemäß in der unmittelbaren Umgebung des Strahlers am größten, so daß nach einer Ausführungsform der Erfindung der IR-Strahler in unmittelbarer Nähe der zu bestrahlenden Kunststoffbahn angeordnet ist. Das ist eine Abwendung von der geschilderten bisherigen Praxis, bei dem Arbeiten mit IR-Strahlern einen nicht unbeträchtlichen Abstand, beispielsweise 1 m, zwischen zu bestrahlender Kunststofffläche und dem IR-Strahler zu wählen, Diese Abweichung ist dabei nicht nur eine graduelle Abwandlung gegenüber den Vorschlägen aus dem Stand der Technik, es wird vielmehr durch diese neuartige Zueinanderordnung von IR-Strahler und Kunststoffbahn möglich, eine Ausheizung der Kunststoffbahn zu erreichen, die nach keinem der bisher in der Praxis eingesetzten Verfahren möglich ist Verständlich wird das, wenn man sich die verschiedenen Arten der Übertragung der Wärmeenergie unter Berücksichtigung des erfindungsgemäß zu lösenden Problemes klarmacht. Die Aufgabenstellung der Erfindung ist, in einer sehr dünnen Oberflächenschicht des Kunststoffes eine zum Schmelzen bzw zur Zersetzung ausreichende Erwärmung hervorzurufen, gleichzeitig aber die Hauptmasse der Kunststoffbahn so ausreichend kühl zu lassen, daß die mechanischen Eigenschaften des im Transport befindlichen Kunststoffbandes den dabei auftretenden mechanischen Beanspruchungen noel genügen und am besten im wesentlichen unverändert sind. Eeiin !■'3 ammkaschieren trifft zusammen mit der Flammenspitze ein heisser und auf das Innere des zelligen oder gar porösen Kunststoff bandes gerichteter Gasstrom auf das vorbeiwandernde "

10 9 8 0 9 / 1 9 5 S _{BM) οΒ1β1ΝΑ}1

/ro

Material auf, so daß die prinzipielle Gefahr der weitgehenden Durchdringung der Kunststoffschicht mit Wärmeenergie gegeben ist. Man muß dieser Gefahr beim Flammkaschieren durch ein ausreichend schnelles Abziehen der Kunststoffbahn begegnen. Ganz anders sieht die Situation bei der übertragung der Wärmeenergie durch IR-BestrahJ.ung aus, Die Intensität der Strahlungswärme nimmt bekanntlich mit dem Quadrat der Entfernung zur Strahlungsquelle ab, Eine einfache Rechnung zeigt, daß dieser Effekt wirkungsvoll für die Lösung der erfiridungsgemäßen Aufgabenstellung eingesetzt werden kann, wenn man den Strahler in unmittelbarer Nahe der zu bestrahlenden Kunststoffbahn anbringt. Hier sind die prozentualen Unterschiede der durch Strahlung übertragbaren Wärmeenergiemengen in Abhängigkeit vom zunehmenden Abstand von dem IR-Strahler gross und die jeweiligen Energiebeträge fallen mit weiterem Abstand rasch ab. Diese prozentualen Differenzen pro Abstandseinheit werden allerdings mit zunehmendem Abstand kleiner und kleiner, so daß sie bei einer vergleichsweise großen Entfernung des IR-Strahlers von beispielsweise 1 m praktisch nicht oder kaum mehr ins Gewicht fallen.

Durch die erfindungsgemäße Ausnutzung des raschen Abfalles der zu übertragenden Strahlungswärme durch dichte Zueinandero^dnung von Brenner und Kunststoffolie wird es möglich, das Ziel der nur oberflächlichen Erhitzung der Kunststoffbahn optimal zu verwirklichen, Hierfür wählt man einen IR-Strahler mit solcher Strahlungsintensität, daß unter Ab-" Stimmung mit den anderen Verfahrensbedifgungen, die im Oberflächenbereich der vorbeigeführten Folie übertragbare Stralungsv.'ärme ausreicht, den gewünschten Schmelz- oder Zer-'setzungsprozess zu ermöglichen, während in den darunterliegenden und die Hauptmasse der Kunststoffolie ausmachenden Schichten die abgestrahlte Energiemenge keine unerwünschte Erweichung ergibt,

109809/1955 ⁸^ ORIGINAL

Wenn es für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Fülle geben kann, v/o man den Abstand zwischen Kunststoffbahn und Strahler bis zu einer Größenordnung von ca 300 mm ausdehnen kann, so v/ird die selektive Ausheizung und damit das erfindungsgemäß angestrebte Verfahrensergebnis doch um so besser je dichter die Kunststoffbahn an dem Strahler vorbeigeführt wird- In der Rege], wird der Abstand zwischen diesen beiden Elementen höchstens etwa ISO mm betragen, und es wird bevorzugt, einen nicht größeren Abstand als etwa 0,5 bis etiva 50 mm zu wählen, Man kann sogar die Kunststoffbahn in unmittelbarer Berührung mit dem Strahler an diesem vorbeigleiten lassen. Dieses Arbeiten wird natürlich auf Fälle beschränkt sein, in denen dann keine klebrigen Kunststoffrückstände auf dem Strahler verbleiben bzw dort ausreichend schnell verbrennen=

Die Anordnung des IR-Strahlers in unmittelbarer Mähe der zu bestrahlenden Bahn ist aber nicht die einzige Möglichkeit, im Eereich einer möglichst großen Strahlungsintensität bzw, h'änr.ekonzentration zu arbeiten, Der IR-Strahler kann vielmehr auch etwas weiter von der zu bestrahlenden Eahn entfernt angeordnet werden, wenn nur sichergestellt wird, daß seine Strahlung wieder in dem Eereich konzentriert wird, aen die zu bestrahlende Bahn durchläuft Das kann mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen, beispielsweise Spiegel, geschehen. So kann man nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform den IR-Strahler im Brennpunkt bzw.. der Brennlinie eines Reflektors mit elliptischem Querschnitt anordnen und die zu bestrahlende Kunststoffbahn durch einen Bereich führen, der im oder ganz nahe beim anderen Brennpunkt des Reflektors liegt.. Der Vorteil einer solchen Arbeitsweise liegt auf der Hand: Es wird nicht nur die allseitige Strahlung des IR-Strahlers ausgenutzt, sondern auch daß die Gesamtstrahlung des Strahlers praktisch nur in dem örtlich eng begrenzten Eereich des Brennpunkts bzw. der Brennlinie auf die Eahn

1 09809/1955

einwirkt Aus der Tatsache, daß die Eahn unter dem Strahler vorbei bewegt wird, ergibt sich ferner, daß jeder Funkt der Bahn nur sehr kurzzeitig von der gesamten Strahlung getroffen wird, wodurch die Gefahr einer Schädigung des Kunststoffs stark reduziert wird- Die Verweilzeit hängt von der Bestrahlungsbreite und der Abzugsgeschwindigkeit ab und beträgt im allgemeinen Bruchteile von Sekunden,

Als Reflektor wird ein Körper mit elliptischem Querschnitt verwendet, der entweder vollständig aus einem gut reflektierenden Materia], z,B, einem Metal]., besteht oder lediglich mit einer reflektierenden Schicht überzogen ist. Bevorzugt hat der Reflektor die Form eines Körpers mit elliptischem Querschnitt, von dem parallel zur kürzeren Achse der Ellipse mittels eines Schnitts durch den einen Brennpunkt das Stück mit der kürzeren Brennweite abgeschnitten wurde Auf oder in der Nähe der ebenen Schnittfläche wird die zu bestrahlende Schaumbahn vorbeibevregt- Von der äußeren Form des in einem Brennpunkt angeordneten Strahlers hängt selbstverständlich die Abbildung in anderen Brennpunkt ab-Ordnet ir.an z.B. einen bandförmigen Strahler quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn an, so wird die Strahlung auch in Bandform auf der Kunststoffbahn kenzentriert

Kach einem besonders wichtigen Merkmal der Erfindung arbeitet man ir.it IR-Strahler-n, die eine veränderlich einstellbare Strahlungsintensität besitzen Man führt durch diese Maßnahme eine nichtige zusätzliche Variable in die für das Verfahrensergeuiis wesentlichen Arbeitsbedingungen ein Man kann dann näiMich nicht nur - ausgehend vcn einer vorgegebenen Strahlungsintensität - den Abstand und die AbzugsgcS2hwindig-•ceiu der Kunststoffbahn regulieren, es ist vielmehr möglich cu-rch zusätzliche Variation und Einstellung des abge-

109809/19 5 5

SAO ORIGINAL

strahlten Wärmebetrages zu einer den jeweiligen Verhältnissen besser angepassten Kombination von Verfahrensbedingungen zu kommen» Hier liegt ein sehr wichtiger Vorteil gegenüber dem Flammkaschierungsverfahren- Zwar kann man auch dort in begrenztem Umfang durch Variation des Luft-Gas-Verhältnisses eine gewisse Korrektur der Flammtemperatur erreichen. Diese Korrektur ist jedoch eine vergleichsweise nur sehr grob variierbare Variable, was sich aus der Tatsache der großen Temperaturunterschiede zwischen kühler und heißer Flamme ableitet, Die Feinstregulierung eines beispielsweise elektrisch geheizten IR-Strahlers durch einen Vorschaltwiderstand ist dagegen icein Problem, wobei sehr feine Temperaturabstimmungen erreicht v/erden können, Das kann sich im erfindungsgemäßen Verfahren entscheidend auswirken=

Von den bekannten Verfahren unter Anwendung von Infrarotheizung unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform weiterhin dadurch, daß man kein großflächiges Infrarotfeld einsetzt, sondern im Gegenteil mit einem verhältnismäßig schmalen Infrarotstrahler arbeitet: Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einen bandförmigen IR-Strahler einsetzt, der vorzugsweise als schmales Eand quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn angeordnet ist Dabei braucht der Strahler nicht etwa als "flaches Band" im Ursprung]ichen Wortsinn ausgebildet zu sein, er kann selbstverständlich auch eine andere räumliche Form besitzen und z.-B. als Draht, als runder oder eckiger Stab oder ähnl· ausgebildet sein., Damit wird die Ausstrahlung jeweils nur eines s china-

109809/1955

Jen Segments der vorwärtslaufenden Kunststoffbahn aus unmittelbarer Nähe erreicht» Strahler ausreichender Intensität erweichen bzw, zersetzen dabei die Kunststoffcberfläche, der Zeitpunkt der Wärmeeinv/irkung wird jedoch auf ein Minimum reduziert, so daß auch hiermit der Gefahr einer Schädigung der Gesamtmasse des Kunststoffmaterials entgegengewirkt wird.

Ein wichtiges Element der Erfindung liegt dabei im Arbeiten mit einem oder mehreren solcher IR-Strahler, die sich quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn über ihre gesamte. Breite erstrecken und über diese gesamte Bandbreite eine im wesentlichen gleichförmige Energieabstrahlung aufweisen. Es ist klar, daß dieses die ideale Ausgangsbedingung für die an allen Stellen glelchmässige Erwärmung der Oberfläche der Kunststoffbahn ist,

Hierin unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren wiederum wesentlich von den Möglichkeiten der Flammkaschierung, Der Brenner des Plammkaschierverfahrens enthält nebeneinander eine Vielzahl von kleinen öffnungen für den Austritt des Gas-Luft-Gemisches,, Wenn diese öffnungen auch dicht aneinander gelegt sind, so ist doch eine ungleichmäßige Verteilung der Wärmeenergie auf der Kunststoffbahn schon aus der Tatsache heraus nicht zu vermeiden., daß die auftreffenden Flammspitzen in einem gewissen Abstand zueinander stehen, Noch bedeutungsvoller ist es dabei, daß eine Feinregulierung und völlig g]eichmässige Einstellung der Flammenhöhe und der Flammenintensität über eine Brennerlänge von beispielsweise 2 m sehr schwierig ist. Schon geringe Abweichungen bedeuten aber erhebliche "λ Gerungen in dem jeweiligen Bef lammungsergebnis <· Demgegenüber

ist die

109809/1956 BADo«_eiNAL

40 /ν

Einrichtung eines im wesentlichen gleichmässig über die gesamte Eahnbreite abstrahlenden IR-Bandes einfach.

Im Rahmen"der Erfindung können mehrere in Eahnlaufrichtung hintereinander angeordnete bandförmige IR-Strahler eingesetzt werden,deren Strahlungsintensität gegebenenfalls aufeinander abgestimmt ist. Man kann auch daran denken, zur Herstellung eines Verklebungsmusters im Laminat den cder die bandförmigen IR-Strahler in energieabstrahlende und nicht cder weniger energieabstrahler.de Abschnitte zu unterteilen, so dass auf der Kunststoff-Oberfläche eire in bestimmter Musterfonn ausgebildete Klebfläche erzielt wird.

Wie ersichtlich, liegt das Ergebnis des erfindungsgemässen Vergehens einerseits in der Möglichkeit der besseren Abstimmung der Kaschierbedingungen aufeinander und damit in der Erzielung eines besseren Verfahrensergebnisses. Die mit der Erfindung erzielbaren technischen Möglichkeiten gehen aber darüberhinaus. So wird es hiermit erstmals möglich, Kaschieraufgaben befriedigend zu lösen, die mit den bisher eingesetzten i-iitteln nicht zu lösen waren. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Kaschierung von Polyätherurethanen. Cer Temperaturbereich, bei dem die klebrigen Zersetzungsprcdukte von Polyurethanen, insbesondere Polyurethanschäumen entstehen, sind von der chemischen Konstitution des Polyurethans weitgehend abhängig. Eine besondere Stellung nimmt hier Polyurethanschaum auf Polyätherbasis ein, der einen sehr viel engeren Temperaturbereich besitzt, in dem sich solche klebrigen Zersetzungsprodukte bilden.als die Polyesterpolyurechane. In der Praxis hat das dazu geführt, dass bis heute ausschliesslich Polyesterpolyurethane oder aber nur ein eigens hierzu entwickelter Spezialtyp von Äther-Folyurethanen dem Kaschierverfahren unterworfen wird. Im Flammlcaschieren ist es nicht möglich, mit dem normalen PoIyätherpolyurethan thermische Laminierungen herzustellen, da die Erhitzung entweder zu intensiv durchgeführt wird, i.cbei Zercetz^n%s produkte ohne Kletceigenschaftcr. entstehen cder eir.o zu cchv/ache Erhitzung zu einer r.ocli nicht

BAD ORiGlNAL

/f4

- 11

ausreichend klebrigen Oberfläche des Folyurethanschaums führt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, mit einem feinregulierbaren Infrarotstrahler den engen Temperaturbereich zu treffen, in. dem auch beim normalen Ätherpolyurethan ein als Klebstoff wirkendes Abbauprodukt entsteht- In dieser Köglichkeit, auf der Kunststoffoberflache in jeweiliger Anpassung an das Eahnir.aterial einen engbegrenzten Temperaturbereich in freier Wahl einstellen zu können, liegt ein wesentliches Element des neuen Verfahrens Dabei wird in der Regel die Temperatur des IR-Strahl er.^c. nicht unerheblich über der gewünschten Oberflächentemperatur liegen, sie läßt sich jedoch so exakt regulieren/ daß damit auch eine sichere Regulierung der Oberf]achentemperatur möglich ist Im technischen Verfahren wird die Temperatur des IR-Strahlers in der Re^eI wenigstens bei beginnender schwacher Rotglut liegen, kann abor auch erheblich höhere Werte annehmen.

Die Erfindung betrifft damit weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung vcn Laminaten aus Kunststoffbahnen, insbesondere FoIy v.rethanschaumstoffbahnen und dem gleichen oder einem anderen bahnfernigen Material, wobei in Zuordnung zu einer sich kontinuierlich -■it vorzugsweise gleichbleibender Geschwindigkeit vorwärts bewegenden Kunststoffbahn ein feststehender Wärmestrahler angeordnet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein IR-Strah?e: im Pereich größter Wärmekcnzentraticn zu der zu erhitzenden Eahn angeordnet ist. Nach einer Ausführungsform ist der Strahler dabei ir. unmittelbarer Nähe zur Eahn angeordnet. Der Abstand zwischen -".v-nstStoffbahn und IR-Strahler beträgt dann verzugsweise höchstens

etwa 150 ''Tim, zweckmäßigerweise dann jedoch nicht mehr als etwa ~>5 bis etwa 50 mm Nach einer anderen Ausführungsform ist der- 7-Sti'ahler in einem Brennpunkt bzw einer Brennlinie eines ell ipIrL sehen Reflektors angeordnet, während sich im anderen Brennpunkt t:.v;. der anderen Brennlinie des Reflektors oder in einem eng fcer.r.cJ^ bmtni Eereich die zu bestrahlende Bahn befindet- Eevorzugt ist da-'-S-L dieser IR-Strahler in Form eines Bandes, und zwar zweckmäßigerwel:?e eines schmalen Bandes ausgebildet, das in nur geringem Ab- -t.iuid quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn vorgesehen ist Fs »^-'ly.ien dabei ein oder mehrerer solcher schmalen und bandförmigen !-'--Strahler vorgesehen sein. Die IR-Strahler sind bezüglich ihrer -•K o.hJunnointensitUt in der bevorzugten Ausführungsform der Er-

109809/19BS sad

32- '(Τ 170A784

findung veränder] ich .eir.;jtel Ib&r,. Sie können z.B. durch Gc.o cdor auch durch 01 bohoizt vrerdcn. In einer sehr wichtigen täföiw$Mft)f7r\ 3er Erfindung werden sie durch elektrischen Surom beheizt, wobei beispielsweise durch einen Vorschaltwiderstand die Einstellbarkeit des abgestrahlten Ivärmebetrags gewährleistet ist.

In den anliegenden Zeichnungen sind schematische Eeispiele für einzelne Ausführungsformen der Erfindung gezeigt.

In Abbildung 1 4.*±,=± ist ein mit Gas beheizter Strahler argestellt. Ein etwa U-förmig gebogenes Blech oder engmaschiges Drahtgeflecht 1 wird mit dem Gasbrenner 2 so erhitzt, dass es nach der Gegenseite, und zwar vornehmlich in Richtung auf die Kunststoffbahn 4 hin intensiv strahlt. Durch die Luft/Gas-Regulierung 2a ist eine Variation der durch das Elech 1 abgestrahlten Wärmemenge möglich. ■Die Textil- oder Folienbahn 5 wird mit der oberflächlich beheizten Kunststoffbahn 4 zusammengeführt und zum Laminat verpresst.

Diese Verrichtung besitzt gegenüber der direkten Fsflammung des Schaumstoffes erhebliche Vorteile. Es besteht über die ganze Länge des ctrahlkörpers eine gleichmässige Temperatur. .Das Verstopfen einer oder mehrerer liasdüsen wirkt sich nicht mehr nachteilig. z.B. durch itreifenbildung aus. da ein rascher Wärmeausgleich innerhalb des Strahlers-1 erfolgt. Die Flainrr.e berührt we eier die Schaumstoff bahn noch die Textilbahn oder Eahnen aus einem anderen Material., so ^rlezs auch das yiuftreten von unerwüns.-.hten lokalen "beschädigungen ausgeschlossen ist.

-Anstelle des g.-.^ehejzten Frenners 2 kann ein mit einem anderen brennstoff, beispielsweise öl, erzeugter Trenner treten.

Mi abbildung '?. ist der elektrisch beheizte Strahler ;j in unmittelbarer Nachbarschaft su der ol.ei i'lächiioh ::u erhitzenden Kunststoffbahn 4 vorgesehen. Er strahlt "wer·

1 09809/ 1955

„„,. κ, -.»AS

- 13 -

die gesamte Breite der Kunststoffbahn gleichmäßig ab, kann aber auch in stärker und in weniger stark strahlende Segmente unterteilt sein, Mit Hilfe eines Temperatur-Steuerelements 6, das beispielsweise ein Transformator sein kann, ist es möglich, die Temperatur des Strahlers 5 sehr fein zu regulieren. Dabei kann man durch eine entsprechende Eichung des Regulierelementes 6 diese Strahlertemperatur direkt an einer Skala ablesen, Damit gelingt eine sehr einfache Bedienung der Vorrichtung auch beim Austausch verschiedener Kunststoffbahnen mit unterschied- ' a liehen Materialeigenschaften gegeneinander. Das Laminat wird ähnlich wie in Abbildung 1 hergestellt,

Abbildung 3 zeigt das Schema einer thermischen Laminier-· maschine gemäß der Erfindung, Die Kunststoffbahn, also beispielsweise der Polyurethanschaumstoff wird von der Rolle 15 abgewickelt und gelangt über die Umlenkrollen Ιό, 17 und 1.8 zu einer wassergekühlten Kalanderwalze 19■> Hier wird die Kunststoffbahn dicht an dem vorzugsweise elektrisch beheizten Wärmestrahler 1.1 vorbeigeführt und auf der bestrahlten Oberfläche zum Kleben gebracht, Von der Rolle 20 wird gleichzeitig 2.B, eine Textil- oder Folienbahn über die Lenkrollen 21, 22, 23 und 24 auf \

die Anpresswalze 25 geführt, womit die klebrig gemachte Schaumstoffbahn doubliert wird Die Rollen werden durch eine Antriebsvorrichtung 3.4 bewegt. Das Laminat v/ird dann über den Tisch 26 auf die Rolle 27 aufgewickelt. Die Arbeitsgeschwindigkeit kann im Rahmen des erfindungsgernäßen Verfahrens in weiten Grenzen schwanken und z,B, im Betrag zwischen 10 und 50 m/Min, liegen

109809/1955

Abbildungen 4 und 5 zeigen Ausführungsforinen der Erfindung. bei denen der IR-Strahler im Brennpunkt bzv;. in der Erennlinie eines elliptischen Reflektors angeordnet ist, Eie (nicht gezeichnete) ramststcffbahn wird im Bereich des anderen Brennpunktes bzv;., der anderen Erennlinie am IR-Strahler vcrbeigeführt=

Abbildung 4 zeigt einen IR-Strahler 8, der in der einen Brennlinie .eines Reflektors 9 angeordnet ist., dessen Querschnitt eine der Kreisform angenäherte unvollständige Ellipse mit nahe aneinanderliegenden Brennpunkten ist_c

A Eer Reflektor hat e.iii tur.nelforir.iges Aussehen. Nach einer einfachen Ausführungsforir. besteht der Reflektor aus einen entsprechend gebogenen Blech; Die offene Längsseite des Reflektors wird durch die Fläche Io a zwischen den beiden gegenüberliegenden Enden des elliptisch gebogenen Blechs gebildet. Die beiden gegenüberliegenden Enden des Reflektors können geringfügig über den zweiten Brennpunkt vorgezogen sein, so dass der zweite Erer.npunkt noch innerhalb des Reflelctorgehäuses liegt (Figur 4 a), Eer zvreite Brennpunkt ka::n jedoch auch geringfügig ausserhalb des Reflektorgehäuses liegen (Figur 4b), bevorzugt liegt er jedoch direkt in der Fläche Io a (Figur 4 c)„. Eie zu bestrahlende Eahii wird an der offenen Seite des

" Reflektors vorbei bewegt., und zwar vorzugsweise direkt durch die Erennlinie, Sie kenn aber auch in unmittelbarer Nähe des Brennpunktes bzv;, der Brer.nlinie vorbei geführt werden., wo die Wäraekcnzentration noch ausreichend gross ist.

Abbildung 5 zeigt einen Reflektor, dessen Querschnitt im Gegensatz zu Figur 4 eine mehr langgestreckte., unvollständige Ellipse darstellt,,

109809/1955

BAD

20

? e i s jp_i_e_l_

Eine Bahn aus Folyesterpolyurethanschaumstoff, die 2.5 mm dick und 1^5 mm breit ist. wird mit einer Geschwindigkeit von 25 m/Minute von der Cocke 3.5 abgerollt und über Leitrollen und Ereithaltevorriehtungen über die wassergekühlte Walze 19 geführt und dort TR-Strahlung ausgesetzt, •Der elektrisch beheizte Strahler hat einen Abstand vcn 10,5 mm von der Kalze 19, was einem Abstand von 8 mm vcn der auf der Kalze 19 laufenden Schaumstoffbahn entspricht. Die beheizung des Strahlers wird mit Hilfe eines Transformators so reguliert, dass die Oberfläche der Schaumstoff bahn klebrig wird. Dabei vermindert sich die Dicke des Schaumstoffs auf 2,05 mm. Cabei wird die Hahn eines Gewebes, z.B. eines Mischgewebes aus Baumwolle und Polyesterfaser., die l40 mm breit ist, vcn der ¹ToCke 20 über entsprechende Leitrollen und Ereithaitevorrichtung auf die Kalanderwalze 25 geführt, wo sie auf den auf der Walze klebrig gemachten Schaumstoff gebracht vrird. Cas so erhaltene dcublierte Material vrird dann über den Tisch 2a geführt, wo es gewünschtenfalls kantengerade geschnitten und ansohiiessend auf die rocke 27 aufgewickelt wird. Man erhälv· so ein Laminat, welches beständig gegen Trccken- und Kossvcäsche ist.

109809/195 5

Claims (1)

1. - 16 ■

   1) Verfahren zum Laminieren von gegebenenfalls unter Zersetzung schmelz/- bzw. erweichbaren und hierbei eine Schicht mit Klebekraft entwickelnden Kunststoffbahnen, insbesondere Polyuie'shanschaumstoffbahnen, mit dem gleichen oder einem anderen bahnförmigen Material durch Erhitzen der Kunststoffoberfläche mit Strahlungswärme und anschließendes Anpressen der anderen Materialbahn an die gebildete Klebefläche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausbildung der Klebefläche die Kunststoffbahn im Bereich größter Wärmekonzentration an einem IR-Strahler vorbeiführt und dessen Strahlungsintensität unter Abstimmung mit den anderen Verfahrensbedingungen so wählt, daß die bestrahlte Oberfläche klebrig gemacht wird,

   2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß man die Kunststoffbahn in großer Nähe an einem IR-Str? Y e vorbeiführt

   3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kunststoffbahn in einem Abstand von höchstens etwa 15) m:n, vorzugsweise nicht weiter entfernt als 0,5 bis etwa 5'-) mm. an dem IR-Gtrahler· vorbeiführt.

   ^;0 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man die Kunststoffbahn durch einen Bereich führt, der in oder nahe dem Brennpunkt bzw. der Brenn! in ie eir.es eJliptischen Reflektors liegt, in dessen anderen Brennpunkt vz\: Brenn]inie wenigstens ein IR-Strahler angebracht ist.

   5) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mit IR-Strah] ern veränderlich einstellbare¹ Strahlungsintensität arbeitet und den abgestrahlten Wärme-· betrag den Materialeigenschaften des zu laminierenden Kunst .-1 '\ff S₁ unter Berücksichtigung der anderen Verfahrensvnri.Vo ^; on

   109809/19 5 5

   17ΌΑ78Α

   6) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem bandförmigen IR-Strahler arbeitet, der vorzugsweise als schmales Band quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn angeordnet ist«

   7) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmigen IR-Strahler über die gesamte Bandlänge eine im wesentlichen gleichförmige Energieabstrahlung aufweisen

   8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß man mit mehreren in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten bandförmigen IR-Strahlern arbeitet,

   9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Gas-, öl- oder insbesondere mit elek trisch beheizten IR-Strahlern arbeitet*

   10) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Verklebungsmusters im Laminat der bandförmige IR-Strahler in energieabstrahlende und nicht oder weniger energieabstrahlende Abschnitte unterteilt ist.

   11) ' Vorrichtung zur Herstellung von Laminaten aus Kunststoffbahnen, z.B. Polyurethanschaumstoffbahnen und den gleichen oder anderen bahnförmigen Materialien, bei der in Zuordnung zu einer an sich kontinuierlich mit vorzugsweise gleichbleibender Geschwindigkeit vorwärtsbewegenden Kunststoffbahn ein feststehender Wärmestrahler angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein IR-Strahler im Bereich größter Wärmekonzentration zu der zu erhitzenden Bahn angeordnet ist„

   12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein IR-Strahler in nur geringem Abstand zu der zu erhitzenden Bahn angeordnet ist.,

   109809/1955 §ad owqimal

   IJ) - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Kunststoffbahn und IR-Strah]ei· höchstens 150 mm, zweckmäßigerweise jedoch nicht mehr als etwa 0,5 bis etwa 50 mm beträgt,

   14) Vorrichtung nach .Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein IR-Strahler im Brennpunkt bzw einer Brennlinie eines Reflektors mit elliptischem Quer schnitt und die zu bestrahlende Bahn in oder nahe dem anderen Brennpunkt angeordnet ist.

   15) Vorrichtung nach Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der IR-Strahler bezüglich seiner Strahlungsintensität veränderlich einstellbar ist,

   16) Vorrichtung nach Ansprüchen 11 bis 15., dadurch gekennzeichnet, daß der IR-Strahler quer zur Laufrichtung der Kunststoffbahn sich über die Gesamtbreite dieser Bahn erstreckt und dabei vorzugsweise die Form eines runden oder eckigen Stabes, einer schmalen bandförmigen Platte oder eines Drahtes aufweist,

   17) Verrichtung nach Ansprüchen 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der IR-Strahler durch Gas oder öl.- insbesondere aber elektrisch beheizt ist.

   109809/1956