DE1903667C3 - Hochfrequenzschweißein- oder -auflage - Google Patents

Description

3. Hochfrequenzschweißein- oder -auflage nach zuführbar ist.
einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn- ao

zeichnet, daß der Träger nur wenige Faserlagen,

vorzugsweise nur eine Faserlage aufweist.

4. Hochfrequenzschweißein- oder -auflage nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißhilfsmittel ein Poly- 15 Die Erfindung geht davon aus, daß infolge Steigeamid ist. rung J₆₅ Bedarfes nach Konsumgütern wie Polster-

5. Hochfrequenzschweißein- oder -auflage nach waren aller Art, Matratzen, Steppdecken, Karostepp-Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ober-, Unterbetten, Seiten- und Rückteilen von Schweißhilfsmittel ein Copolyamid ist, welches Couches, Couchsitzauflagen, profilierten und unprofivorzugsweise eine Plastifizierungstemperatur von 30 Herten Polstermöbelrücken- und Seitenteil-Beklei-120° C oder weniger aufweist. düngen, Kraftfahrzeugausstattungen wie Sitzen, Tür-.

6. Verfahren zur Herstellung von Hochfre- Seiten-, Rückwand- und Verdeckbekleidungen, Raumquenzschweißein- oder -auflagen nach einem der dekorationen, um nur einige zu nennen, auch die Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß restliche Handarbeit an Näh- und Steppmaschinen die Partikeln des Schweißhilfsmittels auf den 35 möglichst weitgehend in Fortfall kommen soll, die blattartig dünnen, durchlässigen Träger nach Art bisher unerläßlich war, um Nähte schlechthin, inseines Aufdruckes übertragen werden. besondere aber Stepp- und Ziernähte herstellen zu

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- können. Nach früheren Erkenntnissen sollen zu kennzeichnet, daß die Übertragung der Partikeln diesem Zwecke an Stelle herkömmlich herzustellender des Schweißhilfsmittels auf den blattartig dünnen, 40 Nähte HF-Schweißnähte treten, und zwar deshalb, durchlässigen Träger im Zustand ihrer mindestens weil gerade die Hochfrequenzverschweißung in einem beginnenden, gegebenenfalls fortgeschrittenen optimalen Ausmaß die Voraussetzungen erfüllt, denen oder vollendeten Plastifizierung durchgeführt wird. zu genügen ist, wenn aus textlien Fasern aller Art

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- bestehende oder sie enthaltende Flächengebilde mit kennzeichnet, daß die Übertragung der Partikeln 45 oder ohne Füllung profiliert werden müssen. Im des Schweißhilfsmittels auf den blattartig dünnen, Hochfrequenzfeld werden hierzu unter Berücksichdurchlässigen Träger bei Raumtemperatur durch- tigung der Tatsache, daß viele Textilstoffe nicht oder geführt wird. nur ungenügend hochfrequent verschweißbar sind,

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, jeweils nur zwischen den zu verschweißenden Flädadurch gekennzeichnet, daß die Partikeln des 50 chengebilden, Stoffbahnen und, oder Formatzuschnit-Schweißhilfsmittels im Anschluß an die Über- ten als Schweißvermittler eingelagerte, dipolare tragung auf den Träger zu flachgedrückten, in Kunststoffe bis zu ihrem Schmelzpunkt erhitzt. Unter den Träger mindestens eindringenden und hierbei der Einwirkung eines HF-Feldes schmelzen und flieden Werkstoff des Trägers wenigstens teilweise ßen lediglich die Partikeln des Schweißvermittlers verdrängenden Abplattungen ausgewalzt werden. 55 gleichsam gezielt; es wird die jeweils zu erzeugende

10. Verfahren nach \nspruch 7, dadurch ge- Schweißnaht mit der erforderlichen Festigkeit herkennzeichnet, daß im Zustande noch bestehender gestellt, ohne daß in den den Partikeln benachbarten Plastifizierung der Partikeln deren Träger mit Bereichen des Flächengebildes vorhandene, teilweise wenigstens einer Einzelschicht des herzustellenden sehr temperaturempfindliche Faserstoffe außer einer Verbundstoffes vereinigt wird. 60 mittelbaren Erwärmung eine für sie nachteilige Auf-

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 heizung erleiden, womit im Gegensatz zu den therbis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Her- mischen Verbindungsverfahren wie Heißsicgelungen stellung der Hochfrequenzschwrißein- oder -auf- die vor Durchführung der Verbindung vorhandenen lage und vor Vereinigung derselben mit wenig- günstigen Eigenschaften der Faserstoffanteiie erhalten stens einer Einzelschicht des 'Herzustellenden Vcr- 65 bleiben.

bundstoffes mindestens eine Wärmebehandlung Der Verwendung von Schwcißvemiittlern bedarf

zur erneuter. Plastifizierung der auf der Hoch- es insbesondere deshalb, weil gerade sehr wichtige,

frequenzsehweißein- oder -auflage befindlichen zur Verwendung kommende Werkstoffe wie beispiels-

weise Kunststoffschäume, insbesondere Polyurethanschäumc, schlecht schweißbar sind. Polyurethanschaumstoffe spielen als Füllung von Kissen, Polstern, Innenabkleidungen von Fahrzeugkarosserien, Flugzeugkabinen usw. eine maßgebende Rolle, so daß es der Anwesenheit dipolarer Kunsistoffe, insbesondere Kunstharze, zwischen e'ner Kalt-Elektrode (Anode), Arbeitsplatte genannt, und einer Gegenelektrode (Kathode), die in Form der verlangten Schweißnaht ausgebildet ist, be-iarf, um zu erreichen daß sich die bei dipolaren Kunststoffen vorhandenen Dipole durch den Elektronenstromfluß zwischen Anode und Kathode im Hochfre^uenzfeld wechselseitig ausrichten. Die Eigenschaft eines Kunststoffes, sich im elektrischen Hochfrequenzfeld gut oder schlecht verschweißen zu lassen, wird dabei von dem dielektrischen Verlustfaktor bestimmt, der dem Produkt zwischen der Dielektrizitätskonstanten und dem Tangens des Fehlwinkels entspricht, um den die Phasenverschiebung zwischen Strorr. und Spannung von dem Wert * abweicht. Der erwähnte Tangens

des zuletzt genannten Winkels steht im Zusammenhang mit der wechselseitigen Ausrichtung der erwähnter Dipole. Ist der Verlustfaktor eines Produktes gerügend hoch, so setzen sich die elektrischen Energif verluste in Wärme um und sie bewirken das vorerwähnte Schmelzen der Partikeln des Schweißvermittlers.

Damit sind im wesentlichen die physikalischen Vi raussetzungen dafür genannt worden, daL es mit K.^;fe der Hochfrequenzverschweißung möglich ist, die praktisch in Betracht kommenden Stoffe mit den dargelegten Vorteilen zu Verbundkörpern oder -bohnen zu vereinigen und darüber hinaus zu profilieren. Weitere Bedingungen treten hinzu, wenn es day Anordnung von Maschinenstraßen, Takt- und Fließbandverfahren bedarf, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Durch diese sind die relativ kurzen Zeitspannen vorbestimmt, die zur Durchführung der Verbindung etwa zwischen zu einer Verbundbahn zu vereinigenden Einzelbahnen zur Verfügung stehen. Diese Voraussetzung erfüllt wieder gerade die Hochfrequenzverschweißung deshalb in besonders hohem Ausmaß, weil der in Wärme umgesetzte elektrische Energieverlust kurzzeitig ohne Schwierigkeiten auf den jeweils erforderlichen Wert gebracht werden kann. Zusätzlichen Voraussetzungen ist dann zu genügen, wenn infolge der Güte, die das Erzeugnis haben soll, vielfältige weitere Anforderungen auftreten, unter denen genannt werden soll, daß Geschmeidigkeit und Griffigkeit der Aus;>angstextilien nicht verschlechtert werden dürfen Es darf auch keine Versprödung der beteiligten Werkstoffe längs der HF-Schweißnähte selbst auftreten, unabhängig davon, ob diese Nähte punkt-, lin'cn-, band- oder zonenförmig auftreten. Auf andere, zu den dargelegten grundsätzlichen Forderungen zusätzliche Bedingungen wird weiter unten einzugehen sein.

Zusammenfassend liegt hiernach der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenzschweißeinlage oder -auflace zu schaffen, durch die eine elastisch nachgiebige, atmungsfähige Verbindung für im Hochfrequenzfcld schlecht oder nicht schweißbare Einzelschichten erzielt wird und die bei geringem Verbrauch des Schwcißhilfsmittcls eine zuverlässige Verbindung der Schichten ergibt.

Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Hochfrequenzschweißein- oder -auflage mit einem blattartig dünnen, Fasern enthaltenden Träger für ein aus Kunststoff bestehendes Schweißhilfsmittel zur Herstellung von Verbundstoffen aus hochfrequentverschweißten Einzelschichten kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß das Schweißhillsmittel in Form diskreter und ihrer Lage nach auf dem Träger geordnet auftretender Partikeln auf einem gas-, dampf-, feuchtigkeits- und/oder flüssigkeitsdurchiässigen Träger aus untereinander verfilzten Fasern angeordnet ist.

Damit ist die Möglichkeit gewährleistet, die Kunstharzpartikeln einerseits als jeweils diskrete staub-, pulver-, korn- oder häufchenförmige (agglomerierte) Partikeln auftreten zu lassen, sie andererseits in Abhängigkeit von Größe und Form unter dem Einfluß des Hochfrequenzfeldes stehender Elektroden mit solchen gegenseitigen Abständen vorzusehen und hierbei so im Verhältnis zueinander zu ordnen, daß »ο den in bezug auf die Bildung der Hochfrequenzschweißnähte vorhandenen und oben dargeJegten Bedingungen in optimaler Weise zu genügen ist. Bei höchstwertigen, damit aber auch kostspieligen und zu der Möglichkeit der Unwirtschaftlichkeit führenden Kunstharzen tritt bei Verwirklichung der Erfindung ein sparsamer Verbrauch an den schweißvermittelnden Partikeln auf, der eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage ermöglicht. Mit besonderen Vorteilen lassen sich hierbei Polyamide als Schweißhilfsmittel verwenden, die beispielsweise durch Kondensation von Hexamethylen und Adipinsäure hergestellt sind. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Polyamiden besteht in der Kondensation von Aminocarbonsäuren, wie z. B. von f-Aminocapronsäure. 7-Aminoheptansäure, 9-Aminononansäure und 11-Aminoundecansäure. An Stelle der Aminocarbonsäure lassen sich auch deren Lactame zur Herstellung der Polyamide verwenden, z. B. Dodecanolactam. Unter den Polyamiden sind als Schweißhilfsmittel diejenigen zu bevorzugen, die einen niedrigen Schmelz- oder Plastifizierungspunkt haben. Dieser soll in der Regel nicht höher als bei 14O⁰C liegen. Unter den Polyamiden nehmen deshalb im Bereich der Erfindung die Copolyamide eine bevorzugte Stellung ein, weil gerade diese Stoffe zum Teil Schmelztemperaturen von nur 120~ C oder weniger aufweisen. Sie besitzen den erwünschten dielektrischen Verlustfaktor und nehmen in einem hochfrequenten elektrischen Wechselfeld sofort iene ausreichende Energiemenge auf, welche zur vollen Entfaltung ihres ausgezeichneten Fließvermögens führt. Solche Copolyamide werden unter anderem durch Polynerisation eines Gemisches von Laurinlactam, Caprolactam und weiteren polyamidbildenden Bestandteilen erhalten. Bestimmte modifizierte Polyamide sind, und insoweit ist einer erweiterten, differenzierteren Aufgabenstellung ?u entsprechen, wasch- und reinigungsmittelbeständig, haben auch noch eine hohe Abriebfestigkeit und vermeiden eine brettartige Versteifung des VerbundstolTes, desser Komponenten mittels Partikeln aus modifizierter Polyamiden verschweißt sind.

Unter modifizierten Polyamiden sind solche ver-

standen, die durch gleichzeitige Extrusion mchrerei

Homopolyaniidgranulattypen entstehen und dabe

Blockpolyamide bilden, deren Schmelztempcralurcr

und anderen Eigenschaften in einer praktisch linearer

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Funktion zwischen denjenigen der diese modifizierten oder -auflage selbst praktisch auf die gerade noch Polyamide bildenden Homopoly amide liegen; ihre im Zusammenhang zu haltenden Kunstharzpartikeln Makromoleküle weisen lange Blöcke der einzelnen zu beschränken. Trotzdem ist ein so ausgebildetes polymeren Komponenten auf, deren Länge vom zartes und leichtes Gebilde, da es in Form von Polymerisationsgrad der verwendeten Homopoly- 5 Wickelballen auftritt, durchaus beförderungsfähig, amide abhängig ist. Da eine Umwandlungsreaktion auch in Maschinen ohne Gefahr des Auftretens von durch die kurze Verweilzeit bei höheren Tempera- Schädigungen cinsctz- und nach allen anderen in türen nur in geringem Ausmaße stattfindet, stellen Betracht kommenden Richtungen handhabbar, wobei diese modifizierten Blockpolyamide zum Teil ein sich vor allem gezeigt hat, daß infolge der erzielbarcn physikalisches Gemenge der Komponenten dar. Echte io völlig gleichmäßigen Verteilung des Kunststoffes Copolyamide vom Typ 6 6,6'12 weisen im Gegensalz über die in Betracht kommende Fläche außerzu den Blockpolyamiden eine statistische Verteilung ordentlich günstige Ergebnisse bei der später folgender Monomereinheiten im Makromolekül auf und den HF-Verschweißung zu erzielen sind, führen zu Polyamider, mit jeweils wunschgemäß ab- Es entstehen nämlich infolge der gleichmäßigen zuändernden Eigenschaften. Wasserstoffbrücken kön- 15 Verteilung der Körnchen oder Häufchen des nen sich nicht nennenswert ausbilden, so daß die Schweißhilfsmittels über die gesamte Fläche der Kristallinität geringer wird, auf die eine nachteilige Hochfrequenzschweißen- oder -auflage völlig ein-Versprödung der HF-Schweißnähte und außerdem, heitliche, homogene und vor allein geschmeidige bei Verwendung für Bekleidungszwecke, uner- HF-Schwcißnähle. die bei entsprechend dichter Verwünschte Geräuschentfaltungen (Knistern) bei deren 20 teilung der Kunststoffpartikeln keine erkennbare Formänderun" zurückzuführen sind. Je nach pro- Struktur mehr aufweisen, sondern nur noch homozentualer Zusammensetzung nimmt die Schmelz- gen durchgehende Schweißbahnen bilden, die eine temperatur ab und erreicht im Eutektikum einen entsprechende Haltbarkeit und die notwendige Minimalwert. Trotzdem die Verwendung derartiger Gleichförmigkeit auftretenden Beanspruchungen Copolyamide bei Verteilung durch bekannte Auf- 25 gegenüber zeigen. Die erzielbaren Vorteile sind um schütt-, Streu-. Blas- und Aufdüsverfahren die Wirt- so größer, als jedes zur HF-Verschweißung heranschaftlichkeit des Vorgehens weitestgehend in Frage gezogene Körnchen praktisch auf den beiden Bestellen würde, ermöglicht vorliegende Erfindung grenzungsebenen des blattartig dünnen Trägers den diese Verwendung dadurch, daß überraschend ge- Einflüssen bei der Verschweißung im Hochfrequenzringe Mengen des Schweißvermittlers ausreichen, um 30 leid unmittelbar unterworfen ist, d. h., dadurch, daß die notwendige Verbindungsfestigkeit herzustellen, die Dicke der Kunstharzpartikeln gegenüber den in wobei, wie erwähnt, a'.^erdem hinzukommt, daß die den Begrenzungsflächen auftretenden Dimensionen Schweißnähte selbst geschmeidig, ohne Versprödung vernachlässigbar klein ist, wird ein bei nachgeschaldes Verbundstoffes und ohne die genannte Geräusch- teten Kalanderprozessen plättchen- oder linsenförmig Verursachung bei Formänderung des Verbundstoffes 35 ausgewalztes Teilchen in den HF-Schweißnähten in der Festigkeitsverbindung wirksam sind. total ausgenutzt. Das wiederum bedeutet, daß man Als Partikelträger reicht jeder blattartig dünne mit einer minimalen Menge an Kunststoff, bezogen Träger aus, der gas-, dampf-, fcuchligkeits- und oder auf dieHF-Verschweißungsflächeneinheit, auskommt, flüssigkeitsdurchlässig ist und der insoweit die durch so daß also sowohl der Träger einerseits als auch die diskrete Partikelordnung und -anordnung ge- 40 der Kunststoff andererseits mit einer bisher unbewährleistete Durchlässigkeit für die genannten, bei kannten Wirtschaftlichkeit einsetzbar sind. Trans- und Perspirationen auftretenden Stoffe nicht Sogenannte HF-Schweißausriistungcn von schlecht vermindert oder gar aufhebt. Bei der Entwicklung oder überhaupt nicht hochfrequent schweißbaren dieser Träger hat sich herausgestellt, daß der Träger Stoffen (letztere werden als apolare Materialien bezur späteren Ausübung der von ihm zu erfüllenden 45 zeichnet) sind an sich bekannt und werden praktisch Funktionen schon dann imstande ist, wenn er nur benutzt, z.B. als Faservliese mit Kunstharzen, die wenige Faserlagen, gegebenenfalls nur eine einzige auf das Vlies in Form von Polyvinylchlorid und/oder Faserlage aufweist. Dadurch entsteht die Möglich- Polyvinylacetat enthaltenden Dispersionen aufgekeit, die Dicke des Trägers gleich der oder kleiner sprüht und hierauf kondensiert sind, wobei nach zu wählen als die g.ößtc Erstreckung eines vom 5° Übergang der dispergierten Kunstharzteilchen ir. den Träger aufgenommenen Kunststoff-, insbesondere festen Aggregatzustand ein als Schweißwatte bezeich-Kunstharzpartikels. Dadurch entstehen, wie noch im netes handelsfertiges Erzeugnis entsteht, einzelnen auszuführen sein wird, zusätzliche Vorteile Weiter wurden Behandlungsverfahren entwickelt größerer Bedeutung. Die Einstellung dieser äußerst die heute noch zur Deckung verschiedener Bedarfs geringfügigen Dicke ohne Beeinträchtigung der Mani- 55 fälle angewandt werden, bei denen eine Hochfre pulieningsfähigkeit der Hochfrequenzschweißein- quenzverschweißung der durchwegs apolaren bzw oder -auflage gelingt vor allem dann in einfachster schlecht HF-scJvweißbaren Polyurethanschaumstoffi Weise, wenn Fasern des Trägers der Kunststoff- durch Benadelung mit in Faserform vorliegendei partikcln aus Zellulose bestehen, wobei zu bevor- Schweißhilfsmitteln aus PVC oder einem Misch zügen ist, daß der Träger eine papier- oder zellstoff- 60 polymerisat aus VC und VA ermöglicht ist. ähnliche Struktur aufweist. Diese Struktur ist infolge Beide HF-Ausrüstungsverfahren haben jedoch er ihres nur lockeren Zusammenhanges besonders be- kennbare Nachteile. So ist bei der Faservlies-Aus fähigt. die in Betracht kommenden Kunstharzparti- röstung die präzise Verteilung des Schweißhilfsmittel kein adhäsiv aufzunehmen, also nur oberflächlich nicht voll beherrschbar, -ganz davon abgesehen, da anzulagern. Dadurch hat auch der Träger die Aus- 65 die HF-Schweißnähte bei zahlreichen Vcrbundstof! bildung, die zweckmäßig zu treffen ist, um den Vcr- kombinationen spröde ausfallen und nur eine unzi brauch an Schweißhilfsmitteln auf ein denkbares reichende Festigkeit gewährleisten. Das zweite Ve: Kleinstmaß zu reduzieren und die HF-Schweißcin- fahren führt zu einer erheblichen Verschlechlerur

der Festigkeitseigenschaften der benadelten Schaumstoffe, da es bei dem Eindringen der Nadeln unvermeidlich ist, daß das Gefüge an den Eindringstellen weitgehend zerstört oder wenigstens aufgelockert wird.

Man hat auch schon bei der Hochfrequenzverschweißung von Schaumstoffen in PVC-Lösung getränkte oder beschichtete Papiere, insbesondere Seidenpapiere benutzt. Jedoch ist Seidenpapier kein Träger, der knisterfrei ist, außerdem fehlt die unbedingt erforderliche Fremdstoftdurchlässigkeit. Auch entsteht der Nachteil, daß eine starke Versprödung der Werkstoffe längs der Verschweißungszonen auftritt.

Schweißvermittler in Pulverform sind bereits benutzt worden. Jedoch wird das pulverförmige Kunstharz unmittelbar in die Berührungszone zwischen den zu verschweißenden Werkstoffen eingebracht. Dadurch können Verbindungsverfahren nur in unmittelbarem Anschluß an die Herstellung der zu verschweißenden Werkstoffe durchgeführt werden, während es erfindungsgemäß gelungen ist, einen die Kunstharzpartikeln aufnehmenden Träger als solchen unabhängig von der Fertigung der zu verschweißenden Werkstoffe jeweils dort zur Verfügung stellen und halten zu können, wo Verarbeitungsverfahren eine nachträgliche Hochfrequenzverschweißung erforderlich machen. Es ist also der Voraussetzung genügt, den Schweißvermittler einerseits jederzeit und andererseits überall zur Verfugung zu haben, wenn und wo er gerade benötigt wird.

Der Nachteil, Einbringen des Kunstharzes und Herstellen der Verbundbahn gleichzeitig vornehmen zu müssen, ist bei einem Verfahren vermieden worden, bei dem zum Sintern ein pulverförmiger hochfrequenzverschweißbarer Thermoplast eingesetzt und mittels dielektrischer Erwärmung auf einem nicht oder nur bedingt hochfrequent verschweißbaren Flächengebilde fixiert wird. Das so besinterte Flächengebilde wird in der gleichen Lage zum Schweißwerkzeug nach dem Anlegen eines weiteren, nicht oder nur bedingt hochfrequent verschweißbaren Flächengebildes mittels dielektrischer Erwärmung, Druck und gegebenenfalls Zusatzerwärmung mit letzterem verbunden. Sintern und Schweißen können zwar in derselben Schweißmaschine, aber nur in zwei durch das Zuführen und Anlegen des zweiten Flächengebildes getrennten, aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen durchgeführt werden, so daß diese Mehrstufigkeit im Vorgehen an die Wirtschaftlichkeit derartiger Verfahren zu stellenden Anforderungen nicht genügt.

Man hat auch schon zur Herstellung der erwähnten Kunstharzpulver Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat, Polyvinylidenchlorid, Acrylsäureester und deren Mischpolymerisate benutzt. Diese Kunstharze sind aber weder wasch- noch reinigungsmittelbeständig, während Kunstharze in Form modifizierter Polyamide, wie z. B. ternärer Copolyamide, nicht nur Wasch- und Rcinigungsmiltelbeständigkeit, sondern weitere günstige Eigenschaften besitzen.

Darüber hinaus sind die insgesamt bisher bekanntgewordenen HF-Schweißmittel und Ausrüstungsverfahren nicht voll befriedigend. Hieraus entstehende Schwierigkeiten sind jedoch zu vermeiden, wenn in weiterer Durchführung vorliegender Erfindung die Übertragung des Schweißhilfsmittels auf einen Wattartig dünnen und durchlässigen Träger nach Art eines Aufdruckes durchgeführt wird, der, wenn von grundsätzlichen Unterschieden zwischen Korpuskeln in Form von Pulverkörpern und als Pasten aufzufassenden Druckfarben und ebenso von wesentlichen Abweichungen in bezug auf Viskositäten, Drücken, Temperaturen, Zeiten, Geschwindigkeiten usw. abgesehen wird, beim Tiefdruckverfahren für prinzipiell abweichende Zwecke und zur Erfüllung gänzlich anderer Aufgaben verwirklicht wird, ίο Soweit thermoplastische Kunstharzpulver unter Erhaltung ihrer Rieselfähigkeit in Strukturräume zu diesem Zwecke gravierter Förderflächen eingeführt werden, hat man unter Ausnutzung der Fähigkeit von Thermoplasten, bei höheren Temperaturen Klebkräfte zu entwickeln, die in Betracht kommenden Unterlagen aufgeheizt und mit der Förderfläche zonenweise zur Berührung gebracht, um der Notwendigkeit entgehen zu können, die Strukturräume bildende Bänder oder Walzen aufheizen zu müssen, so daß dann der ao Nachteil einer erschwerten Herauslösbarkeit der Kunstharzpartikeln aus den Strukturräumen unvermeidbar gewesen wäre. Jedoch fällt diese Bindung an bestimmte Temperaturverhältnisse erfindungsgemäß weg, weil regelmäßig die faserige Struktur des Trägers infolge der kehrbesenförmigen Wirkung und der Anschmiegsamkeit über den Grund des Trägers überstehender Fasern oder Faserspitzen ausreicht, um die Partikeln aus den Strukturräumen der Förderfläche, durchweg einer Trommel oder Walze, herauszulösen und die Partikeln mitzunehmen. Bringt man aber, was nicht ausgeschlossen ist, erhöhte Temperaturen zur Anwendung, so ist es zweckmäßig, die Übertragung der Partikeln des Schweißhilfsmittels auf den dünnen durchlässigen Trager im Zustand mindestens beginnender, gegebenenfalls fortgeschrittener Plastifizierung zur Durchführung zu bringen.

Der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens dient es weiterhin, wenn im Zustande noch bestehender Plastifizierung der Partikeln deren Träger mit wenigstens einer Einzelschicht des herzustellenden Verbundstoffes vereinigt wird.

Soll der HF-Schweißhilfsmittel-Aufdruck auf beide Seiten des Trägers erfolgen, so wird, zweckmäßig anschließend an eine erste Belegung, weiterer staub-, pulver- und/oder kornförmiger, gegebenenfalls ir Form kleiner Agglomerationen auftretender Kunststoff den Struklurräumen der Förderfläche zugeführt und es wird die bei der ersten Belegung mit derr Kunststoff nicht belegte, der bereits belegten Fläche gegenüberliegende Begrenzungsfiäche des Trägen zur Übertragung der Partikeln an letztere angelegt insbesondere angepreßt. Wurde die erste Beleguni bei erhöhten Temperaturen durchgeführt oder habei sich Behandlungsvorgänge angeschlossen, die zi erhöhten Temperaturen des Trägers geführt hatten so ist es zweckmäßig, den Träger vor der zweitei Belegung zu kühlen, um zu verhindern, daß nach teilige Beeinflussungen des ersten Belages eintreter Auch im Rahmen des zweiten Aufdruckes kann de Kunststoff anschließend an diesen auf dem Träge fixiert, gesintert und gegebenenfalls kalandriei werden.

Einrichtungen zur Durchführung der angegebene Verfahren kennzeichnen sich in an sich bekannte Weise dadurch, daß als Druckform für die auf de Träger zu übertragenden Partikeln des Schweißhilfi mittels eine mit Heiz- und Kühlvorrichtungen au: gerüstete, oberflächenstrukturierte Druckwalze voi

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gesehen ist. Die Kühlvorrichtungen liegen dann temperatur erhöht werden kann, ist diese Tcmpe-

zweckmäßig im Auffüllbcreich der Strukturräume ratur so einstellbar, daß die Betriebsbedingungen

mit den Partikeln des Schweißhilfsmittels. Die Druck- verwirklicht sind, unter denen in eine Ausnehmung

form kann aber auch ein obciflächcnsirukturiertes der Oberfläche der Walze 12 gelangtes Kunstharz

Band sein. 5 beim Umlauf der Walze in dieser Ausnehmung ver-

In bereits vorgeschlagener Weise können an der bleibt. In den Einlaufspalt 15 zwischen den Walzen 7

Stelle der Auffüllung der Strukturräume mit Partikeln und 12 läuft die Trägerbahn 4 ein. Diese Trägerbahn

Raum- oder unterhalb derselben liegende Tempera- deckt nach dem Eintritt in den Einlaufspalt 15 die

türen auftreten, damit Klebneigungen des Kunst- untere Hemisphäre der Walze 12 einschließlich der

stofics, insbesondere des Kunstharzes, die bei höhe- ίο aufgenommenen Kunstharzpulverkörner ab, so daß

ren Temperaturen auftreten und den Übergang aus die in den Ausnehmungen der Walzenoberflächen-

dem Partikclvorrat in die Oberflächenstruktur stören struktur aufgenommenen Kunstharzpartikeln selbst

könnten, unterdrückt werden. dann nicht ihren Lageort verlassen, wenn sie nicht

Sind einer obertlächenstrukturierten Walze Gegen- in ihrer Lage verbleiben. Eine weitere Prcßwalze 16, walzen zugeordnet, so können in einer zur Durch- 15 die wie die Walze 7 mit einer Heizvorrichtung ver führung des Verfahrens dienenden Maschine vorteil- sehen ist, arbeitet unter Betriebsverhältnissen, bei haft Einrichtungen vorgesehen sein, mittels derer denen die in den Strukturräumen der Walze 12 beeinem zwischen Gegen- und Druckwalze ge- lindlichen Kunstharzpartikeln auf der der Trägerbildeten Einlaufspalt außer der HF-Schweißein- bahn 4 zugewandten Begrenzungsfläche im Überoder -auflage mindestens eine Einzelschichi des her- 20 tragungs- und Anlagebereich so aufgeheizt werden, zustellenden Verbundstoffes zuführbar ist. daß sie in dem Zustand mindestens beginnender,

Die Zeichnung gibt die beispielsweise Ausführungs- gegebenenfalls fortgeschrittener oder vollendeter

möglichkeit einer zur Herstellung der neuen Hoch- Plastifizierung auch dann zu einem Herausreißen

frequenzschweißein- oder -auflage dienenden Ma- der Partikeln und zur Mitnahme derselben durch

schine in schernatischer Darstellung wieder. 25 die Bahn 4 führen, wenn die Partikeln in den ge-

Die Maschine weist einen U-förmigen Rahmen nannten Räumen mechanisch verklemmt wären. Zur auf, der zum Fundament hin ofien und mit 1 bezeich- Ausübung zusätzlicher mechanischer Wirkungen net ist. Die obere Begrenzungsflächc 2 des das U kann die Kolbenzylinderanordnung 17 vorgesehen schließenden Mittelschenkels 3 dient zur Auflagerung sein, die über die Kolbenstange 18 auf die Lagerung einer Reihe von Vorrichtungen im Anschluß an eine 3° der Tragwelle 19 der Preßwalze 16 einwirkt. Zur hauchdünne, aus einer oder einigen wenigen Faser- Ausübung der thermischen Wirkung ist die bereits lagen bestehenden Trägerbahn 4 aus Zellulose oder vorerwähnte, nicht gezeichnete Heizvorrichtung vor-Zellstoff, deren Dicke gleich ist der oder kleiner ist gesehen, wobei es zweckmäßig erscheint, die Tempeals die größte Erstreckung von einer derartigen ratur der Oberflächen der Walzen 7 und 16 höher Trägerbahn 4 aufzunehmender, noch zu erwähnender 35 einzustellen als die Temperatur der strukturierten Kunstharzpartikeln. Vorgeordnet im Wege der Trä- Oberfläche der Walze 12, um eine erhöhte Sicherhei! gerbahn 4 ist den Vorrichtungen, die auf der oberen dafür zu schaffen, daß die in den Ausnehmungen Begrenzungsfläche 2 des als Tisch dienenden Sehen- der Oberflächenstruktur der Walze 12 angeordneten kels 3 des Rahmens 1 angeordnet sind, zunächst eine Kunstharzpulverkörnchen tatsächlich von der Ober-Spann- und Streckvorrichtung 5, so daß ein völlig 40 fläche der Walze 12 auf den Träger 4 übergehen, ebener und glatter Verlauf der Trägerbahn 4 ge- Die Trägerbahn tritt nach der Berührung der oberer sichert ist. Über die Umlenkwalzen 6 wird die Träger- Hemisphäre der Preßwalze i6 als fertige Hochbahn 4 der ersten Preßwalze 7 zugeführt, die auf frequenz-Schweißein- oder -auflage bei 20 auf, und dem Tisch 2 angeordnet ist. Zur Erzeugung des er- sie kann hierauf nach dem Vorbeigang an den Leitforderlichen Preßdruckes ist die Zylinderkolben- 45 walzen 21. 22 bei 23 abgezogen oder, falls für den einheit 8 mit der an der Achse 9 der Fioßwalze 7 Einsatzzweck erforderlich, zusätzlich kalandriert und . angreifenden Kolbenstange 10 vorgesehen. Die Preß- der weiteren Verwendung zugeführt werden,
walze 9 liegt an einer oberflächenstrukturierten, in Soll in der gleichen Maschine eine so hergestellte Pfeilrichtung 11 umlaufenden und mit nicht ge- Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage unter Auszeichneten Kühl- und Heizvorrichtungen aus- 5° nutzung der noch vorhandenen Verbindunesnciguns gerüsteten Mittelwelle 12 an. Die Strukturierung be- in Form der mindestens noch teilweise bestehender; steht aus der Anordnung von Ausnehmungen auf Plastizität des Kunststoff-Aufdruckes oder unter teilder Umfangsfläche der Walze 12, die nach Größe weiser oder vollständiger Wiederherstellung derselber und Abstand einer Kunstharzpartikel mittlerer mit einer weiteren Schicht zu einem Verbundstoff Größe und der herzustellenden Verteilung der Par- 55 vereinigt werden, so kann diese Schicht in Form tikel angepaßt sind. eines endlosen Wickelbandes auf der Spule 24 vor

Ein Kunstharzpulver mit Korngrößen zwischen handen sein, die durch den Träger 25 des Rahmens 1 89 und 150 Mikron, ohne daß Ausnahmen in bezug gehaltert ist. Die zur Vereinigung mit dem Ausrüstauf kleinere oder größere Pulverkörner ausgeschlos- mittel 4 bestimmte Schicht des Verbundstoffes isi sen sind, wird dem Aufnahmebehälter 13 zugeführt, 60 mit 26 bezeichnet. Sie wird über die Umlenk- unc der sich oberhalb der strukturierten Walze 12 bc- Spannwalze 27 dem Einlaufspalt 28 zwischen dei findet. Schabend wirkende Rakeln 14 sind vor- Preßwalze 16 und einer weiteren, zu diesem Zweck gesehen, um zu sichern, daß den strukturierten Aus- vorgesehenen Druckwalze 29 zugeführt. Die Spannnchmungen auf der Oberfläche der Walze 12 nicht walze 27 steht unter dem Einfluß des Spannhebels mehr Kunstharzpulver je Zeiteinheit zugeführt wird, 65 30. an dem entweder eine Kolbenzylinderanordnum als dem insgesamt vereinigten Aufnahmevermögen oder eine Spannfeder 31 angreift. Zur Verschwel der Walze12 in der gleichen Zeitspanne entspricht. kunii de«; Spannhebels 30 dient das Gelenk 32, das Dadurch, daß die Temperatur der Walze über Raum- wiederum das Ende eines Schwenkhebels 33 bildet

der bei 34 an den Rahmen 1 bzw. an die Kolbenzylinderanordnung 17 angelenkt ist. An Stelle der Kolbenzylinderanordnung 8 und 17 können natürlich auch feder- oder gewichtsbelastete Anordnungen vorgesehen sein, wobei die Federspannung einstellbar ist bzw. die Gewichte und/oder deren Hebelarm veränderlich ausgebildet sind. Eine Antriebsvorrichtung für das Ganze ist bei 35 veranschaulicht. Zur Kühlung und/oder Beheizung dienen zweckmäßig flüssige Kühl- und Heizmittel, etwa in Form von flüssigen Solen, Ölen, Diphenyl, Polyglykolen. oder andere, sich inert verhaltende Flüssigkeiten, ohne daß eine unmittelbare Kühlung, etwa durch Peltierelemente, oder unmittelbar wirkende Heizvorrichtungen, etwa in Form elektrischer Heizspiralen, Dampf rohre usw., ausscheiden.

Der Anwendungsbereich der eriindungsgemäß vorgeschlagenen Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage kann wesentlich erweitert und beispielsweise auf Verbundstoffschichten ausgedehnt werden, deren Empfindlichkeit gegen höhere Temperaturen ihr Auftreten bisher als Verbundstoffschicht erschwerte oder sogar unmöglich machte.

Durch Ausbildung der Elektroden in Form herkömmlicher Nähte entsteht der Eindruck normaler oder Ziersteppstichnähte; die zur Anwendung kommenden Verfahren ermöglichen außerdem, Maschinenstraßen zu benutzen, die dazu dienen. Waren herzustellen, die bisher in dieser Präzision und Schnelligkeit nicht zu fertigen waren. Was für Faservliese und textile Stoffe aller Art ausgeführt worden ist, gilt sinngemäß auch für weiche und feinporige Kunststoffschäume. Überhaupt muß festgestellt werden, daß der neuen Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage Anwendungsbereiche erschlossen sind, die bisher unter Benutzung von Takt- und Massenherstellungsverfahren auf zu Straßen zusammengestellten Maschinen nicht herstellbar waren. Zu nennen ist insbesondere die Herstellung von Sitzen, Silzrlcken, Türinnen-, Decken- und/oder Boden-Seitenteilverkleidungen von Kraftfahrzeugen, Seiten- und Rückenteilen von Sesseln und Couches, Sessel- und Couchsitzkissen, vollständig einstückiger Couchsitzauflagen- und -rückenteilen aus einem Stück, profilierten Polstermöbel rücken (bisher ausschließlich in Handabheftung herstellbar), Matratzendeckplattcn mit vielfältiger Ornamentierung, Teilverkleidungcn von Möbeln und Wandflächen mit profilierten verschweißten Folien, Matratzenauflagen. Refoimunter- und Karosteppoberbetten, Einzieh-. Stepp- und Tagesdecken, Kopfkissen, Morgenröcken, Anoraks, Schlafsäcken, Ausrüstungen für Camping, Sessel- und Stuhlabkleidungen, ohne daß die gegebene Aufstellung Anspruch auf Vollständigkeit ei heben kann, wie sich daraus ergibt, daß eine allgemeine Verwendbarkeit erfindungsgemäii ausgebildeter Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflagen für das Verschweißen sämtlicher textlien Flächen- und Raumgebilde ohne Rücksicht auf Faserart und Faserzusammensetzung auftritt.

Die neue Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage gewährleistet auch die Verschweißung von echtem Leder, z. B. Polsterleder, von Kunstleder und anderen textilkaschierten Folien, ohne daß ein Anschweißen an Pappen, Kartons, sonstige Unterlagen textiler oder nichttextiler Art ohne jegliche andere Vorbereitungsarbeit, an Platten sowie Formstücken ausgeschlossen wäre, wobei dasselbe auch für sämtliche Vereinigungen derartiger Werkstoffe sowie für aus ihnen gebildete An-, Ein- oder Umbauten gilt. Daß als Verbundstoffschichten, -teile und/oder -körper auch Schaumstoffe auftreten können, war bereits oben erwähnt worden, desgleichen die Möglichkeit, die neue Hochfrequenz-Schweißein- oder -auflage nicht zur Bildung äußerer Begrenzungsflächen von Schichten, Teilen und/oder Körpern zu verwenden, sondern auch als Zwischenschichten, -teile und/oder -körper anordnen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Partikeln des Schweißhilfsmittels durchgeführt Patentansprüche: wird. 12. Maschine zur Durchführung von Verfahren

1. Hochfrequenzschweißein- oder -auflage mit nach einem der Anspruchs 6 bis 11, dadurch einem blattartig dünnen, Fasern enthaltenden 5 gekennzeichnet, daß als Druckform für die auf Träger für ein aus Kunststoff bestehendes den Träger (4) zu übertragenden Partikeln des Schweißhilfsmittel zur Herstellung von Verbund- Schweißhilfsmittels eine mit Heiz- und Kühlstoffen aus hochfrequentverschweißten Einzel- vorrichtungen ausgerüstete oberflächenstruktuschichten, dadurchgekennzeichnet, daß rierte Druckwalze(12) vorgesehen ist.

das Schweißhilfsmittel in Form diskreter und io 13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch ge-

ihrer Lage nach auf dem Träger geordnet auf- kennzeichnet, daß an der der oberflächenstruk-

tretender Partikeln auf einem gas-, dampf-, turierten Walze (12) zugeordneten Gegenwalze

feuchtigkeits- und flüssigkeitsdurchlässigen Trä- (16) eine Druckwalze (29) anliegt, wobei Einrich-

ger aus untereinander verfilzten Fasern angeord- tungen vorgesehen sind, mittels derer dem zwi-

net ist. i₅ sehen Gegen- und Druckwalzen (16, 29) gebil-

2. Hochfrequenzschweißein- oder-auflage nach deten Einlauf spalt (28) außer der Hochfrequenz-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern schweißein- ode/ -auflage (4) mindestens eine des Trägers Zellulosefasern sind. Einzelschicht des herzustellenden Verbundstoffes