DE19748028A1

DE19748028A1 - Schichtentfernungsvorrichtung für Harzmaterial

Info

Publication number: DE19748028A1
Application number: DE1997148028
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Uwaji; Naokazu Takeuchi; Yuji Inagaki; Toru Ikeya
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2017-10-31
Also published as: JPH10128746A; CA2220164A1; DE19748028C2; US5932066A; CA2220164C; KR19980042001A; KR100233980B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Schichten für Harzmaterial, die eine dünne, auf der Oberfläche eines Harzmaterials (Matrixharz) vorhandene Schicht auf zuverlässigere Weise entfernen kann.

In den letzten Jahren ist es aus Umweltschutz gesichtspunkten verstärkt notwendig geworden, ein nutzlos gewordenes, dünn beschichtetes Harzmaterial (ein Harzmaterial, das mit einer dünnen Schicht (Film) beschichtet ist), wieder aufzubereiten. Um ein gebrauchtes Harzmaterial, das eine auf dem Harzmaterial (Matrixharz) ausgebildete Schicht aus Farbe oder ähnlichem aufweist, d. h. ein mit einer dünnen Schicht versehenes Harzmaterial, zu recyceln, ist es erforderlich, dieses zu verarbeiten. Während der Verarbeitung dringt jedoch die Schicht in das Harzmaterial ein, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Harzmaterials merklich verschlechtert werden. Die Schicht muß daher vor dem Recycling-Verarbeitungsschritt von der Oberfläche des Harzmaterials entfernt werden.

Die folgenden Verfahren sind zum Entfernen der Schicht vorgeschlagen worden:

(1) Strahlverfahren zum Entfernen der Schicht durch Strahlen.
(2) Filtrationsverfahren zum Schmelzen des beschichteten Harzes durch einen Extruder und Filtern der Schicht durch einen Filter.
(3) Trockenes Walzverfahren zum Walzen eines Werkstücks in trockenem Zustand mittels eines Walzenpaares und Entfernen der Schicht unter Verwendung einer Scher wirkung, die aus der Differenz der Umfangsgeschwin digkeit zwischen den Walzen resultiert (beispielsweise in den japanischenoffengelegten Patentpublikationen Nr. 214558/95 und 256640/95 bis 256643/95 veröffentlicht).

Die oben beschriebenen Verfahren weisen jedoch, soweit sie vorgeschlagen wurden, die folgenden Probleme auf:

a) Probleme beim Strahlverfahren

Beim Strahlverfahren ist es bei einer komplizierten Form des Gießharzmaterials schwierig, die Schicht gleichmäßig zu entfernen. Wird das Strahlgut zur Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit mit viel Energie aufgebracht, wird das Harzmaterial verbrannt, was eine Qualitätsverschlechterung bewirkt, oder das Strahlgut wird im Harzmaterial eingebettet, so daß es schwierig ist, dieses vom Harzmaterial zu trennen.

b) Probleme beim Filtrationsverfahren

Beim Filtrationsverfahren deformiert sich die Schicht und tritt durch den Filter hindurch, falls die Schicht dünn ist, so daß deren Separation schwierig ist. Eine Erhöhung der Extrusionsmenge zum Zwecke des Anhebens der Bearbeitungsgeschwindigkeit bewirkt eine sehr hohe Drucklast auf das Harzmaterial, wodurch das Harzmaterial verschlechtert wird. Ferner wird es notwendig, den Filter häufig zu wechseln. Es bestehen somit Grenzen hinsichtlich der Verringerung der Bearbeitungszeit und der Verringerung der Bearbeitungskosten.

c) Probleme beim Trockenwalzverfahren

Das Trockenwalzverfahren ist ein Verfahren zum Lösen der Probleme des Strahlverfahrens und des Filtrationsver fahrens. Beim Trockenwalzverfahren, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, wird ein mit einer Schicht versehenes Gießharzmaterial 010, das eine auf einem Matrixharz 011 aufgetragene dünne Schicht 012 aufweist, zwischen einer schichtseitigen Walze 022, die auf seiner Umfangsfläche einen Gummi 022a hat, und einer matrixseitigen Walze 021 gewalzt.

Das üblicherweise vorgeschlagene trockene Walzverfahren bietet jedoch hinsichtlich der folgenden Gesichtspunkte Raum für Verbesserungen: Beträgt die Walzentemperatur 30 bis 40°C, bleibt die Schicht 012, ein Teil des Matrixharzes 011 und der Primer merklich an der schichtseitigen Walze 022 haften. Tritt dieses Haften auf, findet der erwartete Schichtablösevorgang nicht statt. Da die Schicht minimal abgetrennt wird, ist eine kontinuierliche Vorgehensweise schwierig. Der Primer ist eine Unterschicht zum Verbessern der Adhäsion der Schicht.

Bei einer Walztemperatur oberhalb von 40°C bleiben die Schicht, ein Teil des Matrixharzes und der Primer in geringerem Umfang haften. Bei kontinuierlichem Betrieb erhöht sich jedoch die Walzenoberflächentemperatur. Infolgedessen ändert sich der Reibungskoeffizient zwischen der Walzenoberfläche und der Schicht und derjenige zwischen der Walzenoberfläche und dem Matrixharz. Eine Abtrennung der Schicht wird daher schwierig, wobei Schwierigkeiten beim Einstellen der Walztemperatur auftreten, bei welcher der Betrieb möglich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Entfernen von Schichten für Harzmaterial zu schaffen, welche die oben beschriebenen Probleme beim Entfernen einer Schicht mittels des üblichen Trockenwalzverfahrens lösen kann.

Die Erfindung verwendet als Verfahren das Aufbringen einer Lösung als Mittel zur Reibungsverringerung. Übliche Verfahren zum Aufbringen einer Lösung auf die gekühlte Walzenoberfläche einer Schichtherstellungsmaschine sind beispielsweise in zwei Publikationen gezeigt (japanische Patentschrift Nr. 57093/93 und japanische offengelegte Patentpublikation Nr. 285324/89). Bei den in diesen Publikationen veröffentlichten Verfahren wird eine Lösung auf die Oberfläche einer Kühlwalze aufgebracht, wodurch ein inniger Kontakt zwischen der Schicht und der Kühlwalze verbessert wird, um die Kühleigenschaft zu verbessern. Die Erfinder fügen hinzu, daß die in diesen Publikationen offenbarten Verfahren daher zur vorliegenden Erfindung im Ziel, Vorgehen und Wirkung der Erfindung unterschiedlich sind und sich nicht mit dem technischen Fortschritt der Erfindung überlagert.

Die vorstehenden Probleme werden dadurch gelöst, daß die vorliegende Erfindung aus einer Vorrichtung zum Entfernen von Schichten für ein mit einer Schicht versehenes Harzmaterial besteht, das auf einer Oberfläche des Matrixharzes mit einer Schicht beschichtet ist,
wobei die Vorrichtung zum Entfernen von Schichten eine Walzeinrichtung aufweist;
wobei die Walzeinrichtung eine Ablöseoberfläche aufweist, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem mit einer Schicht versehenen Harzmaterial von der Schichtseite aus ist, und eine Vorschuboberfläche, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem mit einer Schicht versehenen Harzmaterial von der Harzseite aus ist;
wobei die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche in Bewegungsrichtung des mit der Schicht versehenen Harzmaterials relativ höher als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche ist;
wobei die Walzeinrichtung angepaßt ist, das mit der Schicht versehene Harzmaterial mittels der Ablöseoberfläche und der Vorschuboberfläche zu komprimieren und zu strecken, während sie das beschichtete Harzmaterial mittels der zwei Oberflächen einklemmt und vorschiebt;
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung eine Scherkraft zwischen der Schicht und dem Matrixharz des beschichteten Harzmaterials unter Verwendung einer Längendifferenz zwischen dem Matrixharz und der Schicht und einer Differenz in der Relativgeschwindigkeit zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche ausübt, wodurch die Schicht vom Matrixharz abgelöst wird;
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung ferner Reibungskraftverringerungsmittel aufweist, um eine Reibungskraft wenigstens an der Zwischenfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche zu verringern.

Vorzugsweise weist die obige Schichtentfernungsvor richtung ferner eine Heizeinrichtung auf, die zum Erwärmen des beschichteten Harzmaterials vor einem Walzvorgang mittels der Walzeinrichtung geeignet ist.

Vorzugsweise weist die obige Schichtentfernungsvor richtung ferner eine Abflachungseinrichtung auf, die aus zwei auf parallelen Achsen angeordneten Walzen besteht und die das eine dreidimensionale Form aufweisende Harzmaterial vor einem Walzvorgang der Walzeinrichtung in eine zweidimensionale Form abflacht.

Vorzugsweise weist die obige Walzeinrichtung eine Ablösewalze und eine Vorschubwalze auf, die aus zwei zylindrischen Walzen besteht, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials sind und auf parallelen Achsen auf beiden Seiten der Schichtoberfläche und der Oberfläche des Matrixharzes angeordnet sind.

Vorzugsweise weist die obige Walzeinrichtung eine zylindrische Ablösewalze und einen endlosen Metallriemen auf, der durch wenigstens drei Walzen abgestützt und derart vorgesehen ist, daß er einen Teil des Umfangs der Ablösewalze von der äußeren Umfangsseite der Ablösewalze her umgibt und das beschichtete Harzmaterial im Zusammenwirken mit der Oberfläche der Ablösewalze einklemmt, um das beschichtete Harzmaterial kontinuierlich in Richtung des Mittelpunkts der Ablösewalze zu drücken. Vorzugsweise weist die obige Walzeinrichtung eine Ablösewalze mit einer Ablöseoberfläche auf, die aus einer gerippten, unebenen Oberfläche besteht, deren Querschnitt senkrecht zur Achse in einer gerippten Form ausgebildet ist und deren Rippen in axialer Richtung verwunden sind;
und eine Vorschubwalze mit einer Vorschuboberfläche, die aus einer gerändelten unebenen Oberfläche besteht, sowie einen Metallriemen.

Vorzugsweise besteht das obige Reibungskraftverringe rungsmittel aus einer Flüssigkeit, welche die Schicht oder das Matrixharz nicht auflöst.

Vorzugsweise besteht die Flüssigkeit aus einem Material, das aus Wasser, Reinigungsmittel und einem Öl ausgewählt wird. Vorzugsweise besteht das obige Reibungskraftver ringerungsmittel aus einem oberflächenbehandelten Film, der auf die Vorschuboberfläche oder Ablöseoberfläche aufgebracht ist.

Vorzugsweise besteht das obige Reibungskraftverringe rungsmittel aus einem feinen Pulver, das in die Zwischen fläche zwischen der Vorschuboberfläche oder der Abschäl oberfläche und der Oberfläche des beschichteten Harzmaterials eingebracht wird.

Vorzugsweise kann die obige Flüssigkeit mittels einer Applikator- oder Spray-Flüssigkeitszufuhreinrichtung zugeführt werden.

Vorzugsweise kann die obige Flüssigkeit mittels einer Flüssigkeitszufuhreinrichtung zugeführt werden, die aus einem Eintauchbehälter besteht, in den die Oberfläche der Vorschubwalze oder der Ablösewalze teilweise eingetaucht werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer ersten Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der ersten Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer zweiten Aus führungsform der Erfindung, wobei eine Flüssigkeits applikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der zweiten Aus führungsform der Erfindung, wobei die Flüssigkeits applikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer dritten Aus führungsform der Erfindung, wobei eine Flüssigkeits applikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der dritten Aus führungsform der Erfindung, wobei die Flüssigkeits applikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer vierten Aus führungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraft verringerungsmittel geändert ist;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der vierten Aus führungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraft verringerungsmittel geändert ist;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer fünften Aus führungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraft verringerungsmittel geändert ist;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht der fünften Aus führungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraft verringerungsmittel geändert ist;

Fig. 11 ist eine Vorderansicht einer sechsten Aus führungsform der Erfindung, wobei die Walzein richtung geändert ist;

Fig. 12 ist eine grafische Darstellung von charak teristischen Merkmalen, welche die Temperatureigen schaften des Reibungskoeffizienten zeigt;

Fig. 13 ist eine grafische Darstellung von charak teristischen Merkmalen, welche Schereigenschaften zeigt;

Fig. 14 ist eine Erläuterungszeichnung, welche einen Dehnungsvorgang und einen Schichtentfernungs vorgang während eines Walzvorgangs zeigt, wenn der Reibungskoeffizient der Ablöseoberfläche groß ist;

Fig. 15 ist eine Erläuterungszeichnung, welche einen Dehnvorgang und einen Schichtentfernungsvor gang während eines Walzvorgangs zeigt, wenn der Reibungskoeffizient der Ablöseoberfläche klein ist; und

Fig. 16 ist eine schematische Darstellung, welche eine übliche Schichtentfernungsvorrichtung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorerwähnten verschiedenen Aspekte der Erfindung werden im folgenden unter Hervorhebung der Funktionen und Wirkungen beschrieben.

Die Funktionen und Wirkungen des ersten Aspekts der Erfindung sind folgende:
Ein mit einer Schicht versehenes, aus Harz geformtes Material (auch als Werkstück bezeichnet), welches eine Schicht (Film) auf einer Oberfläche eines Matrixharzes (Matrix) aufweist, wird zwischen einer Oberfläche, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem beschichteten Harzmaterial von der Schichtseite aus ist (diese Oberfläche wird Ablöseoberfläche genannt), und einer Oberfläche eingeklemmt, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem beschichteten Harzmaterial von der Harzseite aus ist (diese Oberfläche wird Vorschuboberfläche genannt). Infolgedessen kann das Werkstück kontinuierlich vorgeschoben und gleichzeitig zusammengedrückt und gedehnt werden. Ein allgemein bekanntes Beispiel einer für diesen Zweck geeigneten Einrichtung ist eine Walzen einrichtung, bei welcher zwei Walzen verwendet werden. In diesem Fall wird die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche bestimmt. Ist die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche der Walzeinrichtung relativ höher als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche, ergibt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Schicht und dem Matrixharz eine Scherkraft. Es ist übliche Praxis, diesen Vorgang zum Ablösen der Schicht vom Matrixharz zu verwenden. Das erfindungsgemäße Vorsehen eines Reibungskraftverringerungsmittels auf der Schichtseite hat die folgenden Wirkungen:

1) Ist die Oberflächentemperatur der Abschälober fläche nur etwa 40°C, wird verhindert, daß die Schicht an der Ablöseoberfläche anhaftet.
2) Die Oberflächentemperatur der Ablöseoberfläche wird in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen höher. Bei hohen Temperaturen steigt die Ablösewirksamkeit der Schicht.

Die Verhinderung des Anhaftens der Schicht an der Ablöseoberfläche bei niedrigen Temperaturen basiert teilweise auf der Ausbildung des Reibungskraftver ringerungsmittels. Ein weiterer Grund für diese Verhinderung besteht darin, daß die folgenden Gründe für die vorerwähnten Nachteile durch das Vorhandensein des Reibungskraftverringerungsmittels beseitigt werden:
Bei niedrigen Temperaturen haftet die Schicht an der Ablöseoberfläche an, wodurch ein kontinuierliches Ablösen verhindert wird. Der Grund hierfür kann folgender sein: Die Adhäsionsfestigkeit zwischen der Schicht und dem Primer oder zwischen dem Primer und dem Matrixharz ist so hoch, daß die Wärmerzeugung während des Schervorgangs groß ist. Dies verursacht eine teilweise Verschmelzung des Matrixharzes, wobei das Schmelzprodukt an der Ablöseoberfläche anhaftet.

Es wird nun angenommen, daß das Reibungskraftverringe rungsmittel auf der Vorschuboberfläche oder auf der Vorschub- und Ablöseoberfläche vorgesehen ist. In diesem Fall befindet sich das Reibungskraftverringerungsmittel im Ablöseschritt zwischen der Ablöseoberfläche und der Schicht oder zwischen der Vorschuboberfläche und dem geschmolzenen Matrixharz. Hierdurch wird ermöglicht, das Anhaften der Vorschuboberfläche oder der Ablöseoberfläche an der Schicht oder dem Matrixharz nach dem Ablösen zu hemmen.

Wie nachfolgend beschrieben, sind verschiedene Reibungskraftverringerungsmittel verfügbar. Eine bevorzugte Art eines Reibungskraftverringerungsmittels besteht aus einer solchen, die mit dem abgelösten Gut weggebracht werden kann. Ist das Reibungskraftverringe rungsmittel ein solches, das in der Ablös- oder Vorschuboberfläche integriert ist, besteht es vorzugsweise aus einer Substanz, welche am geschmolzenen Harz nicht anhaftet.

Wird das Reibungskraftverringerungsmittel wenigstens zwischen der Ablöseoberfläche und der Schicht bei Zuständen mit hoher Temperatur vorgesehen, wird die Ablösewirksamkeit erhöht. Der Mechanismus für diesen Vorgang ist nicht vollständig bekannt, ist jedoch vermutlich folgender:
Im allgemeinen hängt der Reibungskoeffizient zwischen der Schicht oder dem Matrixharz und Metall von der Temperatur ab. Die Temperaturcharakteristiken dieses Reibungs koeffizienten sind in Fig. 12 dargestellt. Wie in Fig. 12 gezeigt, erhöht sich der Reibungskoeffizient der Schicht, der den Koeffizienten der statischen Reibung und den Koeffizienten der dynamischen Reibung umfaßt, mit der Erhöhung der Grenzflächentemperatur. Andererseits erhöht sich der Reibungskoeffizient des Matrixharzes, der den Koeffizienten der statischen Reibung und den Koeffizienten der dynamischen Reibung umfaßt, nicht gemäß dem Anstieg der Grenzflächentemperatur, sondern tendiert dazu, geringfügig abzufallen. Ferner ist der Reibungs koeffizient zwischen der Schicht und Metall im allgemeinen höher als der Reibungskoeffizient zwischen dem Matrixharz und Metall.

Hier wird nun der Vorgang erwähnt, bei dem das beschichtete Harzmaterial gewalzt und beschleunigt wird, während es zwischen zwei Oberflächen eingeklemmt wird, welche Relativgeschwindigkeiten auf der Matrixharzseite und der Schichtseite haben und sich mit einer gewissen Walzkapazität bewegen. Während des Walzens des Harzmaterials in eine Größe, welche dem Walzenspalt zwischen den zwei Oberflächen entspricht, ist eine hohe Leistung erforderlich.

So ist beim Einlaufen des Harzmaterials in den Walzenspalt der Walzeinrichtung eine hohe Leistung erforderlich, so daß das geformte Harzmaterial eine Bewegung ausführt, die vor allem von der Leistung abhängig ist. Dies bedeutet, daß die Oberfläche des Harzmaterials auf der sich mit geringerer Geschwindigkeit bewegenden Vorschuboberflächenseite nicht rutscht und die Oberfläche des Harzes sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Vorschuboberfläche bewegt.

Die schichtseitige Oberfläche des Harzmaterials rutscht andererseits auf der sich mit höherer Geschwindigkeit bewegenden Ablöseoberflächenseite. Kurz gesagt, ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche des Harzmaterials, das von der eine Geschwindigkeitsdifferenz aufweisenden Walzeinrichtung gewalzt wird, gleich der Geschwindigkeit der sich mit niedrigerer Geschwindigkeit bewegenden Vorschuboberfläche. Demgemäß wird das Harzmaterial auch dann, wenn die Geschwindigkeit der Ablöseeinrichtung höher als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche ist, mit der Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche transportiert. Während dieses Vorgangs wird das Harzmaterial gewalzt.

Im folgenden wird angenommen, daß das beschichtete Harzmaterial, das auf einem Teil oder auf seiner ganzen Oberfläche mit einer dünnen Schicht versehen ist, zwischen der Vorschuboberfläche auf der Matrixharzseite und der Ablöseoberfläche auf der Schichtseite eingeklemmt wird, wobei eine Relativgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Oberflächen existiert. Wie in Fig. 13 gezeigt, werden das Matrixharz und die Schicht gewalzt und gelängt. Da das Matrixharz und die Schicht in Bezug auf die Längung beim Bruch unterschiedlich sind, wird die Schicht mit einer kleinen Längung beim Bruch in Stücke geteilt. Zur gleichen Zeit tritt ein teilweiser Bruch zwischen der Schicht und dem Primer oder zwischen dem Primer und dem Matrixharz auf.

Da zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche eine Relativgeschwindigkeitsdifferenz besteht, arbeitet ferner eine Reibungskraft an der Grenzfläche zwischen dem Matrixharz und der Vorschub oberfläche sowie an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche. Aufgrund dieser Reibungskraft arbeitet eine Scherkraft innerhalb des Harzmaterials parallel zur Grenzfläche zwischen der Schicht und dem Matrixharz.

Das Teilen der Schicht und das teilweise Brechen zwischen der Schicht und dem Matrixharz, das vom Walzen resultiert, und die starke Deformation in der Schichtlage oder Primerlage oder die Scherzerstörung an der Grenzfläche zwischen dem Primer und dem Matrixharz, welche durch die Scherkraft verursacht wird, führt zum Ablösen der Schicht von der Matrix.

Das Vorstehende ist eine Erklärung des allgemeinen Mechanismus, mit dem das beschichtete Harzmaterial zwischen die Vorschuboberfläche der Matrixharzseite und die Ablöseoberfläche der Schichtseite eingeklemmt wird, die zwischen sich eine relative Geschwindigkeitsdifferenz aufweisen, um die Schicht vom Matrixharz abzulösen.

Von Bedeutung ist hier der Fall, bei dem der Reibungs koeffizient in der Grenzfläche zwischen dem Matrixharz und der Vorschuboberfläche sowie in der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche, insbesondere in der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche groß ist, wenn das beschichtete Harzmaterial zwischen der matrixharzseitigen Vorschub oberfläche und der schichtseitigen Ablöseoberfläche eingeklemmt und gewalzt wird. In diesem Fall wird das Werkstück von der Ablöseoberfläche gezogen, wobei sich seine Menge erhöht, die in den Zwischenraum zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche (Walzenspalt) gefördert wird. Infolgedessen tritt ein Dehnen des Films und des Matrixharzes in der Nähe der Grenzfläche in minimaler Weise auf, wodurch das Ablösen der Schicht behindert wird.

Ist dagegen der Reibungskoeffizient in der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche niedrig, tritt ein Schlupf in der Matrixharz-Vorschuboberflächen grenzfläche und der Schicht-Ablöseoberflächen-Grenzfläche auf. Während der Beförderung des Werkstücks in den Zwischenraum zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche zum Erreichen eines erhöhten Drucks rutscht somit das Werkstück an der Grenzfläche und versucht zu entweichen. Das Dehnen der Schicht und des Matrixharzes in der Nähe der Grenzfläche tritt somit auf einfache Weise auf, wodurch das Ablösen der Schicht gefördert wird.

Der obenstehende Dehnungsmechanismus wird detaillierter unter Verwendung der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Modelle im Hinblick auf die Bewegung zum Verengen des Zwischenraums zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche beschrieben, wobei nur das der Kompression zugeordnete Dehnen hervorgehoben wird und die Bewegungen der Vorschuboberfläche, Ablöseoberfläche und des Harzmaterials aus Vereinfachungsgründen nicht berücksichtigt werden. In den Fig. 14 und 15 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein mit einer Schicht versehenes Harzmaterial (Werkstück), 11 ein Matrixharz, 12 eine Schicht, 21 eine Ablösewalze, 211 eine Ablöseoberfläche, 22 eine Vorschubwalze, 221 eine Vorschuboberfläche, v die Geschwindigkeit des beschich teten Harzmaterials, vc die Umfangsgeschwindigkeit der Ablöseoberfläche und vf die Umfangsgeschwindigkeit der Vorschuboberfläche. Bei den anhand der Fig. 14 und 15 vorgenommenen Untersuchungen werden die Geschwindigkeiten v, vc und vf zu 0 gesetzt.

Das beschichtete Harzmaterial 10 wird eingeklemmt und eine Bewegung zum Verengen des Zwischenraums zwischen der Vorschuboberfläche 221 und der Ablöseoberfläche 211 durchgeführt. Gemäß der Kompression versucht das Harzmaterial, das im Zwischenraum zwischen der Vorschub oberfläche 221 und der Ablöseoberfläche 211 liegt, in Richtung eines größeren Zwischenraums zu entweichen.

Ist jedoch der Reibungskoeffizient in den Grenzflächen zwischen dem Matrixharz 11 und der Vorschuboberfläche 221 und zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211, insbesondere in der Grenzfläche zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211, groß, wird die Bewegung des Harzes 11, das in Kontakt mit der Vorschuboberfläche 221 oder der Ablöseoberfläche 211 ist, durch Reibung unterdrückt, wie in Fig. 14 gezeigt. In diesem Fall tritt die Dehnung geringfügig in der Mitte des Harzmaterials in Richtung der Dicke auf, oder es findet nur die Volumenkompression des Harzes statt. Ein Dehnen des Harzes 11, das mit der Vorschuboberfläche 221 oder der Ablöseoberfläche 211 in Kontakt ist, findet nicht vollständig statt.

Ist andererseits der Reibungskoeffizient in den Grenzflächen zwischen dem Matrixharz 11 und der Vorschub oberfläche 221 und zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211, insbesondere in der Grenzfläche zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211, niedrig, wird die Bewegung des Harzes 11, das in Kontakt mit der Vorschuboberfläche 221 oder Ablöseoberfläche 211 ist, nicht durch Reibung unterdrückt, wie in Fig. 15 gezeigt. Dieses Harz 11 rutscht an den Grenzflächen und entweicht in Richtung eines größeren Zwischenraums. Somit wird hauptsächlich das Harz an der Stelle des minimalen Zwischenraums sowie dasjenige in der Nähe der Grenzflächen einer ausreichenden Dehnung unterworfen.

Um das Ablösen der Schicht 12 zu fördern, ist es erforderlich, das Harzmaterial 10 in der Nähe der beschichteten Oberfläche ausreichend zu dehnen. Um ein ausreichendes Dehnen zu bewirken, ist es effektiv, die Reibungskoeffizienten sowohl an der Grenzfläche zwischen dem Matrixharz 11 und der Vorschuboberfläche 221 als auch der Grenzfläche zwischen der Schicht 12 und der Abschäl oberfläche 211 zu verringern, wie oben angegeben.

Beträgt die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211 nur 40°C oder weniger, ist der Reibungskoeffizient zwischen der Schicht 12 und dem Metall relativ niedrig. Es findet daher kein besonders ausgeprägter Vorgang dahingehend statt, daß die Ablöseeinrichtung die Schicht 12 unter der Reibungskraft in den Zwischenraum zwischen der Vorschuboberfläche 221 und der Ablöseoberfläche 211 hineinzieht, um dort die Schicht 12 zu komprimieren. Vielmehr findet das das Walzen begleitende Dehnen genauso wie bei Hochtemperatur bedingungen statt, wobei tendenziell das Teilen und Ablösen der Schicht 12 verursacht wird.

Der Mechanismus, mit dem die Schicht 12 in der obigen Situation geteilt und abgelöst wird, kann ähnlich zu dem Vorgang sein, wie er vorstehend in Bezug auf die Hochtemperaturzustände angegeben wurde. Unter Niedrig temperaturbedingungen ist jedoch die Adhäsionsfestigkeit zwischen der Schicht 12 und dem Primer oder zwischen dem Primer und dem Matrixharz 11 so hoch, daß die Wärmeerzeugung zum Zeitpunkt des Scherens groß ist. Es tritt daher ein teilweises Schmelzen des Matrixharzes 11 auf, und das geschmolzene Harz haftet an der Abschälober fläche 211, wodurch ein kontinuierliches Ablösen behindert wird.

Beträgt die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Oberfläche der Ablöseeinrichtung mehr als 40°C, ist der Reibungskoeffizient zwischen der Schicht und der Oberfläche der Ablöseeinrichtung relativ hoch. Der Vorgang, daß die Ablöseeinrichtung die Schicht mit Reibungskraft in den Zwischenraum zwischen die Vorschubeinrichtung und die Ablöseeinrichtung bringt, um ihr Volumen zu komprimieren, findet somit in hohem Maß statt. Während des Walzens der Schicht wird die Schicht daher Volumenänderungen wie beispielsweise Kompression und Expansion unterworfen, so daß die Schicht nicht mehr vollständig gedehnt und minimal zerbrochen wird.

Hier wird nun eine Flüssigkeit, welche die Schicht oder das Matrixharz nicht auflöst, in die Grenzfläche zwischen der Vorschubeinrichtung und dem Matrixharz und/oder in die Grenzfläche zwischen der Vorschubeinrichtung und die Schicht eingebracht. In diesem Fall kann der Reibungs koeffizient zwischen der Ablöseeinrichtung und der Schicht oder zwischen der Vorschubeinrichtung und dem Matrixharz mittels eines Schmiereffekts verringert werden. Dies verringert den Vorgang, daß die Abschälein richtung die Schicht mit Reibungskraft in den Zwischenraum zwischen die Vorschubeinrichtung und die Ablöseeinrichtung einführt, um sie zu komprimieren. Infolgedessen funktioniert das das Walzen begleitende Dehnen in vollständigem Maß, wodurch das Zerbrechen und Ablösen der Schicht erleichtert werden. Zwischen der Schicht und dem Matrixharz kann auf wirksame Weise eine Scherkraft ausgeübt werden, so daß die Ablösewirksamkeit erhöht werden kann.

Hier wird das Reibungskraftverringerungsmittel auf der Vorschuboberfläche, oder auf der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche vorgesehen. In diesem Fall ist das Reibungskraftverringerungsmittel im Ablöseschritt zwischen der Ablöseoberfläche und der Schicht oder zwischen der Vorschuboberfläche und dem Matrixharz vorhanden. Infolgedessen kann das Anhaften der Schicht oder des Matrixharzes nach dem Ablösen an der Vorschub oberfläche oder der Ablöseoberfläche verhindert werden, wodurch ein kontinuierliches Ablösen ermöglicht wird.

Das Reibungskraftverringerungsmittel ermöglicht somit ein kontinuierliches Entfernen der Schicht ohne Rücksicht darauf, ob die Temperatur der Schicht an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche niedrig oder hoch ist.

Sind die Reibungskoeffizienten sowohl auf der Abschäl oberfläche als auch auf der Vorschuboberfläche verringert, wird jedoch das Maß des Werkstücks verringert, das im Zwischenraum zwischen beiden Oberflächen ergriffen wird. Es ist somit besser, den Reibungskoeffizienten auf der Vorschuboberfläche etwas größer zu machen, wobei das Dehnen auf der Vorschubseite geringfügig geopfert wird.

Die Vorgänge und Wirkungen des zweiten Aspekts der Erfindung sind folgende: Es wird eine Heizeinrichtung verwendet, um das Werkstück vorzuwärmen oder die Temperatur der Ablöseoberfläche oder der Vorschubober fläche einzustellen. In diesem Fall wird die Startzeit verkürzt, wenn während eines Walzprozesses Hochtempera turbedingungen einzustellen sind.

Die Vorgänge und Wirkungen des dritten Aspekts der Erfindung sind folgende: Das Vorheizen erweicht das Werkstück, was eine Abflachungsbehandlung einfach macht. Gleichzeitig verringert sich die Haftung des Primers, wodurch das Ablösen der Schicht erleichtert wird. Die Abflachungsbehandlung ermöglicht ferner ein einheitliches Walzen in Richtung der Breite, so daß die Abschälwirksam keit für die Schicht verbessert wird.

Die Vorgänge und Wirkungen des vierten Aspekts der Erfindung sind folgende: Zwei Walzen sind auf parallelen Achsen angeordnet, wobei ein vorbestimmter Mittenabstand und vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit oder vorbestimmte Durchmesser ausgewählt werden, um eine Walz einrichtung mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindig keiten zu schaffen. Wird ein Werkstück einer derartigen Walzeinrichtung zugeführt, wird das Walzen durch den Vorgang des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung durchgeführt.

Die Vorgänge und Wirkungen des fünften Aspekts der Erfindung sind folgende: Ein Metallband (Riemen) wird von seiner Innenseite her an drei Punkten durch Walzen getragen, wobei dazwischen ein vorbestimmter Zwischenraum vorhanden ist, wodurch die Walzeinrichtung gebildet wird. Wird ein Werkstück einer derartigen Walzeinrichtung zugeführt, wird das Walzen durch den Vorgang des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung durchgeführt.

Die Vorgänge und Wirkungen des sechsten Aspekts der Erfindung sind folgende: Erreicht das beschichtete Harz material eine Temperatur von etwa 100°C oder mehr, verringert sich die Adhäsionsfestigkeit des Primers, so daß sich das Verhältnis des Ablösevorgangs durch Scherung zum Walzvorgang erhöht. Zur Energieverringerung wird daher das Walzen verringert und das Ablösen hauptsächlich durch Scheren ausgeführt. In dieser Situation verringert sich der Reibungskoeffizient zwischen dem Matrixharz und der Oberfläche der Vorschubeinrichtung mit sich erhöhender Temperatur der Oberfläche der Vorschub einrichtung. Zwischen dem Matrixharz und der Vorschubeinrichtung tritt daher Schlupf auf.

Ist die Oberfläche der Vorschubeinrichtung mit Unregelmäßigkeiten versehen, erhöht sich der Reibungs koeffizient zwischen dem Matrixharz und der Oberfläche der Vorschubeinrichtung, so daß der Schlupf verhindert werden kann. Die Oberfläche der Ablöseeinrichtung kann ebenfalls mit leichten Unregelmäßigkeiten versehen sein, welche einen minimalen Anstieg des Reibungskoeffizienten mit sich bringen. In diesem Fall wird, falls ein Schlupf an der Grenzfläche zwischen der Ablöseeinrichtung und der Schicht auftritt, eine Deformation im Mikromaßstab auf die Schicht und das Matrixharz aufgebracht, wodurch das Ablösen gefördert werden kann.

Das oben angeführte Vorsehen von Unregelmäßigkeiten auf den Oberflächen sowohl von der Vorschubeinrichtung als auch der Ablöseeinrichtung oder auf der Oberfläche von einer dieser Einrichtungen ermöglicht es, daß die Schicht auf effektive Weise vom Matrixharz abgelöst wird, wenn die Oberflächentemperatur der Vorschubeinrichtung oder der Ablöseeinrichtung hoch ist. Dieses Vorsehen erhöht auch die Kraft, mit der ein Werkstück in den Zwischenraum zwischen der Vorschubeinrichtung oder der Ablöseeinrichtung eingezogen wird, wodurch eine Gegenmaßnahme erleichtert wird, welche die Abnahme des Reibungskoeffizienten begleitet.

Die Vorgänge und Wirkungen des siebten Aspekts der Erfindung sind folgende: Im allgemeinen wirkt eine Flüssigkeit als Mittel zum Verringern des Reibungs koeffizienten. Somit kann eine Flüssigkeit als Reibungs kraftverringerungsmittel ausgewählt werden. Ferner durchdringt eine Flüssigkeit die Ablöseoberfläche oder umgibt die Oberfläche der Ablöseteilchen, um die Vereinigung der Ablöseteilchen zu verhindern, wodurch der Zusammenschluß der Ablöseteilchen und ihr Anwachsen verhindert wird.

Die Vorgänge und Wirkungen des achten Aspekts der Erfindung sind folgende: Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das mit der Schicht versehene Harzmaterial sandwichartig zwischen der Vorschubeinrichtung auf der Matrixharzseite und der Ablöseeinrichtung auf der Schichtseite angeordnet, die zwischen ihren Oberflächen eine relative Geschwindigkeitsdifferenz haben, wodurch die Schicht vom Matrixharz abgelöst wird. In dieser Situation ergibt sich, wenn die Behandlungsgeschwindig keit erhöht wird, eine bedeutende Wärmeerzeugung zwischen der Schicht und der Matrix, die das Erweichen der Matrix oder weitergehend ihr Schmelzen verursacht, so daß das Ausmaß des Ablösens verringert wird.

Unter diesen Bedingungen wird als Flüssigkeit eine solche Flüssigkeit verwendet, welche einen Siedepunkt aufweist, der nicht höher als der Erweichungspunkt oder Schmelzpunkt des Matrixharzes ist. Aufgrund dieser Verwendung wird dem Matrixharz, wenn es oberhalb seines Erweichungspunkts oder Schmelzpunkts erwärmt wird, Wärme durch die latente Wärme der Verdampfung der Flüssigkeit entzogen, wodurch ein Temperaturanstieg verhindert wird. Somit kann das Schmelzen des Matrixharzes und die Abnahme des Ausmaßes des Ablösens verhindert werden. Das Auswählen einer Flüssigkeit in Abhängigkeit der Temperatur des Walzvorgangs erzeugt die gewünschten Wirkungen.

Die Vorgänge und Wirkungen des neunten Aspekts der Erfindung sind folgende: Eine oberflächenbehandelte Schicht erfüllt die Funktion der Verringerung des Reibungskoeffizienten. Konkret ausgedrückt ist es empfehlenswert, eine Oberflächenbehandlung wie beispielsweise eine Teflon-Beschichtung oder keramische Beschichtung aufzubringen.

Die Vorgänge und Wirkungen des zehnten Aspekts der Erfindung sind folgende: Ein feines Pulver, das auf die Grenzfläche aufgebracht wird, verringert den Reibungs koeffizienten an der Grenzfläche. Es ist empfehlenswert, als feines Pulver Talcum, ein anorganisches Material, zu verwenden. Seine Verwendung ergibt die gleichen Wirkungen wie die Flüssigkeit in Bezug auf das Eindringen in die Ablöseoberfläche und den Beschichtungsvorgang der Oberfläche der Ablöseteilchen.

Die Vorgänge und Wirkungen des elften Aspekts der Erfindung sind folgende: Wird eine Flüssigkeit verwendet, kann die Flüssigkeit auf einfache Weise auf eine willkürliche Oberfläche mittels einer Flüssigkeitszufuhr einrichtung nach Art eines Applikators oder Sprays aufgebracht werden. Der Reibungskoeffizient kann damit verringert werden.

Die Vorgänge und Wirkungen des zwölften Aspekts der Erfindung sind folgende: Die Flüssigkeitszufuhrein richtung besteht aus einem Tauchbehälter, in den die Oberfläche einer der Walzen teilweise eingetaucht werden kann. Dies ermöglicht es, eine Flüssigkeit auf einfache Weise auf eine vorbestimmte Oberfläche aufzubringen. Die Wirkung der Verringerung des Reibungskoeffizienten kann sich dadurch entfalten.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird als Walzeinrichtung eine Walzeinrichtung 20A verwendet, wobei eine Flüssigkeit 30A als Reibungskraftverringerungsmittel verwendet wird, eine Heizkammer 61 als Heizeinrichtung angeordnet und eine Flachwalzeinrichtung 50 enthalten ist. Ein mit einer Schicht versehenes, ein Werkstück darstellendes, geformtes Harzmaterial 10 weist eine Schicht 12 auf, die auf einer Oberfläche eines Matrixharzes 11 aufgebracht ist.

Die Walzeinrichtung 20A verwendet eine Metallwalze, wobei eine Ablösewalze 21 und eine Vorschubwalze 22 vorgesehen sind, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials 10 und auf parallelen Achsen angeordnet sind. Die Oberfläche (Umfangsfläche) der Ablösewalze 21 bildet eine Ablöseoberfläche 211, während die Oberfläche (Umfangsfläche) der Vorschubwalze 22 eine Vorschuboberfläche 221 bildet. Im tatsächlichen Betrieb sind die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Walzen 21, 22 derart eingestellt, daß die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche 211 relativ größer als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche 221 ist. Die Vorschubgeschwindigkeit des beschichteten Harzmaterials 10 wird durch die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche 221 bestimmt.

Die Flachwalzeinrichtung 50, die auf parallelen Achsen angeordnete Walzen 51, 52 umfaßt, ist für eine Vorbehandlung des ein Werkstück darstellenden beschichteten Harzmaterials 10 vorgesehen. Die Flachwalz einrichtung 50 hat die Funktion, das beschichtete Harzmaterial (Werkstück) 10, das eine dreidimensionale Form aufweist, zu einer zweidimensionalen Form abzuflachen, bevor es von der Walzeinrichtung 20A gewalzt wird.

Die Flachwalzeinrichtung 50 und die Walzeinrichtung 20A sind in der Heizkammer 61 angeordnet. Die Innenseite der Heizkammer 61 weist eine mittels eines Heizers 611 und eines Gebläses 612 eingestellte vorbestimmte Temperatur atmosphäre auf. Wenn das beschichtete Harzmaterial 10 vorgeheizt oder die Ablöseoberfläche 211 oder die Zuführoberfläche 221 mittels des Heizers 611 und des Gebläses 612 der Heizkammer 61 temperaturgesteuert werden, kann die Hochfahrzeit verkürzt werden, falls Hochtemperaturbedingungen während eines Walzprozesses eingestellt werden müssen. Ferner wird auch das beschichtete Harzmaterial 10 durch das Vorheizen erweicht, wodurch das Abflachen mittels der Flachwalzein richtung 50 erleichtert wird.

Falls erwünscht, werden die Temperaturen der Walzen 51, 52 der Flachwalzeinrichtung 50 und die Walzen 21, 22 der Walzeinrichtung 20A ebenfalls mittels einer Wärmeflüssigkeit oder eines elektrischen Heizers auf vorbestimmte Werte gesetzt.

Eine Applikator-Zufuhreinrichtung 41 umfaßt einen Flüssigkeitsbehälter 411, eine Zufuhrleitung 412 und ein poröses Material 413. Das poröse Material 413 steht in Kontakt mit der Ablöseoberfläche 211 der Ablösewalze 21 und der Vorschuboberfläche 221 der Vorschubwalze 22. Der Flüssigkeitsbehälter 411 speichert eine Flüssigkeit 30A als Reibungskraftverringerungsmittel, das durch die Zufuhrleitung 412 zum porösen Material 413, beispielsweise ein Schwammaterial, geführt wird.

Das poröse Material 413 hält die Flüssigkeit mittels einer Kapillarwirkung und bringt die Flüssigkeit 30A auf die Vorschuboberfläche 221 (die Oberfläche, die auf der Seite des Matrixharzes 11 angeordnet ist) und die Ablöseoberfläche 211 (die Oberfläche, die auf der Seite der Schicht 12 angeordnet ist) der Walzeinrichtung 20A auf.

Als Flüssigkeit 30A ist Wasser am empfehlenswertesten, da sein Siedepunkt den hohen Wert von 100°C hat und seine Behandlung während eines nachfolgenden Vorgangs einfach ist. Falls eine Schabeinrichtung 43 zum Abschaben der an dem Matrixharz 11 anhaftenden Flüssigkeit 30A vorgesehen ist, kann als Flüssigkeit 30A ein Öl verwendet werden. Falls während des nachfolgenden Prozesses darüber hinaus ein Waschvorgang durchgeführt wird, kann die Flüssigkeit 30A ein Waschmittel sein, das eine Dispersion oder Lösung eines oberflächenaktiven Mittels ist.

Die Flüssigkeit 30A wird durch Kontakt des porösen Materials 413 mit einem Teil oder der Gesamtheit der Walzen 21, 22 in Richtung der Breite aufgebracht. Es ist zulässig, die Flüssigkeit 30A, das Reibungskraftverringe rungsmittel, nur auf die Ablösewalze 21 aufzubringen. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 70 eine Führung.

Die Vorgänge der momentanen Ausführungsform werden nachstehend beschrieben.

Wird das mit der Schicht versehene geformte Harzmaterial 10, wie beispielsweise ein urethanbeschichtetes Polypropylen-Formprodukt (beispielsweise eine Stoßstange eines Autos) der Flachwalzeinrichtung 50 ausgesetzt, erweicht das beschichtete Harzmaterial 10 in der Form eines Bootes oder eines Behälters beim Erwärmen durch die Wärme des Heizers 611. Das erweichte Werkstück wird auf einfache Weise durch Walzen mittels der Flachwalzeinrichtung 50 plastisch verformt, um eine flache Form anzunehmen.

Das beschichtete Harzmaterial 10, das durch die Flachwalzeinrichtung 50 hindurchgefördert wurde, bewegt sich zwischen den Prozessen längs der Führung 70 entlang und wird weiter zur Walzeinrichtung 20A gefördert.

In der Walzeinrichtung 20A wird das beschichtete Harzmaterial 10 mit der Flüssigkeit 30A als Reibungs kraftverringerungsmittel geschmiert, das sich an der Grenzfläche zwischen der Vorschubwalze 22 und dem Matrixharz 11 und der Grenzfläche zwischen der Ablösewalze 21 und der Schicht 12 befindet. In diesem Zustand ist das beschichtete Harzmaterial 10 dem Walzen und Scheren ausgesetzt, um seine Schicht 12 zu entfernen.

Dies bedeutet, daß das beschichtete Harzmaterial 10 zwischen der rotierenden Vorschubwalze 22 und der Ablösewalze 21, die eine relativ höhere Umdrehungsge schwindigkeit als die Vorschubwalze 22 hat, eingeklemmt und zugeführt wird, wodurch eine Walzkraft und eine Scherkraft erzeugt werden, um die Schicht 12 abzuschälen.

Ferner wird die Flüssigkeit 30A, das Reibungskraftver ringerungsmittel, auf die Walzen aufgebracht. Es tritt daher ein Schlupf an der Grenzfläche zwischen dem Matrixharz 11 und der Vorschuboberfläche 221 sowie ein Schlupf an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche 211 auf. Da das Dehnen der Schicht 12 und des Matrixharzes 11 in der Nähe der Grenzfläche auf einfache Weise auftritt, wird das Ablösen der Schicht 12 gefördert. Zusätzlich wird das Anhaften des Matrixharzes 11 oder der Schicht 12 nach dem Ablösen an der Vorschuboberfläche 221 oder der Ablöseoberfläche 211 verhindert, wodurch ein kontinuierliches Entfernen der Schicht ermöglicht wird. Wird das Matrixharz 11 in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen überhitzt, entzieht ihm die latente Wärme der Verdampfung der Flüssigkeit 30A die Wärme, wodurch sein Temperaturanstieg verhindert wird. Ein Schmelzen des Matrixharzes 11 und das Abfallen des Ausmaßes des Ablösens können daher verhindert werden.

Das Anhaften an der Ablösewalze 21 wurde mit und ohne Aufbringen von Wasser als Flüssigkeit 30A auf die Walze untersucht, wobei die Temperatur der Behandlungswalze bei 40°C und 80°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.

Temperatur der Behandlungswalze 40°C

Temperatur der Behandlungswalze 80°C

Die Tabelle 1 zeigt, daß dann, wenn die Temperatur der Walzen 21, 22 der Walzeinrichtung 20A nur 40°C beträgt, die Schicht 12 an der Ablösewalze 21 anhaftet, was einen kontinuierlichen Betrieb erschwert; wird in diesem Fall Wasser auf die Walzen 21, 22 (wenigstens auf die Ablösewalze 21) aufgebracht, haftet die Schicht 12 nicht mehr an der Ablösewalze 21 an, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb möglich gemacht wird.

Tabelle 2 zeigt, daß dann, wenn die Temperatur der Walzen 21, 22 der Walzeinrichtung 20A 80°C beträgt, ein Ablösen schwierig ist, wodurch sich ein verringertes Ausmaß an Ablösung ergibt; wird in diesem Fall Wasser auf die Walzen 21, 22 (wenigstens auf die Ablösewalze 21) aufgebracht, verringert sich das Ausmaß des Ablösens nicht mehr.

Die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Resultate bestätigten, daß die momentane Ausführung die zwei üblichen charakteristischen Probleme lösen konnte, die auftreten, wenn die Oberflächentemperatur der Walzen 21, 22 der Walzeinrichtung 20A niedrig und hoch ist.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Die Teile, welche dieselbe Funktion wie in der ersten Ausführungsform haben, sind mit denselben Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, wobei dieselben Erläuterungen weggelassen werden.

In der zweiten Ausführungsform wird eine Zufuhreinrichtung 42 nach Art eines Sprays zum Zuführen einer Flüssigkeit 30A verwendet. Diese Sprayzufuhrein richtung 42 besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 421, einer Zufuhrleitung 422 und Düsenlöchern 423. Dies bedeutet, daß im Flüssigkeitsbehälter 421 eine geeignete Druckaufbringung oder Flüssigkeitsniveaudifferenz vorhanden ist, wobei ein Ende der Zufuhrleitung 422 abgedichtet und die Düsenlöcher 423 auf der Seite der Leitung vorgesehen sind, wodurch die Sprayzufuhreinrichtung 42 gebildet wird. Diese Sprayzu fuhreinrichtung 42 ermöglicht es, daß die Flüssigkeit 30A auf die Ablöseoberfläche 211 und die Vorschuboberfläche 221 kontaktlos aufgebracht wird. Diese kontaktlose Sprayzufuhreinrichtung 42 ist darin hervorragend, daß sie keine Abnutzung eines Kontaktabschnitts hat und auch nach langer Benutzung dieselbe Applikatorleistung wie in ihrer Anfangsphase erbringt.

Die anderen Teile haben denselben Aufbau wie bei der ersten Ausführungsform.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben. Die Teile, welche dieselben Funktion wie in der ersten Ausführungsform haben, sind mit denselben Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, wobei dieselben Erläuterungen weggelassen werden.

In der dritten Ausführungsform ist die Oberfläche der Ablösewalze 21 in einem Flüssigkeitsbehälter (Tauchbehälter) 44 eingetaucht, in dem die Flüssigkeit 30A gespeichert ist. Die Flüssigkeit 30A kann damit auf einfache Weise auf die Oberfläche der Ablösewalze 21 aufgebracht werden.

Es ist effektiv, eine Rotationsbürste, Schabelement oder ähnliches, was eine Schabeinrichtung 43 ist, vorzusehen, die an die Ablöseoberfläche 211 oder die Vorschubober fläche 221 angrenzt und das abgelöste Harz von jeder Oberfläche in einem Stadium vor dem Flüssigkeits applikator 44 entfernt.

Die anderen Teile haben den gleichen Aufbau wie in der ersten Ausführungsform.

Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben. Die Teile, welche dieselbe Funktion wie in der ersten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, wobei dieselben Erklärungen weggelassen werden.

In der vierten Ausführungsform ist die Umfangsfläche einer Ablösewalze 21 (Ablöseoberfläche) mit gewellten Unregelmäßigkeiten (glatte Unregelmäßigkeiten mit einem minimalen Anstieg des Reibungskoeffizienten) 212 versehen, deren Querschnitt eine gewellte Form hat und deren Wellungen in Axialrichtung verwunden sind, wodurch eine unebene Ablöseoberfläche 211A gebildet wird. Die Umfangsfläche einer Vorschubwalze 22 (Vorschuboberfläche) ist andererseits mit Rändelungen 222 versehen, um eine unebene Vorschuboberfläche 221A zu bilden.

Mit der unebenen Vorschuboberfläche 221A erhöht sich der Reibungskoeffizient zwischen dem Matrixharz 11 und der unebenen Vorschuboberfläche 221A, so daß ein Schlupf verhindert werden kann. Mit der unebenen Ablöseoberfläche 211A wird, falls ein Schlupf an der Grenzfläche zwischen der unebenen Ablöseoberfläche 211A und der Schicht 12 auftritt, eine Deformation im Mikrobereich auf die Schicht 12 und das Matrixharz 11 aufgebracht, wodurch das Ablösen gefördert werden kann.

Dies bedeutet, daß dann, wenn das beschichtete Harzmaterial 10 eine Temperatur von etwa 100°C oder höher erreicht, die Adhäsionsfestigkeit des Primers sinkt, so daß das Verhältnis des Abschäleffekts durch Scherung zum Walzvorgang ansteigt. Um Energie zu reduzieren, wird daher das Walzen vermindert, und das Ablösen wird hauptsächlich durch Scherung ausgeführt. In dieser Situation verringert sich der Reibungskoeffizient zwischen dem Matrixharz 11 und der Oberfläche der Vorschubwalze 22 mit ansteigender Temperatur der Vorschubwalzenoberfläche. Es tritt daher ein Schlupf zwischen dem Matrixharz 11 und der Vorschubwalzenober fläche auf. Mittels der oben erwähnten Unregelmäßigkeiten kann das Auftreten eines derartigen Nachteils verhindert werden.

Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 beschrieben. Die Teile, welche dieselbe Funktion wie in der ersten Ausführungsform haben, sind mit denselben Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, wobei dieselben Erläuterungen weggelassen werden.

In der fünften Ausführungsform ist die Umfangsoberfläche einer Ablösewalze 21 (Ablöseoberfläche) mit einer Harzschicht (oberflächenbehandelte Schicht) 30B versehen, die ein Reibungsverringerungsmaterial darstellt, um eine Schicht-Ablöseoberfläche 211B zu bilden. Alternativ kann die Ablöseoberfläche eine unebene Ablöseoberfläche mit einer Schicht von der Art sein, welche die in den Fig. 7 und 8 dargestellte unebene Ablöseoberfläche 211A und die Harzschicht 30B aufweist, d. h. ein Reibungsverringe rungsmaterial, das auf die Umfangsfläche der unebenen Ablöseoberfläche 211A aufgebracht wird.

Andererseits ist die Umfangsfläche einer Vorschubwalze 22 (Vorschuboberfläche) mit der gleichen Harzschicht (oberflächenbehandelte Schicht) 30B versehen, die ein Reibungsverringerungsmaterial ist, um eine Schicht-Vorschuboberfläche 221B zu bilden. Alternativ kann die Vorschuboberfläche eine mit einer Schicht versehene unebene Vorschuboberfläche derjenigen Art sein, welche die in den Fig. 7 und 8 unebene Vorschuboberfläche 221A und die oberflächenbehandelte Schicht 30B aufweist, d. h. ein Reibungsverringerungsmaterial, das auf die Umfangsfläche der unebenen Vorschuboberfläche 221A aufgebracht wird. Für die Harzschicht (oberflächenbehandelte Schicht) 30B ist eine Oberflächen behandlung wie beispielsweise eine Teflonbeschichtung oder keramische Beschichtung geeignet.

In diesem Fall kann anstelle der Harzschicht 30B als Oberflächenbeschichtungsmaterial eine Substanz, welche den Reibungskoeffizienten mit dem Matrixharz 11 oder der Schicht 12 verringert, in einer Walzenform beschichtet werden, oder eine Walze kann aus einer derartigen Substanz bestehen.

In jedem Fall zeigen die Schicht-Vorschuboberfläche 221B und die Schicht-Ablöseoberfläche 211B die Reibungsver ringerungswirkung der Harzschicht 30B und die Wirkung der Oberflächenunregelmäßigkeiten. Es wird daher die Entfernung der Schicht auf der Basis der Wirkung der Reibungskraftverringerungsmittel (Harzschicht 30B) und der Wirkung der Unregelmäßigkeiten gefördert.

Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Die Teile, welche dieselben Funktionen wie in der ersten Ausführungsform haben, sind mit denselben Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, wobei dieselben Erläuterungen weggelassen werden.

In der sechsten Ausführungsform wird eine Bandwalzein richtung 20B verwendet. Die Bandwalzeinrichtung 20B besteht aus einer Ablösewalze 21 und einem Metallband 23.

Die Ablösewalze 21 hat denselben Aufbau wie bereits beschrieben. Das Metallband 23 wird von zwei Stützwalzen 24 und wenigstens einer Spannungseinstellwalze 25 von seiner Innenseite her abgestützt, so daß es auf endlose Weise und unter Aufbringung einer mäßigen Spannung bewegbar ist. Befindet sich das Band 23 zwischen den zwei Stützwalzen 24, so ist es derart angeordnet, daß es einen Teil der Ablösewalze 21 von ihrer äußeren Umfangsseite her auf einem Umfang umgibt, der einen vorbestimmten Zwischenraum von der Oberfläche der Ablösewalze 21 entfernt ist.

Das mit der Schicht versehene Harzmaterial 10 wird mit seiner Schicht 12, welche zur Ablösewalze 21 hin gerichtet ist, und seinem Matrixharz 11, welches zum Metallband 23 hin gerichtet ist, zugeführt und kontinuierlich gefördert. Gleichzeitig wird das beschichtete Harzmaterial 10 zwischen einer Vorschubober fläche 231 des Metallbandes 23 und einer Ablöseoberfläche 211 der Ablösewalze 21 unter der Spannung des Metallbandes 23 zusammengedrückt, so daß es einem Walzvorgang ausgesetzt ist.

Ist die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche 211 der Ablösewalze 21 höher als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche 231 des Metallbandes 23, sind zwei Oberflächen ausgebildet, die eine Walzwirkung haben und deren Relativgeschwindigkeit größer auf der Schichtseite ist. Diese zwei Oberflächen sind die Ablöseoberfläche 221 an der Ablösewalze 21 und die Vorschuboberfläche 231 auf der Bandseite. Die Schicht 12 wird durch denselben Vorgang, wie er von der Walzen-Walzeinrichtung erzeugt wird, entfernt.

Im vorliegenden Fall ist es nicht sehr schwierig, das Reibungskraftverringerungsmittel aufzubringen, das im Fall der Walzen-Walzeinrichtung aufgebracht wird. Die Verwendung der obenstehend erwähnten verschiedenen Reibungskraftverringerungsmittel (die Aufbringung einer Flüssigkeit und das Vorsehen einer oberflächenbehandelten Schicht) in der Bandwalzeinrichtung 20B ergibt somit dieselben Vorgänge und Wirkungen, wie sie im Fall der Walzen-Walzeinrichtung erhalten wurden. Da jedoch das Band nur eine begrenzte Spannung haben kann, ist es insbesondere dann geeignet, wenn das Werkstück 10 als Vorbehandlung vorgeheizt wird. Es kann auch die Technik verwendet werden, Unregelmäßigkeiten auf der Umfangsfläche der Ablösewalze 21 (Ablöseoberfläche) vorzusehen.

Wird als Reibungskraftverringerungsmittel ein feines Pulver (beispielsweise Talcum, ein anorganisches Material) verwendet und auf die Grenzfläche aufgebracht, können dieselben Wirkungen wie im Fall einer Flüssigkeit erhalten werden, wie beispielsweise das Eindringen in die Ablöseoberfläche und der Beschichtungsvorgang der Oberfläche der Teilchenelemente.

Wie vorstehend beschrieben, erzeugt die Schichtent fernungsvorrichtung für ein Harzmaterial gemäß der Erfindung die folgenden Wirkungen:

1) Es ist möglich, die Bereiche der Temperaturen und Umfangsgeschwindigkeiten der Vorschubeinrichtung und der Ablöseeinrichtung zu erweitern, in denen die Schicht abgelöst werden kann. Ferner kann auch die Abschäl wirksamkeit erhöht werden.
2) Die Bearbeitungseigenschaft und die Behandlungs geschwindigkeit können merklich verbessert werden.
3) Das Dehnen und die Scherdeformation können auf wirksame Weise für das Ablösen der Schicht verwendet werden. Die zur Behandlung erforderliche Energie kann daher verringert werden.

Claims

1. Schichtentfernungsvorrichtung für ein beschichtetes Harzmaterial, das eine Schicht aufweist, die auf einer Oberfläche eines Matrixharzes aufgetragen ist,
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung eine Walz einrichtung aufweist;
wobei die Walzeinrichtung eine Ablöseoberfläche aufweist, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem beschichteten Harzmaterial von der Schichtseite her ist, sowie eine Vorschuboberfläche, die in kontinuierlichem Kontakt mit dem beschichteten Harzmaterial von der Harzseite her ist; wobei die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche relativ höher als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche in Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials ist; wobei die Walzeinrichtung angepaßt ist, das beschichtete Harzmaterial durch die Ablöseoberfläche und die Vorschuboberfläche zu komprimieren und zu dehnen, während sie das beschichtete Harzmaterial mittels der zwei Oberflächen kontinuierlich einklemmt und fördert;
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung eine Scherkraft zwischen der Schicht und dem Matrixharz des beschichteten Harzmaterials ausübt, indem eine Längungs differenz zwischen dem Matrixharz und der Schicht und eine Differenz in der Relativgeschwindigkeit zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseoberfläche verwendet wird, wodurch die Schicht vom Matrixharz abgelöst wird;
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung ferner ein Reibungskraftverringerungsmittel aufweist, um eine Reibungskraft wenigstens an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche zu verringern.

2. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Heizein richtung aufweist, die fähig ist, das beschichtete Harzmaterial vor einem von der Walzeinrichtung durchgeführten Walzvorgang aufzuheizen.

3. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Abflachein richtung aufweist, die aus zwei Walzen besteht, die auf parallelen Achsen angeordnet sind, und die das eine dreidimensionale Form aufweisende Harzmaterial in eine zweidimensionale Form vor einem von der Walzeinrichtung durchgeführten Walzvorgang abflacht.

4. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung eine Ablösewalze und eine Vorschubwalze aufweist, die aus zwei zylindrischen Walzen bestehen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials und auf parallelen Achsen auf beiden Seiten der Schichtoberfläche bzw. der Matrixharzoberfläche angeordnet sind.

5. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung aufweist:
eine zylindrische Ablösewalze, und
ein endloses Metallband, das von wenigstens drei Walzen abgestützt und derart vorgesehen ist, daß es einen Teil des Umfangs der Ablösewalze von der äußeren Umfangsseite der Ablösewalze her umgibt und das beschichtete Harzmaterial im Zusammenwirken mit der Oberfläche der Ablösewalze einklemmt, um das beschichtete Harzmaterial kontinuierlich in Richtung des Mittelpunkts der Ablösewalze zu drücken.

6. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung aufweist:
eine Ablösewalze mit einer Ablöseoberfläche, die aus einer gewellten unebenen Oberfläche besteht, deren Querschnitt senkrecht zur Achse eine gewellte Form hat und deren Wellungen in Axialrichtung verdreht sind, und
eine Vorschubwalze mit einer Vorschuboberfläche, die eine gerändelte unebene Oberfläche hat;
sowie ein Metallband.

7. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Anspruch 3 oder 4, oder Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungskraftver ringerungsmittel eine Flüssigkeit ist, welche die Schicht oder das Matrixharz nicht auflöst.

8. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Material ist, das aus Wasser, einem Reinigungsmittel und einem Öl ausgewählt wird.

9. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder Anspruch 3 oder 4, oder Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungskraftverringe rungsmittel eine oberflächenbehandelte Schicht ist, das auf die Vorschuboberfläche oder die Ablöseoberfläche aufgetragen ist.

10. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder Anspruch 3 oder 4, oder Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, das das Reibungskraftverringe rungsmittel ein feines Pulver ist, das in die Grenzfläche zwischen der Vorschuboberfläche oder der Abschäl oberfläche und der Oberfläche des beschichteten Harzmaterials eingeführt wird.

11. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mittels einer Applikator- oder Spray-Flüssigkeitszufuhr einrichtung zugeführt werden kann.

12. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mittels einer Flüssigkeitszufuhreinrichtung zugeführt werden kann, die aus einem Tauchbehälter besteht, in dem die Oberfläche der Vorschubwalze oder der Ablösewalze teilweise eingetaucht werden kann.