DE19748028C2

DE19748028C2 - Schichtentfernungsvorrichtung für Harzmaterial

Info

Publication number: DE19748028C2
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: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2017-10-31
Also published as: JPH10128746A; US5932066A; KR100233980B1; CA2220164A1; CA2220164C; DE19748028A1; KR19980042001A

Description

Hintergrund der Erfindung

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

In den letzten Jahren ist es aus Umweltschutzgesichtspunkten verstärkt notwendig geworden, ein nutzlos gewordenes, dünn beschichtetes Harzmaterial (ein Harzmaterial, das mit einer dünnen Schicht (Film) beschichtet ist), wieder aufzu bereiten. 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, die ses zu verarbeiten. Während der Verarbeitung dringt jedoch die Schicht in das Harzmaterial ein, wodurch die mechani schen Eigenschaften des Harzmaterials merklich verschlechtert werden. Die Schicht muß daher vor dem Recycling-Ver arbeitungsschritt 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 Scherwirkung, die aus der Differenz der Umfangsgeschwindigkeit 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 eingebet tet, 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 Bearbeitungs geschwindigkeit 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 Filtrationsverfah rens. 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 gerin gerem 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 Walzen oberfläche und dem Matrixharz. Eine Abtrennung der Schicht wird daher schwierig, wobei Schwierigkeiten beim Ein stellen 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 lö sen 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 bei spielsweise in zwei Publikationen gezeigt (japanische Patentschrift Nr. 57093/93 und japanische offengelegte Patentpu blikation Nr. 285324/89). Bei den in diesen Publikationen veröffentlichten Verfahren wird eine Lösung auf die Oberflä che 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 Entfer nen 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 we nigstens an der Zwischenfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche zu verringern.

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

Vorzugsweise weist die obige Schichtentfernungsvorrichtung 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 zylindri schen 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 Mittel punkts der Ablösewalze zu drücken. Vorzugsweise weist die obige Walzeinrichtung eine Ablösewalze mit einer Ablöse oberfläche auf, die aus einer gerippten, unebenen Oberfläche besteht, deren Querschnitt senkrecht zur Achse in einer ge rippten 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 ei nen Metallriemen.

Vorzugsweise besteht das obige Reibungskraftverringerungsmittel 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 Reibungskraftverringerungsmittel aus einem oberflächenbehandelten Film, der auf die Vorschuboberfläche oder Ablöseoberfläche aufgebracht ist.

Vorzugsweise besteht das obige Reibungskraftverringerungsmittel aus einem feinen Pulver, das in die Zwischenfläche zwischen der Vorschuboberfläche oder der Abschäloberfläche und der Oberfläche des beschichteten Harzmaterials ein gebracht wird.

Vorzugsweise kann die obige Flüssigkeit mittels einer Applikator- oder Spray-Flüssigkeitszufuhreinrichtung zuge führt 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 Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Flüssigkeitsapplikatoreinrich tung geändert ist;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Flüssigkeitsapplikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Flüssigkeitsapplikatoreinrich tung geändert ist;

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Flüssigkeitsapplikatoreinrichtung geändert ist;

Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraftverringerungsmit tel geändert ist;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraftverringerungsmittel geändert ist;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraftverringerungs mittel geändert ist;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht der fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei das Reibungskraftverringerungsmit tel geändert ist;

Fig. 11 ist eine Vorderansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Walzeinrichtung geändert ist;

Fig. 12 ist eine grafische Darstellung von charakteristischen Merkmalen, welche die Temperatureigenschaften des Reibungskoeffizienten zeigt;

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

Fig. 14 ist eine Erläuterungszeichnung, welche einen Dehnungsvorgang und einen Schichtentfernungsvorgang wäh rend eines Walzvorgangs zeigt, wenn der Reibungskoeffizient der Ablöseoberfläche groß ist;

Fig. 15 ist eine Erläuterungszeichnung, welche einen Dehnvorgang und einen Schichtentfernungsvorgang während ei nes 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 kontinuierli chem 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 kontinu ierlich vorgeschoben und gleichzeitig zusammengedrückt und gedehnt werden. Ein allgemein bekanntes Beispiel einer für diesen Zweck geeigneten Einrichtung ist eine Walzeneinrichtung, bei welcher zwei Walzen verwendet werden. In diesem Fall wird die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks durch die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche be stimmt. 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 Vor sehen eines Reibungskraftverringerungsmittels auf der Schichtseite hat die folgenden Wirkungen:

1. Ist die Oberflächentemperatur der Abschäloberfläche nur etwa 40°C, wird verhindert, daß die Schicht an der Ab löseoberfläche anhaftet.
2. Die Oberflächentemperatur der Ablöseoberfläche wird in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen höher. Bei ho hen Temperaturen steigt die Ablösewirksamkeit der Schicht.

Die Verhinderung des Anhaftens der Schicht an der Ablöseoberfläche bei niedrigen Temperaturen basiert teilweise auf der Ausbildung des Reibungskraftverringerungsmittels. Ein weiterer Grund für diese Verhinderung besteht darin, daß die folgenden Gründe für die vorerwähnten Nachteile durch das Vorhandensein des Reibungskraftverringerungsmittels be seitigt werden:
Bei niedrigen Temperaturen haftet die Schicht an der Ablöseoberfläche an, wodurch ein kontinuierliches Ablösen ver hindert 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 an haftet.

Es wird nun angenommen, daß das Reibungskraftverringerungsmittel auf der Vorschuboberfläche oder auf der Vor schub- und Ablöseoberfläche vorgesehen ist. In diesem Fall befindet sich das Reibungskraftverringerungsmittel im Ab löseschritt zwischen der Ablöseoberfläche und der Schicht oder zwischen der Vorschuboberfläche und dem geschmolze nen 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 ei nes Reibungskraftverringerungsmittels besteht aus einer solchen, die mit dem abgelösten Gut weggebracht werden kann. Ist das Reibungskraftverringerungsmittel 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 Tempera tur ab. Die Temperaturcharakteristiken dieses Reibungskoeffizienten 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 Reibungsko effizient des Matrixharzes, der den Koeffizienten der statischen Reibung und den Koeffizienten der dynamischen Rei bung umfaßt, nicht gemäß dem Anstieg der Grenzflächentemperatur, sondern tendiert dazu, geringfügig abzufallen. Fer ner ist der Reibungskoeffizient zwischen der Schicht und Metall im allgemeinen höher als der Reibungskoeffizient zwi schen 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 Große, 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 bewe genden 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 Ge schwindigkeit 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 Ober fläche mit einer dünnen Schicht versehen ist, zwischen der Vorschuboberfläche auf der Matrixharzseite und der Ablöse oberfläche 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 Ma trixharz 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, arbei tet ferner eine Reibungskraft an der Grenzfläche zwischen dem Matrixharz und der Vorschuboberfläche sowie an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche. Aufgrund dieser Reibungskraft arbeitet eine Scherkraft in nerhalb 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 resul tiert, und die starke Deformation in der Schichtlage oder Primerlage oder die Scherzerstörung an der Grenzfläche zwi schen 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 Reibungskoeffizient 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 Vorschuboberfläche und der schichtseitigen Ablöseoberfläche eingeklemmt und gewalzt wird. In die sem Fall wird das Werkstück von der Ablöseoberfläche gezogen, wobei sich seine Menge erhöht, die in den Zwischen raum 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-Vorschuboberflächengrenzfläche und der Schicht-Ablöseoberflächen-Grenzfläche auf. Während der Beförderung des Werkstücks in den Zwischenraum zwischen der Vorschuboberfläche und der Ablöseober fläche zum Erreichen eines erhöhten Drucks rutscht somit das Werkstück an der Grenzfläche und versucht zu entwei chen. Das Dehnen der Schicht und des Matrixharzes in der Nähe der Grenzfläche tritt somit auf einfache Weise auf, wo durch 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 Bewe gungen der Vorschuboberfläche, Ablöseoberfläche und des Harzmaterials aus Vereinfachungsgründen nicht berücksich tigt 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 Vorschub walze. 221 eine Vorschuboberfläche, v die Geschwindigkeit des beschichteten Harzmaterials, vc die Umfangsgeschwin digkeit 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 Harzma terial, das im Zwischenraum zwischen der Vorschuboberfläche 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 Vorschuboberfläche 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 un terworfen.

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 zwi schen der Schicht 12 und der Abschäloberfläche 211 zu verringern, wie oben angegeben.

Beträgt die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Schicht 12 und der Ablöseoberfläche 211 nur 40°C oder we niger, 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 Zwi schenraum 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 Hochtemperaturbedingungen 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 Vor gang sein, wie er vorstehend in Bezug auf die Hochtemperaturzustände angegeben wurde. Unter Niedrigtemperaturbe dingungen 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 Abschäloberfläche 211, wodurch ein kon tinuierliches 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 Vor gang, 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 Wal zens der Schicht wird die Schicht daher Volumenänderungen wie beispielsweise Kompression und Expansion unterwor fen, 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 Reibungskoeffizient zwischen der Ablöseeinrichtung und der Schicht oder zwischen der Vorschubeinrichtung und dem Matrixharz mittels eines Schmiereffekts verringert werden. Dies verringert den Vorgang, daß die Abschäleinrichtung die Schicht mit Reibungskraft in den Zwischenraum zwischen die Vorschub einrichtung und die Ablöseeinrichtung einführt, um sie zu komprimieren. Infolgedessen funktioniert das das Walzen be gleitende 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 Ablösewirksam keit 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 Vorschuboberfläche oder der Ablöse oberfläche 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 Abschäloberfläche 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 verwen det, um das Werkstück vorzuwärmen oder die Temperatur der Ablöseoberfläche oder der Vorschuboberfläche einzustel len. In diesem Fall wird die Startzeit verkürzt, wenn während eines Walzprozesses Hochtemperaturbedingungen einzu stellen sind.

Die Vorgänge und Wirkungen des dritten Aspekts der Erfindung sind folgende: Das Vorheizen erweicht das Werk stück, 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 Abschälwirksamkeit für die Schicht verbessert wird.

Die Vorgänge und Wirkungen des vierten Aspekts der Erfindung sind folgende: Zwei Walzen sind auf parallelen Ach sen angeordnet, wobei ein vorbestimmter Mittenabstand und vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit oder vorbe stimmte Durchmesser ausgewählt werden, um eine Walzeinrichtung mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zu schaffen. Wird ein Werkstück einer derartigen Walzeinrichtung zugeführt, wird das Walzen durch den Vorgang des er sten 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 vor handen 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 Harzmate rial eine Temperatur von etwa 100°C oder mehr, verringert sich die Adhäsionsfestigkeit des Primers, so daß sich das Ver hältnis 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 Reibungsko effizient zwischen dem Matrixharz und der Oberfläche der Vorschubeinrichtung mit sich erhöhender Temperatur der Oberfläche der Vorschubeinrichtung. Zwischen dem Matrixharz und der Vorschubeinrichtung tritt daher Schlupf auf.

Ist die Oberfläche der Vorschubeinrichtung mit Unregelmäßigkeiten versehen, erhöht sich der Reibungskoeffizient 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 minima len Anstieg des Reibungskoeffizienten mit sich bringen. In diesem Fall wird, falls ein Schlupf an der Grenzfläche zwi schen der Ablöseeinrichtung und der Schicht auftritt, eine Deformation im Mikromaßstab auf die Schicht und das Ma trixharz 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 ef fektive Weise vom Matrixharz abgelöst wird, wenn die Oberflächentemperatur der Vorschubeinrichtung oder der Ablö seeinrichtung 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, wel che 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 Reibungskoeffizienten. Somit kann eine Flüssigkeit als Reibungskraftverringerungsmittel ausgewählt werden. Ferner durchdringt eine Flüssigkeit die Ablöseoberfläche oder umgibt die Oberfläche der Ablöseteil chen, 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 Ver fahren wird das mit der Schicht versehene Harzmaterial sandwichartig zwischen der Vorschubeinrichtung auf der Ma trixharzseite 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 Behandlungsgeschwindigkeit 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 la tente 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 ei ner 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 Ober flächenbehandlung 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 Grenz fläche aufgebracht wird, verringert den Reibungskoeffizienten an der Grenzfläche. Es ist empfehlenswert, als feines Pul ver Talcum, ein anorganisches Material, zu verwenden. Seine Verwendung ergibt die gleichen Wirkungen wie die Flüs sigkeit in Bezug auf das Eindringen in die Ablöseoberfläche und den Beschichtungsvorgang der Oberfläche der Ablöse teilchen.

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 Flüssigkeitszufuhreinrichtung 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 Flüssigkeitszufuhreinrichtung besteht aus einem Tauchbehälter, in den die Oberfläche einer der Walzen teilweise eingetaucht werden kann. Dies ermög licht es, eine Flüssigkeit auf einfache Weise auf eine vorbestimmte Oberfläche aufzubringen. Die Wirkung der Verringe rung des Reibungskoeffizienten kann sich dadurch entfalten.

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

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Bei dieser Aus führungsform wird als Walzeinrichtung eine Walzeinrichtung 20A verwendet, wobei eine Flüssigkeit 30A als Reibungs kraftverringerungsmittel verwendet wird, eine Heizkammer 61 als Heizeinrichtung angeordnet und eine Flachwalzein richtung 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 vor gesehen sind, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials 10 und auf parallelen Achsen ange ordnet sind. Die Oberfläche (Umfangsfläche) der Ablösewalze 21 bildet eine Ablöseoberfläche 211, während die Ober fläche (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 Vorbehand lung des ein Werkstück darstellenden beschichteten Harzmaterials 10 vorgesehen. Die Flachwalzeinrichtung 50 hat die Funktion, das beschichtete Harzmaterial (Werkstück) 10, das eine dreidimensionale Form aufweist, zu einer zweidimen sionalen 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 Temperaturatmo sphäre 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 Hochfahr zeit 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 Flach walzeinrichtung 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 Vor schuboberfläche 221 der Vorschubwalze 22. Der Flüssigkeitsbehälter 411 speichert eine Flüssigkeit 30A als Reibungs kraftverringerungsmittel, das durch die Zufuhrleitung 412 zum porösen Material 413, beispielsweise ein Schwammate rial, geführt wird.

Das poröse Material 413 hält die Flüssigkeit mittels einer Kapillarwirkung und bringt die Flüssigkeit 30A auf die Vor schuboberfläche 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 Reibungskraftverringerungsmittel, 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 Polypro pylen-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 Heiz ers 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 zwi schen 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 Reibungskraftverrin gerungsmittel 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 Harzma terial 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 Umdrehungsgeschwindigkeit 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 Reibungskraftverringerungsmittel, 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 Matrixhar zes 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 Matrix harz 11 in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen überhitzt, entzieht ihm die latente Wärme der Verdampfung der Flüs sigkeit 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.

Tabelle 1

Temperatur der Behandlungswalze 40°C

Tabelle 2

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 Walz einrichtung 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 Flüssig keit 30A verwendet. Diese Sprayzufuhreinrichtung 42 besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 421, einer Zufuhrleitung 422 und Düsenlöchern 423. Dies bedeutet, daß im Flüssigkeitsbehälter 421 eine geeignete Druckaufbringung oder Flüs sigkeitsniveaudifferenz 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 Sprayzufuhreinrich tung 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 Sym bolen 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 Vorschuboberfläche 221 angrenzt und das abgelöste Harz von jeder Oberfläche in einem Stadium vor dem Flüssigkeitsapplikator 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 Unre gelmäßigkeiten (glatte Unregelmäßigkeiten mit einem minimalen Anstieg des Reibungskoeffizienten) 212 versehen, de ren 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 auf tritt, eine Deformation im Mikrobereich auf die Schicht 12 und das Matrixharz 11 aufgebracht, wodurch das Ablösen ge fördert 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 Sche rung ausgeführt. In dieser Situation verringert sich der Reibungskoeffizient zwischen dem Matrixharz 11 und der Ober fläche der Vorschubwalze 22 mit ansteigender Temperatur der Vorschubwalzenoberfläche. Es tritt daher ein Schlupf zwi schen dem Matrixharz 11 und der Vorschubwalzenoberfläche 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 Harz schicht (oberflächenbehandelte Schicht) 30B versehen, die ein Reibungsverringerungsmaterial darstellt, um eine Schicht-Ablöseoberfläche 211B zu bilden. Alternativ kann die Ablöseoberfläche eine unebene Ablöseoberfläche mit ei ner Schicht von der Art sein, welche die in den Fig. 7 und 8 dargestellte unebene Ablöseoberfläche 211A und die Harz schicht 30B aufweist, d. h. ein Reibungsverringerungsmaterial, das auf die Umfangsfläche der unebenen Ablöseoberflä che 211A aufgebracht wird.

Andererseits ist die Umfangsfläche einer Vorschubwalze 22 (Vorschuboberfläche) mit der gleichen Harzschicht (ober flächenbehandelte Schicht) 30B versehen, die ein Reibungsverringerungsmaterial ist, um eine Schicht-Vorschuboberflä che 221B zu bilden. Alternativ kann die Vorschuboberfläche eine mit einer Schicht versehene unebene Vorschuboberflä che 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 Vorschubober fläche 221A aufgebracht wird. Für die Harzschicht (oberflächenbehandelte Schicht) 30B ist eine Oberflächenbehandlung 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 Entfer nung 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 Symbo len bezeichnet, wobei dieselben Erläuterungen weggelassen werden.

In der sechsten Ausführungsform wird eine Bandwalzeinrichtung 20B verwendet. Die Bandwalzeinrichtung 20B be steht 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 Vorschuboberfläche 231 des Metallbandes 23 und ei ner Ablöseoberfläche 211 der Ablösewalze 21 unter der Spannung des Metallbandes 23 zusammengedrückt, so daß es ei nem Walzvorgang ausgesetzt ist.

Ist die Geschwindigkeit der Ablöseoberfläche 211 der Ablösewalze 21 höher als die Geschwindigkeit der Vorschub oberfläche 231 des Metallbandes 23, sind zwei Oberflächen ausgebildet, die eine Walzwirkung haben und deren Relativ geschwindigkeit größer auf der Schichtseite ist. Diese zwei Oberflächen sind die Ablöseoberfläche 221 an der Ablöse walze 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 Reibungskraft verringerungsmittel (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) ver wendet 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 Teilchen elemente.

Wie vorstehend beschrieben, erzeugt die Schichtentfernungsvorrichtung 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 Abschälwirksam keit erhöht werden.
2. Die Bearbeitungseigenschaft und die Behandlungsgeschwindigkeit können merklich verbessert werden.
3. Das Dehnen und die Scherdeformation können auf wirksame Weise für das Ablösen der Schicht verwendet wer den. Die zur Behandlung erforderliche Energie kann daher verringert werden.

Claims

1. Schichtentfernungsvorrichtung für ein beschichtetes Harzmaterial, das eine Schicht aufweist, die auf einer Ober fläche eines Matrixharzes aufgetragen ist,
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung eine Walzeinrichtung 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 hö her als die Geschwindigkeit der Vorschuboberfläche in Bewegungsrichtung des beschichteten Harzmaterials ist;
wobei die Walzeinrichtung angepaßt ist, das beschichtete Harzmaterial durch die Ablöseoberfläche und die Vor schuboberfläche zu komprimieren und zu dehnen, während sie das beschichtete Harzmaterial mittels der zwei Ober flächen kontinuierlich einklemmt und fördert;
wobei die Schichtentfernungsvorrichtung eine Scherkraft zwischen der Schicht und dem Matrixharz des beschich teten Harzmaterials ausübt, indem eine Längungsdifferenz zwischen dem Matrixharz und der Schicht und eine Dif ferenz 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 Reibungs kraft wenigstens an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Ablöseoberfläche zu verringern.

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

3. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Abflacheinrich tung aufweist, die aus zwei Walzen besteht, die auf parallelen Achsen angeordnet sind, und die das eine dreidimen sionale Form aufweisende Harzmaterial in eine zweidimensionale Form vor einem von der Walzeinrichtung durch geführten 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 Schichtober fläche bzw. der Matrixharzoberfläche angeordnet sind.

5. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung auf weist:
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 Harz material 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 auf weist:
eine Ablösewalze mit einer Ablöseoberfläche, die aus einer gewellten unebenen Oberfläche besteht, deren Quer schnitt 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 ge kennzeichnet, daß das Reibungskraftverringerungsmittel eine Flüssigkeit ist, welche die Schicht oder das Matrix harz 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, da durch gekennzeichnet, daß das Reibungskraftverringerungsmittel 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, da durch gekennzeichnet, das das Reibungskraftverringerungsmittel ein feines Pulver ist, das in die Grenzfläche zwi schen der Vorschuboberfläche oder der Abschäloberfläche und der Oberfläche des beschichteten Harzmaterials ein geführt wird.

11. Schichtentfernungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mittels ei ner Applikator- oder Spray-Flüssigkeitszufuhreinrichtung 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 Ober fläche der Vorschubwalze oder der Ablösewalze teilweise eingetaucht werden kann.