-
Verfahren zum Verbinden und -Ablösen eines Oberflächenmaterials mit
bzw. von einer Unterlage, unter Verwendung eines Aufschmelzmaterials als Bindemittel.
-
Das Gebiet, auf welches sich die Erfindung bezieht, ist der allgemeine
Bereich der Haftbindung und der chemischen Herstellung von vermischten Stoffen und
insbesondere die Unterklasse der Verfahren, welche sich auf "Oberflächenverbindung
und/oder -vereinigung" beziehen, die Unterklasse "SchichtstofSherstellung durch
Formen oder GieRen", die Unterklasse "durch Strangpressen" und die Unterklasse "mit
Oberflächenhaftmitteln und/oder Verbindungsvorrichtungen dafür".
-
Die Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen oder laminaten und
Beschichtungen von Kunststoffolien und dgl. auf preiswerten Unterlagen sind sowohl
verwickelt als auch sehr weit durchentwickelt, und die wirtschaftliche Herstellung
von schückenuen oder schützenden Folienoberflächen auf diesen preiswerten Untelagen
wie z.B. Papier, Gewebestoffen und Kunststoff unterliegt nicht nur einem starken
Wettbewerb, sondern ist auch konstru<-tiv sehr aufwendig. Ein Beispiel für Patentschriften
auf diesen Gebiet ist die US-Patentschrift 3 230 126 von Craver vom 18. Januar 1966,
welche ein Verfahren zur Herstellung eines klaren, glänzenden Schichtstoffes aus
Polyäthylen und einem Zellstofffilm zeigt, wodurch ein feuchtigkeitsdichter Oberflächenüberzug
erhalten wird. Die US-Patentschrift 3 371 oo2 von eddean vom 27. Februar 1968 zeigt
ein Verfahren zum Beschichten einer Unterlage durch Strangpressen von Polyolefin
bei niedriger Temperatur. In diesen und in anderen Patentschriften, welche ähnliche
bekannte Verfahren beschreiben, wird, soweit bekannt, kein Aufschmelzmaterial (Heißschmelze)
als Bindemittel zur Verbindung eines Oberflächenmaterials wie z.B. eines metallisierten
Überzuges, einer Kunststoffolie oder dgl. mit einer preiswerten Unterlage gezeigt,
wobei das Oberflächenmaterial nach der Haftverbindung von dem Träger für das Oberflächenmaterial
abgezogen wird, welcher eine Ablösefläche aufweist.
-
Bei der gegenwärtig üblichen Herstellung von Papier und dgl., das
mit einer Folie überzogen ist, sind die gebräuchlichen Verfahren wie z.B. die Folienbeschichtung,
die Vakuurnaufdairfung
oder andere Verfahren nicht geeignet, wenn
das aufzubringende metall eine sehr geringe Dicke von beispielsweise nur o,oo5 mm
(o,ooo2") aufweist. Außerdem haben viele herkömmliche Schichtstoffe unter Verwendung
von Folie keine oder nur eine sehr gerinne Knitterfestigkeit und Lebensdauer.
-
ÜS besteht daher ein dringender Bedarf für ein preiswertes Verfahren
hoher Arbeitsgeschwindigkeit zum Verbinden eines metallisierten Oberflachenüberzuges
mit einer preiswerten Unterlage, wenn der Überzug aufErund eines sehr geringen Dicke,
seiner Materialzusammensetzung oder aus anderen Gründen nicht mit einer Unterlage
aus Seidenpapier und dgl. "laminiert", d.h. zu einem Schichtstoff verbunden werden
kann.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zum Verbinden
und Ablösen eines metallisierten Oberflächenmaterials oder dgl. geringer Dicke mit
bzw. von einen Streifen einer Unterlage wie z.B. Seidenpapier in einem einzigen
Arbeitsgang zu schaffen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, das Ober-£lächenmaterial'mit
einem Trägerstreifen zu verbinden, der aus einem Material mit einer Ablösefläche
besteht, und diesen Streifen dann einen v;alzenpaar zuzuführen, von denen die eine
Walze gekühlt wird. Ein Aufschmelzmaterial wie z.B. Polyäthylen oder ein Vinylazetat
in erwärmter fließfähigem Zustand wird auf das Oberflächenmaterial bei dem Durchführen
oder unmittelbar vor dem Durchführen des Oberflächenmaterials und der Unterlage
zwischen den ,4alen aufgebracht, zwischen denen die Streifen und
das
Aufschmelzmaterial zusammengepreßt werden. Nach dem Durchgang durch die Walzen wird
der Transportstreifen von dem nunmehr mit der Unterlage verbundenen Oberflächenmaterial
abgezogen.
-
Auf einen Trägerstreifen aus einem Material, das eine Ablösefläche
wie z.B. Mylar aufweist, wird ein Oberflächenmaterial wie z.B. eine Metallablagerung
aufgebracht, die eine Dicke von o,oo5 mm aufweisen kann. binde Unterlage aus einem
Material, mit dem das Oberflächenmaterial verbunden werden soll, wird einem in einem
gegenseitigen Abstand angeordneten Walzenpaar zugeführt und durch diese hindurchgeführt,
wobei wenigstens eine der Walzen eine Kühlwalze ist. Unmittelbar bei oder bei dem
Eintritt des transportierten Oberflächenmaterials mit seinem Trägerstreifen und
der Unterlage zwischen die in einem gegenseitigen Abstand angeordneten Walzen wird
eine dünne Schicht von kufschmelzmaterial in erhitztem fließfähigeni Zustand zwischen
dem Oberflächeninaterial und der Unterlage zugerührt, wonach das transportierte
Oberflächenmaterial und die Unterlage durch die Walzen zusammengepreßt werden. Nach
dem Durchlaufen der Walzen wird der Trägerstreifen von dem nunmehr mit der Unterlage
verbundenen Oberflächenmaterial abgezogen und auf einer Trommel aufgewickelt oder
in anderer Weise für eine erneute Verwendung vorbereitet, während das verbundene
Erzeugnis aufgewickelt oder in anderer Weise für die Verarbeitung vorbereitet wird.
-
Obwohl diese, zur öffentlichen Verbreitung bestimmte vorstehende Beschreibung
in Einzelheiten geht, um die Erfindungausreichend zu erklären, soll durch diese
nicht der Zweck eines Patentes beeinträchtigt werden, der darin besteht, jede neue
Erfindungsidee zu schützen, unabhängig davon, ob diese später durch Abwandlungen
in ihrer Form oder durch Hinzufügung weiterer Verbesserungen undurchsichtiger gemacht
wird. Die am Ende dieser Beschreibung stehenden Ansprüche sollen in erster Linie
diesem Zweck dienen, da durch diese die Verbesserungen oder Verfahren der erfindungsgemäen
Idee klar herausgestellt werden.
-
Das Verfahren zum Verbinden und Ablösen eines Oberflächenmaterials
mit bzw. von einer Unterlage, unter Verwendung eines Aufschmelzmaterials als bevorzugtes
Mittel zum Verbinden von Oberflächenmaterial und Unterlage wird anhand eines besonderen
Ausführungsbeispiels und einer abgeänderten Ausführungsform, die zur Veranschaulichung
dienen und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert, in
denen Fig, 1 eine schematische Darstellung einer zur Durchführung des Verfahrens
zum Verbinden und Ablösen eines Oberflächenmaterials mit bzw. von einer Unterlage,
unter Verwendung eines Aufschmelzmaterials als Bindemittel dienenden Vorrichtung,
und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten oder abgeänderten Ausführungsform
einer zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden
Vorrichtung zeigt.
-
In der nachstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden verschiedene
Einzelheiten der Einfachheit halber in bestimmter Weise bezeichnet, diese Bezeichnungen
sollen jedoch Gattungsbegriffe darstellen. Entsprechende Bezugszeichen in den verschiedenen
Zeichnungsfiguren bezeichnen jeweils gleiche Teile.
-
Die beigefügten Zeichnungen, welche einen Teil dieser Beschreibung
bilden, offenbaren bestimmte Konstruktionseinzelheiten zum Zwecke einer kurzen Erläuterung
des größeren Rahmens aer Erfindung. In diesem Zusammenhang soll jedoch darauf hingewiesen
werden, daß die konstruktiven Einzelheiten in niannigfacher Weise abgeändert werden
können, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.
-
Die schematische Darstellung der Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, vermittels
welcher das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Eine Abwickeltrommel
1o trägt einen Vorrat eines Trägerstreifens 12r der ein Streifen von Molar oder
dgl. sein kann und auf seiner Unterseite mit einem Oberflächenmaterial 14 versehen
ist, das aus einem metallisierten Überzug oder dgl.
-
besteht. Dieses OberflGchenmaterial, das im allgemeinen sehr dünn
ist, soll mit einer Unterlage verbunden werden. Diese Unterlage ist vorzugsweise
auf einer Trommel 20 aufgewickelt und wird als ein Streifen 22 zugeführt. Die Unterlage
kann
ein Streifen aus Papier, Pappe, Gewebestoff, Kunststoffolie
oder aus einer der vielen Ausführungen von Kunststoff bestehen und entweder ein
biegsames oder halbbiegsames Material sein.
-
Ein Extruder oder eine Strangpresse 25 mit einer Ziehdüse 26 ist so
eingest.ellt> daß sie einen vorbestimmten Stromvorhang von Aufschmelzmaterial
27 einer zwischen den Walzen 30 und 31 befindlichen Stelle zuführen kann. Die Dicke
und die Temperatur des Aufschmelzmaterials hängt von den das Aufschmelzmaterial
bildenden Stoffen, dem Oberflächenmaterial und der Unterlage ab.
-
während des. Betriebes ist die eine Walze der beiden Walzen 3o und
31 eine Kühlwalze, die in bekannter Weise durch ein KUhlmittel gekühlt wird. Die
andere Walze ist Ublicherweise eine Druckwalze, die mit einer Oberfläche aus Gummi
oder dgl. versehen sein kann. Die eine Walze ist zu der anderen Walze hin und von.
dieser weg verstellbar, so daß auf die zwischen den Walzen durchgeführten Materialstreifen.
und das Aufschmelzmaterial ein vorbestimmter Verbindungs- oder Preßdruck ausgeübt
wird.
-
Unterhalb der Walzen 30 und 31- befinden sich freilaufende Walzen
33 und 34 und unterhalb und seitlich dieser Walzen befinden sich wiederum Aufwickeltrommeln
36 und 37. Nach dem Durchgang zwischen den in einem gegenseitigen Abstand angeordneten
Walzen 3o und 31 wird der abldsbare Trägerstreifen 12 von dem Oberflächenmaterial
14abgezogen und nun ohne das Oberflächenmaterial oder den Uberzug in derForm eines
wiederverwendbaren Trägerstreifens 40 um die freilaufende Walze 34 herum auf die
Aufwickeltrommel
36 aufgewickelt. Die zwischen den Walzen 3o und 31 gleichfalls austretende Unterlage
22, die jetzt mit dem Oberflächenmaterial 14 in der Form eines metallisierten Uberzuges,
eines gedruckten Materials oder dgl. verbunden ist, wird jetzt als streifenförmiges
Erzeugnis 42 bezeichnet und um die Walze 33 herum der Aufwickeltrommel 37 zugeführt
und auf tiieser für weitere Arbeitsvorgänge wie z.B. Beschneiden oder Zurichten
oder für den Versand gespeichert.
-
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zum Verbinden und Ablösen
ist in Fig. 2 dargestellt, wobei auf eine Abwickeltrommel 60 ein streifenförmiges
Trägermaterial 62 aufgewickelt ist, das ein Streifen von Mylar sein kann, auf welchen
ein Oberflächenmaterial 64 wie z.B. eine dünne metallisierte Oberfläche aufgebracht
ist. Eine Trommel mit der Unterlage 66, die Papier oder dgl. sein kann, das vorzugsweise
auf der Trommel aufgewickelt ist, führt die Unterlage in der Form eines Streifens
68 einem Paar von Walzen 70 und 71 zu. Diese Walzen arbeiten in der gleichen Weise
wie die vorstehend beschriebenen Walzen 30 und 31 der Fig. 1. Der von der Abwickeltrommel
60 zugeführte Streifen 62 läuft an einer Beschichtungswalze 74 vorbei, der wiederum
Aufschmelzmaterial 76 von einer Zuführwalze 78 zugeführt wird. Die untere Oberfläche
der Zuführwalze ist in einen Vorrat von Aufschmelzmaterial 80 eingetaucht, das sich
in einem beheizten Trog 81 befindet. Dieser Trog weist eine äußere Kammer 82 auf,
die beispielsweise durch Dampf beheizt
wird, der dieser Kammer
durch eine Rohrleitung 84 zugeführt wird. Das Aufschmelzmaterial 80 innerhalb des
Troges 81 kann durch einen Trichter 86 zugeführt werden, der einen größeren Vorrat
von Aufschmelzmaterial 87 enthält.
-
Die Zufuhr von Aufschmelzmaterial von dem Trichter oder Vorratsbehälter
86 zu dem Trog 81 erfolgt durch eine beheizte Zuführleitung 88. Der das Oberflächenmaterial
64 tragende Streifen 62 wird in den Weg des von der Walze 74 zugeführten Aufschmelzmaterials
76 gebracht. Nachdem das Aufschmelzmaterial auf das Oberflächenmaterial 64 aufgebracht
worden ist, wodurch sich ein kombinierter Streifen 9o ergibt, wird dieser Streifen
über eine Glättschiene 92 hinweggeführt. Diese Glättschiene erstreckt sich über
die ganze Breite des Streifens und ist zu dem Streifen 9o hin und von diesem weg
verstellbar, um die Dicke des -Aufschmelzmaterial auf dem Streifen zu verändern
oder zu grenzen.
-
Jeder Überschuß von Aufschmelzmaterial kann-an der Vorderfläche 94
der Glättschiene 92 abfliessen und wird von einem Sammelbehält er 96 aufgefangen.
-
Zwischen den Walzen 70 und 71 tritt ein kombinierter Streifen 98 auf
und wird über freilaufende Walzen 99 und loo geführt, wonach die mit dem- Oberflächenmaterial
verbundene Unterlage von dem Trägermaterial 62 abgezogen und der abgelöste Träger
62 in der Form eines wiederverwendbaren Trägerstreifens 102 aufgewickelt wird. Die
Unterlage 68 mit dem mit ihr verbundenen Oberflächenmaterial 64 wird als ein nunmehr
verbundenes Erzeugnis
1o6 in der Form-eines Streifens einer Aufwickeltrommel
108 zugeführt und auf dieser aufgewickelt, um anschließend weiteren Arbeitsvorgängen
unterworfen zu werden oder als fertiges Erzeugnis an einen Abnehmer versandt zu
werden.
-
Wenn daß Aufschmelzmaterial durch die Eeschichtungswalze 74 auf das
Oberflächenmaterial 64 aufgebracht wird, ist es wünschenswert, die Glättschiene
92 und die Walzen 70 und 71 so nahe wie möglich beieinander anzuordnen. Wenn zusätzliche
Wärme erforderlich ist, um das Aufschmelzmaterial auf einer gewünschten Verbindungstemperatur
zu halten, kann zusätzliche Wärme durch einen Heiztunnel oder dgl. zugeführt werden.
-
Ein Trägerstreirenmaterial, das ein mit einer Unterlage zu verbindendes
Oberflächeninaterial trägt, kann mit diesem Oberflächenmaterial in der Form eines
metallisierten Überzuges oder eines bedruckten oder mit einer Dekoration versehenen
Kunststoffes aufnehmen. Ein aus einem metallischen Überzug bestehendes Oberflächenmaterial
kann eine Dicke von nur o,oo5 mm aufweisen. Der Trägerstreifen, welcher diese Oberfläche
oder das schmückende Material trägt, weist eine Ablösefläche auf, und zu diesem
Zweck kann der Trägerstreifen aus Mylar oder einer Polyesterfolie, einem Ablösepapier
mit einer behandelten Oberfläche, aus Azetat oder Zellophan bestehen. Dieser Träger
streifen kann viele Nale von neuem für den gleichen Arbeitsgang verwendet werden,
wobei es natürlich jedesmal zunächst erforderlich ist, das Oberflächenmaterial auf
den Trägerstreifen
aufzubrlneen,- bevor--r-+eser für den Verbindungsvorgang
verwendet wird'. Die Unterlage, welche das behandelte Oberflächenmaterial aufnehmen
soll, kann aus jedem beliebigen biegsamen oder halbbiegsamen Werkstoff bestehen
und kann aus Kunststoff, Kunststoffolie, Papier, einem beliebigen pappenförmigen
Material oder einem von mehreren verschiedenen Gewebestoffen bestehen.
-
Das als Bindemittel dienende Aufschmelzmaterial wird vorzugsweise
als fester Stoff in blockform angeliefert und entweder in einem Vorratsbehalter
wie z.B. dem Vorratsbehälter 86 oder in einer Stranbpresse-25 erwärmt. Das Aufschmelzmaterial
wird im allgemeinen von 93,3 °C bis zu 288 °C erhitzt. Die Temperatur bei- der Erwärmung
hängt natürlich von dem Typ des verwenketen hufschmelzmaterials ab. Nachdem das
Aufschmelzmaterial flüssig bzw. fließfShig geworden ist, wird es auf das abzuziehende
Oberflächenmaterial aufgegossen. Bei der Vorrichtung der Fig. 1 ist das der Streifen
von Aufschmelzmaterial 27, der zwischen den Walzen 3o und 31 und durch diese hindurch
zugeführt wird. Dieser Streifen von Aufschmelzmateriaj wird gleichzeitig in Berührung
mit der Unterlage 22 und mit dem von dem Streifen 12 getragenen Oberflächenmaterial
14 gebracht.
-
Im Falle der Vorrichtung der Fig. 2 wird das- abzuziehende Oberflächenmaterial
64 in den Weg des Aufschmelzmaterials 76 gebracht und nach der Glättung durch die
Glättschiene 92 mit der Unterlage 6S zusammengebracht, mit welcher das Aufschmelzmaterial
zu
dem fertigen, verbundenen Erzeugnis verbunden wird.
-
Die zur Verbindung dienenden Walzen 30 und 31 bzw. 70 und 71 sind
in einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet, und die zusammenzupressenden
Materialstreifen werden zusammen zwischen diesen Walzen hindurchgeführt. Das Aufschmelzmaterial
wirkt als sofortiges Bindemittel, und da die eine Walze eine gekühlte oberfläche
aufweist, erfolgt sofort die vollständige Verbindung des Oberflächenmaterials oder
des schmückenden Materials mit der Unterlage. Nach Beendigung des Verbindungsvorganges
ist es wünschenswert, sofort oder bald danach den Ablösbaren rilrägerstreifen von
dem fertigen Erzeugnis zu trennen.
-
Bei der Vorrichtung der Fig. 1 erfolgt die Trennung oder Ablösung
sofort, während bei der Vorrichtung der Fig. 2 die Trennung oder Ablösung dann erfolgt,
nachdem der kombinierte Streifen an der freilaufenden Walze loo vorbeigeführt worden
ist.
-
Es ist natürlich offensichtlich, daß die freilaufenden Walzen 99 und
loo auch in Fortfall kommen können und das mit der Unterlage verbundene Erzeugnis
106 wie im Falle der Fig. 1 sofort von dem Träger 62 abgezogen werden kann.
-
Das Oberflächenmaterial kann auch in einem abgekühlten und erstarrten
Zustand in der Form eines Pulvers oder dgl. auf das Oberflächeniriaterial aufgebracht
und während des Zusamenpressens durch die Walzen in den fließfähigen Zustand erwärmt
werden.
-
Die Bezeichnungen "oben", "unten", "Boden", "Oberseite","Vorderseite",
"Rückseite", "innen", "außen" und dgl. sind auf die in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele anwendbar. Diese Bezeichnungen dienen lediglich zur Beschreibung
und geben nicht notwendigerweise eine Lage an, in welcher die verschiedenen Ausführungsbeispiele
des Verfahrens zum Verbinden und Ablösen ausgeführt bzw. angewandt werden sollen.
-
Die grundlegende Idee des Verfahrens zum Verbinden und Ablösen und
die sich daraus ergebenden zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten sind nicht auf die
hier dargestellten besonderen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfassen
ohne Verlust der dadurch gebotenen Vorteile auch weitere Anwendungsmöglichkeiten.
-
- Patentansprüche -