DE2552653A1

DE2552653A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von kunststoffschichten mit integrierten, geometrischen, dekorativen mustern

Info

Publication number: DE2552653A1
Application number: DE19752552653
Authority: DE
Inventors: Kosuke Iida; Tadayuki Morikawa; Akinori Satomi; Yoshinobu Yoshikawa
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1974-12-28
Filing date: 1975-11-24
Publication date: 1976-07-01
Also published as: US4076567A; DE2552653B2; IT1052637B; DE2552653C3; GB1528937A; BR7508493A; AU499356B2; FR2295822A1; FR2295822B1; AU8634175A; JPS538569B2; JPS5177653A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPI,. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATBNTANWÄLTE

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D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 ■ TELEFON (0811) 91 ίΟ87 *- ^ ^ *- ^v ^ ^w

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Takiron Co. Ltd., Osaka / Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffschichten mit integrierten, geometrischen, dekorativen Mustern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Harzschichten mit geometrischen, dekorativen Mustern, wobei die einzelnen Muster im wesentlichen identisch über die gesamte Dicke vorliegen, sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung erlaubt die Herstellung von synthetischen Harzschichten mit eingearbeiteten geometrischen Musterelementen (oder regelmässigen Musterelementen_/

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da diese Ausdrücke zur Definition eines sich wiederholenden Musters hier untereinander austauschbar verwendet werden). Dabei erstrecken sich die mustermässigen Abbildungen über die gesamte Dicke der Harzschicht, während die entsprechenden Abbildungsbereiche an den Oberflächen der Schicht nach aussen hervortreten .

Es wurden schon verschiedene Verfahren zur Herstellung von Harzschichten mit dekorativem Design entwickelt und eingesetzt. Beispiele für die Herstellung von Harzschichten mit unregelmässigem, dekorativen Design sind Extrusions-, Kalandrier- und Pressverfahren.

Ein weitverbreitetes Verfahren zum Herstellen von Harzschichten mit regelmässigem, dekorativen Design besteht darin, dass man feine Partikel (mit einer Grossen von etwa 2 bis etwa 3oo ,u) aus einer Harzverbindung auf einem kontinuierlich sich bewegenden Förderriemen ablagert. Die Harzpartikel werden dann erhitzt, so dass ein partielles Verschweissen oder Zusammenschmelzen der einzelnen Partikel vorliegt und eine vorgeformte Masse mit der gewünschten Schichtkonfiguration entsteht. Dann wird auf die Oberfläche der vorgeformten Masse mittels einer geeigneten Druckmaschine ein gedrucktes,geometrisches Muster aufgebracht und auf die bedruckte, vorgeformte Masse in einer Epresse anschliessend Wärme und Druck zugeführt, um eine vollständig verschweisste, gleichmässige, nicht poröse Schichtstruktur zu erhalten. Dieses Verfahren wird nachfolgend als Sintermethode bezeichnet.

In den US-Patentschriften 3 359 352, 3 574 659 etc. sind Beispiele für die bekannte Art der Herstellung von dekorativem Design unter Verwendung einer solchen Druckvorrichtung beschrieben.

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Ein weiteres allgemein bekanntes Verfahren besteht darin, dass verschieden gefärbte Massen aus Kunststoffpartikel mit einer Grosse von im allgemeinen etwa 1oo ,u bis 2 mm in Abteile abgegeben werden, die durch einen Satz Formrahmen gebildet werden. Die Formrahmen sind dabei an einem Grundelement angeordnet. Danach werden die Partikel zu einer integralen Design-Schicht verschmolzen und verpresst. Dieses Verfahren wird nachfolgend als Formrahmen-Methode bezeichnet.

Die zuvor genannte Sintermethode wurde nur für die Herstellung von relativ dünnen Kunststoffschichten mit regulärem, dekorativen Design eingesetzt, da sie die Verwendung einer Druckvorrichtung erfordert. Des weiteren können dabei nur pastöse oder sehr feine Partikel (mit einer Grosse von etwa 2 ,u oder weniger) als Drucktinte verwendet werden, so dass beim Drucken von relativ dicken, gesinterten, porösen Massen sich die Tinte nicht über den Boden der porösen Masse in ausreichender Menge hinauserstreckt.

Wenn weiter Kunststoffschichten mit dekorativem Design in vertikaler Richtung bezüglich deren Oberfläche durchgeschnitten werden, erweist sich die Grenzlinie von irgendeinem Schnitt zwischen einer dekorativen Designeinheit und einer anderen dekorativen Designeinheit nicht als scharfe, gerade Linie, die sich von der Oberfläche zur Rückseite der Schicht erstreckt. Wenn daher ein dekoratives Design auf der Oberfläche der Kunststoffschicht abgetragen wird, verbleibt kein dekoratives Design, das demjenigen gleich ist, das auf der Oberfläche getragen wird.

Bei der zuvor genannten Sintermethode ist es weiter schwierig, die Menge an zugeführter Drucktinte zu steuern. Des weiteren wird Pulver mit einer möglichst kleinen Partikelgrösse zur Bildung der vorgeformten Masse verwendet (hierbei handelt es sich um die Verfahrensstufe unmittelbar vor der Kunststoffschichtbildung),so dass die Partikel in der gesinterten, vorgeformten

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Masse in hohem Maße die Drucktinte absorbieren können. Daraus folgt, dass sich relativ dicke Kunststoffschichten mit regelmässigem, dekorativen Design nicht als fertige Schichtprodukte erhalten lassen.

Bei Kunststoffschichten mit regulären Musterelementen, wobei die Musterabbildung sich über die Dicke der Kunststoffschicht erstreckt, hat ferner irgendeine dekorative Designeinheit in der Kunststoffschicht, die durch die genannte Sintermethode erhalten wird, keine gleichmässige Färbung, die sich von der Oberfläche der Schicht zur Rückseite erstreckt.

Auch mit der genannten Formrahmen-Methode sind eine Anzahl von Problemen verbunden. Insbesondere treten Verschmierungseffekte während des Verschiebens oder Gleitens der musterbildenden Partikel während des Heisspressvorganges auf. Ausserdem besitzt das fertige Schichtprodukt unterschiedliche Wanddicken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs Gattung zu schaffen, mit denen sich Kunststoffschichten mit geometrischen Mustern herstellen lassen, die sich identisch über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken, wobei ohne das Auftreten von Musterverschmierungen die Produktion von Harzschichten mit grosser Dicke möglich ist. Diese Aufgabe wird verfahrensmässig dadurch gelöst, dass man Harzpartikel mit einer ersten Färbung in einem Musterraum ablagert, der durch die Oberfläche eines Tragorgans und eines Führungselementes gebildet ist, welch letzteres sich nach unten vom unteren Ende eines Mustergitters erstreckt; das Führungselement entfernt, so dass eine vorgeformte Mustermasse aus den gefärbten Harzpartikeln auf dem Tragorgan verbleibt; intermittierend mit ein oder mehreren Bewegungen des Tragorgans die vorgeformte, darauf befindliche Mustermasse zu einer Stelle bringt, in der sich die

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vorgeformte Mustermasse unter einem nachfolgenden Mustergitter befindet; Harzpartikel mit einer zweiten Färbung in einen zweiten Musterraum ablagert, der durch das Tragorgan und ein Führungselement gebildet ist, das sich nach unten vom zweiten Mustergitter erstreckt, so dass eine zweite vorgeformte Mustermasse auf dem Tragorgan gebildet wird; sukzessive das Tragorgan mit den vorgeformten Mustermassen zu nachfolgenden zusätzlichen musterformenden Stellen bringt und die Verfahrensschritte zürn Bilden der Harzpartikel-Mustermassen wiederholt, so dass eine vorgeformte Schichtanordnung:hergestellt· wird, die die gewünschte Anzahl an separat geformten Mustermassen aus gefärbten Harzpartikeln aufweist; und die erhaltene, vorgeformte Schichtanordnung zusämmenzusintert, wodurch ein geschmolzenes, integrales Schichtprodukt, mit Farbmustern entsteht, die sich in einer im wesentlichen.identischen Musterkonfiguration über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken, wobei wenigstens zwei der Farbmuster in ihrer Färbung voneinander unterschiedlich sind.

Dies bedeutet somit, dass man gezielt Harzpartikel mit einer ersten gewünschten Farbe oder Farben auf einem Tragorgan, z.B. einem Förderriemen über einen Musterrahmen oder ein Gitter ablagert, das zusammen mit der Oberseite des Tragorgans und einem sich von der Unterseite des Mustergitters nach unten erstreckenden Führungselement einen hohlen Raum mit der gewünschten Musterkonfiguration bildet. Danach werden die Harzpartikel der ersten Fräbung im Musterraum nivelliert. Dann entfernt man das Mustergitter und bewegt die geformte Mustermasse aus Harzpartikeln der ersten Färbung auf dem Tragorgan zur nächsten musterformenden Station. Gezielt werden Harzpartikel einer zweiten gewünschten Farbe oder Farben auf dem Tragorgan in den gewünschten Zonen abgegeben, die nicht die "Harzpartikel der ersten Färbung enthalten. Dies erfolgt über ein zweites Mustergitter und führt zur Bildung einer zweiten Mustermasse aus zweiten Harzpartikeln. Im Anschluss daran erfolgt wie oben ein Nivellieren und Entfernen des zweiten Mustergitters. Das Tragorgan mit den darauf befindlichen, zuvor

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geformten Mustermassen wird in der gewünschten Reihenfolge ■zu zusätzlichen Musterformstationen bewegt, wobei sich die beschriebenen Musterformungsvorgänge in jeder Musterformstation wiederholen. Auf diese Weise entsteht eine vollständig vorgeformte Schichtanordnung mit der gewünschten Anzahl an geformten, darin befindlichen Mustermassen.

Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die vorgeformte Schichtstruktur, die aus musterformenden Massen aus Harzpartikeln besteht, durch das Tragorgan in einen Heizofen gebracht, in dem die Harzpartikel in der Schichtstruktur zusammenschmelzen oder miteinander verschweissen, wobei sie der Ümgebungsatmospähre ausgesetzt sind, so dass ein einheitliches, zusammengeschmolzenes oder gesintertes Schichtprodukt aus einem Harz vorliegt. Die gesinterte Harzschicht wird dann mit Prägewalzen oder in einer Prägepresse behandelt, um Eindrücke mit einer Konfiguration auszubilden, die dem gewünschten geometrischen Musterbild und selbstverständlich den vorgeformten Mustermassen entspricht (wenn erwünscht können durch den Prägevorgang auch Eindrücke ausgebildet werden, deren Konfiguration nicht der gewünschten geometrischen Musterkonfiguration entspricht). Danach wird die Schicht angelassen oder getempert, abgekühlt und als kontinuierliche Menge eine Harzschicht mit integralen geometrischen Mustern auf diese Weise erhalten.

Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens lassen sich geometrische Muster in Harzschichten in wirtschaftlicherer Weise herstellen. Hierzu verwendet man eine Vielzahl von Mustergittern, wobei die Anzahl der Mustergitter der Anzahl der unterschiedlichen Farben oder Schattierungen der gleichen Farben, wie sie in den Mustern gewünscht werden, entspricht. Die geometrischen Muster in den Harzschichten erstrecken sich über die gesamte Schichtdicke, so dass ein verbessertes, unterscheidungskräftiges

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und attraktives Aussehen erzielt wird, das aus der Farbanordnung der in jedem Muster enthaltenen Harzpartikel resultiert. Damit sind die in Verbindung mit der Sinter- und Formrahmenmethode verbundenen Probleme beseitigt worden. Da sich Harzschichten mit dekorativen, geometrischen Mustern herstellen lassen, die sich über die gesamte Schichtdicke erstrecken, ist die Dimensionsstabilität der Muster sichergestellt. Des weiteren besitzen diese Muster die Eigenschaft, dass sie auch nach Abrieb der Harzschichten ihre ursprüngliche Musterform beibehalten. so dass auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen eine längere Lebensdauer für das Produkt vorliegt. Schliesslich schafft die Erfindung eine wirtschaftlichere Musterproduktion·

Die vorrichtungsgemasse Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch ein Tragorgan, welches intermittierend beweglich ist; eine Vielzahl von längs des Bewegungsweges des Tragorgans angeordneten Mustergittern, wobei jedes Mustergitter eine Abdeckschicht mit wenigstens einer konturierten Musteröffnung enthält, welche öffnungen der Umrisskonfiguration eines in der Harzschicht herzustellenden, gefärbten Musters entspricht; ein sich von dem bogenförmigen Umfang der Musteröffnung nach unten erstreckendes Führungselement, welches einen entsprechend umrissenen Musterraum auf der Oberfläche des Tragorganes umschliesst; eine Einrichtung zur Bewegung der Anordnung aus Äbdeckschicht und Führungselement in vertikaler Richtung auf und weg vom Tragorgan; und eine Heizeinrichtung zum Aufheizen einer vorgeformten Schichtanordnung, die auf dem Tragorgan bei dessen Bewegung unterhalb der Vielzahl der Mustergitter ausgebildet wird, so dass eine gesinterte Fertigschicht erzeugt wird, die integrierte geometrische Muster aufweist, die sich über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken.

Die Vorrichtung umfasst somit ein Tragorgan oder eine Fördereinrichtung, wobei oberhalb des Bewegungsweges der Fördereinrichtung

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eine Reihe von Mustergittern angeordnet ist. Jedes Mustergitter enthält eine Abdeckschicht mit wenigstens einer einzigen, konturierten Musteröffnung, die der Umrisskonfiguration des im fertigen Schichtprodukt auszubildenden Musters entspricht. Das Führungselement erstreckt sich nach unten vom Umfang der Musteröffnung, wobei der Umfang vorzugsweise gekrümmt oder bogenförmig ist, und umschliesst einen entsprechend umrissenen Musterraum auf der Oberfläche der Fördereinrichtung. Vorgesehen ist weiter eine Einrichtung, die die Anordnung aus Abdeckschicht und Führungselement vertikal in Richtung auf und weg von der Fördereinrichtung bewegt. Eine Heizeinrichtung dient zum Aufheizen der vorgeformten, auf der Fördereinrichtung geschaffenen Schichtanordnung, nachdem die Fördereinrichtung längs der Reihe von Mustergittern gelaufen ist. Dadurch wird ein gesintertes, schichtförmiges Fertigprodukt mit integralen geometrischen Mustern erzeugt, die sich in der gewünschten, identsichen Musterkonfiguration über die gesamte Dicke des Schichtproduktes erstrecken.

Mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung wird in wirksamer Weise vermieden, dass die Mustermassen Gleitbeanspruchungen oder Verformungen unterworfen werden, bevor sie zu dem gesinterten Schichtprodukt zusammenschmelzen.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von synthetischen Kunststoff schichten mit geometrischen, dekorativen Mustern geschaffen, die sich über die gesamte Dicke der Schicht in einer im wesentlichen identischen, mustermässigen Abbildungskonfiguration entsprechend den Abbildungsbereichen an der Oberfläche erstrecken. Unterschiedlich gefärbte Harzpartikel werden gezielt in individuelle Musterräume eingegeben, die auf einem Tragorgan mittels umhüllender Elemente gebildet werden. Dies schafft ein regeliiiäasiges

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Muster aus unterschiedlich gefärbten Harzpartikelmassen auf der Oberfläche des Tragorgans. Die unterschiedlich gefärbten Harzpartikelmassen werden dann auf dem Tragorgan in eine vorgeformte Schicht umgewandelt/ wobei das regelmässige Farbmuster beibehalten wird. Die erhaltene Anordnung wird anschliessend auf eine solche Temperatur aufgeheizt, dass die Massen aus unterschiedlich gefärbten Harzpartikeln, welche die Schicht umfasst, zusammenschmelzen oder zusammensintern, so dass die ursprünglich unterschiedlich gefärbten Harzpartikelmassen als ein sich wiederholendes Muster aus unterschiedlich gefärbten Zonen verbleiben, die sich über die Dicke der Schicht erstrecken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Modifikationen wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfxndungsgemassen Vorrichtung zum Herstellen einer vorgeformten Schichtstruktur und dann eines fertigen Schichtproduktes mit integrierten, geometrischen Mustern,

Fig. 2 eine fragmentarische Draufsicht in vergrössertem Massstab auf die Vorrichtung nach Fig. 1, mit Darstellung der Art und Weise, wie die vorgeformte Schichtstruktur hergestellt wird,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 2o - 2o nach Fig. 1,

Fig. 4,5 geschnittene Ansichten längs der Linien 21 - 21, 22 - 22, ^{und 6} bzw. 23 - 23, nach Fig. 2,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Linie 25 - 25 nach Fig.1, mit Darstellung der vorgeformten Schichtstruktur unmittelbar vor deren Eintritt in den Heizofen,

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Pig. 8,9 fragmentarische oder vollständige Querschnittsansichten ^O/ im vergrösserten Maßstab mit Darstellung der verschiedenen Arten von Führungselementen und Anordnungen derselben .

Fig. 12 eine Querschnittsansicht längs der Linie 26 - 26 nach Fig. 1,mit Darstellung der vorgeformten Schichtstrüktur nach Verlassen des Heizofens,

Fig. 13 eine Querschnittsansicht längs der Linei 24 - 24 nach Fig. 1,mit Darstellung des fertigen Schicht-Produktes vor dem Aufwickeln, und

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen Teil des fertigen Schichtproduktes aus einem Harz mit geometrischen Mustern, die sich über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken, und entsprechende Musterbereiche an der frei liegenden, gegenüberliegenden Oberfläche der Schicht aufweisen.

Die Anzahl an Mustermasken oder -gitter zur Verwendung bei dem erfindungsgemässen Verfahren entspricht der Anzahl an Mustermassen, welche die verschiedenen Farben oder gewünschten Farbschattierungen im fertigen Schichtprodukt schaffen. Die Wanddicke der auf diese Weise hergestellten Schichtstruktur hängt von der vertikalen Ausdehnung oder Höhe des Führungselementes ab, das mit dem unteren Ende des Mustergitters verbunden ist, ■und dazu dient, den Umriss der Konfiguration der Mustermasse einzuschliessen.

Unter Verwendung von Führungselementen mit unterschiedlicher vertikaler Ausdehnung oder Höhe, die die Wanddicke der vorgeformten Schichtstruktur einschliessen, ist es daher möglich, eine Harzschicht mit geometrischen Mustern herzustellen, die sich über die gesamte Schichtdicke in der gewünschten Wanddicke

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erstrecken.

Jedes Mustergitter enthält eine obere Abdeckschicht oder Abschirmung, die verhindert, dass die in den entsprechenden Musterformzustand zugeführten musterbildenden Harzpartikeln zu nicht erwünschten Abschnitten der Schichtstruktur auf der Fördereinrichtung gelangen. Dieses Merkmal erlaubt die Herstellung von Harzschichten mit integrierten, geometrischen Mustern in irgendeiner gewünschten Wanddicke, indem man die Höhe in vertikaler Richtung des sich nach unten erstreckenden Führungselementes verändert, welches am oberen Ende mit dem Umfang der konturierten Musteröffnung der Abdeckschicht verbunden ist.

Wie zuvor beschrieben, ist es sehr schwierig, nach den herkömmlichen Verfahren relativ dickwandige Harzschichten mit geometrischen, dekorativen Mustern herzustellen, die sich in einem im wesentlichen identischen Musterbild über die gesamte Schichtdicke erstrecken. Aufgrund der unzureichenden Wanddicke waren die nach bekannten Verfahren hergestellten Harzschichten einem relativ raschen Verschleiss unterworfen, was zu einer Zerstörung der Muster und manchmal zu einem vollständigen Verlust an musterbildendem Material führte. Dies ergab eine nicht musterbehaftete, einfache Schicht.

'Im Gegensatz dazu können mit der Erfindung geometrische, dekorative Muster hergestellt werden, die eine ausreichende Wanddicke haben, um die gewünschte Musterabbildung ungeachtet des Verschleisses der Harzschicht beizubehalten.

Wenn nach bekannten Techniken Harzschichten mit geometrischen Mustern hergestellt wurden, die sich über deren gesamte Dicke bei relativ grossen Wanddicken erstreckten, entstand in der Schicht im allgemeinen ein Verschmieren der unterschiedlich gefärbten Muster.

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Gemäss einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung sind daher die mit den Umfangen der Musteröffnungen der Mustergitter verbundenen Führungselemente unter einem geneigten Winkel zu einer Ebene angeordnet, die sich normal oder senkrecht zum Träger erstreckt, so dass die Führungselemente bei Ablagerung der musterbildenden Massen aus unterschiedlich gefärbten Harzartikeln in den betreffenden Musterräumen mit benachbarten Musterräumen in einer entsprechend geneigten Verbindung verbunden sind. Dadurch wird die Möglichkeit einer Musterverformung oder Zerstörung verringert, wenn die Führungselemente entfernt werden, wobei dies auch während der Zeit vorliegt, bei der ein nachfolgender Musterformungsvorgang stattfindet.

Bei der Herstellung von Mustern, die durch vorher gebildete Musterabschnitte vollständig umgeben sind, ist es möglich,ein Mustergitter ohne Führungselemente zu verwenden. Dadurch können sich die musterbildenden Harzpartikel, die in den entsprechenden Musterräumen abgelagert wurden, direkt mit den benachbarten, unterschiedlich gefärbten Harzpartikelmassen verbinden.

Mit dieser Anordnung werden irgendwelche Schmierprobleme bezüglich der einzelnen Muster im wesentlichen ausgeschaltet.

Grundsätzlich werden die Harzpartikel in den hohlen Räumen der gewünschten Musterabbildung unter Verwendung einer Nivelliereinrichtung geschaffen, die auch mit dazu beiträgt, die Harzpartikel in dem Musterraum zu verdichten. Als Nivelliereinrichtung können zwei Spatel oder Quetscher (wobei diese Ausdrücke untereinander vertauschbar sind) verwendet werden, die sich vertikal zur Bewegungsrichtung des Trägers/ gewöhnlich eines Förderers, erstrecken, und mit einem Tragelement verbunden sind. Das Tragelement ist gewöhnlich beweglich mit einer Welle verbunden, die ein Absenken der Spatel oder Quetscher auf das Mustergitter erlaubt. Die Welle ist an ihren Enden am Rahmen

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der Vorrichtung zur Herstellung der Harzschicht befestigt.

Ein Zuführtrichter für die Harzpartikel ist im allgemeinen an einer solchen Stelle gehalten, dass die Spatel oder Quetscher in dem Auslass des Trichters angeordnet sind, der mit den beweglich von der Welle herabhängenden Spatel so zusammenarbeitet, dass der Trichter und die Spatel auf dem Gitterrahmen in einer vertikalen Richtung zur Bewegungsrichtung des Förderriemens bewegt werden können.

Gewöhnlich befinden sich die Spatel in Berührung mit dem Mustergitter, während sie sich über die Breite des Förderriemens hin- und zurückbewegen und damit dazu beitragen, den Musterraum mit von dem Trichter zugeführten Harzpartikeln zu füllen und zu verdichten. Gleichzeitig ebnen sie die Höhe der Harzpartikel über dem Mustergitter.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Breite der herzustellenden, dekorativen Harzschicht etwas kleiner als die Breite des Förderriemens. Die Musteröffnung wird durch eine Abdeckung oder Abschirmung von rahmenähnlicher Gestalt an den inneren Umfangen des Mustergitters umgeben, um die Breite der Musteröffnung entsprechend der gewünschten Breite der herzustellenden Harzschicht einzustellen. Bei dieser Ausführungsform müssen die Spatel sich nicht zwischen den äusseren Umfangen des Mustergitters bewegen;vielmehr reicht es aus, wenn sie sich zwischen den äusseren Umfangen der Musteröffnung bewegen, während sie in einer Richtung senkrecht zur Bewegung des Förderriemens vor- und zurücklaufen.

Die Länge der Spatel ist gewöhnlich so gross wie die Länge des Mustergitters, gemessen in Bewegungsrichtung des Förderers. Alternativ ist die Länge des Spatel so gross wie die Länge der

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Musteröffnung, gemessen zwischen den äusseren Umfangen der Musteröffnung, wenn das Mustergitter an seinen Umfangen mit der Abdeckung oder Abschirmung von rahmenartiger Gestalt bedeckt ist.

Um den Musterraum weiter zu verdichten, können beide Spatel oder Quetschprgane während der Rückhübe verwendet werden. Beispielsweise können die Spatel oder Quetschorgane dergestalt vorgesehen werden, dass die durch den Trichter zugeführten Harzpartikel dazwischen vorliegen, so dass während der Vorwärtsbewegung der miteinander arbeitenden Spatel und des Trichters der hintere Spatel (bezüglich der Bewegungsrichtung des Trichters) in Berührung mit dem Mustergitter kommt, wodurch ein Beitrag beim Füllen und Verdichten des Musterraumes mit Harzpartikeln geleistet wird, die in Front von dem hinteren spatel oder Quetscher durch den Trichter zugeführt werden.

Beim Rückhub oder bei der Rückbewegung des Trichters ist die Situation umgekehrt, d.h. der andere Spatel oder das andere quetschorgan dient dazu, das Füllen oder Verdichten des Musterraumer mit Harzpartikeln zu unterstützen.

Das zuvor beschriebene System kann pneumatisch unter Verwendung einer Luftzylinderanordnung mit von einem Luftkompressor zugeführter Luft betrieben werden.

Wie zuvor beschrieben, wird die Nivelliereinrichtung insbesondere in Form eines Spatels oder Quetschorgans speziell bevorzugt, um den Musterraum erfindungsgemäss mit Harzpartikeln auszufüllen.

Des weiteren werden erfindungsgemäss die musterbildenden Harzpartikel durch Hinzufügen von einem Netzmittel zu den Partikeln

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in einen klebrigen Zustand gebracht.Beispielsweise kann ein verschnittenes Öl mit den Partikeln vor Zufuhr der Partikel zu den Musterräumen vermischt werden.

Bei den Harzpartikeln handelt es sich vorzugsweise um solche mit scharfen Kanten, um die Dimensionsstabilität der musterformenden Massen in der vorgeformten Schichtstruktur vor dem Aufschmelzen zu erhöhen. Die scharfen Kanten der benachbarten Partikel in der Schichtstruktur neigen dazu, sich fest miteinander zu verbinden und verhindern damit ein Abgleiten und Abrutschen der Partikel in den Mustermassen. Unter Berücksichtigung dieses Umstandes kann eine bevorzugte Partikelform dadurch erhalten werden, wenn man einen Pulverisator mit scharfen Schneidblättern vorsieht. Auch andere Einrichtungen können zur Herstellung der Partikel vorgesehen werden, vorausgesetzt, dass die erhaltenen Partikel einen Umriss haben, dass die Partikelmassen die Gestalt der Schichtstruktur in zuverlässiger und stabiler Weise beibehalten. Beispeilsweise sind polyedrische oder krümelartige Harzpartikel besonders zu bevorzugen. Partikel einer solchen Form können dadurch hergestellt werden, dass man die Harzpartikel unter Verwendung eines Zerkleinerungsmischers umrührt und dabei die Temperatur bis auf etwa 12o bis 13o°C erhöht, so dass die Harzpartikel erweichen und aufschmelzen. Danach wird Wasser hinzugefügt, um die Temperatur herabzusenken und nachfolgend wieder umgerührt, wodurch die gewünschten krümelartigen Partikel erhalten werden.

Die bevorzugte Partikelgrösse erstreckt sich von einem Durchmesser von weniger als. etwa 4 mm bis zu der Grosse von gewöhnlichem Pulver. : ■ . \ < I.

Vorzugsweise haben die erfindungsgemäss verwendeten Harzpartikel eine Grosse von etwa 2,u bis etwa 4 mm {längste Abmessung), obschon der Fachmann erkennen wird, dass auch etwas kleinere und

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wesentlich grössere Partikel mit einer gewissen Einbusse an Vorteilen verwendet werden können.

Das nachfolgende Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung einer Harzschicht mit geometrischen, dekorativen Mustern wird gegeben, um die Erfindung spezieller zu erläutern.

Beispiel

Ein Dryblend (Trockenmischung) mit der folgenden Zusammensetzung wurde extrudiert und dann unter Verwendung eines Scherpulverisators zu Partikeln geschnitten, die durch die öffnungen eines Siebs der Maschengrösse 2omesh(oa.1,2 mm) hindurchgingen.

Bestandteile Gewichtsanteile

Polyvinylchlorid 1oo

Weichmacher (DOP, DAP, DBP, etc.) 6o

Füllstoff (Calcimcarbonat:1oo Teile,

Sirasu Baloon^'too Teile) 2oo

Stabilisator (Bleistearat, Bariumstearat,

Dibutyl-Zinnmaleat, etc.) 3,ο

Pigment (rot, gelb, blau, grün etc. entsprechend den in den Mustern gewünschten einzelnen Farbzonen) wenig

Schmiermittel wenig

Blähmittel (z.B. auf Stickstoffbasis wie

Azodicarbonamid; hinzugefügt wenn erwünscht) 1,o

(4) "Sirasu baloon" besteht aus sehr feinen, hohlen Glasbällen oder Kugeln, die durch Backen von fein verteilten Partikeln aus Vulkaneruption, genannt "Sirasu", bei etwa 1ooo°C erhalten werden.

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Die erhaltenen Harzpartikel wurden dann einem pastenförmigen Harz (als handelsübliches Produkt unter der Bezeichnung "Zeon 135J" der Nippon Zeon Co., Ltd. erhältlich) hinzugefügt. Das Harz enthält pastenförmige Harzpartikel mit einer Maschendurchlassqrösse von 2oo mesh(ca. 12o ,u) in einem Verhältnis von 2o Gewichtsteilen pastenform!gem Harz zu 1oo Gewichtsteilen Partikeln, 15 Teile Weichmacher und o,5 Teile Stabilisator, um eine Harzpartikelmischung (dieser Ausdruck wird nachfolgend zur Bezeichnung einer Mischung aus einem pastenförmigen Harz und gefärbten Harzpartikeln verwendet) zu erhalten, bei der die einzelnen Harzpartikel· jeweils durch eine gleichmässig verteilte Kunststoff beschichtung so umgeben sind, dass jeder Partikel sich glatt in bezug auf die benachbarten Partikel· bewegen oder fressen kann.

Obschon nicht ausschiiessend, wird eine soiche Harzpartikeimischung bei der Erfindung bevorzugt verwendet.

Obschon die zuvor beschriebene Materiaizusammensetzung bevorzugt bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehen wird, versteht es sich, dass die Arten und Zusammensetzungen der Additive verändert werden können, so lange die erforderlichen Eigenschaften und Charakteristika der Harzpartikel für das erfindungsgemässe Verfahren beibehaiten werden. Auch können zahlreiche' Arten von harzartigen Polymeren anstehe des Pol·yvinyichlorids vorgesehen werden. Z. B. können verwendet werden Poiyvinyiacetat, Pol·yvinylfluorid-Poiymere, eine Mischung derselben, ein Copoiymer der Monomere von sonnen Pol·ymeren mit einem anderen Monomer, Poiyatlr^en, Pol·ypropyl·en und Butadienstyrol·-Copol·ymer etc..

Darauf hinzuweisen ist, dass unterschiediich gefärbte Partikeimischungen in einer Anzahl· entsprechend der Anzahl· der unterschiedlichen Farben und Farbschattierungen, wie sie in den in

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der Harzschicht zu erzeugenden Mustern gewünscht werden, bereitet werden können.

Bei diesem Beispiel wurden vier unterschiedlich gefärbte Harzpartikelmischungen verwendet.

Ein verschnittenes Öl, wie beispielsweise Polybuten, wurde dann als Netzmittel jeder Harzpartikelmischung in einem Verhältnis von 4 Gewichtsteilen Netzmittel zu 1oo Gewichtsteilen Harzpartikelmischung hinzugefügt, um die einzelnen Partikel klebrig zu machen, damit die Beibehaltung der Gestalt der Mustermassen in der vorgeformten Schicht sichergestellt ist.

Die Menge an den Harzpartikelmischungen zugeführtem verschnittenem öl wird so gewählt, dass die vorgeformte Schichtstruktur nicht an dem Mustergitter derart anhaftet, dass es schwierig wird, das Gitter nach Bildung der Muster aus der Schichtstruktur zu entfernen und dennoch eine ausreichende Haftung zwischen den einzelnen Partikeln vorliegt, um die Schichtstruktur in der gewünschten Konfiguration zu halten.

Typisch wird das Netzmittel, z.B. verschnittenes Öl, in einem Verhältnis von etwa 2,ο bis 7,ο Gewichtsteilen zu 1oo Gewichtsteilen Harzpartikelmischung vorzugsweise hinzugefügt.

Es versteht sieh jedoch, dass andere Flüssigkeiten als Polybuten zur Schaffung des genannten Benetzungseffektes verwendet werden können. Beispielsweise kann Wasser oder eine wässrige Lösung eines konventionellen Netzmittels anstelle von verschnittenem Öls vorgesehen werden.

Der Herstellungsvorgang entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in näherem Detail anhand der Zeichnung erläutert.

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In Fig. 1 und 2 ist ein Förderriemen 1, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polytetrafluorathylen,gezeigt, auf dessen Oberseite eine geeignete Menge aus der gewünschten gefärbten Harzpartikelmischung 1o von einem Trichter durch ein Mustergitter 2 abgelagert wird. Die Mischung wird mittels zweier Hübe der Spatel 3o nivelliert (wobei in Fig. 2 nur ein Spatel gezeigt ist und der andere aus Gründen der Vereinfachung weggelassen wurde). Die Spatel erstrecken sich über die Breite des Gitters oder der Maske 2, so dass die Harzpartikel den Musterraum füllen, der unter der Musteröffnung 32 des Gitters 2 vorliegt. Dabei werden die Harzpartikel im Musterraum verdichtet. Die Harzpartikelmischung kann direkt auf dem Förderriemen oder als Alternative hierzu auf einer vom Förderriemen getragenen synthetischen Harzschicht abgelagert werden.

Die Abdeckungsschicht oder die Abschirmung 31 des Gitters 2 ist (ausser an der Musteröffnung) mit einer nicht perforierten Schicht oder Platte 35,vorzugsweise aus Kunststoff, bedeckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Musteröffnung 32 mit einem Gewebe oder Netzwerk aus Metalldraht mit einer Öffnungsgrösse von 5 mesh bedeckt. Es versteht sich jedoch, dass die Maschengrösse des Drahtgewebes oder Netzwerkes, das sich über die Musteröffnung erstreckt, nicht in dieser Weise beschränkt ist, sondern irgendeine Maschengrösse verwendet werden kann, vorausgesetzt, dass die Möglichkeit besteht, dass die Harzpartikel oder die Harzpartikelmischung durch die Drahtmaschenöffnungen frei hindurchtreten kann und ein Verstopfen nicht auftritt.

Während des Prozesses wird das Mustergitter 2 bewegt und in der untersten Stellung des Gitters, wie durch den Pfeil B in Fig. 1 angedeutet, gehalten, wobei ein Führungselement 15, das mit dem Umfang der Musteröffnung 32 verbunden ist und

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sich von der Unterseite des Gitters erstreckt, an seinem unteren Ende mit der Oberfläche des Riemens 1 in Berührung steht. Im dargestellten Beispiel erstreckt sich das Führungselement 15 nach unten von der Musteröffnung 32, so dass das Führungselement kreisförmig ausgebildet ist und als Führungsring bezeichnet werden kann. Diese Form des Führungselementes ist jedoch nicht obligatorisch.

Die Masse aus der Harzpartikelmischung 1o wird in den durch den Riemen 1, das Mustergitter 2 und das Führungselement 15 gemäss Fig. 3 definierten umrissenen Musterraum abgelagert. Bei einer anderen Ausfuhrungsform kann eine Vielzahl von in Abstand voneinander liegenden Metalldrähten anstelle des metallischen Gitters 32 vorgesehen werden, welche Metalldrähte sich quer parallel zur Bewegungsrichtung des Spatels 3o erstrecken.

Bei der Herstellung von gewissen Musterkonfigurationen ist es möglich, eine dünnwandige Abdeckschicht oder Abschirmung ohne irgendeine Massnahme zur Bedeckung der Musteröffnungen vorzusehen.

Das Führungselement kann_;wie bei 15, 16 , 17 und 18 in der Zeichnung angedeutet, verschiedene Formen haben. Hierbei ist das Führungselement jeweils mit dem Umfang der Musteröffnung des Mustergitters verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Führungselemente aus einem natürlichen oder synthetischen Harzmaterial, obgleich es sich versteht, dass das Material für die Führungselemente nicht darauf beschränkt ist, sondern auch andere Materialien verwendet werden können. Voraussetzung hierfür ist nur, dass die Materialien eine ausreichende, mechanische Festigkeit besitzen, um die Musterkonfiguration beizubehalten. Beispielsweise können natürliche

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oder synthtische Kautschuke oder Metalle, wie Messing, besonders geeignet sein, da Führungselemente aus Messing leicht mit der Gitterplatte zum Beispiel durch Löten verbunden werden können, oder da Gummi die Harzpartikel in geeigneter Weise während des Nivellierungsvorganges mit den Spateln zusammengedrückt hält, wodurch die Möglichkeit einer Verformung der geformten Mustermasse verringert wird.

Es versteht sich für den Fachmann jedoch, dass, obschon die Führungselemente grundsätzlich mit dem Aussenumfang der Musteröffnung verbunden sind, diese auch mit dem Innenumfang der Abdeckschicht verbunden werden können, um einen im wesentlichen äquivalenten Effekt zu erzielen.

Eine typische Form für das Führungselement ist im Querschnitt in Fig. 8 gezeigt. Dabei ist das Führungselement mit der Musterplatte so verbunden, dass es unter einem Winkel von 75 ,angedeutet durch -^₁In bezug auf die Ebene der Oberfläche des Förderriemens 1 geneigt ist.

Die vertikale Höhe des Führungselementes ist etwas grosser als die endgültige gewünschte Dicke des Schichtproduktes. In diesem Beispiel besitzt das Führungselement eine vertikale Höhe von 4 mm. Es sei darauf hingewiesen, dass der Neigungswinkel des Führungselementes erhöht werden kann, wobei der gewünschte Gesichtspunkt,dass die vorgeformte Masse des Musters aus Harzpartikeln an einer Verformung nach Entfernung des Führungselementes gehindert wird, beibehalten wird.

Der optimale Winkel kann experimentell in Form eines beständigen Stapelwinkels bestimmt werden, d.h. der Partikelstapel verliert nicht seine Form und hält seine Begrenzungslinien bei, selbst wenn das Führungselement entfernt wird. Der Winkel wird unter Bezugnahme auf den Ruhewinkel bestimmt. Wenn daher die

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Harzpartikel auf einer flachen Platte in einer fixierten Vorratsposition ohne Verwendung von irgendwelchen, die abgelagerte Harzpartikelmasse einschliessenden Führungselementen zu einem Stapel mit beständigem Stapelwinkel abgelagert werden, wird die Integrität beibehalten. Dieser Winkel hängt von dem Material, der Grosse und der Form der verwendeten Partikel ab.

Es wurde festgestellt, dass der bevorzugte Bereich für den Neigungswinkel^der Führungselemente zwischen etwa 60 bis 85 liegt, wobei der Winkel mit ansteigender Menge an den Harzpartikeln zugeführtem Netzmittel, z.B. dem ölverschnitt, zunimmt und ebenfalls ansteigt mit zunehmender Harzpartikelgrösse.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 9 gezeigt. Die Querschnittskonfiguration des Führungselementes ist so, dass nur die innere mit der in dem Musterraum abgelagerten Harzpartikelmasse in Berührung tretende Oberfläche unter einem Winkel Ά geneigt ist, während die gegenüberliegende äussere Oberfläche sich vertikal erstreckt.

Das weitere Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1o ist auf ein Führungselement mit einem rechteckförmigen oder flachseitigen Querschnitt gerichtet, wobei das Führungselement mit der Gitterplatte 35 unter dem gewünschten Neigungswinkel verbunden ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Führungselement ist in Fig. 11 gezeigt. Hierbei ist das Führungselement integral an der Abdeckschicht 36 in Form einer abgebogenen Lasche 37 ausgebildet. Die so in der Abdeckschicht 36 geschaffene Musteröffnung 32 ist mit einem Drahtmaschengitter bedeckt, obschon das Drahtmaschengitter bei relativ einfachen Musterkonfigurationen, wie beispielsweise dem kreisförmigen Muster, weggelassen werden kann.

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Als nächster Schritt wird das Mustergitter 2 in Richtung des Pfeiles A angehoben und der Förderriemen 1 zu einer Stellung weiterbewegt, bei der die vorgeformte Harzpartikelmischung 1o zwischen dem Mustergitter 2 und dem nächsten Mustergitter 3 zu liegen kommt. An diesem Punkt wird das Mustergitter 2 in Richtung des Pfeiles B abgesenkt und die zuvor genannte Vorgehensweise wiederholt, um eine frische Harzpart ikelmischung in den Musterraum des Gitters 2 einzugeben.

Gleichzeitig mit der Auf- und Abwärtsbewegung des Mustergitters können auch das nächste Muster 3 und die nachfolgenden restlichen Mustergitter 4 und 5 gemeinsam angehoben und abgesenkt werden.

Da sämtliche Mustergitter dann in Richtung des Pfeiles A abgesenkt vorliegen, wird die vorgeformte Masse, die in der ersten Musterformstation gebildet wurde, von unterhalb des Mustergitters 2 zu einer Stelle zwischen den Mustergittern 2 und 3 bewegt. Die zuvor in derselben Musterformstation in einem vorausgehenden Verfahrensschritt gebildete vorgeformte Masse wird unter das Mustergitter 3 bewegt, wobei eine unterschiedlich gefärbte Harzpartikelmischung 11 zur Bildung eines zweiten vorgeformten Musters, gemäss Fig. 4, in ähnlicher Weise,wie in Verbindung mit der ersten vorgeformten Masse beschrieben, abgelagert wird.

Danach wird der Förderriemen 1 intermittierend unter das Gittermuster 4 bewegt, wodurch eine drittes Muster, gemäss Fig. 5, vorgeformt wird. Dann bewegt man den Förderriemen unter das Gittermuster 5, in dem ein viertes Muster, gemäss Fig. 6, hinzugefügt wird. Der Förderriemen 1 wird intermittierend zu den aufeinanderfolgenden Musterformstationen, die durch die Mustergitter, 2, 3, 4 und 5 geschaffen werden, bewegt, und während dieser Arbeitsabläufe werden sämtliche Mustergitter gemeinsam nach oben und nach unten in bezug auf den Förderriemen 1

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bewegt, sobald der Riemen die Stellung unter den Mustergittern eingenommen hat. Die Harzpartikelmischungen 1o, 11, 12 und 13 werden gleichzeitig in die einzelnen Musterräume abgegeben, die durch den Förderriemen 1 und die Mustergitter definiert sind. Auf diese Weise entstehen vorgeformte Massen mit unterschiedlichen Farben und einer Anzahl, die der Anzahl der Mustergitter entspricht.

Obschon bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Abstandsintervalle zwischen benachbarten Mustergittern 2,3,4 und 5 doppelt so gross wie der Abstand zwischen den gleich gefärbten benachbarten Mustern auf dem Förderriemen sind, versteht es sich, dass die Reihe aus Mustergittern unter einem Abstand angeordnet werden kann, der um einen Faktor grosser als 2 um den Abstand zwischen gleich gefärbten, benachbarten Mustern erhöht ist.

Wie zuvor beschrieben, liegt eines der wesentlichsten Merkmale der Erfindung darin, dass eine relativ grosswandige Harzschicht mit geometrischen, dekorativen Mustern in zuverlässiger Weise hergestellt werden kann, ohne dass Schmier- oder Verformungseffekte an den geometrischen Mustern in der Schicht auftreten. Dies wird durch Vorsehen der geneigten Wände an den Führungselemente 15, 16, 17 und 18, die mit den Mustergittern 2,3,4 bzw. 5 verbunden sind, und auch durch Hinzufügen eines Netzmittels, z.B. eines ölverschnittes, zu den musterformenden Harzpartikeln geschaffen, die in den Führungselementen abgelagert werden.

Wie eingangs schon eingedeutet wurde, ist bei einem Ausführungsbeispiel die Wegstrecke, die eine musterablagernde Bewegung des Förderriemens durchmacht, kleiner als die Breite jedes Mustergitters in Bewegungsrichtung des Förderriemens, wobei das

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Verhältnis des Abstandes zwischen den Mittellinien von zwei benachbarten Mustergittern zur Wegstrecke einer musterablagernden Bewegung des Förderers so bestimmt wird, dass es ein ganzzahliges Vielfaches von 2 oder 'mehr beträgt. Beispielsweise wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Bewegung des Förderriemens nur ein Teil der vorgeformten, zu formenden Mustermasse in dem Mustergitter 2 geformt, wobei dieser Teil sich so bewegt, dass er zwischen den Mustergittern 2 und 3 zu liegen kommt. Bei der nächsten Bewegung des Förderriemens gerät der so geformte Teil der vorgeformten Masse zwischen den Mittellinien der Mustergitter 2 und 3₍und der andere Teil der Masse wird hinzugefügt. Danach gelangt der Teil bei einer dritten Bewegung des Förderriemens zu einer Stellung unmittelbar unter dem Mustergitter 3. Dieselbe Vorgehensweise wiederholt sich so lange, bis der Teil eine Stellung unmittelbar unter dem Mustergitter 5 erreicht hat, wo die vorgeformte Mustermasse kompletiert wird.

Grundsätzlich ist es bei einem Verhältnis des Abstandes zwischen den Mittellinien von zwei benachbarten Mustergittern von 3, usw.. notwendig, dass die vorgeformte, zu kompletierende Mustermasse von einem Mustergitter zum anderen mit 3, 4 usw. Bewegungen des Fördererriemens bewegt wird.

In einem weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens wird die in Fig. 7 gezeigte, vorgeformte Schichtanordnung durch den Förderriemen 1 in einen Heizofen 6 befördert, in dem die Schichtanordnung auf eine Temperatur von etwa 2oo°C 5 Minuten lang erwärmt wird, so dass ein zusammengeschmolzenes oder gesintertes Schichtprodukt vorliegt. Bei diesem Beispiel beträgt die Dicke der Schicht 2,5 mm und kann der geeignete Temperatur-und Zeitbereich bei 17o bis 25o°C bzw. 3 - 1o Minuten liegen.

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Bei Schichten mit grösserer oder geringerer Dicke werden die Temperatur und/oder die Zeit in geeigneter Weise so eingestellt, dass ohne Zersetzung des Harzes ein zusammengeschmolzenes oder gesintertes Produkt erhalten wird. Bei einer Schicht mit einer Dicke von mehr als dem genannten Beispiel, z.B. von 1o mm, beträgt die geeignete Zeit etwa 15 Minuten. Dieser Faktor ist insgesamt nicht kritisch, so lange wie ein Aufschmelzen oder Sintern erzielt wird und das Harz nicht unter Verlust seiner physikalsichen Eigenschaften Zersetzungs- oder Abbauerscheinungen zeigt.

Das Schichtprodukt wird dann durch eine Prägepresse 7 oder zwischen Prägewalzen geleitet, um Eindrücke auszubilden, die in der ümrisskonfiguration dem Musterbild entsprechen. Gewöhn-

2 lieh erfolgt dies unter einem Druck von etwa 1o bis 2o kp/cm , vorzugsweise bei 1o kp/cm und einer Temperatur von 7o bis 8o C. Die geprägte Schicht wird dann im Verfahrensschritt 8 getempert oder entspannt, mit Luft abgekühlt und als Wickelrolle aus einem kontinuierlichen, länglichen Schichtprodukt 14 aufgewunden.

Falls erwünscht, kann unmittelbar vor dem Erwärmungsschritt im Heizofen 6 eine Nivellierrolle vorgesehen werden, um die Oberseite der vorgeformten Schichtanordnung zu nivellieren.

Bei diesem Beispiel besitzt das fertige Schichtprodukt ein geometrisches Design, das sich üer die gesamte Dicke erstreckt. Die Dicke des fertigen Produktes beträgt 2,5 mm und reicht bevorzugt von etwa 2,5 mm bis hinauf zu etwa Io mm.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Breite des Mustergitters, d.h. bei 5, in Bewegungsrichtung des Förderers etwas grosser als die Länge der Förderabschnitte, die während eines Hubes der Spatel oder Quetscher vorgeschoben werden (diese Abmessungsbedingung kann ebenfalls auf die anderen Mustergitter 2,3 und

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4 angewandt werden). Andererseits sind irgendwelche, einander benachbarte Mustergitter so angeordnet, dass der Abstand zwischen ihren betreffenden Mittellinien doppelt so gross wie die Länge der Förderabschnitte ist, die während irgendeines Hubes der Spatel oder Quetscher bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgeschoben werden. Daher liegt der Grenzlinienbereich zwischen dem Mustergitter 5 und der benachbarten Einheitsdesignform, die an der Seite des Ofens 6 angeordnet ist, innerhalb des Umrisses des Mustergitters 5 (am äusseren Umfang der Musteröffnung 32, wenn das Mustergitter 5 an seinen Umfangen mit der Abdeckung oder Abschirmung 31 von rahmenähnlicher Form bedeckt ist). Auf diese Weise stehen, wenn eine Harzpartikelmischung im Mustergitter 5 abgelagert wird, die vorgeformte Mustermasse im Mustergitter 5 und die benachbarte Einheitsdesignform in Berührung miteinander durch ein Führungselement, das gewöhnlich dünn ist. Nach Entfernung des Führungselementes mit dem Mustergitter berühren sich die vorgeformten Mustermasse und die benachbarte Einheitsdesignform fast. Falls gewüncht, kann eine Einrichtung zum Nivellieren der vorgeformten Masse, z.B. Walzen, unmittelbar vor dem Heizofen 6 vorgesehen werden. Nach erfolgtem Sintern mittels des Heizofens und anschliessendem Prägepressen wird ein vollständig kontinuierliches, längliches Schichtprodukt 14 erhalten.

Erfindungsgemäss können Harzschichten mit geometrischen, dekorativen Mustern mit einer höheren Wanddicke als die nach bekannten Verfahren hergestellten Schichten produziert werden, wobei die höhere Wanddicke beispielsweise im Bereich von 1 bis 5 und mehr mm liegen kann.

Darauf hinzuweisen ist, dass die vertikale Dicke der vorgeformten Schichtstruktur vor dem Sintern und Pressen sich mit dem scheinbaren spezifischen Gewicht der vorgeformten Schichtstruktur

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ändert. Ein Betrag von 15o % der Wanddicke des fertigen Schichtproduktes wird bevorzugt, obschon auch Werte von im , allgemeinen etwa 13o bis etwa 3oo % der vorgeformten Mustermasse verwendet werden.

Obschon beim bevorzugten Ausführungsbeispiel die vorgeformte Schichtstruktur direkt auf der Oberfläche des Förderriemens 1 vorgesehen wird, versteht es sich, dass ein geeignetes Hintergrundmaterial, wie Asbestpapier, Glasfaserschichten, PoIyvinylchloridschichten oder andere Schichtmaterialien, mit oder ohne Aufgabe eines Klebstoffe, z.B. eines Plastisols oder eines heiss-schmelzenden Klebstoffes, auf dem Förderriemen angeordnet werden kann, um einen Hintergrundstreifen auf dem fertigen Schichtprodukt zu schaffen.

Auch lässt sich eine transparente Harzbeschichtung auf der Oberfläche des fertigen Schichtproduktes zur Schaffung eines attraktiveren Aussehens in bekannter Weise unter Verwendung einer Umkehrbeschichtungswalze,eines Walzenbeschichters, eines Zerstäubers oder dergleichen aufbringen. Das verbesserte Aussehen der Schicht kann auch mittels eines Kunststoffilmlaminierverfahrens erhalten werden. Als transparente Harzbeschichtungen können beispielsweise verwendet werden: Plastisol, Acrylbeschichtungsmaterialien, Copolymere von Vinylchlorid und Vinylacetat Copolymere von Vinylchlorid und Methylmethacrylat, Copolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Copolymere von Vinylchlorid und Urethanharz und dergleichen.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurden vier verschiedene Farben für die dekorativen Muster verwendet. Die Farbe Rot wurde geschaffen durch ein Pigment, wie Molybdän,Rot-Eisen-Oxid oder Para Rot; die Farbe Gelb durch Zink-Gelb, Zink-Chromat oder Benzidin-Gelb, die Farbe Blau durch Cobaltblau oder Ultramarin-Blau und die Farbe Grün durch Chromoxid-Grün. .

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Es versteht sich jedoch, dass die Anzahl der verwendeten Färben unter Einsatz von mehr Mustergittern erhöht werden kann, um ein komplexeres, vielfarbiges Design zu schaffen.

Aus der vorausgehenden Beschreibung geht hervor, dass die Erfindung ein verbessertes Verfahren schafft, um relativ starkwandige Harzschichten mit geometrischen Mustern in wirtschaftlicher Weise herzustellen, die sich über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken. Dabei sind Schärfe und Ausprägung der Umrisse des geometrischen Musters gewährleistet. Wegen der grösseren Wanddicke und der integrierten gleichmässigen Musteranordnung über dem Querschnitt der erfindungsgemäss hergestellten Schicht oder Schichten wird der Widerstand gegenüber einem Abtrag oder einer Zerstörung des Muster erhöht, wenn diese abrasiven Bedingungen unterworfen werden.

Obgleich die Erfindung im Detail in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, versteht es sich, dass Änderungen und Modifikationen ohne Abweichen vom Wesen der Erfindung vorgenommen werden können.

Zum Beispiel wuirde in der Beschreibung auf die Verwendung von unterschiedlich gefärbten Harzpartikeln oder unterschiedlich gefärbten Harzpartikelmischungen bei jeder Mustergitterstation Bezug genommen. Für den Fachmann versteht es sich jedoch, dass er zur Bildung eines fertigen Schichtproduktes mit einer gewissen Farbwiederholung auch,beispielsweise unter Bezugnahme auf Fig. 2, Harzpartikel oder Harzpartikelmischungen der gleichen Farbe an zwei oder mehr Mustergittern,z.B. an den Mustergittern 2 und 4, einsetzen kann. Modifikationen dieses Konzepts dürften für den Fachmann naheliegen und sind daher mit in die Erfindung eingeschlossen.

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Ferner kann, wenn erwünscht, irgendeines der Mustergitter zwei oder mehr Musteröffnungen in Kombination mit Führungselementen enthalten, obschon in diesem Fall besondere Massnahmen getroffen werden müssen, damit eine gleichmässige Verteilung auf jede Musteröffnung vorliegt.

Obschon in der Beschreibung der Ausdruck "verschiedene Farben" oder eine ähnliche Terminologie weitgehend verwendet wurde, versteht es sich, dass es keine obligatorische Notwendigkeit darstellt, dass die tatsächliche spektrale Ansprechbarkeit der Harzpartikel im Sinne von unterschiedlichen Farben differiert. Vielmehr können beispielsweise Harzpartikel oder Harzpartikelmischungen mit der gleichen Farbe verwendet werden, so lange sich darin ein gewisses Additiv befindet, welcheß einen unterschiedlichen visuellen Eindruck vermittelt. Beispielsweise könnte in jedem Mustergitter die gleiche Farbe, jedoch unter Einsatz miteinander unterschiedlich verträglicher Harzmaterialien im Mustergitter verwendet werden, so dass der Brechungsindex an jedem gebmetrischen Muster anders ist. Dadurch erhält man ein ziemlich einzigartiges,ansprechendes, fertiges Schichtprodukt mit der gleichen "Farbe" über die Schicht, jedoch aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes der verschiedenen Harzmaterialien unterschiedliche äussere Erscheinungsformen.

Ferner ist es für den Fachmann klar, dass die Farbe in irgendeinem Muster nicht gleichmässig vorhanden sein muss. D.h. wenn erwünscht, kann ein streifenförmiges oder "marmoriertes" Muster in jedem Muster dadurch erhalten werden, dass man noch eine zusätzliche Art von einem sichtbaren Muster hinzufügt.

Schliesslich versteht es sich, dass der Ausdruck "unterschiedliche Farben" selbstverständlich Musterzonen umfasst, die transparent, transluzent, halbtransluzent oder dergleichen

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sind. Diese Zonen können in verschiedenen Kombinationen miteinander oder in Kombination mit solchen Zonen verwendet werden, die opak oder tatsächlich gefärbt sind. Ein Beispiel hierfür ist ein Schachbrettmuster, bei dem gewisse Felder transparent sind und die anderen irgendeine gewünschte Farbe, z. B. weiss oder schwarz, haben.

Aufgrund der gegebenen Beschreibung dürften die erwähnten und andere Modifikationen der Erfindung nach Kenntnis des wesentlichen Grundgedankens, auf dem die Erfindung basiert, durchführbar sein. Dieser Grundgedanke besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, welche es ermöglicht, nach Belieben die visuelle Erscheinungsform der verschiedenen Musterzonen in einem fertigen Schichtprodukt auszuwählen. Dieses Schichtprodukt enthält wenigstens zwei unterschiedlich gefärbte Bereiche, wobei gewährleistet ist, dass die visuelle Erscheinungsform über die gesamte Dicke (oder Wanddicke) des fertigen Schichtprodukts gleichmässig hervortritt. Sollte das Schichtprodukt daher einem Abrieb unterworfen sein, so verbleibt nichtsdestoweniger die visuelle Erscheinungsform unbeeinflusst.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Harzschichten mit

geometrischen, dekorativen Mustern, wobei die einzelnen Muster im wesentlichen identisch über die gesamte Dicke vorliegen, dadurch gekennzeichnet , dass man Harzpartikel mit einer ersten Färbung in einem Musterraum ablagert, der durch die Oberfläche eines Tragorgans und eines Führungselementes gebildet ist, welch letzteres sich nach unten vom unteren Ende eines Mustergitters erstreckt; das Führungselement entfernt, so dass eine vorgeformte Mustermasse aus den gefärbten Harzpartike:lnauf dem Tragorgan verbleibt; intermittierend mit ein oder mehreren Bewegungen des Tragorgans die vorgeformte, darauf befindliche Mustermasse zu einer Stelle bringt, in der sich die \Orgeformte Mustermasse unter einem nachfolgenden Mustergitter befindet; Harzpartikel mit einer zweiten Färbung in einen zweiten Musterraum ablagert, der durch das Tragorgan und ein Führungselement gebildet ist, das sich nach unten vom zweiten Mustergitter erstreckt, so dass eine zweite vorgeformte Mustermasse auf dem Tragorgan gebildet wird; sukzessive das Tragorgan mit den vorgeformten Mustermassen zu nachfolgenden zusätzlichen musterformenden Stellen bringt und die Verfahrensschritte zum Bilden der Harzpartikel-Mustermassen wiederholt, so dass eine vorgeformte Schichtanordnung gebildet wird, die die gewünschte Anzahl an separat geformten Mustermassen aus gefärbten Harzpartikeln aufweist; und die erhaltene, vorgeformte Schichtanordnung erhitzt, um die Harzpartikelmassen in der Schichtanordnung zusammenzusintern, wodurch ein verschmolzenes, integrales Schichtprodukt mit Farbmustern entsteht, die sich in einer im wesentlichen identischen Musterkonfiguration über die gesamte Dicke der Schicht

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erstrecken, wobei wenigstens zwei der Farbmuster in ihrer
Färbung voneinander unterschiedlich sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe der während irgendeiner Mustermassenbildung abgegebenen Harzpartikel· von der Farbe der Harzpartikel in irgendeiner anderen Mustermassenbildung abweicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die unterschiedlich gefärbten Harzpartikel mit einem Netzmittel vermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Netzmittel ein verschnittenes Öl
ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlich gefärbten Harzpartikel Partikel mit scharfen Kanten sind.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η kennzeichnet, dass unterschiedlich gefärbte Harzpulver Partikel mit scharfen Kanten aufweisen.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die unterschiedlich gefärbten Harzpulver aus einem Pulverisator erhaltene, abgescherte Partikel sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgrösse der unterschiedlich
gefärbten Harzpartikel weniger als etwa 4 mm beträgt.

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9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der unterschiedlich gefärbten Harzpartikel eine Mischung aus einem Polymer ist, das aus der Gruppe der Polymere Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, der Vinylfluoridpolymere, Mischungen derselben, Copolymere der Monomere von solchen Polymeren mit anderen Monomeren, die damit copolymerisierbar sind, Polyäthylen, Polypropylen und Butadienstyrol-Copolymer ausgewählt ist und ein Färbmittel, einen Stabilisator, einen Weichmacher und ein Netzmittel enthält.

1ο. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzmittel ein verschnittenes Öl ist, das in einem Verhältnis von etwa 2 bis 4 Gewichtsteilen zu 1oo Gewichtsteilen der Mischung vorhanden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass das verschnittene öl Polybuten ist.

12. Vexfahren nach Anspruch 1 , dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , dass man weiter das zusammengeschmolzene Schichtprodukt zu einer Abbildung aus unterschiedlich gefärbten Mustern prägt, das geprägte Schichtprodukt tempert, die getemperte und geprägte Schicht abkühlt und das abgekühlte Produkt in Form einer kontinuierlichen Schicht aufwickelt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , dass die Dicke der vorgeformten, durch das Führungselement definerten Schichtanordnung im Bereich von etwa 1 3o bis etwa S₁QO % der gewünschten Enddicke der Schicht liegt.

14. . ': Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Oberfläche des Tragorgans ein Hintergrundmaterial auflegt, um einen Hintergrundstreifen auf dem fertigen Schichtprodukt vorzusehen.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hintergrundmaterial eine Klebstoffbeschichtung hat, um eine Klebverbindung des Hintergrundstreifens mit dem fertigen Schichtprodukt zu erhalten.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass man weiter eine transparente Abdeckschicht auf die Oberfläche des fertigen Schichtprodukts aufgibt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufgabe der transparenten Abdeckschicht mittels Aufschichten einer Kunststofflage erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , dass das Aufgeben der transparenten Abdeckschicht mittels Auflaminieren eines Kunststoffilms erfolgt.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Tragorgan (1),welches intermittierend beweglich ist; eine Vielzahl von längs des Bewegungsweges des Tragorgans angeordneten Mustergittern (2 - 5),wobei jedes Mustergitter eine Abdeckschicht (31) mit wenigstens einer konturierten Musteröffnung (32) enthält, welche Öffnung der Umrisskonfiguration eines in der Harzschicht herzustellenden, gefärbten Musters entspricht; ein sich von dem bogenförmigen Umfang der Musteröffnung nach unten erstreckendes Führungselement (15 - 18),welches einen entsprechend umrissenen Musterraum auf der Oberfläche des Tragorganes umschliesst; eine Einrichtung zur Bewegung der Anordriung aus Abdeckschicht und Führungselement in vertikaler Richtung auf und weg vom Tragorgan; und eine Heizeinrichtung (6) zum Aufheizen einer vorgeformten Schichtanordnung, die auf dem Tragorgan bei dessen Bewegung unterhalb der Vielzahl der Mustergitter ausgebildet wird, so dass eine

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gesinterte Fertigschicht erzeugt wird, die integrierte geometrische Muster aufweist, die sich über die gesamte Dicke der Schicht erstrecken.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Führungselementes (15 - 18), die die Umrisskonfiguration des Musterraumes bildet, unter einem Winkel in bezug auf die Ebene, die sich normal zur Oberfläche des Tragorganes (1) erstreckt, geneigt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , dass die innere Oberfläche des Führungselementes (15 - 18), die die Umrisskonfiguration des Musterraumes bildet, unter einem Winkel von etwa 6o bis 8o° in bezug auf die Ebene der Oberfläche des Tragorganes (1) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Führungselementes (15 - 18), die die Umrisskonfiguration des Musterraumes bildet, unter einem Winkel von etwa 75° bezüglich der Ebene der Oberfläche des Tragorganes (1) angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Oberfläche des Führungselementes normal zur Oberfläche des Tragorganes (1) liegt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement mit dem Umfang der Musteröffnung der Abdeckplatte verbunden ist.

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25. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , dass die äussere Fläche des Führungselementes parallel zur geneigten Oberfläche liegt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement integral an der Abdeckschicht (35) angeformt ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine NivelHerungseinrichtung (3o), welche über die Breite von jedem Mustergitter (2 - 5) hin- und herbewegbar ist, um die Harzpartikel in dem betreffenden Musterraum zu nivellieren und eine Füllung des Musterraumes mit den Harzpartikeln sicherzustellen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberseite von jedem Mustergitter (2 -.5) mit einer perforierten Schicht bedeckt ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberseite des Mustergitters mit einem Drahtgewebe oder Netzwerk versehen ist, das sich über die Breite des Mustergitters erstreckt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberseite des Mustergitters mit einer Vielzahl von in Abstand voneinander liegenden Drähten versehen ist, die sich parallel zur Bewegungsrichtung der Nivelliereinrichtung (3o) über das Mustergitter erstrecken.

31. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement (15 - 18) eine grössere vertikale Abmessung als die Dicke der fertigen Schicht hat.

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32. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass die Vielzahl von Mustergittern (2 - 5 ) gleichzeitig heb- und senkbar sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand der Vielzahl von Mustergittern (2-5) wenigstens doppelt so gross wie das Raumintervall· zwischen den Mittellinien von benachbarten, in der Schicht zu bildenden gleichen Mustern ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Nivellieren der Oberseite der vorgeformten Schichtstruktur vor der Heizeinrichtung (6) .

35. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (7) zum Prägen des gesinterten Schichtprodukts in mustermässiger Abbildung und durch eine Einrichtung (8) zum Tempern der geprägten Schicht.

36. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement aus einem synthetischen Harz besteht.

37. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement aus Metall besteht.

38. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement aus einem natürlichen oder synthetischen Kautschuk besteht.

39. Verfahren nach Asnpruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ eic h η e t, dass zwischen dem Entfernen des Führungselementes

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und der Bewegung des Tragorganes die Harzpartikel nivelliert und verdichtet werden.

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