DE2613081A1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung von platten aus schichtpressstoffen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur herstellung von platten aus schichtpressstoffen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Schichtpressstoffen, insbesondere für gedruckte Schaltungen oder dergleichen, wobei mit einem Bindemittel imprägnierte, zu einer Vielschichtbahn zusammengeführte Bahnen unter Wärmeeinwirkung kontinuierlich zusammengepresst werden und danach das Schichtpressmaterial in Stücke geschnitten wird.
Ein Verfahren dieser Art ist bereits aus der DT-PS 1 940-582 bekannt geworden. Das dabei hergestellte Schichtpressmaterial konnte sich indessen gegenüber erhöhten bzw. hohen Qualitätsanforderungen, wie sie insbesondere für gedruckte Schaltungen unerlässlich sind, nicht durchsetzen. Dementsprechend geht man -um bei diesem Beispiel zu bleiben- bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen (z.B. auf Glas-Epoxyharz-Basis, Papier-Phenolharz-Basis usw) heute immer noch von einzeln imprägnierten Gewebe- (oder andere)bahnen aus, die nach Durchlaufen der Imprägnieranlage in Stücke geschnitten werden. Die einzelnen Schnittlinge werden dann zu einem Paket mit der gewünschten Anzahl Lagen zusammengefasst. Die -teilweise auch unterschiedliche Gewebe enthaltenden- Pakete werden dann zusammen mit einer aufgelegten Kupferfolie in eine Presse verbracht und dort unter hohem Druck aufgeheizt. Während des AufheiζVorganges kommt es zum Aushärten des Harzes, wobei gleichzeitig die Kupferfolie sich inten-
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siv mit der obersten Lage verbindet. Dank der Verwendung von sogenannten Mehrlagenpressen können mehrere, z.B. zwölf, achtzehn oder vierundzwanzig Platten zusammen angefertigt werden. Dadurch wird indessen die problematische Tatsache nur leicht gemindert, dass die Zeit für die Aufheizung und Wiederabkühlung' der Presse ca 40 - 45 Minuten oder sogar mehr beträgt. Die sich daraus ergebende Verteuerung der Platten wird noch dadurch verschärft, dass die Imprägnieranlagen für die einzelnen Gewebebahnen ausserordentlich kostspielig sind und dabei eine beschränkte Kapazität (ca 3-2Om pro Minute) besitzen. Schliesslich fällt noch nachteilig ins Gewicht, dass beim Imprägnieren des Glasgewebes oder der Papierbahnen etc. relativ viel Lösungsmittel verwendet werden muss, das beim Prozess verlorengeht bzw. aus ökologischen Gründen vernichtet werden muss oder nur durch ein aufwendiges Verfahren zurückgewonnen werden kann.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen innerhalb eines Bindemittel enthaltenden Imprägnierbades zu der Vielschichtbahn zusammengeführt werden und dass diese dann unter Druck- und Wärmeeinwirkung durch Kalandrieren wechselseitig gewalkt und dann durch wiederholtes Pressen geebnet wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Anzahl Vorratsrollen und denselben nachgeschalteten Umlenkrollen, die unter sich im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet sind, um die von den Vorratsrollen abgezogenen Bahnen zu einer Vielschichtbahn zusammenzuführen, ferner mit Presswalzen für die Vielschichtbahn. Erfindungsgemäss ist diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen innerhalb eines Imprägnierbades angeordnet sind, in das die Bahnen voneinander getrennt und vorzugsweise im wesentlichen vertikal eintauchen
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und dass nach dem Imprägnierbad ein für Wärmebehandlung eingerichteter Vielwalzenkalander und daran anschliessend ein Glättwalzwerk angeordnet sind.
Eine beispielsweise Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert/ in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dargestellt ist.
Bei der dargestellten Einrichtung sind senkrecht übereinander in nicht näher erläuterter Weise Vorratsröl'len. 1 angeordnet, aus denen die Glasgewebebahnen 2 (es kann sich selbstverständlich auch um ein anderes geeignetes Material handeln) abgezogen werden. Die Gewebebahnen 2 werden dabei über Führungswalzen 3 geführt, wobei jede Gewebebahn 2 von oben herab im wesentlichen vertikal auf eine Umlenkrolle 4 aufläuft. Die Umlenkrollen 4 sind innerhalb eines Imprägnierbades 5 in Reihe angeordnet, wobei die Gewebebahnen 2 mit Hilfe der Umlenkrollen 4 zu einer Vielschichtbahn 20' zusammengeführt werden. Auf diese Weise werden die Gewebebahnen 2 bei ihrem Eintritt in das Imprägnierbad bzw. wird die Vielschichtbahn 20' mit dem sich im Imprägnierbad 5 befindenden Bindemittel (meist auf Epoxyharz-Basis) getränkt, wobei dank dem vertikalen Eintauchen der Bahnen in das Bad vermieden wird, dass zwischen den Bahnen Lufteinschüsse gebildet und in das Bad mit hineingenommen werden. Im Bereich des Imprägnierbades sind Atmungsrollen 6 vorgesehen, die dazu dienen, die Vielschichtbahn 20' schlaufenförmig aus dem Bad herauszuführen und in dasselbe wieder eintauchen zu lassen. Ueber die Rolle 7 wird schliesslich die Vielschichtbahn 2ο1 aus dem Imprägnierbad geführt, wobei sie im Bereich einer Atmungsschlaufe sowie nach dem Austritt aus dem Bad durch den Walzenspalt
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von Quetschwalzenpaare 8 bzw. 9 hindurchgeführt ist. Dank der beschriebenen Vorkehrungen werden allfällige Lufteinschüsse aus den Bahnen bzw. aus der Vielschichtbahn herausgetrieben, wobei gleichzeitig eine Dosierung des Bindemittels (grundsätzlich eines Duroplastes) erfolgt.
Anschliessend an das Imprägnierbad ist ein Vielwalzenkalander 10 angeordnet, dessen Walzen 11 bis 18 reihenweise (Walzen 11 bis 14 bzw. 15 bis 18) angeordnet und innerhalb einer Reihe unter Druck gegeneinandergepresst sind. Die Walzen 11 bis 18 befinden sich in einem Gehäuse 19, das in Kammern I bzw. II unterteilt ist, wobei die Kammer I die Walzen 11 bis 14 und die Kammer II die Walzen 15 bis 18 aufnimmt. Anschliessend an die Kammer II ist in einem weiteren Gehäuse 20 ein gesamthaft mit 21 bezeichnetes Glättwerk angeordnet, das insgesamt sechs Walzenpaare 22 aufweist, deren Walzenspalt in der gleichen Ebene liegt. Das Gehäuse 20 ist in Kammern III und IV unterteilt, die jeweils drei Walzenpaare 22 aufnehmen. Anschliessend an das Gehäuse 20 ist ein weiteres Walzenpaar angeordnet, das aus einer Stahlwalze 23 und aus einer Gummiwalze 24 besteht. Schliesslich folgt ein bei 25 angedeutetes Zuschneidwerk. Die Kammern I bis IV können beheizt, gegebenenfalls auch gekühlt werden. Das gleiche trifft zumindest auf einen Teil der Walzen im Kalander 10 bzw. im Glättwerk 21 zu.
Nach Verlassen des Imprägnierbades wird die Vielschichtbahn 20' in den Kalander 10 eingeführt, wo dieselbe die Walzen 11 bis 14 bzw. 15 bis 18 in Form einer Wellenlinie umschlingt. Dabei wird die Vielschichtbahn wechselseitig gewalkt und gepresst, und zwar nicht nur in dem Walzenspalt zweier benachbarter Walzen, sondern auch durch satte ümschlingung der Mantelfläche derselben. Zur Erzielung dieser Wirkung sind jeweils die unteren Walzen 14 bzw. 15 fest
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angeordnet, die Walzen 11 bis 13 bzw. 16 bis 18 dagegen in vertikaler Richtung lose geführt und belastet. Das wechselseitige Walken der Vielschichtbahn und der auf dieselbe ausgeübte Druck führen dazu, dass die einzelnen Lagen sich innig zu einem homogenen Gebilde verbinden. Gleichzeitig kommt es entsprechend der im Bereich der Kammern I und II herrschenden Temperatur bzw. der Temperatur der Walzen 11 bis 18 (die den jeweiligen Anforderungen entsprechend beheizt bzw. gekühlt werden) nach und nach zum Aushärten des Bindemittels. Bevor dies jedoch vollständig eintreten würde, wird der Vielschichtbahn im Bereich des Spaltes zwischen den Walzen 16 und 17 eine Kupferfolie 26 zugeführt, die von einer auf dem Gehäuse angeordneten Vorratsrolle 27 abgezogen wird. Diese Folie verbindet sich innig mit der Vielschichtbahn, dank des Umstandes, dass das Bindemittel an der Zuführungsstelle der Kupferfolie 26 bereits eine erhebliche Klebkraft aufweist. In dieser Weise könnte die Bahn selbstverständlich auch beidseitig kaschiert werden. Die Zuführung der Folien könnte auch vor dem Kalander erfolgen, zumal die beidseitige Kaschierung ein Verschmieren der Walzen durch das an der besagten Stelle noch möglicherweise flüssige Bindemittel unterbindet.
Die auf diese Weise kaschierte Vielschichtbahn, nunmehr mit 226 bezeichnet, wird dann durch das Glättwerk 21 hindurchgeführt und dabei geebnet. Auch die Walzen 22 können wahlweise (z.B. in Sequenzschaltung) geheizt oder gekühlt werden, wobei die kaschierte Vielschichtbahn 226 geglättet, gekühlt und auf Mass gebracht werden kann. Den Walzen 23 und 24 obliegt die Aufgabe, die kaschierte Vielschichtbahn 226 abzuziehen und dem Zuschneidwerk 25 zuzuführen. Es versteht sich jedoch, dass auch die Walzen 22 bzw. die Walzen 11 bis 18 oder auch nur einzelne dieser Walzen angetrieben sein können. Auf alle Fälle wird man aber zweckmässig dafür sorgen, dass
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die Vielschichtbahn 20' die Walzen 11 bis 18 satt umschlingt. Nicht zuletzt dadurch ergibt sich bei hoher Produktionsgeschwindigkeit eine ausgezeichnete Qualität der kaschierten Vielschichtbahn 226. Ohne Beeinträchtigung der Qualität lassen sich Geschwindigkeiten von 5 m pro Minute und mehr ohne weiteres erreichen. Aber selbst wenn die Anlage nur mit 1 m pro Minute arbeitet, lässt sich gegenüber den herkömmlichen Methoden eine Einsparung von einer Zehnerpotenz ohne weiteres erreichen.
Als Zuschneider kommen beispielsweise Guillotine- oder Rotations-Querschneider in Frage. Die Länge der Platten kann selbstverständlich stufenlos eingestellt werden.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, die Kammern' I und II auf Temperaturen von 50 - 3000C und die Kammern III bzw. IV auf Temperaturen von 50 - 2000C bzw. 20 - 1000C aufzuheizen. In ähnlichen Bereichen wird die Temperatur der Walzen 11 - 18 eingestellt.
Geht man wie beschrieben vor, so wird das Imprägnieren der Bahnen, die Bildung einer luftfreien Vielschichtbahn, das Vorbereiten derselben (einschliesslich Komprimieren, Walken und Vorpolymerisieren) und das Pressen zu einem ebenen Flächengebilde in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durchgeführt, dies auch insofern, als die einzelnen Arbeitsphasen sozusagen nahtlos ineinander übergehen. Dadurch erst lassen sich auch Duroplasten kontinuierlich verarbeiten, obwohl bei diesen Stoffen der Uebergang von dem verformbaren in den steifen Zustand plötzlich einsetzt.
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Claims (12)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Herstellung von Platten aus Schichtpressstoffen, insbesondere für gedruckte Schaltungen oder dergleichen, wobbei mit einem Bindemittel imprägnierte, zu einer Vielschichtbahn zusammengeführte Bahnen unter Wärmeeinwirkung kontinuierlich zusammengepresst werden und danach das Schichtpressmaterial in Stücke geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, • dass Bahnen innerhalb eines Bindemittel enthaltenden Iraprägnierbades zu der Vielschichtbahn zusammengeführt werden und dass diese dann unter Druck- und Wärmeeinwirkung durch Kalan-' drieren wechselseitig gewalkt und dann durch wiederholtes Pressen geebnet wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Anzahl Vorratsrollen (1) und denselben nachgeschalteten Umlenkrollen (4), die unter sich im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet sind, um die von den Vorratsrollen abgezogenen Bahnen (2) zu einer Vielschichtbahn (20') zusammenzuführen, ferner mit Presswalzen (22) für die Vielschichtbahn (201)/ dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (4) innerhalb eines Imprägnierbades (5) angeordnet sind, in das die Bahnen (2) voneinander getrennt und vorzugsweise im wesentlichen vertikal eintauchen und dass nach dem Imprägnierbad (5) ein für Wärmebehandlung eingerichteter Vielwal2enkalander (10) und daran anschliessend ein Glättwalzwerk (21) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Imprägnierbades (5) Umlenkwalzen (6) vorgesehen sind, um die Vielschichtbahn (20') in Form von Schlaufen aus dem Bad (5) heraus-* und in dasselbe zurückzuführen.
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4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Impragnierbades (5) mindestens ein Quetschwalzenpaar 8,9) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander (10) reihenweise angeordnete, gegeneinander gepresste Walzen (11 bis 18) aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalanderwalzen (11 bis 18) in einem heizbaren Gehäuse (19) angeordnet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) in für sich heizbare Kammern (1,11) unterteilt ist, welche jeweils eine Walzenreihe enthalten.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch heizbare bzw. kühlbare Kalanderwalzen (11 bis 18).
9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Glättwalzwerk (21) Walzenpaare (22) mit in einer Ebene liegenden Waisenspalten aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9e dadurch gekennzeichnet, dass die Glättwalzenpaare (22) in einem für Wärmebehandlung eingerichteten Gehäuse (20) angeordnet sind=
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) in für sich heizbare Kammern (III,IV) unterteilt ist.
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12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführvorrichtung (27) zum Zuführen wenigstens einer elektrisch leitenden Folie (26) zum Kalander (10) vorgesehen ist.
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