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Verfahren zwecks Herstellung eines gemusterten Belagmaterials und
Anlage
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zwecks Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Belagmaterials, in dem
eine Materialbahn einbegriffen ist, an deren vorzugsweise mit einem Kunststoff belegten
Oberfläche Formationen aus einem wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehendem
Material angebracht sind, welche Formationen allein oder mit anderen Musterelementen
zusammen das Muster des Belagmaterials ausmachen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausserdem auf eine Einrichtung
zur Herstellung eines zumsterten Belagmaterials noch einem der vorhergehenden Patentansprüche
und das eine Materialbahn umfasst, an deren vorzugsweise mit einem Kunststoffmaterial
belegten Oberfläche Formationen aus wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehendem
Material, angebracht sind, welche Formationen allein oder zusammen mit anderen Musterelementen
das Muster des Belagmaterials ausmahcen, wobei die Einrichtung verschiedene
Behandlungsstationen
aufweist, wo die Bahn einander folgenden Massnahmen zur Herstellung des fertigen
Materials unterworfen wird.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Reihe auf Belagsmaterialien
für Fussboden aber auch auf andere Flächen wie Wände und Bänke, welche Materialien
wenigstens einen Kunststoff einbegreifen, der mittels Wärme schmelzbar ist oder
sintert. Das Belagmaterial weist dabei eine Musterung auf, die durch gewisse Flächenabschnitte,
deren Kunststoff von der Farbe der angepressenden Teilgebiete abweichend gefärbt
ist.
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IIierdurch entsteht ein Farbmuster, wobei ausserdem Belagmaterial
dieser Art oft mit Reliefmuster versehen sind, die mit dem Farbmuster rapportieren,
was durch unterschiedliche Höhe der die Farbmuster bildenden Teilgebiete erreicht
wird. Dem Material wird also verschiedene Stärke beigebracht, und hierdurch wird
ein Relief gebildet.
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Es gibt verschiedene Verfahren, um solche Belagmaterialien herzustellen.
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Gemäss eines Verfahrens geschieht die Farbmusterung durch Aufdruck
einer Druckfarbe auf ein Material, das geprägt sein kann, um das Reliefmuster zu
bilden. Gemäss eines anderen Verfahrens wird eine Druckfarbe verwendet, die auf
eine Unterlage aus einer schäumbaren Kunststoffzusammensetzung aufgetragen wird,
wobei die Druckfarbe schäumungsregulierende Stoffe enthält, sodass bei nachfolgendem
Verschäumen des Kunststoffs gleichzeitig mit.. dem aufgedruckten Farbmuster ein
Reliefmuster zustande kommt. Bei Verwendung von Druckfarben für die Musterherstellung
wird aber die Musterschicht sehr dünn und wenig widersstandsfähig.
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Bei Schäden, beispielsweise Brandschäden, kann man das Material nicht
durch Schleifen ausgebessern, weil man dann gleichzeitig das Farbmuster entfernt.
Materialien dieser Type müssen deswegen, wenigstens wenn sie als Bodenbelagmaterial
verwendet werden sollen, mit einer durchsichtigen
Nutzschichte
versehen werden, was jedoch Renovieren durch Schleifen nicht ermöglicht. Ausserdem
kann die in dieser Weise belegte Oberfläche verhältnismässig leicht zu glatt werden,
besonders wenn falls beispielsweise etwas darauf verschüttet wird, und ist deshalb
für viele Verwendungszwecke weniger geeignet. Gemäss eines anderen Verfahren werden
mittels ein es Schablonendru ckverfahrens Formationen eines schäumbaren Kunststoffs
aufgetragen, der beim nachfolgenden Schäumen ein Reliefmuster bildet, das im Fall
eines eingefärbten Kunststoffes gleichzeitig ein Farbmuster zustande bringt. Immerhin
sind auch Oberflächen, die mit diesem Verfahren hergestellt sind, verhältnismässig
empfindlich und müssen bei Bodenbelagmaterialien mit einer Nutzschicht versehen
werden.
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Ausserdem sind so hergestellte Muster verhältnismässig wenig dekorativ
und haben daher nur einen begrenzten Absatz gefunden.
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Bei eines bekannten Alternative zu diesen Herstellungsverfahren bringt
man Formationen eines pulverförmigen Materials auf eine Unterlage, worauf das Pulver
in, feste, an der Unterlage haftende Formationen überführt wird. Die Bindung des
Pulvers der Formationen und dessen Haftung an der Unterlage erfolgt mittels eines
im Pulver enthaltenen Kunststoffbestandteils, aber überdies kann das Pulver Bestandteile
enthalten, die mit Rücksicht auf Material, Farbe und Gradierung nach freier Wahl
gewählt werden können. So können verschiedene ästhetische Effekte und nüancierte,
strukturierte Oberflächen zustande kommen. Ausserdem kann die Abmutzbeständigkeit
und die Rutschsicherkeit in hohem Masse beeinflusst werden. Die Pulverformationen
können verhältnismässig dick gewählt und mit über die ganze Materialtiefe hindurch
konstanter Zusammen setzung hergestellt werden, wodurch die Verschleis sfestigkeit
gut, und eine Ausbessern durch Schleifen ohne sichtbare Schäden möglich wird. Durch
Einmischung von beispielsweise Mineralstoffen kann man eine
gute
Festigkeit gegen z.B. zigarettenglut erzielen.
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Bei bekannten Verfahren zur Herstellung des angegeben Materials werden
die Pulverformationen mittels Schablonen auf die Unterlage aufgetragen und danach
in verfestigt. Dabei hat sich aber herausgestellt, dass es schwer ist, eine gute
Kantenschärfe der Formationen und einen guten Rapport zu erzielen. Um überhaupt
ein annehmbares Ergebnis zu bekommen, muss feinkörniges Material verwendet werden.
Die Durchführung solcher Verfahren nimmt ausserdem viel Zeit in Anspruch, und es
besteht cine beträchtliche Empfindlichkeit für Betriebsstörungen.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung eines
bis auf grosse Tiefe durchgemusterten Belagmaterials, dessen Musterung von einem
pulverförmigen Material o.ä. gebildet wird, welches Verfahren hohe Kanten schärfe,
guten Rapport und gute Reproduzierbarkeit für Muster verschiedener Typen erlaubt.
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Ein anderer Ziel der Erfindung ist ein rationelles Verfahren der erwähnten
Art.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, bei
denn Partikel verschiedener, auch beträchtlicher Grösse, verwendet werden können.
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Ein weiterer Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung
von Musterelementen aus einem aus Partikeln bestehenden Material zu schaffen, wobei
den Elementen solch erhebliche Stärke beigebracht werden kann, dass sie auch hohen
Anforderungen an Abnutzbeständigkeit und Ausbesserungsmöglichkeit entsprechen.
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Zweck der Erfindung ist ausserdem, eine Einrichtung zur rationellen
Durchführung des Verfahrens zu erstellen.
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Die Ziele der Erfindung eine aus Partikeln bestehende Masse auf eine
Unterlage aufgetragen wird, welche Partikeln wenigstens teilweise aus einem polymeren
Bindemittel fuer die Masse bestehen, das durch Wärmebehandlung in den festen Zustand
überführt und welche Masse im elektrischen Hochfrequenzfeld erwärmt werden kann
und in Form einer Paste, eines Granulats oder eines Pulvers vorliegt, das das hochpolymere
Material als gelatinierbaren oder härtbaren Kunststoff enthält, wobei die besagie
Masse mittels den dem angestrebten Muster entsprechend geformten Elektroden an die
Bahn angepresst wird und wobei die Elektroden durch Einwirkung eines hochfrequenten
elektrischen Feldes die Partikelmasse som erwärmen, dass sie unter Bildung der Formationen
an die Bahn anhaftet und in den festen Zustand überführt wird..
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Im folgenden werden zwei Durchführungsarten des Verfahrens nebst zwei
Ausführungsformen der Einrichtungen zwecks Durchführung der Verfahrensarten beschrieben,
die unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich des erstellten Materials zufindenstellen.
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In den Figuren 1 - 3 werden drei verschiedene Varianten des Verfahrens
gemäss einer ersten Ausführungsform schematisch gezeigt; in der Figur 4 wird das
Verfahren in der zweiten Ausführungsform schematisch geseigt; in der Figur 5 wird
die Einrichtung zwecks Durchführung des Verfahrens gemäss der ersten Ausführungsform
gezeigt; und in der Figur 6 wird die Einrichtung zwecks Durchführung des Verfahrens
gemäss der zweiten Ausführungsform gezeigt.
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Das Belagmaterial, das mit dem Verfahren hergestellt werden soll,
besteht aus einer Materialbahn (Träger), deren Oberfläche mit Musterformationen
aus einem gekörnten Material, beispielsweise aus Pulver gebildet sind. Die Musterformationen
können sich dabei auf einem Substrat befinden, das seinerseits aus einem gekörnten
Material aber -auch aus anderen Materialien wie Kunststoffmaterial her bestehen
kann. Die Musterformationen können dabei über den Untergrund erhaben sein, was im
allgemeinen vorgezogen wird, aber sie können auch mit diesem im Niveau oder unter
dessen Niveau liegen. Sie können auch mehrere Gruppen untercchiedlicher Farbe und/oder
Höhe bilden. Anderseitz kann das Muster aber auch ohne einen eigentlichen Träger
so hergestellt sein, dass dessen ganze Oberfläche aus verschiedenen direkt aneinander
zenden Musterformationen zusammengesetzt ist. Dabei kann man verschiedene Materialien
mit einander vermischen, sodass gewisse Musterformationen nicht aus dem pulverförmigen
Material bestehen. Das Niveau zwischen den verschiedenen Musterformationen kan begreiflicherweise
variieren. Ein typischer Fall wäre eine Grundfläche, auf der sich eine Anzahl über
die Oberfläche erhabene Musterformationen befinden, die aus dem pulverförmigen Material
gebildet und einige, hinsichtlich Farbe und eventuellt auch Oberflächenstruktur
verschiedene Gruppen representieren, sodass das Material sowohl ein Reliefmuster
als auch ein Farbmuster aufweist. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt jedoch
inbetreff des Aussehens und der Ausfürung des Materials sehr grosse Variationen,
wobei das Belagmaterial jedoch immer aus gekärntem Material gebildete Musterformationen
aufweist.
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Es muss ausdrücklich gesagt sein, dass die erwähnten Möglichkeiten,
mittels gekörnten beispielsweise pulverförmigen Materials eine gute Hitzebeständigkeit,
gute Reparationsfähigkeit und Rutschsicherheit zu erzielen,
nur
für die Oberflächen bestehen, die dieses Material enhalten. Oberflächen, die aus
ungefülltem Kunststoff, z.B. wie Polyvinylchlorid bestehen, zeigen dagegen geringere
Hitzebeständigkeit und Reparationsfähigkeit. Es ist daher anzunehmen, dass Oberflächen
aus reinem Kunststoff in den Talpartien zur Anwendung kommen und dass man ihre Abmässungen
im Verhältnis zu den aus dem gekörnten Material hergestellten Musterformationen,
in den Fällen stark beschränkt, wo man nicht überhaupt vorzieht, die ganze Oberfläche
daraus herzustellen.
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Rei der Variante des ersten Ausführungsbeispiels gemäss der Figur
1 verfertigt man zuerst eine belegte Bahn, deren Grund aus einem Träger 1 besteht,
der gewöhnlicherweise ein aus Glasfaser hergestelltes Vlies ist.
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Der Träger 1 ist an seiner einen Seite, im folgenden die Vorderseite
genannt, mit einer KunsLstoffschicht 2 belegt. Die Kunststoffschicht 2 ist zu fester
Form ausgelatiniert oder weingstens vorgelatiniert. Es wird vorausgesetzt, dass
sich die Bahn entlang der Fabrikationslinie der Figur 1 von links nach rechts bewegt.
Dabei passiert sie eine Stelle, wo eine Partikelmasse 3 auf die Bahn in einer vorbestimmten
Höhe aufgetragen wird.
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Die Partikelmasse 3 enthält wenigstens ein Kunststoffmaterial, vorzugsweise
eine Polrviny]chloridkomy)osition, die entweder klerbrig ist oder durch Anwärmen
klebrig gemacht und nach Abkühlung wieder verfestigt werden kann. "-;lebrig" bedeutet
hier einen flüssigen, halbflüssigen oder pastenförmigen Zustand, in dem der Kunststoff,
gegebenenfalls mit den übrigen in der Masse enthalten Bestandteilen zusammen einen
zusammengehaltenen Körper, bildet. In seiner Ausgangsform besteht das Material vorzugsweise
aus Pulver, Granulat oder anderen Arten von Partikeln wie Flocken, Folienstückem
u.s.w. in trockenem Zustand. Enhält die Masse
jedoch einen Kunststoffbestandteil
in klebrigem Zustand, so erhält man eine angefeuchtete Masse oder eine Art Paste.
Mit Ueberführung in den festen Zustand ist gemeint, dass das Kunststoffmaterial,
gegebenenfalls zusammen mit übrigen in der Masse enthaltenen Bestandteilen, einen
festen, nicht mehr plastischen Körper bildet. Durch Erwärmung geschicht dies bei
lösungsmittelhaltigen Kunststoffen, durch Verflüchtigung das Lösungsmittels, bei
Thermoplasten durch Solvatisierung, Gelierung und bei härtbaren Kunststoffen durch
Polymerisation erfolgen. Die Bestandteile, die zusammen mit dem abbindenen Kunststoff
die Partikelmasse 3 ausmachen können, sind, wie schon erwähnt, von grosser Bedeutung,
und es ist durch diese Bestandteile, das die Möglichkeiten, die Eigenschaften Belagsmaterialien
dieser Art zu beeinflussen, in so hohem Masse erhöht werden. Als Beispiele solcher
Bestandteile kommen mineralische oder keramische Partikel verschiedener Kornverteilung,
Eckigkeit, Verschleissfestigkeit und Farbe in Betrucht. Mit Hilfe von Mineralmaterialien
kann man gewünchte Gradierungen von Rauheit, Beständigkeit gegen Hitze und Lösungsmittel
oder ein an natürliche Steinmaterialien eiinnerndes aussehen erzielen. Mit Metallpulver
oder Metallkörnern kann man auch Rauheit, eine gute Verschleissfestigkeit und Hitzebeständigkeit
erhalten.
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Ausserdem kann man dekorative Metalleffekte bekommen. Esthetische
Effekte können auch mit Flocken aus natürlichen oder künstlichen Materialien erreicht
werden. Es ist auch möglich, Bestandteile wie Flocken oder Kunststoffstücke zu verwenden,
die an sich gemustert oder schattiert sind. Weiters wird eine grosse Variation von
Effekten zugänglich, wenn man Pulver, Granulat oder Flocken aus Kunststoff in mehreren
Farben als Bestandteile einer Grundmasse mit einem durchsichtigen Kunststoff verwendet.
Durch diese verhaltnismässig- kleine Anzahl von Beispielen, dürfte man sich eine
Vorstellung machen können, wie reiche Möglichkeiten durch Verwendung einer Partikelmasse
als Ausgangsmateiral zu Gebote stehen.
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Die mit Masse belegete Bahn 1, 2 wird zur nächsten Station 4 des Herstellungsverfahrens
weitergeführt. An dieser Station werden Elektroden 5, einer Hochfrequenzerwärmungsanlage
auf die auf der Materialbahn befindliche Partikelmasse 3 niedergesenkt, wobei vorausgesetzt
wird, dass diese Masse durch ein Hochfrequenzfeld erwärmt werden kann. Durch ihre
Form und ihre Lage im Verhältnis zu einander, bilden die Elektroden ein Muster.
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Wenn die Elektroden an das Pulver angesetzt werden, sodass dieses
zwischen der Elektrode und der Kunststoffschicht 2 zusammengepackt wird, wird ein
elektrisches Hochfrequenzfeld von der für die gewünschte Erwärmung zweckmässigsten
Frequenz durch das Material geleitet. Hierfür ist eine Ggenelektrode nötig, die
aus einer tragenden Unterlage für die Bahn gebildet werden kann. Man kan auch nahe
an einander gelegene Elektroden 5 als Eletrode und Gegenelektrode paarweise arbeiten
lassen, oder man kan die verschiedenen Elektroden in Elektrode und Gegenelektrode
aufteilen. Das gebildete Hochfrequenzfeld, das sich durch die Partikelmasse 3 streckt,
erregt die Atome resp. Moleküle in solcher Weise, dass eine Ervärmung zustande kommt.
Ein Material in dieser Weise durch ein Hochfrequenzfeld zu erwäl-men ist bereits
bekannt, weshalb sich eine ws-öhere Beschreibung erübrigt.
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Wie erwähnt, soll durch die Erwärmung zuerst erzielt werden, dass
das polymere Bindemittel der Partikelmasse 3, einen klebrigen Zustand annimmt, falls
es nicht schon beim Belegen der Bahn fliessend oder halbfliessend war. Auch in verhältnismässig
"feuchtem" Zustand des Materials reduziert die Erwärmung die Viskosität, was jedoch
mit sich bringt, dass sich die Bestandteile enger zusammenschliessen. Danach soll
die Erwärmung in einem zweiten Schritt die Verfestigung des Materials herbeiführen.
Wie dies bei verschiedenen Materialien physikalisch oder chemisch vor sich geht
ist bereits beschrieben worden. In zusammenhang mit der Ueberführung des Materials
in festem Zustand findet auch das Anhaften
an die unterliegende
Kunststoffschicht 2 statt. Das Kunststoffmaterial der Partikelmasse 3 und das Material
in der darunterliegenden Schicht sollen dabei begreiflicherweise derart gewählt
sein, dass das unter diesen Umständen möglich wird.
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Die Elektroden 5 können in verschiedener Weise an die Bahn 1, 2 geschehen
angebracht sein. In der Figur 1 ist ein mit Stempelschweissung analoges Verfahren
angedeutet. Die Elektroden bilden dabei senkrecht verstellbare Stempel, die an die
Bahn angesetzt werden können. Dabei müssen sie Elektroden und die Bahn im Verhältnis
zu einander stillstehend sein, was entweder durch schrittweisen Vorschub der Bahn
oder durch "fliegend" angebrachte Elektroden erreicht wird, d.h. sie folgen der
Bewegung der Bahn während des Schweissvorgangs, um nach dessen Abschluss in die
Anfangslage zurückzukehren. Es ist aber auch technisch möglich, die Elektroden als
an einem Zylinder angebrachte Rollenelektroden auszuführen. Die Elektroden können
aus Metall gemacht werden.
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Eine einfachere Weise ist jedoch, die Elektroden, die dadurch, dass
sie Muster bilden, eine komplizierte Ausführung aufweisen können, aus Siliziumgummi
herzustellen, der um einen Metallkern, von dem, das hochfrequente Feld ausstrahlt,
gegossen worden ist.
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Nach Durchführung der Erwärmungsvorgang haben sich aus dem Kunststoffmaterial
und den enthaltenen Bestandteilen auf der Bahn Körper 6 gebildet, die an der Bahn
haften und ein Muster bilden. Zwischen den Körpern 6 bleiben noch Rückstände der
Partikelmasse 3 zurück, diese jedoch an einer nachfolgenden Station durch beispielsweise
Waschen, Saugen, Bürsten Schütteln oder durch. Umkehren der Bahn weggeschafft werden.
Die Bahn weist nun auf der sichtbaren Grundfläche, die aus der Kunststoffschicht
2 gebildet ist, Musterformationen in der Form der Körper 6 auf, die, wie erwähnt,
ausser ihren dekorativen Eigenschaften
spezielle Eigenschaften
hinsichtlich Rauheit, Beständigkeit und Ausbesserungsmöglichkeit aufweisen können.
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In der Figur 2 wird eine erweiterte Variante des Verfahrens gezeigt.
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Bis zur Bildung der Körper 6 auf der Bahn 1, 2 siehe die Mitte der
Figur, wird wie in Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben vorgegangen.
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Danach wird eine Schicht der neunen Partikelmasse 7 aufgetragen, die
sich wenigstens im Aussehen von der Partikelmasse 3 unterscheidet. Die Bahn druchläuft
sodann einen neuen Erwärmungsvorgang mit Elektroden 8 durch, die den Zwischenräumen
zwischen den Körpern 6 angepasst sind, und in diese Zwischenräume gesenkt werden.
Hierdurch bildet man neue Körper 9, und die Bahn wird also aus zwei Typen von Musterformationen,
von den Körpern 6 und 9 gebildet, aufweisen wobei diese Körper zusammen die Unterlage
vollständig decken können, bsw. Partien der Unterlage sichtbar lassen können. Entsprechend
kann das Verfahren auf die Anwendung weiterer Partikelmassen, weiterer Musterformationen
und auf die Herstellung noch komplizierterer Muster ausgeweitet werden, wobei die
Mu sterel emente entweder nur aus durch Hochfrequenzerwärmung gebildeten Körpern
bestehen oder auch derart zusammengesetzt sind, dass die Unterlage ein Teil des
Musters ausmacht.
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In dem Falle, dass Partien der Unterlage, also die Schicht 2, sichtbar
bleiben, können sie mit einem Druckmuster versehen werden, das die Musterformationen
ergänzt. Der druck dieser Muster wird am besten ausgeführt, bevor die Partikelinasse
für die Formationen aufgetragen wird.
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Dabei muss man darauf achten, dass die Druckfarbe, vor dem Ausbreiten
der Masse getrocknet hat, damit keine Partikel in der Farbe haften bleiben. Anderseits
hat man im Auftragen einer vorzugsweise trockenen pulverförmigen Partikelmasse in
einer nassen Farbe oder aufgedruckter Kunststoffkomposition eine weitere interessante
Variante des Verfahrens. Die
Partikel, die mit der nassen Farbe
oder dem Kunststoff in Berührung kommen, bleiben nämlich haften, während die anderen
entfernt werden können. Man erhält also mit den mit Pulver belegten Oberflächen
der Unterlage Formationen, die mit dem gedruckten Muster übereinstimmen.
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Das Pulver an diesen Oberflächen kann beispielsweise durch Erwärmung
derart abgebunden werden, dass es feste Formationen bildet, allerdings nur in dümmeren
schichten als im erfindungsgemässen Hochfrequenzverfahren erziehlt werden.
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Wie sc=-.n erwähnt, sind die Möglichkeiten, die Oberflächen eigenschaften
zu beeinflussen am grössten, wenn es sich um solche Oberflächenelemente handelt,
die aus Partikelmasse gebildet worden sind. Jedoch wird die Apparatur einfacher
und das Verfahren weniger kompliziert, wenn ein Teil der Oberfläche des Materials
direkt aus der Unterlage gebildet werden kann, sodass es sich erübrigt, die ganze
Oberfläche des Materials mit Teilen die mittels musterförmigen Elektroden gebildet
sind, zu decken.
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Bei der Variante des Verfahrens gemäss der Figur 3 wird eine ganze
aus Partikelmasse gebildete Oberfläche erziehlt, trotzdem nur gewisse Teile derselben
in der oben beschriebenen Weise hergestellt werden müssen. Gemäss der Figur 3 wird
eine erste Schicht der Partikelmasse 10 auf die Bahn, die die Unterlage bilden soll,
aufgetragen. Diese Partikelmasse wird gänzlich zu einer festen, ebenen Schicht 11
abgebunden.
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Dies kann mittels grosser Stempel ausgeführt werden oder, wie es in
der Figur 3 angedeutet wird, mittels RoDenschweissung mittels einer oder mehrerer
Walzen 12 oder kleinerer Rollen. Da aber die Absicht h. r nicht darin besteht, spezifich
geformte Musterformationen sondern eine ebene Schicht zu bilden, können auch andere
Verfahren der Erwärmung wie z.B. Erwärmung in einem Ofen gewählt werden. Nachdem
die erste Partikelmasse 10 die Unterlage 11 gebildet hat, werden musterformende-
Körper in der oben beschriebenen Weise aufgebaut. In der Figur 3 werden für
diese
Phase des Verfahrens die im vorhergehenden verwendeten Referenzbezeichnungen gebraucht.
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In der Figur 4 wird die andere Ausführungsart des Verfahrens gezeigt.
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Hier geschieht die Auftragung der Partikelmasse an die nach unten
gegewendete Seite der Bahn. Der Träger 1 liegt also hier oben, die Kunststoffschicht
2 ist nach unten gewendet. Unterhalb der Bahn 1, 2 befinden sich Elektroden 13.
Um sie herum befinden sich Wände 14, wodurch becherförmige Hohlräume 15 entstehen.
Die Räume 15 werden mit Partikelmasse 16 gefüllt und dann die Elektroden 13 nach
oben an die Schicht 2 der Bahn heran geführt, worauf der Erwärmungsvorgang erfolgt.
Dabei müssen die Wände 14 im Verhältnis zu der Elektrode 13 nachgeben, da die Kunststoffmasse
16 im allgemeinen während des Vorgangs komprimiert wird. Diesem schritt folgt die
Bildung der Körper 17 wie früher erwähnt.
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Diese Art des Verfahrens kann in der Weise variiert werden, wie es
in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsart beschrieben worden ist.
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Mehl ere Arbeitsvorgänge können nach einander durchgeführt werden,
um ein komplizierteres Muster zu bilden. Es ist auch möglich, die Bahn wie in Fig.
3 gezeigt mit einer vollstandig deckenden Schicht zu versehen, die beispielsweise
aus pulverförmigem Material gebildet ist, bevor sie zum in Figur 4 gezeigten Arbeitsvorgang
weiterbefördert wird.
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In der eben beschriebenen Ausführungsform braucht nicht die ganze
Bahn von Partikelmasse gedeckt werden was den Vorteil mit sich bringt, dass keine
Reinigungsarbeit nötig ist. Man vermindert auch die Gefahr dass Material an unerwünschten
Stellen zwischen den gebildeten Körpern haften bleibt.
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Nachdem sämtliche Körper angebracht worden sind und das Material von
allen Massenrückständen gereinigt worden ist, ist das Belagmaterial fertig,
falls
der Träger 1 von solcher Art ist, dass er ein Bestandteil des fertigen Materials
ist und nicht ergänzt werden muss, und dass die gemusterte Oberfläche des Materials
auch nicht noch eine weitere Schicht erfordert.- Es kann aber mit Eine Ergänzung
der Bahn an deren Rückseite, an der Vorderseite oder an beiden Seiten kann aber
vorteilhaft sein.
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Der Träger kann in so einem Fall aus -einem Trennpapier bestehen,
gewöhnlicherweise eine silikonbehandelte Tapierbrahn. Auf dieses Trennpapier wird
also die Schicht 2 und auch die nach folgenden Schichten aufgebracht, dann aber
vom .Trennpapier entfernt auf einen permanenten Träger überführt, der einen Bestandteil
des Produkts ausmachen soll.
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Dieser Träger kann von den oben erwähnten Art sein, also eine Bahn
aus Faservlies, beispielsweise aus Glasfaser. Dies kommt oft bei Bodenbelagmaterial
vor, während Wandbekleidungsmaterial keinen so kräftigen Träger erfordert, sondern
oft allein, d.h. in der Form die es nach dem Entfernen des Trennpapiers aufweist,
verwendet werden. Es is oft wünschenswert, dass ein Schaumstoff ein Bestandteil
des Belagmaterials ist. Dieser Schaumstoff soll am nicht als solcher der Hochfrequenzerwärmung
ausgesetzt werden, weil dies die Zellenstruktur zerstört. Man kann eben die vom
Trennpapier entfernte Bahn mit Schaumstoff beschichten, entweder im fertigen Zustand
oder vorgeliert, worauf Verschäumen und Ausgelieren nach Separation der Bahn vom
Trannpapier erfolgt.
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Auch an der Vorderseite des Belagmaterials kann noch eine Schicht
von Kunststoff aufgetragen- werden. Diese Schicht besteht aus einer durchsichtigen
Kunststoffkomposition, die das unterliegende Muster nicht verdeckt, aber gegen Verschleiss
schütz und die Reinigung unterleichtet. Einer der Vorteile, wenn man Partikelmasse
verwendet, die aus Bestandteilen verschiedener Art zusammengesetzt sein kann, besteht
darin, das Oberflächeneigenschaften erreicht werden, die mit reinem Kunststoffmaterial
unmöglich zu erzielen sind. In Fällen, wo solche spezielle Oberflächeneigenschaften
wie
beispielsweise hohe Rauheit, eine matte Oberfläche, oder Reparationsmöglichkeit
durch Abschleifen angestrebt werden, sollen selbstverständlich diese Eigenschaften
aufweisende Partien nicht mit einer Nutzschicht abgedrekt werden. So ein Belag darf
also hauptsächlich nur in Verbindung mit vom Gesichtspunkt des Verschleisses nicht
zufriedenstellenden oder an sonsten keine wünschenswerte Oberflächeneigenschaften
besitzenden Materialien vorkommmen. In Ergänzung der Beschreibung soll erwähnt werden,
dass die Mustereffekte, der durch mittels Hochfreqeunzerwärmung hergestellten Körper
mit Hilfe eines Druckmusters ergänzt werden können, beispielsweise durch Bedrucken
der unterliegenden Kunststoffschicht; in einem solchen Fall muss das Druckmuster
mittels einer Nutzschicht geschützt werden. Bei Oberflächen, die mit keiner Nutzschicht
versehen werden sollen, kann es jedoch wünschenswert sein, eine Impregnierung oder
Porenabdichtung beispielsweise mittels einer Kunststoffkomposition niedriger Viskosität
vorzunehmen, die in die mittels Erwärmung gebildeten Körper eingesaugt wird. Wenn
diese nämlich einen hohen Gehalt an Material enthalten, das gegenüber dem abbindenden
Kunststoffmaterial inert ist, also Füllmittel wie Mineral- oder Metallpulver, kann
wenigstens an der Oberfläche eine gewisse Porosität erziehlt werden.
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Um das Eindringen von Wasser und Stäub zu verhindern kann man auf
die erwähnte Abdichtung zurückgreifen. Mittels einer solchen Abdichtung kann die
äusserste Oberfläche des Materials auch wesentlich unbelegt und somit die speziellep
Oberflächeneigenschaften um beeinflusst verbleiben.
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Nachdem die Materialbahn in den Fällen, wo sich dies als vorteilhaft
herausgestellt hat, mit einem versiegelnden Belag versehen worden ist; dessen Verfestigung
eine nachfolgende Wärmebehandlung oder Behandlung anderer Art erfordern kann, ist
das Material fertig.
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Figur 5 zeigt eine Einrichtung zur Durchführung- des Verfahrens gemäss
der mit den Figuren 1, 2 und 3 beschriebenen ersten - Ausführungsform des Verfahrens.
Die Einrichtung weist eine Welle 18 auf, die eine Rolle 19 des Trägers 1 trägt.
Der Träger 1 wird von der Rolle 19 durch eine Bestreichungseinrichtung 20 zwecks
Auftragens der Kunststoffschicht 2 geleitet. Diese Schicht wird mittels einer Wärmequelle
wie z.B. einer Strahlröhre 45 oder eines Ofens geliert oder vorgeliert. Danach folgt
eine Beschichtungseinrichtung 21 für die Partikelmasse 3, die in einer ebenen Schicht
auf die Bahn 1, 2 aufgetragen wird. Nach diesem Arbeitsvorgang folgt die Station
4, wo die Erwärmung stattfindet, und die wie vorher beschrieben eine Anzahl von
Elektroden 5 umfasst. Nachdem die Bahn die Station 4 passiert hat, ist sie also
mit den mittels der Hochfrequenzerwärmung gebildeten Körpern versehen. Nach Passage
der Station 4 wird die Bahn über einer Umleitungsrolle 22 umgewendet sodass ihre
Vorderseite nach unten gerichtet wird; gleichzeitig passiert sie das Gebläse 23.
Durch Umdrehen und gleichzeitiges Blasen werden die Rückstände der Masse von der
wenigstens vorgelierten Schicht 2 entfernt und von einer Rücktransporteinrichtung
24 an die Einrichtung 21 zurückgeführt.
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Da die Station 4 gemäss der Figur 5 für Stempelschweissung eingerichtet
ist, wird ein intermittierender Vorschub der Bahn erforderlich. Eine Einrichtung
zu diesem Zweck wird in der Figur 5 schematisch dargestellt.
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So läuft die Bahn über eine Anzahl von Umleitungsrollen 25 über eine
Walze 26, der mittels eines Hebelarmsystems, das um eine Welle 28 schwenkbar ist,
eine Hin- und Herbewegung beigebracht werden kann. Von dieser Einrichtung wird die
Bahn über die mit Antrieb versehenen Walzen 44 an eine Aufrollwelle 29 zwecks Bildung
einer Rolle 30 des fertigen Materials weitergeleitet.
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Die gezeigte Bestreichungseinrichtung 20 is begreiflicherweise nur
dann notwendig, falls die Bahn in der gezeighten Einrichtung mit einer Kunststoffschicht
versehen sein soll. Die Rolle 19 kann auch eine in einer anderen Maschine bereits
vorbestrichene Bahn enthalten. In der Ausführungsvariante gemäss der Figur 3 wird
die Bestreichungseinrichtung 20 durch eine Einrichtung, beispielsweise durch die
in der Figur 3 gezeigten Walze 12, ersetzt, um die ganze Bahn mit einem durch Hochfrequenzerwärmung
verfestigten Pulvermaterial zu belegen. Die Station 4 kann gemäss den in Figur 2
gemachten Angaben in mehrere Einheiten mit dazwischengelegenen Beschichtungsstationen
für Partikelmasse zur Bildung von aus verschiedenen Kompositionen bestehen den Musterformationen,
aufgeteilt werden. Wie schon in Verbindung mit dem Verfahren erwähnt wurde, kann
nach Herstellung der Körper 6 und Reinigung der Bahn diese von einem provisorischen
auf einen endgültigen Träger übertragen werden bzv. mit einer Rückseitenschicht,
einer Nutzschicht oder einer Versieglung, versehen werden. Dies sollte vor Dem Aufrollen
des Materials in Rolle 30 geschehen kann aber alternativ auch in einer anderen Maschine
vor sich gehen. Die Einrichtung gemäss Figur 5 kann also in mehreren Beziehungen
je nach erwünschtem Ziel hinsichtlich des hergestellten Belagmaterials oder logistischer
Umstände umgestaltet werden.
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In der Figur 6 wird eine Einrichtung zwecks Durchführung des Verfahrens
gemäss der in der Figur 4 dargestellten zweiten Ausführungsform gezeigt. Gemäss
der Figur 6 umfasst die Maschine eine Welle 31 für eine Rolle 32 des Trägers 1.
Von der Rolle wird das Material durch eine Bestreichungseinrichtung 33 zwecks Anbringung
der Kunststoffschicht 2 geleitet. Der nun belegte Träger wird danach über Umleitungsrollen
34 gewendet und passiert mit der Kunststoffschicht 2 nach unten gerichtet durch
eine Hochfrequenzstation 35, die in zwei Teile 36 und 37 aufgeteilt dargestellt
wird. Jede Einheit 36, 37 enthält eine Anzahl von EIektroden
13
mit den beschriebenen Wänden 14. Die Wände 14, die notwendig sind, tun die Partikelmasse
am Kopfende der Elektroden zu erhalten, können als separate Einheiten ausgeführt
sein die im Verhältnis zu den Elektroden 13 verschiebbar sind. Dies geht aus den
Figuren hervor.
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Die-Wände 14 können jedoch auch elastisch ausgeführt werden, was sehr
empfehlenswert ist, wenn die Elektroden, wie erwähnt, mit Silikongummi umgiesst
um die Wände 14 zu formen. Da sie aus elastischem Material hergestellt sind, können
sie ausreichend deformiert werden um den für die Kompression der Partikelmasse notwendigen;Druck
zu erhalten. Um diese Möglichkeit zu erhöhen, können die Wände 14 mit Falten oder
balgährllicllell Teilen versehen sein.
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Transportlanäle 38 für die Partikelmasse strecken sich an den Einheiten
36 und 37 Vorbei. Sie sind an der Unterseite mit Öffnungen versehen, durch welche
man die Masse auslaufen lassen kann. Ihre Anzahl und Disposition hängt von der Anzahl
und Disposition der Elektroden 13 ab. Die Einheiten 36 und 37 können seitwärts bewegt
werden, sodass die Elektroden 13 unter die Transportkanäle 38, wie bei der Einheit
36 dargestellt, bzw. neben die Tranportkanäle 38 geführt werden können, wie es bei
der Einheit 37 geseigt wird. Ausserdem sind sie senkrecht verstellbar, sodass sie
eine Lage unter den Kanälen 38 wie bei der in Figur 6 gezeigten seitlichen Position
einnehmen können, bzw. in Richtung. der Bahn 1, 2 erhöhbar, wie es bei der Einhet
37 gezeigt wird.
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Nach den Erwärmungststationen folgt eine Vorschubeinrichtung für schrittweisen
Vorschub, die eine Anzahl von Umleitungsrollen 39 und eine mittels eines Hebelarms
40 schwenkbare Walze 41 umfasst. Zum Schluess wird die Bahn, die nun mit den gebildeten
Körpern 17 versehen ist, auf der Welle 42 zur Rolle 43 geleitet aufgesollt.
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Auch bei dieser Einrichtung gilt es wie bei der zuerst beschriebenen,
das das Bestreichen bei gewissen Materialtypen entbehrlich ist, oder auch vor dem
Einführen der Rolle 32 in die Maschine erfolgen kann. Die Einrichtung kann ebenfalls
mit einer Anordnung zur Ergängzung mit einer Rückseitenbeschichtung und einer Nutzschicht
oder Versieglung an der Oberfläche versehen sein. Die Einrichtung 35 ist hier mit
zwei Einheiten dargestellt, kan aber auch mit mehreren ausgeführt werden. Wie schon
erwähnt, sind die Einheiten 36, 37 in der Laufrichtung der Bahn beweglich, und lässt
man diese Bewegung stattfinden während die Elektroden 13 and die Bahn angedrückt
sind, so hat man ein "fliegendes" Erwärmungsmoment und ersetzt den schrittweisen
Vorschub mit einem kontinuerlichen.
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Falls solch eine Ausführungsart vorgezogen wird, fällt die Einrichtung
39 - 41 für den intermittierendes Vorschub weg. Auch im übrigen kann die Einrichtung
den Verfahrensvarianten, derend Durch führung man wünscht, angepasst werden.
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Bei der Herstellung eines Belagmaterials in der Maschine der Figur
5 lässt man die Bahn schrittweise durch die Einrichtung laufen. Diese erreicht man
dadurch, dass der Hebarm 27 mit der Walze 26 bei gleichzeitigem gleichmässigen Vorschub
der Bahn nach der Walze 26 mittels der Rollen 44 und in Richtung auf die Rolle 30
hin und her geschwenkt wird.
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Beim Wegschwenken der Walze 26 von den Umleitungsrollen 25, 44 wird
das Material nicht wieder von der Rolle 30 abgezogen, sondern wird vom Bahnteil
vor der Walze 26 geholt werden, der um einen Schritt vorgeschoben wird. Beim Zurück
schwenken der Walze 26 verkürzt sich die Entfernung über die Umleitungsrollen und
die Walze 26 und die Bahn steht während dieses Moments an der Station 4 still und
die Hochfrequenzerwärmung wird ausgeführt. Uebrige Momente des Verfahrens, die in
der Einrichtung durchgeführt werden, wie z . B. das Auftragen der Partikelmasse
3 und die Entfernung der Massenrückstände -bedarf keiner
weiteren
Erklärung über das hinaus, was in Verbindung mit der Beschreibung des Verfahrens
gesagt worden ist.
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Bei der Einrichtung gemäss der Figur 6 wird die Bahn intermittent
in beSchriebener Weise mittels der an dem Hebelarm 40 schwenkbaren Walze 41 vorgeschoben.
Während jedem Stillstand werden die Elektroden 13 der Einheit 36 bzw. 37 aufwärts
gegen die Bahn geführt um die Körper 17 in der oben beschriebenen Weise zu bilden.
Wenn die Bahn vorgerückt werden soll, werden die Elektroden nach unten und unter
die Transportkanäle 38 geführt. Durch beispielsweise Druckluft fällt man nun den
Raum 15 innerhalb der Wände 14 (siehe die Figur 4) mit Partikelmasse wie Einheit
36 in der Figur 6 gezeigt. Bei dem nächsten Stillstand wird die Einheit 36 bzw.
37 wieder seitwärts geführt, und die Elektroden werden aufwärts für den nächsten
Abeitsgang an die Bahn geführt.
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Mann kann, wie erwähnt, den Arbeitsvorgang alternativ "fliegend" ausführen,
wobei die Einheiten 36, 37 in der Längsrichtung während des Arbeitsgangs mit der
gleichen Geschwindigkeit wie die Bahn geführt werden die also kontinuerlich läuft.
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Da die beschriebenen Einrichtungen nur schematisch gezeigt sind, erfordern
sie deswegen bei der praktischen Ausführung in vielen Beziehungen eine Ergänzung.
Dieses rund die maschinenmässige Ausführung lieghten jedoch im Rahmens des vom Fachmann
beherschten Gebiets, was bedeutet, dass die Einrichtungen nicht von dem abweichen,
was in den entsprechenden Patentansprüchen erwähnt wird.
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