DE69936729T2

DE69936729T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines drahts zum verschweissen von fussbodenbelägen

Info

Publication number: DE69936729T2
Application number: DE69936729T
Authority: DE
Inventors: Antonie Van Der Werf; Machteld Van Der Burgt
Original assignee: Forbo International SA; BURGT MACHTELD VAN DER; WERF ANTONIE VAN DER
Current assignee: Forbo International SA; BURGT MACHTELD VAN DER; WERF ANTONIE VAN DER
Priority date: 1998-11-03
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: EP1126957B1; NL1010455C2; DE69936729D1; EP1126957A1; US6676861B1; WO2000026004A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnungen zur Herstellung eines Drahtes oder einer Schnur zum Verschweißen eines Fußbodenbelags wie Linoleum oder eines Kunstfaserfußbodenbelags mit Farben und Mustern, wobei der Fülldraht eine feste Verbindung mit den Kanten des Fußbodenbelags, welche nebeneinander angeordnet sind, unter dem Einfluss eines thermischen Vorgangs eingeht, all dies auf solch eine Weise, dass kaum ein Unterschied in den Farben und Mustern zwischen Verschweißung und Fußbodenbelag besteht.
Aus der deutschen Patentbeschreibung 43 39 169 ist ein Fülldraht bekannt, mit welchem nach dem Verschweißen der Verbundstelle zwischen dem Fußbodenbelag die Unterscheidung zwischen der Verschweißung und dem vielfarbigem Fußbodenbelag gänzlich oder fast zur Gänze verschwunden ist, so dass der Eindruck eines nicht unterbrochenen Fußbodenbelags aufkommt. Jedoch findet die Herstellung dieses Fülldrahts mittels mehrfacher Anwendung von Wärme und Druck auf den zuvor ausgebildeten Streifen des Schweißmaterials statt, was dieses bekannte Verfahren arbeitsintensiv und ineffizient werden lässt.
Aus der japanischen Veröffentlichung JP-A-59101335 ist eine Maschine bekannt, um eine Bahn mit einem längsbestreiften Muster aus thermoplastischen Kunstharzpartikeln herzustellen, deren Farben von einander unterschiedlich sind und welche in drei benachbarte Kammern geladen werden. Jedoch kann diese Anordnung keine Drähte oder Schnüre ausbilden, noch ist sie dazu geeignet, um eine vielfärbige Partikelbahn und vielfärbige Drähte oder Schüre auszubilden.
Die US-Patentschrift 3,620,155 beschreibt eine komplexe Vorrichtung zum Ausbilden von Bahnen durch Verwenden von Kleber, welcher durch Spezialwalzen auf den Gurt aufgebracht wird. Diese Maschine ist zu kompliziert und zu teuer für das Herstellen von Fülldrähten. Die Vorrichtung wird mit einer Schneidemaschine zum seitlich Schneiden der Bahn in kleinere Bahnen bereitgestellt, aber da keine Kühlstufe vorgesehen ist, führt das zu einer ungenauen Schneidestufe, welche nicht geeignet zur Herstellung genau definierter Fülldrähte mit konstanten Abmessungen ist.
Aus der deutschen Patentbeschreibung 40 07 763 ist das Herstellen von Fülldrähten durch Fräsen der Drähte aus einer endlosen Bahn mittels zweier zylindrischer Schneidemaschinen bekannt. Die erste Schneidemaschine fräst halbkreisförmige Profile in die Oberseite der Bahn; die zweite Schneidemaschine fräst kreisförmige Profile in die Unterseite der Bahn. Gemeinsam ergeben das obere und das untere Profil einen Fülldraht von kreisförmigem Querschnitt, wenn sie voneinander durch Schnitt getrennt werden. Dieses Verfahren ist arbeitsaufwändig und erfordert ein teures Frässystem.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. JP-04-105928 ist ein Verfahren zum Erzielen einer Schweißstange durch Verwenden einer Mischung von Mustermaterialharzstückchen und Bindeharzstückchen beschrieben; wobei das Mustermaterial eine höhere Schmelztemperatur als das Bindematerial aufweist. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass es die Anwendung von Druck mittels Walzen braucht, um eine (ebene) Bahn auszubilden, und darüber hinaus erfordert es zusätzliches Erwärmen der oberen Oberfläche und Abkühlen der unteren Oberfläche, um die Bahn vom Gurt zu trennen.
Die Erfindung führt nun ein Verfahren und eine Anordnung ein, mit welchen der Fülldraht oder die Füllschnur auf einfache, effiziente und verlässliche Weise erzielt werden kann. Zu diesem Ziel ist gemäß der Erfindung das Verfahren durch die Verbindung der Merkmale aus Anspruch 1 gekennzeichnet.
Vorzugsweise besteht die Mischung hauptsächlich aus Granulat, basierend auf Polymeren, welchen geeignete Harze, Wachsarten und/oder Weichmacher hinzugefügt sind, wobei die Polymere aus Polyvinylacetat, Polyamid, Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid bestehen können. Dank der Größe, Form und Verteilung der Farben in der Mischung können die angestrebten Fülldrähte schließlich aus der fixierten Bahn geschnitten werden.
Es gibt einen Vorteil in der Anwendung des Verfahrens, in welchem der Durchmesser oder die Dicke der Granulate ungefähr zwischen 0,1–10 mm liegen und die Granulate völlig willkürliche Formen, z.B. rund, stäbchenförmig, polygonal, oval usw., aufweisen.
Ein anderer günstiger Umstand besteht darin, dass das Erwärmen der Mischung zwischen 50° und 350°C stattfindet. Die Mischung wird zu einem wärmebeständigen Förderband transportiert und wird durch die Systeme auf diesem Weg befördert.
Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn gemäß der Erfindung auf dem Förderband die Mischung Temperaturen zwischen ungefähr 50° und 220°C an der Oberseite und zwischen ungefähr 50° und 350°C an der Unterseite unterworfen wird.
Ein günstiges Ergebnis wird erzielt, wenn die geschmolzene Mischung auf dem Förderband während eines Verlaufs von ungefähr 50°–0°C abgekühlt wird. Auf diese Weise wird eine (nicht biegsame) Bahn erzielt, welche die angestrebten Farben und Muster wiederspiegelt.
Die Anordnung zum Erzielen des Fülldrahtes oder der Füllschnur durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 7 gekennzeichnet.
Vorzugsweise werden die Mittel zum gleichmäßigen Verteilen des Granulats auf dem Förderband hauptsächlich durch ein justierbares Nivellierelement ausgebildet, welches über die Breite des Förderbandes angeordnet ist, dessen Unterseite die Granulatmischung abziehen kann, um eine gleichmäßige obere Schicht und Schichtdicke auszubilden. Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn ein Vibrationskanal, der mit dem Trichter verbunden ist, angewendet wird, so dass ein wirkungsvolles Vermischen erzielt werden kann.
Vorteilhaft ist eine Anwendung gemäß der Erfindung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Förderband wenigstens in seiner Längsrichtung mit Nuten vorgesehen ist, deren Querschnitte im Wesentlichen eckig, trapezförmig, rund oder U-förmig sind. Durch diese Maßnahme wird wirkungsvoll ein Fülldraht erzielt, welcher genau in die Verbundstellen zwischen den Fußbodenbelägen, die nebeneinander angeordnet sind, passt, deren Seitenkanten jeweils gerade, schräge, kreisförmige oder gebogene Querschnitte aufweisen.
In einer bevorzugten Anwendung ist das Heizsystem, welches in einigem Abstand zum Nivelliermittel angeordnet ist, mit justierbaren Heizelementen ausgestattet, mit denen die Oberseite und/oder die Unterseite der Mischung, welche auf dem Förderband vorhanden ist, wie angestrebt, erwärmt werden kann, so dass das angestrebte Stadium des geschmolzenen Granulats auf diese Weise bestimmt wird.
Das Kühlsystem wird mit etwas Abstand zum Heizsystem angewendet, wobei mit diesem die geschmolzene Mischung aus dem Heizsystem in eine feste Bahn gekühlt, beziehungsweise geformt werden kann.
Die Schneidemaschine kann mit einem drehbaren Messer oder drehbaren Messern ausgerüstet sein, welche in Abhängigkeit vom Bahnmaterial hin und her schwingen, das letztendlich ausgebildet wird.
Durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen wird die Mischung von Fülldrahtgranulat wirkungsvoll und verlässlich in eine vielfärbige Mischung teilweise oder zur Gänze, wie angestrebt, geschmolzen und dann in eine feste Bahn abgekühlt, deren Farbe und Muster praktisch mit jenen des Fußbodenbelags übereinstimmt, der verschweißt werden muss. Wie zuvor erwähnt, kann ein Fülldraht oder eine Füllschnur aus der Bahn mit einer Schneidemaschine herausgeschnitten werden. Mit einer Verschweißanordnung kann der Fülldraht dann in die Verbundfuge zwischen den Fußbodenbelägen auf solch eine Weise verschweißt werden, dass die Verbundfuge vollständig geschlossen ist, so dass einerseits Flüssigkeiten, Reinigungsmittel usw. nicht zwischen der Verbundkante und der Kante des Fußbodenbelags eindringen können und andererseits sich die Wirkung eines völlig gleichartigen Fußbodenbelags ergibt, der ohne irgendwelche Unterbrechungen verlegt ist.
Um der Klarheit willen müssen wir feststellen, dass der Fülldraht für Kunstfaserfußbodenbeläge oder für Fußbodenbeläge, die hauptsächlich aus natürlichen Rohmaterialien hergestellt sind, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Mischung geeignet ist.
Die Erfindung wird hierin im Folgenden weiter durch die Darstellung einer Anordnung, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, erklärt, wodurch Merkmale und andere Vorteile offensichtlich werden. Die Anordnung umfasst ein Endlosförderband, welches aus wärmebeständigem Material 1 hergestellt ist und welches mittels der Walzen 2 und einem Motor (nicht in der Zeichnung dargestellt) angetrieben wird. Zur Linken des Förderbands ist ein Trichter 3 angeordnet, in welchen Fülldrahtgranulat 4 von verschiedenen Farben und, wo erforderlich, von verschiedenen Formen eingeleert worden ist, und welches sich als eine Mischung auf einem Vibrationskanal 5 an der Unterseite des Trichters wiederfindet. Wie zuvor bedeutet, ist das Granulat aus EVA-Copo lymeren, welchen ein Weichmacher, z.B. aus der aliphatischen und aromatischen Gruppe, mit guter Wirkung hinzugefügt wurde.
Es muss festgestellt werden, dass durch die Wahl in den Formen der Granulate, welche rund, stäbchenförmig, oval usw. sein können, als auch in ihren Farben und durch die Verteilung dieser Granulate auf dem Förderband, eine Mischung erzielt wird, welche schlussendlich einen Fülldraht mit den gleichen Farben und Mustern wie jene des Fußbodenbelags erzeugt.
Vom Vibrationskanal 5, welcher etwas schräg abfällt, gelangt die Mischung 4 auf das Förderband 1, über dem gemäß der Erfindung ein Nivellierelement 6 angeordnet ist. Zu diesem Ziel umfasst das Element 6 einen Schirm 7, welcher in der Höhe justierbar ist und welcher sich über die Breite des Bandes 1 erstreckt. Die Unterseite 8 ist etwas biegbar, all dies aber auf solch eine Weise, dass die Höhe oder Dicke der Mischung 4, welche auf dem Band 1 transportiert wird, dadurch beeinflusst wird und die Wirkung erzielt wird, dass die Oberseite der Mischung 4 eben abgezogen wird. Durch diese Maßnahme wird der folgende Vorgang, welcher das Schmelzen der Mischung ist, gut steuerbar. Dieser Vorgang findet im Heizsystem 9 statt, durch welches sich das Band 1 bewegen kann. In diesem System 9 sind die justierbaren Heizelemente 10 und 11 für einen wirkungsvollen Schmelzvorgang zumindest an der Oberseite und der Unterseite des Bandes 1 angeordnet. In dieser Ausführungsform findet die Temperaturregelung vorzugsweise zwischen ungefähr 50°C–350°C statt, wobei die Regelung an der Oberseite zwischen ungefähr 50°C bis 220°C und an der Unterseite zwischen ungefähr 50°C–350°C abläuft. Nach dem Hindurchgehen durch das Heizsystem 9 ist die geschmolzene Granulatmischung 12 auf dem Band ausgebildet worden, welche für die nächsten Verfahrensstufe durch ein Kühlsystem 13 befördert wird. Zu diesem Zwecke kann jeweils ein Kühlele ment 14 oder 15 an der Oberseite und/oder Unterseite des Bandes 1 angeordnet werden. Hier wird bevorzugt, jene Maßnahme zu wählen, bei der die Abkühlung durch Konvektion oder Ableitung mit einer Kühlkurve von ungefähr 50°–0°C verläuft. Gemäß der Erfindung erzeugt dies den Effekt, dass die flüssige Mischung 12, welche vom System angeliefert wird, in eine feste Form 16 übergeht, wo die Farben und Muster praktisch identisch mit jenen des Fußbodenbelags sind, der verschweißt werden soll.
Die Mischung in Bahnform 16, welche erhalten wird, kann dann in Fülldrähte einer bestimmten Dicke durch eine Schneidemaschine (welche nicht gezeigt ist) verarbeitet und auf eine Rolle aufgerollt werden. Es muss beachtet werden, dass in einer bevorzugten Ausführungsform das Förderband 1 in seiner Längsrichtung mit Nuten ausgestattet sein kann, welche, wie zuvor erklärt, verschieden gestaltete Querschnitte aufweisen können. In solch einer Fertigstellung kann dann eine Bahn 16 erzielt werden, deren Unterseite mit Wülsten und Kämmen bereitgestellt ist, welche die Formen der Nuten im Querschnitt zeigen. Die Tiefe und Breite einer Nut betragen vorzugsweise ungefähr 0,5–5 mm. Die Fülldrähte, welche von diesen ausgeschnitten werden, weisen oft einen größeren Durchmesser als die Nut zwischen den Fußbodenbelägen auf; jedoch durch Anwenden eines besonderen Schmelzvorgangs wird dieser Draht teilweise in die Nut eingeschmolzen, so dass eine vollkommen flüssigkeitsdichte und staubdichte Schweißung erzielt wird.
In jedem Fall können die Fülldrähte mit einem quadratischen Querschnitt in z.B. eine runde Form mittels einer Nachbehandlung wie einer Schmelz-, Hobel- oder Verpresstechnik umgeformt werden, wo dies notwendig ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Drahtes oder einer Schnur zum Verschweißen eines Fußbodenbelags, z.B. Linoleum oder eines Kunstfaserfußbodenbelags, wobei der Draht oder die Schnur eine feste Verbindung oder Verschweißung unter Einfluss eines thermischen Vorgangs bildet, wenn er/sie in der Trennungsfuge der Fußbodenbeläge angeordnet ist, wobei der Draht oder die Schnur eine Struktur oder ein Erscheinungsbild aufweisen, welche(s) der Machart des Fußbodenbelags gleicht oder nahezu gleicht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a. Herstellen der Mischung thermoplastischer Partikel wie Späne oder Körnchen unterschiedlicher Farbe, entweder von oder ohne willkürlicher) Korngestalt; b. Aufbringen und gleichmäßig Verteilen der Mischung, die erzielt wurde, auf einem wärmebeständigen Förderband (1); c. Aufbringen von Wärme mittels eines Heizsystems (9) auf die Mischung auf dem Förderband, während es sich bewegt, wobei die aufgebrachte Wärme ausreicht, um entweder nur die Oberfläche der Späne oder Körnchen zu erweichen, um dadurch die Späne oder Körnchen miteinander zu verkleben, oder um die Späne oder Körnchen zu schmelzen, so dass eine geschmolzene und gefärbte Mischung mit einem Muster erzielt wird; d. Abkühlen der Mischung; e. Aufbringen von Wärme und Abkühlen der Mischung, während sie auf dem Förderband befördert wird, ohne das Aufbringen von Druck, um eine Bahn (16) auszubilden; und f. Schneiden der Bahn in vielfärbige Heißschmelzschweißschnüre durch eine Schneidemaschine.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der thermoplastischen Partikel aus Spänen oder Körnern aus einem oder mehreren Polymeren besteht, welche aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Polyvinylacetat, Polyamid, Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid besteht, welchen geeignete Harze, Wachsarten und Weichmacher hinzugefügt sind, wobei die Mischung vorzugsweise aus einem EVA (Ethylenvinylacetat) Copolymer besteht, das einen Weichmacher aus der aliphatischen Gruppe und/oder der aromatischen Gruppe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnchen eine völlig willkürliche Form, zum Beispiel rund, stäbchenförmig, vielwinkelig, oval usw., aufweisen, wobei die Dicke oder der Durchmesser zwischen 0,1–10 mm liegt.
Verfahren nach der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturen zum Erwärmen und/oder Abkühlen durch Konvektion, Leitung, Induktion oder Strahlung erzielt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor erwähnten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen der Mischung zwischen ungefähr 50°–350°C stattfindet.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung Temperaturen zwischen ungefähr 50°–220°C an der Oberseite und zwischen ungefähr 50°–350°C an der Unterseite unterworfen wird.
Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, umfassend: – ein endloses, bewegliches, wärmebeständiges Förderband (1), – einen Trichter (3) an einem Ende des Förderbandes, um die Körnchen (4) aufzufangen, zu führen oder zu mischen, – einen Kanal (5) unter dem Trichter, welcher nahe an die obere Seite des Förderbands gerichtet ist, – Mittel (6, 7, 8) oberhalb des Übergangs vom Kanal zum Förderband, mit welchen die Körnchen, wie sie auf dem Förderband transportiert werden, über dessen Breite und in gleichmäßiger Dicke ausgebreitet werden können, – ein Heizsystem (9) nahe dem Ausbreitungsmittel, um die Mischung auf dem Förderband zu erwärmen, wobei die aufgebrachte Wärme ausreicht, um entweder nur die Oberfläche der Späne oder Körnchen zu erweichen, um dadurch die Späne oder Körnchen miteinander zu verkleben, oder um die Späne oder Körnchen zu schmelzen, so dass eine geschmolzene und gefärbte Mischung mit einem Muster erzielt wird, – ein Kühlsystem (13) in einigem Abstand zum Heizsystem, wobei das Förderband durch die Heiz- und Abkühlsysteme bewegbar ist, um eine Bahn ohne das Einsetzen von Druckaufbringungsmitteln zu erzeugen, wobei die Anordnung des Weiteren umfasst: – eine Schneidemaschine nach dem Förderband, welche in der Richtung der Bewegung der Bahn zum in Längsrichtung-Schneiden der Bahn in Fülldrähte oder Füllschnüre angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vibrationskanal direkt auf den Trichter folgend angeordnet werden kann.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausbreiten der Körnchen gleichmäßig auf dem Förderband hauptsächlich durch ein justierbares Nivellierelement ausgebildet sind, welches über die Breite des Förderbandes angewendet wird, wobei seine Unterseite die Mischung der Körnchen nivellieren kann, um eine ebene obere Schicht und eine festgelegte Schichtdicke zu erzielen.
Anordnung nach den Ansprüchen 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Förderband wenigstens in der Längsrichtung mit Nuten versehen ist, deren Querschnitte hauptsächlich rechteckig, trapezförmig, rund oder U-förmig sind.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut eine Tiefe und Breite von ungefähr 0,5–5 mm aufweisen kann.
Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 7–11, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband eine Breite von ungefähr 10 cm – ungefähr 2 m aufweisen kann.
Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 7–12, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem justierbare Heizelemente umfasst, mit denen die Oberseite und/oder die Unterseite der Mischung, welche sich auf dem Förderband befindet, bis zum Schmelzpunkt, wie angestrebt, erwärmt werden kann.