EP1448358A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer flussigkeitsdichen verbindung von materiallagen und abdichtungsband dafür - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer flussigkeitsdichen verbindung von materiallagen und abdichtungsband dafür

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Publication number
EP1448358A1
EP1448358A1 EP02792801A EP02792801A EP1448358A1 EP 1448358 A1 EP1448358 A1 EP 1448358A1 EP 02792801 A EP02792801 A EP 02792801A EP 02792801 A EP02792801 A EP 02792801A EP 1448358 A1 EP1448358 A1 EP 1448358A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing tape
sealing
layer
layers
material layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02792801A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Seeger
Dirk HÄNSCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PROLAS GmbH
Ploucquet C F GmbH and Co
Original Assignee
Prolas Produktionslaser GmbH
Ploucquet C F GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prolas Produktionslaser GmbH, Ploucquet C F GmbH and Co filed Critical Prolas Produktionslaser GmbH
Publication of EP1448358A1 publication Critical patent/EP1448358A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T442/2738Coating or impregnation intended to function as an adhesive to solid surfaces subsequently associated therewith

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a liquid-tight connection of layers of material, in particular textile materials. Furthermore, the invention relates to a device for performing the method and a sealing tape for sealing two interconnected, in particular sewn, layers of material.
  • DE 197 39 592 A1 discloses a liquid-tight, linear joint connection for single- or multi-layer textile fabrics.
  • a high-frequency-reactive polymer film strip is provided, which is pierced by sewing threads, a portion of the film strip running under the action of heat filling and sealing the seam puncture holes.
  • a further method is known from practice, in which a sealing tape is applied to two layers of material that have already been sewn together, for which purpose an adhesive layer of the sealing tape is heated by means of hot air under pressure and supplied by a blower or the like.
  • the pressurized hot air used or the elements required for this also generate a very high level of noise and lead to the entry of air bubbles in the adhesive layer of the sealing tape, which in whose later use in textiles cannot be guaranteed.
  • a nozzle for dispensing the hot air, the position of which has a decisive influence on the quality of the connection, since the temperature of the hot air decreases very strongly after leaving the nozzle.
  • the constant movement of the nozzle / heating unit constantly changes the nozzle position, which constantly changes the quality of the connection.
  • Another object of the invention is to provide a sealing tape for sealing two interconnected material layers, which is suitable for use in the method and enables the interconnected material layers to be tight.
  • the laser beam used according to the invention which melts the adhesive layer of the sealing tape or the adhesive layer of the one layer of material, results in a large number of advantages, both in terms of the actual process and the product which is produced in the process.
  • the laser beam makes it possible, by introducing a very specific amount of energy, to set a very exact temperature at the position of the sealing tape or the material layer at which the adhesive layer is to be melted, so that practically no temperature differences arise. This uniform temperature enables the best possible melting behavior of the adhesive layer to be set, which leads to an optimal connection of the sealing tape with the material layers or the material layers with one another.
  • the introduction of light energy into the adhesive layer to melt it advantageously does not lead to Air bubbles, resulting in a very high tightness of the connection with a higher feed rate, better handling and thus greater production reliability with reproducible results.
  • the accuracy of the connection made with the method according to the invention is ensured by the precise melting of the adhesive layer with the laser beam.
  • a simple possibility for controlling the method according to the invention can arise if, in an advantageous development of the invention, the energy of the laser beam is controlled as a function of the melting of the adhesive layer.
  • a device for carrying out the method results from the features of claim 6.
  • this device it is possible in a simple manner to carry out the method according to the invention for producing a liquid-tight connection of material layers.
  • this sealing tape in addition to the at least one sealing layer and the at least one adhesive layer, this sealing tape has light-absorbing particles which at least to a large extent convert the light energy generated by the laser beam and introduced into the sealing tape into thermal energy and in this way melt the adhesive layer. It has proven to be particularly advantageous for converting the energy of the laser source into thermal energy for melting the adhesive layer if the light-absorbing particles are formed by soot particles.
  • a textile layer is provided on the side opposite the adhesive layer.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a liquid-tight connection produced by means of the method according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 4 shows a liquid-tight connection produced by means of the method according to the invention in a second embodiment; and 5 shows a sealing tape according to the invention.
  • FIG. 1 shows a device 1 for sealing a seam which cannot be seen here and which connects two layers of material 2 and 3, preferably textile materials, to one another.
  • a sealing tape 4 is provided for sealing, the structure of which will be described in more detail at a later point in time with reference to FIG. 5.
  • the connection of the material layers 2 and 3 to the sealing tape 4 produced by means of the device 1 and the method described below is shown in more detail in FIG. 3.
  • the device 1 has two rollers 5 and 6, both of which are provided by means of respective drive devices, not shown, e.g. of an electric motor, are set in rotation.
  • the first, counterclockwise rotating roller 5 is provided for transporting the layers of material 2 and 3 sewn together, whereas the second, clockwise rotating roller 6 transports the sealing tape 4.
  • the force required for this can e.g. be applied by pneumatic or hydraulic cylinders, not shown, which act on the rollers 5 and 6.
  • the sealing tape 4 is provided on its side facing the material layers 2 and 3, that is to say away from the roller 6, with an adhesive layer 8, which is melted by means of a laser beam 10 generated by a laser source 9.
  • a laser source 9 emitting radiation in the IR range can be used as the laser source 9.
  • the material layers 2 and 3 are fed by hand and aligned so that a clean connection is created. It is also possible to move the material layers 2 and 3 on curved tracks. However, a controlled movement is also possible, the sealing tape 4 always remaining in a fixed position.
  • the laser beam 10 can be introduced into the sealing tape 4 with a fixed amount of energy, so that there is a fixed, usually relatively low temperature which is just sufficient to melt the adhesive layer 8 in the desired manner.
  • the energy supply of the laser source 9, that is to say the energy content of the laser beam 10, can be controlled by a measurement (not shown) of the retroreflection by the adhesive layer 8, so that the adhesive layer 8 always melts optimally.
  • the sealing tape 4 is transported further by the roller 6 in the direction of the roller gap 7 and the sealing tape 4 is adhered to the material layers 2 and 3 by the pressure of the rollers 5 and 6.
  • the melting of the adhesive layer 8 and the subsequent gluing run in a continuous Process from which, for example, the rotational speed of the two rollers 5 and 6 can be controlled.
  • a further device 1 ' is shown in FIG.
  • the material layer 2 lies on a fixed support 11 and the roller 6 is moved together with the laser source 9 in the direction of the arrow X.
  • the second layer of material 3 is provided with the adhesive layer 8, which in turn is melted by the laser beam 10, and is fed in from above with the aid of the roller 6, as is also the case with the device 1, a different feed being also conceivable.
  • the roller 6 can be mechanically connected to the laser source 9, for example.
  • the laser source 9 is preceded by an optical device 12 which is of a type known per se and of course also in the device 1 according to Fig. 1 can be provided.
  • the two devices 1 and 1 'described with reference to FIG. 1 and FIG. 2 are only to be regarded as examples in their specific configuration. Further devices could also be provided, for example in order to position or move the material layers 2 and 3 or the sealing tape 4. Furthermore, it would also be possible with the device 1 shown in FIG. 1 with the two rollers 5 and 6, the two layers of material 2 and 3 without connecting the sealing tape 4 to one another and it would also be conceivable in the reverse manner, with the device 1 ′ shown in FIG apply material layers 2 and 3 sewn together.
  • FIG. 3 shows the connection of the sealing tape 4 with the material layers 2 and 3, which was produced in the present case with the device 1.
  • the material layers 2 and 3 were made before the adhesive tape 4 was glued on by means of a seam 13, which in the present case consisted of two individual seams 13a and 13b is connected.
  • the material layer 2 was first connected to the material layer 3 by the first seam 13a, whereupon the resulting flag 14 was sewn to a further seam 13b, in this case the material layer 3.
  • the sealing tape 4 seals the seam 13 in a liquid-tight manner.
  • the sealing tape 4 is arranged on an inside of the item of clothing, so that this seals the seam 13 and no liquid can reach a person from outside who wears the garment.
  • the sealing tape 4 could also be attached to an outside of the garment.
  • FIG. 4 shows the connection between the two material layers 2 and 3, which is produced by means of the device 1 ′ shown in FIG. This is much simpler in structure and consists only of the material layer 2 and the material layer 3, the adhesive layer 8 being, as already mentioned, on part of the material layer 3.
  • An area of application of the connection shown in FIG. 4 can be, for example, if two large-area foils are to be glued to one another in a liquid-tight manner.
  • first sealing layer 15 which consists, for example, of a thermoset or a high-melting thermoplastic
  • light energy-absorbing or light-absorbing pigments or particles 18, such as soot particles which convert the light energy entering the sealing tape 4 through the laser beam 10 into thermal energy and onto it Way to melt the adhesive layer 8.
  • soot particles which convert the light energy entering the sealing tape 4 through the laser beam 10 into thermal energy and onto it Way to melt the adhesive layer 8.
  • the light-absorbing particles 18 are not contained in the adhesive layer 8, the adhesive properties thereof are not impaired.
  • other substances or materials can also be used as light-absorbing particles 18.
  • the adhesive layer 8 is transparent in order to prevent loss of energy introduced into the sealing tape 4 by the laser beam 10.
  • the coloring of the adhesive layer 8 is independent of its transparency. If necessary, only one of the sealing layers 15 and 16 and the light-absorbing particles 18 could also be arranged in a completely independent layer at any location within the sealing tape 4.
  • the textile layer 17 ensures that when using the sealing tape 4 for garments a uniform quality is guaranteed on the inside thereof, for which purpose the textile layer 17 can have, for example, the same color and the same material as the respective garment. If the textile layer 17 is dispensed with in very simple applications, one of the sealing layers 15 or 16 can also have a corresponding color.
  • the adhesive layer 8 can consist of a polymer, such as a thermoplastic, such as polyurethane, polypropylene, polystyrene or the like, the energy content of the laser beam 10 should be matched to the material of the adhesive layer 8, so that an optimal melting thereof can be ensured. This means that for different materials of the adhesive layer 8, if appropriate, different types of laser sources and a different control of the laser source '9, including their performance, can be provided with respect to.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung von Materiallagen, insbesondere von textilen Stoffen, wird mittels eines Laserstrahls (10) eine Klebeschicht eines die Materiallagen abdichtenden, zusätzlichen Dichtbandes (8) oder einer der Materiallagen (2, 3) aufgeschmolzen. Darauf wird das Dichtband oder die eine Materiallage mit den Materiallagen oder der anderen Materiallage verbunden. Zwischen dem Laserstrahl (10) und dem Dichtband (8) bzw. der Materiallage findet eine Relativbewegung statt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINER FLUSSIGKEITSDICHEN VERBINDUNG VON MATERIALLAGEN UND ABDICHTUNGSBAND DAFÜR
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung von Materiallagen, insbesondere von textilen Stoffen. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Dichtband zur Abdichtung von zwei miteinander verbundenen, insbesondere vernähten Materiallagen.
Die DE 35 40 368 CI beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer haltbaren, flüssigkeitsdichten Verbindung -von Materiallagen, deren Ränder mit einem U-förmig zu faltenden Bandstreifen eingefaßt, zusammengenäht und verschweißt oder verklebt werden. Der dort verwendete Bandstreifen ist jedoch verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und daher sowohl aufwendig herzustellen als auch schwierig zu handhaben.
Aus der DE 197 39 592 AI ist eine flüssigkeitsdichte, li- nienförmige Fügeverbindung für ein- oder mehrschichtige tex- tile Flächengebilde bekannt. Dabei ist ein hochfrequenzreaktiver Polymer-Folienstreifen vorgesehen, der von Nähfäden durchstochen wird, wobei ein unter Wärmeeinwirkung verlaufender Anteil des Folienstreifens die Nahteinstichlöcher ausfüllt und abdichtet.
Bezüglich weiterer Verfahren zur Herstellung solcher flüssigkeitsdichten Verbindungen wird auf die EP 0 791 674 AI, die JP 09084980 A oder die JP 08243273 A verwiesen. Hierbei wird meist versucht, die bei der Herstellung einer Naht entstandenen Durchstoßlöcher zu verschließen, teilweise bereits beim Vernähen.
Aus der Praxis ist ein weiteres Verfahren bekannt, bei welchem ein Dichtband auf zwei bereits miteinander vernähte Materiallagen aufgebracht wird, wozu eine Klebeschicht des Dichtbandes mittels unter Druck stehender und durch ein Ge- •bläse oder dergleichen zugeführter Heißluft erhitzt wird.
Dieses Verfahren hat jedoch eine große Anzahl an Nachteilen, die einerseits dadurch entstehen, daß die mittels der heißen Luft erzeugte Temperatur von mehreren hundert °C im Bereich der Klebeschicht nicht genau gemessen und daher nicht immer korrekt eingestellt werden kann, so daß Aussagen über die Qualität der abdichtenden Verbindung sehr schwierig sind. Meist führt dies dazu, daß eine zu hohe Temperatur erzeugt wird, was weitere Nachteile, wie die Verbrennung von für die Druckerzeugung notwendigem, in der Luft enthaltenem Öl und sonstigen Verunreinigungen und die dadurch entstehende Rauchentwicklung, mit welcher gesundheitliche Beeinträchtigungen der Bedienpersonen einhergehen, erhöhte Temperaturen am Arbeitsplatz sowie einen erhöhten Energieverbrauch zur Folge hat.
Prinzipiell erzeugt die verwendete, unter Druck stehende Heißluft bzw. die hierfür erforderlichen Elemente wie Gebläse und Kompressoren außerdem ein sehr hohes Geräusch und führt zum Eintrag von Luftblasen in die Klebeschicht des Dichtbandes, wodurch die Dichtheit der Verbindung, insbeson- dere bei deren späterer Verwendung in Textilien, nicht gewährleistet werden kann.
Meist ist eine Düse zur Ausgabe der Heißluft vorgesehen, deren Position einen entscheidenden Einfluß auf die Qualität der Verbindung, da die Temperatur der Heißluft nach dem Verlassen der Düse sehr stark abnimmt. Durch die andauernde Bewegung der Düsen-/Heizeinheit ergeben sich laufend Veränderungen der Düsenposition, was die Qualität der Verbindung stetig verändert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung von Materiallagen zu schaffen, welches eine Prozeßsicherheit im Sinne einer hohen Fertigungsgenauigkeit und einer damit verbundenen zuverlässigen Dichtheit der Verbindung gewährleistet. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Dichtband zur Abdichtung von zwei miteinander verbundenen Materiallagen zu schaffen, das für den Einsatz in dem Verfahren geeignet ist und eine hohe Dichtheit der miteinander verbundenen Materiallagen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch den erfindungsgemäß eingesetzten Laserstrahl, der die Klebeschicht des Dichtbandes bzw. die Klebeschicht der einen Materiallage aufschmilzt, ergibt sich eine große Anzahl an Vorteilen, und zwar sowohl was das eigentliche Verfahren als auch das dabei entstehende Produkt anbelangt. Durch den Laserstrahl ist es möglich, durch Einbringen einer ganz bestimmten Menge an Energie eine sehr exakte Temperatur an derjenigen Position des Dichtbandes bzw. der Materiallage einzustellen, an der die AufSchmelzung der Klebeschicht erfolgen soll, so daß praktisch keine Temperaturunterschiede mehr entstehen. Durch diese gleichmäßige Temperatur kann ein bestmögliches Schmelzverhalten der Klebeschicht eingestellt werden, was zu einer optimalen Verbindung des Dichtbandes mit den Materiallagen bzw. den Materiallagen miteinander führt.
Um eine sichere Verklebung zu erreichen, ist es also nicht mehr erforderlich, eine überhöhte Temperatur im Bereich der Klebeschicht einzustellen. Vielmehr ergeben sich durch den Verzicht auf unter Druck stehender Heißluft und den Einsatz des Laserstrahls zum Aufschmelzen der Klebeschicht sehr viel niedrigere Temperaturen in der Arbeitsumgebung und dadurch angenehmere Arbeitsbedingungen, wenn die Materiallagen und gegebenenfalls das Dichtband von Hand zugeführt werden. Aufgrund dieser besseren Arbeitsbedingungen ist selbstverständlich auch eine höhere Genauigkeit beim Arbeiten von Hand und damit eine bessere Dichtheit der Verbindung zu erwarten.
Da die Lichtenergie eines Laserstrahls mit dem Abstand von der Laserquelle nur geringfügig abnimmt, kann eine solche Laserquelle in nahezu beliebigem Abstand von der eigentlichen Erwärm- bzw. Klebestelle angeordnet werden, was vorteilhafterweise zu einer erheblich vergrößerten Flexibilität in der Fertigung führt.
Die Einbringung von Lichtenergie in die Klebeschicht zum Aufschmelzen derselben führt vorteilhafterweise nicht zu Luftblasen, wodurch eine sehr hohe Dichtheit der Verbindung bei zugleich höherer Vorschubgeschwindigkeit, besserem Hand- ling und somit größerer Produktionssicherheit bei reproduzierbaren Resultaten gegeben ist. Die Genauigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindung ist durch die punktgenaue AufSchmelzung der Klebeschicht mit dem Laserstrahl gewährleistet.
Eine einfache Möglichkeit zur Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich ergeben, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Energie des Laserstrahls in Abhängigkeit von der AufSchmelzung der Klebeschicht gesteuert wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 6. Mittels dieser Vorrichtung ist es in einfacher Weise möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung von Materiallagen durchzuführen.
Im unabhängigen Patentanspruch 9 ist ein Dichtband zur Abdichtung von zwei miteinander verbundenen, insbesondere vernähten Materiallagen beschrieben.
Erfindungsgemäß weist dieses Dichtband neben der wenigstens einen Dichtschicht und der wenigstens einen Klebeschicht lichtabsorbierende Partikel auf, welche die von dem Laserstrahl erzeugte und in das Dichtband eingebrachte Lichtenergie zumindest zu einem großen Teil in Wärmeenergie umwandeln und auf diese Weise die Klebeschicht aufschmelzen. Als besonders vorteilhaft zum Umwandeln der Energie der Laserquelle in thermische Energie zur AufSchmelzung der Klebeschicht hat es sich erwiesen, wenn die lichtabsorbierenden Partikel durch Rußpartikel gebildet sind.
Um insbesondere bei hochwertigen textilen Stoffen auch entsprechend hochwertige Produkte zu erhalten, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Dichtbandes vorgesehen sein, daß auf der der Klebeschicht gegenüberliegenden Seite eine Textilschicht vorgesehen ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigt:
Fig.1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig.2 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig.3 eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte flüssigkeitsdichte Verbindung in einer ersten Ausführungsform;
Fig.4 eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte flüssigkeitsdichte Verbindung in einer zweiten Ausführungsform; und Fig.5 ein erfindungsgemäßes Dichtband.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Abdichtung einer hier nicht erkennbaren Naht, die zwei Materiallagen 2 und 3, vorzugsweise textile Stoffe, miteinander verbindet. Zur Abdichtung ist ein Dichtband 4 vorgesehen, dessen Aufbau zu einem späteren Zeitpunkt unter Bezugnahme auf Fig. 5 detaillierter beschrieben wird. Die mittels der Vorrichtung 1 und dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellte Verbindung der Materiallagen 2 und 3 mit dem Dichtband 4 ist in Fig. 3 detaillierter dargestellt.
Die Vorrichtung 1 weist zwei Walzen 5 und 6 auf, die beide mittels jeweiliger nicht dargestellter Antriebseinrichtun- gen, z.B. eines Elektromotors, in Rotation versetzt werden. Die erste, im Gegenuhrzeigersinn rotierende Walze 5 ist zum Transport der miteinander vernähten Materiallagen 2 und 3 vorgesehen, wohingegen die zweite, im Uhrzeigersinn rotierende Walze 6 das Dichtband 4 transportiert. Zwischen den beiden Walzen 5 und 6 befindet sich ein Walzenspalt 7, in dem das Dichtband 4 derart mit den Materiallagen 2 und 3 verpreßt wird, daß die in Fig. 3 dargestellte Verbindung entsteht. Die hierfür notwendige Kraft kann z.B. durch nicht dargestellte Pneumatik- oder Hydraulikzylinder aufgebracht werden, die auf die Walzen 5 und 6 wirken.
Das Dichtband 4 ist an seiner den Materiallagen 2 und 3 zugewandten, also der Walze 6 abgewandten Seite, mit einer Klebeschicht 8 versehen, welche mittels eines von einer Laserquelle 9 erzeugten Laserstrahls 10 aufgeschmolzen wird. Als Laserquelle 9 kann beispielsweise eine Strahlung im IR- Bereich emittierende Laserquelle 9 eingesetzt werden. Hierbei findet eine Relativbewegung zwischen den miteinander vernähten Materiallagen 2 und 3 sowie dem Dichtband 4 einerseits, die ja, wie oben beschrieben, mittels der- Walzen 5 und 6 transportiert werden, und dem still stehenden Laserstrahl 10 andererseits statt. Dies führt dazu, daß immer nur ein Bereich des Dichtbandes 4 aufgeschmolzen wird, der, wie im folgenden beschrieben, unmittelbar danach mit den Materiallagen 2 und 3 verklebt wird. In vielen Anwendungsfällen werden die Materiallagen 2 und 3 von Hand zugeführt und so ausgerichtet, daß eine saubere Verbindung entsteht. Hierbei ist es auch möglich, die Materiallagen 2 und 3 auf Kurvenbahnen zu bewegen. Jedoch ist auch eine gesteuerte Bewegung möglich, wobei das Dichtband 4 stets in einer fixierten Position verbleibt.
Der Laserstrahl 10 kann mit einer festgelegten Energiemenge in das Dichtband 4 eingebracht werden, so daß dort eine festgelegte, meist verhältnismäßig niedrige Temperatur herrscht, die gerade ausreicht, um die Klebeschicht 8 in gewünschter Weise aufzuschmelzen. Durch eine nicht dargestellte Messung der Rückstrahlung durch die Klebeschicht 8 kann die Energiezufuhr der Laserquelle 9, also der Energieinhalt des Laserstrahls 10, gesteuert werden, so daß stets ein optimales Aufschmelzen der Klebeschicht 8 gegeben ist.
Nach der AufSchmelzung der Klebeschicht 8 wird das Dichtband 4 durch die Walze 6 in Richtung des Walzenspalts 7 weitertransportiert und durch den Druck der Walzen 5 und 6 wird das Dichtband 4 auf die Materiallagen 2 und 3 geklebt. Selbstverständlich läuft das Aufschmelzen der Klebeschicht 8 und das anschließende Verkleben in einem kontinuierlichen Prozeß ab, bei dem beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit der beiden Walzen 5 und 6 gesteuert werden kann.
Um in ähnlicher Weise zwei Materiallagen 2 und 3, die zuvor nicht miteinander vernäht wurden, zu verkleben, ist in Fig. 2 eine weitere Vorrichtung 1' dargestellt. Im vorliegenden Fall liegt die Materiallage 2 dabei auf einer festen Auflage 11 auf und die Walze 6 wird gemeinsam mit der Laserquelle 9 in Richtung des Pfeiles X bewegt. In diesem Fall ist die zweite Materiallage 3 mit der Klebeschicht 8 versehen, welche wiederum von dem Laserstrahl 10 aufgeschmolzen wird, und wird mit Hilfe der Walze 6 wie auch bei der Vorrichtung 1 von oben her zugeführt, wobei auch eine andere Zuführung denkbar sein könnte.
Um eine einfache Steuerung der erforderlichen Bewegungen zu ermöglichen, kann die Walze 6 mit der Laserquelle 9 beispielsweise mechanisch verbunden sein. Um den Laserstrahl 10 umzulenken bzw. denselben an die Breite der Klebeschicht 8 anzupassen oder um beliebige andere Änderungen an dem Laserstrahl 10 vorzunehmen, ist der Laserquelle 9 eine optische Einrichtung 12 vorgeschaltet, die von an sich bekannter Bauart und selbstverständlich auch bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 vorgesehen sein kann.
Die beiden unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen Vorrichtungen 1 und 1' sind in ihrer konkreten Ausgestaltung lediglich beispielhaft anzusehen. Es könnten auch weitere Einrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise um die Materiallagen 2 und 3 oder das Dichtband 4 zu positionieren bzw. zu bewegen. Des weiteren wäre es auch möglich, mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1 mit den beiden Walzen 5 und 6 die beiden Materiallagen 2 und 3 ohne das Dichtband 4 miteinander zu verbinden und es wäre in umgekehrter Weise auch denkbar, mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1' mit der Walze 6 und der Auflage 11 das Dichtband 4 auf die bereits zuvor miteinander vernähten Materiallagen 2 und 3 aufzubringen.
Fig. 3 zeigt die im vorliegenden Fall mit der Vorrichtung 1 hergestellte Verbindung des Dichtbandes 4 mit den Materiallagen 2 und 3. Dabei wurden die Materiallagen 2 und 3 vor dem Aufkleben des Dichtbandes 4 mittels einer Naht 13, die im vorliegenden Fall aus zwei einzelnen Nähten 13a und 13b besteht, verbunden. In an sich bekannter Weise wurde dabei zunächst die Materiallage 2 mit der Materiallage 3 durch die erste Naht 13a verbunden, worauf die hierdurch entstehende Fahne 14 mit einer weiteren Naht 13b, in diesem Fall mit der Materiallage 3, vernäht wurde. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Materiallagen 2 und 3 vor dem Abdichten lediglich mit einer Einfachnaht oder gegebenenfalls auf völlig andere Weise miteinander zu verbinden.
Das Dichtband 4 dichtet die Naht 13 flüssigkeitsdicht ab. Insbesondere bei der Verwendung von textilen Stoffen und dort insbesondere bei der Herstellung von Kleidungsstücken, wie beispielsweise Nässeschutzanzügen, ist das Dichtband 4 an einer Innenseite des Kleidungsstücks angeordnet, so daß hierdurch eine Abdichtung der Naht 13 gegeben ist und keine Flüssigkeit von außen eine Person erreichen kann, die das Kleidungsstück trägt. Theoretisch könnte das Dichtband 4 auch an einer Außenseite des Kleidungsstückes angebracht werden. In Fig. 4 ist die mittels der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1' hergestellte Verbindung zwischen den beiden Materiallagen 2 und 3 dargestellt. Diese ist sehr viel einfacher aufgebaut und besteht lediglich aus der Materiallage 2 und der Materiallage 3, wobei die Klebeschicht 8 sich, wie bereits erwähnt, auf einem Teil der Materiallage 3 befindet. Ein Einsatzgebiet der in Fig. 4 dargestellten Verbindung kann beispielsweise sein, wenn zwei großflächige Folien flüssigkeitsdicht miteinander verklebt werden sollen.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das Dichtband 4, welches neben der bereits oben beschriebenen Klebeschicht 8 eine erste Dichtschicht 15, eine zweite Dichtschicht 16 sowie eine der Klebeschicht 8 gegenüberliegende Gewebe- bzw. Textilschicht 17 aufweist. Innerhalb der beispielsweise aus einem Duroplast oder einem hochschmelzenden Thermoplast bestehenden ersten Dichtschicht 15 sind Lichtenergie absorbierende bzw. lichtabsorbierende Pigmente bzw. Partikel 18, wie beispielsweise Rußpartikel angeordnet, welche die durch den Laserstrahl 10 in das Dichtband 4 eindringende Lichtenergie in thermische Energie umwandeln und auf diese Weise für ein Schmelzen der Klebeschicht 8 sorgen. Dadurch, daß die lichtabsorbierenden Partikel 18 nicht in der Klebeschicht 8 enthalten sind, werden die Klebeeigenschaften derselben nicht beeinträchtigt. Selbstverständlich können auch andere Stoffe bzw. Materialien als lichtabsorbierende Partikel 18 verwendet werden.
Die Klebeschicht 8 ist transparent ausgeführt, um einen Verlust von durch den Laserstrahl 10 in das Dichtband 4 eingeleiteter Energie zu verhindern. Dabei ist die Farbgebung der Klebeschicht 8 unabhängig von ihrer Transparenz. Gegebenenfalls könnte auch lediglich eine der Dichtschichten 15 und 16 vorgesehen sein und die lichtabsorbierenden Partikel 18 könnten auch in einer komplett eigenständigen Schicht an einem beliebigen Ort innerhalb des Dichtbandes 4 angeordnet sein.
Die Textilschicht 17, die z.B. als Maschenware, Webware oder Vlies ausgebildet sein kann, wird beim Herstellen der im vorliegenden Fall ebenfalls aus einem Duroplast oder einem hochschmelzenden Thermoplast bestehenden zweiten Dichtschicht 16 in dieselbe eingelegt, so daß eine feste Verbindung der zweiten Dichtschicht 16 mit der Textilschicht 17 erfolgt. Die Textilschicht 17 sorgt dafür, daß beim Einsatz des Dichtbandes 4 für Kleidungsstücke eine gleichmäßige Qualität an der Innenseite derselben gewährleistet ist, wozu die Textilschicht 17 beispielsweise dieselbe Farbe und dasselbe Material wie das jeweilige Kleidungsstück aufweisen kann. Falls in sehr einfachen Anwendungsfällen auf die Textilschicht 17 verzichtet wird, kann auch eine der Dichtschichten 15 oder 16 eine entsprechende Farbe aufweisen.
Die Klebeschicht 8 kann aus einem Polymer, wie beispielsweise aus einem Thermoplast, wie Polyurethan, Polypropylen, Polystyrol oder dergleichen bestehen, wobei der Energieinhalt des Laserstrahls 10 auf das Material der Klebeschicht 8 abgestimmt sein sollte, so daß ein optimales Schmelzen derselben gewährleistet werden kann. Dies bedeutet, daß bei unterschiedlichen Materialien der Klebeschicht 8 gegebenenfalls auch unterschiedliche Arten von Laserquellen bzw. eine unterschiedliche Ansteuerung der Laserquelle' 9, z.B. bezüglich ihrer Leistung, vorgesehen sein können.

Claims

P at e n ta n s p rü c h e
1. Verfahren zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung von Materiallagen (2,3), insbesondere von texti- len Stoffen, wobei mittels eines Laserstrahls (10) eine Klebeschicht (8) eines die Materiallagen (2,3) abdichtenden, zusätzlichen Dichtbandes (4) oder einer der Materiallagen (3) aufgeschmolzen wird, worauf das Dichtband (4) oder die eine Materiallage (3) mit den Materiallagen (2,3) oder der anderen Materiallage (2) verbunden wird, und wobei zwischen dem Laserstrahl (10) und dem Dichtband (4) bzw. der Materiallage (3) eine Relativbewegung stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadur ch ge kenn z e i chnet , daß die eine Materiallage (3) und das Dichtband (4) bzw. die Materiallagen (2,3) bewegt werden und daß der Laserstrahl (10) stillsteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Energie des Laserstrahls (10) in Abhängigkeit von der AufSchmelzung der Klebeschicht (8) gesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die. Materiallagen (2,3) miteinander vernäht werden und die entstandene Naht (13) anschließend mit dem Dichtband (4) abgedichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, da du r ch g e ke nn z e i chn et , daß die miteinander vernähten Materiallagen (2,3) über eine erste angetriebene Walze (5) bewegt werden, und daß das Dichtband (4) über eine zweite angetriebene Walze (6) bewegt wird, wobei in einem zwischen den beiden Walzen (5,6) sich befindlichen Walzenspalt (7) das Dichtband (4) mit den beiden Materiallagen (2,3) verpreßt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Einrichtung (5, 6; 6, 11) zum Verbinden der Materiallagen (2,3) mit dem Dichtband (4) oder zum Verbinden der einzelnen Materiallagen (2,3) und mit einer Laserquelle (9) zum Erzeugen eines Laserstrahls (10) .
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Laserquelle (9) Strahlung im IR-Bereich emittiert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Laserquelle (9) eine optische Einrichtung (12) zum Umlenken und/oder Einstellen des Laserstrahls (10) vorgeschaltet ist.
9. Dichtband zur Abdichtung von zwei miteinander verbundenen, insbesondere vernähten Materiallagen, insbesondere textilen Stoffen, mit wenigstens einer Dichtschicht und mit wenigstens einer Klebeschicht, ge ke n n z e i c hn e t du r c h lichtabsorbierende Partikel (18).
10. Dichtband nach Anspruch 9, da dur ch ge ke nn z e i chne t , daß die lichtabsorbierenden Partikel (18) innerhalb der wenigstens einen Dichtschicht (15) angeordnet sind.
11. Dichtband nach Anspruch 9, da dur ch ge ke nn z e i chne t , daß die lichtabsorbierenden Partikel (18) innerhalb einer separaten Schicht angeordnet sind.
12. Dichtband nach Anspruch 9, 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die lichtabsorbierenden Partikel (18) durch Rußpartikel gebildet sind.
13. Dichtband nach einem der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der der Klebeschicht (8) gegenüberliegenden Seite eine Textilschicht (17) vorgesehen ist.
14. Dichtband nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da dur ch g e k e nn z e i chne t , daß die Klebeschicht (8) transparent ist.
15. Dichtband nach einem der Ansprüche 9 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Dichtschicht (15,16) aus einem Duroplast besteht.
16. Dichtband nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da du r ch ge k e n n z e i chn e t , daß die wenigstens eine Dichtschicht (15,16) aus einem hochschmelzenden Thermoplast besteht.
17. Dichtband nach einem der Ansprüche 9 bis 16, da du r ch ge k e n n z e i chn e t , daß zwei Dichtschichten (15,16) vorgesehen sind.
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