NL8300428A - Kleefverbinding. - Google Patents

Description

* ' I

-r. ....... '1 r -- % 1 ! « -1- VO 4540

Klee fverbinding.

Het onderwerp van de onderhavige aanvrage is een systeem voor het door kleven verbinden van gescheiden delen, waarbij de mogelijkheid wordt vereist, dat deze delen bij herhaling kunnen worden ' 1 verbonden en gescheiden.

' 5 Een aantal systemen van dit type zijn bekend. Voldoende is te verwijzen naar die systemen, waarbij gebruik wordt gemaakt van mechanische vezbindingscomponenten, zoals schroeven, bouten, in elkaar snappende klemmen en dergelijke en naar die, welke zijn gebaseerd op chemicaliën zonder enig ander drukmiddel.

10 Voorbeelden van de laatste systemen zijn plakbanden, welke in staat zijn met verschillende kracht aan verschillende oppervlakken te hechten. Deze mogelijkheid van de plakbanden om in een grote variëteit aan verschillende oppervlakken te hechten, is weliswaar een groot voordeel, doch onder bepaalde omstandigheden bestaan er toch nadelen. Het 15 is namelijk bekend, dat wanneer de plakbanden met hun plaklaag in contact zijn met oppervlakken van bepaalde materialen ten opzichte waarvan zij een bepaalde geprononceerde kleefkracht uitoefenen, dan is het scheiden bijv. van papier over een bepaald scheidingsvlak onmogelijk.

Om dit te voorkomen, is het mogelijk kleefimassa's te gebruiken, welke 20 een kleinere kleefkracht hebben en een zeer beperkte dikte, doch in een dergelijk geval heeft het verbindingssysteem slechts een kleine vast-houdkracht.

Een andere grote tekortkoming van de gebruikelijke plakbanden is, dat zij hun kleefkracht verliezen bij aanwezigheid van ongerechtig-25 heden, zoals stof, rook, vocht en andere stoffen uit de omgeving.

Voorts zijn verbindingssystemen bekend, bestaande uit twee soorten textiel, welke met uitsteeksels aan elkaar zijn verbonden, waarbij het ene weefsel haken of dergelijk gevormde componenten heeft en het andere weefsel gebogen gedeelten of lussen, welke delen onderling 30 kunnen samenwerken. Deze verbindingssystemen zijn selectief en maken geen verbinding mogelijk met verschillende vlakken, doch vereisen, dat de twee textielweefsels op voorbedoelde wijze met elkaar worden gekoppeld. De verbindingsorganen staan bloot aan slijtage en voorts heeft de verbinding van de twee weefsels een bepaalde dikte als gevolg van het 35 uitsteken van de haakvormige componenten.

___> 8300428 / "« -2-

Het doel van de uitvinding is te voorzien in een verbindings-systeem door kleven, waarbij de voordelen van de plakbanden en de onderling'samenwerkende textielweefsels worden gecombineerd, doch de betreffende nadelen worden ondervangen. Meer in het bijzonder beoogt 5 de uitvinding te voorzien in een verbindingssysteem, dat selectief is en niet onderhevig aan slijtage of andere negatieve faktoren als gevolg van uitwerkingen vanuit de omgeving, terwijl ook de dikte beperkt is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een verbindingssysteem door hechting, bestaande lit een kleefelement met een 10 drager en tenminste een kleeflaag op tenminste een zijde van die drager, terwijl het kenmerk is, dat teneinde een selectieve verbinding van het herhalingstype wordt verkregen, bedoeld element eeh kleeflaag heeft, welke is samengesteld uit, een elastomeer materiaal, dat stevig op de drager verankerd is.

15 Van elastomeren en andere materialen met elastomeerachtige eigenschappen, is de mogelijkheid bekend van het vormen van een onderlinge en- hechte verbinding wanneer zij met elkaar in contact komen en worden onderworpen aan perskrachten en eventueel ook warmte.. Dit verschijnsel van. hechten is in bepaalde- gevallen bruikbaar voor het' maken van een 20 zeer sterke verbinding, welke echter niet volgens een. bepaald vooraf gekozen vooraf gekozenplan gescheiden kan worden.

Wanneer twee vellen uitsluitend met. eeh elastomeer onder druk verenigd zijn een kracht ondervinden, welke de scheiding beoogt, dan zal als gevolg van de elastische eigenschappen van de elastomeren en 25 de beperkte dikte een scheuring, langs willekeurige vlakken plaatsvinden en zal breuk ontstaan.

Verrassenderwijze is vastgesteld, dat het mogelijk is een scheiding van de verbonden vlakken volgens een voorkeurs-vlak verkregen kan worden, wanneer de lagen elastomeer materiaal verankerd zijn op de 30 betreffende dragers en wanneer de inwendige weerstand van de dragers en de verankering aan de drager groteren sterker is dan de scheidingskracht op de twee vlakken van het elastomeer materiaal, dat is vastgehecht. De aanwezigheid van een drager maakt het mogelijk, dat de scheidingskrachten gaan werken op een klein gedeelte van het elastomere materiaal, zo-35 dat de specifieke kracht zeer hoog wordt.

Teneinde de scheiding van de. hechtvlakken. volgens een voor- 8300428 ; a -3- afbepaald vlak te verbeteren, kan op de gehele massa van het elastomere materiaal op elke laag een kracht worden uitgeoefend dan wel slechts op het contactvlak,dat zich bevindt op de vrije vlakken van de lagen.

In dit verband is gebleken, dat het voordelen heeft, om als 5 elastomeer materiaal een mengsel te gebruiken, uit welk materiaal bijv. bestaande uit natuurlijke rubber en elastomeer van synthetische aard, zoals butadieen-styreenrubber.

Een mengsel van dit type, dat goede resultaten geeft, kan bestaan uit 80-85 gew.dln. natuurlijke rubber en 15-20 gew.dln. buta-10 dieenstyreenrubber, op droge basis.

Eet elastomeer materiaal kan ook verduurzaamd worden, doch tot een zodanige graad van dwarsbinding, dat de kleefkracht behouden blijft.

Voorts werd gevonden, dat wanneer de laag elastomeer materiaal 15 op de betreffende drager, bijv. door spreiden is opgebracht, bij voorkeur zo dun mogelijk moet zijn voor het verzekeren van een hechte verbinding met de drager, terwijl een blijvende hechting aan het andere verbindingselement wordt verhinderd, wanneer de verbinding nog niet gemaakt is. Bij voorkeur zal de dikte van het elastomeer materiaal niet 20 groter zijn dan 1 mm.

Een andere eigenschap, welke van belang is, geldt de omstandigheden van de vrije vlakken, van de kleeflagen, welke gekoppeld moeten worden met die van een ander gelijk of dergelijk element. In dit geval werd gevonden, dat deze oppervlakken zo glad mogelijk moeten zijn 25 voor het verzekeren van een zo goed mogelijke werking, zodat men er zeker van is, dat een herhaald scheiden van de twee kleefelementen van elkaar wanneer dit gewenst is, leidt tot een verbroken verbinding.

Zoals hierboven reeds is opgemerkt, moet de laag elastomeer materiaal betrekkelijk dun zijn en de vrije vlakken praktisch zo glad 30 mogelijk moeten zijn, hetgeen betekent, dat het oppervlak van de drager, waarop de laag wordt aangebracht, eveneens zo glad mogelijk moet zijn.

Het systeem vein hechting door het kleven volgens de uitvinding lost het probleem van de selectiviteit van de verbinding op en leidt niet tot het loslaten van de kleefmiddelen als gevolg van de werking 35 van onzuiverheden uit de omgeving, zoals stof, rook, vocht en dergelijke.

Elk kleefelement kan slechts worden verbonden met een element _____é.

8300428 ^ 'i -4- met een dienovereenkomstig verbindingsvlak, dat bestaat uit een elastomeer materiaal. Het systeem maakt het mogelijk, dat de twee kleef elementen onderling verbonden kunnen worden en bij herhaling weer van elkaar . kunnen worden gescheidens Het verbindingssysteem heeft voorts het voor-5 deel, dat dit betrekkelijk dun is, in elk geval dunner dan een verbinding uit twee lagen textiel, welke . haakvormige en lusvormige elementen in elkaar zijn gehaakt, welke daarbuiten uitsteken.

De twee kleefelementen, welke aan elkaar verbonden moeten worden,kunnen worden aangebracht op artikelen, welke verenigd moeten 10 worden en daartoe kunnen verschillende methoden worden toegepast, zoals spijkeren of klinken, naaien, nieten, binding of vele andere methoden.

De voordelen van de uitvinding en de daarmee verbonden eigenschappen worden nader besproken met betrekking tot de bijgaande tekeningen. Daarin toont: 15 figuur 1 een bovenaanzicht van twee kleefelementen in hand vorm, welke onderling verenigd zijn, figuur 2 een dwarsdoorsnede over de lijn II-II van figuur 1, en. ‘ figuur 3-6 schematisch enige mogelijkheden voor het maken 20 van kleefelementen volgens de uitvinding.

Het verbindingssysteem volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 1 en 2, waarin de twee kleefelementen, welke onderling zijn verenigd, de vorm hebben van een band en zijn aangeduid door 10 en 11.

Elk van deze elementen bestaat in hoofdzaak uit een drager 25 10a en 11a, welke resp. aan een zijde een laag elastomeer materiaal resp. 10b en 11b bevatten.

De drager van elk element is in hoofdzaak. vlak en kan stijf, plooibaar of veerkrachtig zijn. Bij het geval, dat het kleefelement de vorm heeft van een band, kan de drager bestaan uit textiel, doch het 30 is duidelijk, dat verschillende materiaalsoorten gebruikt kunnen worden, vooropgesteld, dat zij voldoende sterkte en weerstand hebben ten opzichte van het elastomere materiaal, zodat het scheiden van de verbindings-vlakken mogelijk is, zonder de werking van het gehele systeem te benadelen.

35 Het elastomere materiaal, dat wordt gebruikt voor de kleef- laag kan bijv. bestaan uit natuurlijke rubber of een mengsel van natuur- 8300428 % & -5- lijke rubber en synthetische rubber.

Het toegankelijke vlak is doelmatig en bij voorkeur zo glad mogelijk en de dikte van de laag is bij voorkeur niet groter dan 1 mm.

In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld heeft de drager 5 slechts aan een zijde een laag elastomeer materiaal, doch het is duidelijk, dat voor bepaald gebruik en bij bepaalde eisen een kleeftlaag op beide draagvlakken kan worden aangebracht..

Het aanbrengen van de laag elastomeer materiaal en de hechting op de drager kan op verschillende wijzen plaatsvinden, waarvan er 10 enige in de figuren 3-6 zijn weergegeven.

Figuur 3 toont schematisch het geval, waarbij de laag elastomeer materiaal door calandreren op de drager wordt aangebracht.

Op de drager 20, welke van een voedingsrol 21 afkomt, wordt een laag kleefstof 22 door een apparaat 23 verspreid en de drager mat 15 de verspreide kleefstoflaag daarop wordt getransporteerd door een droog-kamer 24. De kleefstof 22 kan bestaan uit een elastomeer, bijv. natuurlijke rubber, welke is opgelost in een oplosmiddel, zoals heptaan in de verhoudingen van 15 gew.% rubber en 85 gew.% heptaan-

Vervolgens wordt op de kleefstoflaag 22 door middel van 20 een voedingseenheid 25 een laag elastomeer 26 gebracht, komende van een niet weergegeven rol en bestaande uit afwisselende spiralen van een elastomeer en scheidingspapier, welk stelsel tussen de calander-rollen 27 doorloopt. Het aldus gevormde element wordt verzameld op een rol 28. De rollen 27 van de calander dienen tevens voor het transport 25 van de band met een snelheid, welke is ingesteld op 5 meter per minuut.

Figuur 4 toont een andere manier voor het ophangen van elastomeer materiaal op de drager, bestaande uit een band 20 uit katoenweef-sel, welke van een voedingsrol 21 afkomt. Deze band passeert allereerst tussen een stel rollen 29, 30. De rol 29 wordt door een motor aangedre-30 ven en reikt in een kuip 31, welke opgelost elastomeer materiaal bevat, terwijl de. rol 30 een losse rol is en op de rol 29 drukt met een kracht, welke voldoende is om het elastomere materiaal diep genoeg in de textiel-band 20 te drukken. De aldus geïmpregneerde band wordt gedroogd bij een temperatuur van 90°C, terwijl deze door een droogoven 32 loopt.

35 Vervolgens loopt de band langs een spreidrol 33, welke rekt in een andere kuip 34, welke een elastomeer materiaal bevat, dat van

___A

8300428 -6- dezelfde aard is als dat wat zich bevindt in de kuip 31. Voor het beperken van de dikte van de film 37, welke over de geïmpregneerde textiel-band wordt verspreid, is een calibreerrol 35 aanwezig. Het aldus voorbehandelde element loopt .dan door een tweede droogoven 36, waarin deze 5 wordt gedroogd bij 90°C en wordt.dan tenslotte, verzameld op een rol 28.

De elastomere materialen, welke zich in de kuipen 31 en 34 . bevinden en welke, zoals proeven hebben aangetoond, goede resultaten geven, zijn bijv. : -natuurlijke rubber latex met een rubber-percentage op droge 10 basis van 66 gew.%; -een samenstelling, bestaande uit 85% natuurlijke rubber-latex (66% droge rubber) en 15% butadieen-styreenlatex (66% droge rubber).

De spreidingssnelheid is ingesteld op 5 m per minuut.

15 Figuur 5 toont een wijze voor het aanbrengen door een een voudige spreiding van het elastomere materiaal op een zijde van de draagband 20, welke van een voedingsrol 21 afkomt.

De band 20 loopt over een spreidrol 38, welke reikt in een kuip 39, welke laatste het elastomere materiaal bevat en de hoeveelheid 20 materiaal wordt afgemeten door een rol 40, welke de dikte van de film 41 calibreert.

De drager, welke aldus is bekleed, loopt door een droogoven 42, waarin deze aan een warmtebehandeling wordt onderworpen bij een temperatuur van 90°C en wordt vervolgens verzameld op een rol 28.

25 Enkele proeven zijn met de navolgende gegevens genomen.

a) De drager in de vorm van een geweven textiel of katoen met verschillende typen elastomeer materiaal; al) natuurlijke rubber, opgelost in heptaan met een gewichtsverhouding van 15% natuurlijke rubber en 85% heptaan:. de verplaatsings-30 snelheid was 10 m per minuut; a2) oplossing van 12 gew.% natuurlijke rubber, 3% butadieen-styreenrubber en 85% heptaan als oplosmiddel: voortbewegingssnelheid 10 m per minuut.

a3) Natuurlijke rubber-latex 66% droge rubber: vexplaatsings-35 snelheid 5 m per minuut.

a4) Mengsel van 80 gew.% droge natuurlijke rubber-latex en 20% droog gewicht van butylrubberlatex: verplaatsingssnelheid 5 m/min.

8300428 -7- b) Drager in de vorm van polyvinylchlorideband op het oppervlak waarvan een kleefstoflaag is aangebracht en verspreid over een zijde met verschillende soorten elastomeer materiaal.

bl) Natuurlijke rubber-latex 66% droge rubber: verplaatsings-5 snelheid 5 m/min.

b2) Een mengsel van 80% droog gewicht natuurlijke rubber-latex en 20% droog gewicht butyl-rubberlatex: vezplaatsingssnelheid 5 m/min.

Figuur 6 toont een ander voorbeeld voor het verkrijgen van 10 een kleefelement volgens de uitvinding. In dit geval wordt uitgegaan van een drager, bestaande uit een band 43 van niet geweven gecalandreer-de polyethyleenmat, welke van een rol 44 afkomt, en welke passeert over een spreidrol 45, welke reikt in een kuip 46, welke een waterige oplossing bevat van polyurethaan (55% polyurethaandeeltjes) en de dikte 15 van de film 48 wordt daarbij gemeten door een calibreerrol 47.

De band 43 en de daarop aangebrachte film 48 lopen over een verwarmingsbron 49, welke kan bestaan uit infrarode stralen voor het verkrijgen van een dwarsbïnding van het polyurethaan.

Vervolgens wordt de band 43 uit de film 48. daarop bewogen over 20 een tweede spreidrol 50, welke reikt in een kuip 51, welke een dispersie bevat van een kunsthars lijm op acrylbasis (55% droge harsdeeltjes) .

Over de film 48 wordt een laag 52 van deze kunststof verspreid, waarbij de dikte van de laag gemeten wordt door een calibreerrol 53. De kunst-harslijm wordt gedroogd door het stelsel te laten lopen door een oven 25 54, waarin een temperatuur van 70°C wordt gehandhaafd.

Tenslotte loopt het stelsel over een spreidrol 55, welke reikt in een kuip 56, welke natuurlijke rubber-latex bevat (66% droge rubber).

Op de vooraf gevormde kunststofkleeflaag 52 wordt een film 57 uit rubber latex verspreid, waarvan de dikte wordt gemeten door een calibreerrol 30 58. Het verkregen produkt loopt door een oven 59 bij een temperatuur van 70°C en wordt verzameld op een rol 28.

De verplaatsingssnelheid werd ingesteld op 5 m/min.

Opgemerkt zij, dat het elastomere materiaal, dat op de drager wordt aangebracht voor het verkrijgen van de kleef laag ook verduur-35 zaamd kan worden; in dat geval zal echter de mate van dwarsbinding de kleefeigenschappen van de laag niet mogen benadelen, tenminste niet in

___A

8300428 ·% -8- het betreffende toegankelijke vlak.

De verduurzaming kan worden .gedifferentieerd over de laag-dikte in die zin, dat de verduurzaming sterker is in een vlak, dat dichter bij de drager ligt. Het is dan mogeli.jk, te volstaan met een 5 dunner steunorgaan in dat gedeelte,. waarin het vulcaniseren van de kleefstoflaag heeft plaatsgevonden, welke dan als zodanig de rol van de drager overneemt.

Voor het vergemakkelijken van het herhaald scheiden van de twee kleefstofelementen, welke aan elkaar zijn gekoppeld, is het boven-10 . dien mogelijk het vrije oppervlak, van het elastomere materiaal van extra vulmateriaal te voorzien, zoals draden,, gaas, mpoeders en dergelijke, met een zodanige oppervlaktedichtheid, dat de kleefeigenschappen niet noemenswaardig benadeeld worden.

De uitvinding is beschreven als voorbeeld met betrekking tot 15 een aantal uitvoeringsvormen, doch het is duidelijk, dat deze voorbeelden geen beperking betekenen en op verschillende wijzen gewijzigd kunnen worden zonder buiten het kader van de. uitvinding te treden.

Het verbindingssysteem als voorgesteld door de uitvinding lost de technische problemen op, zoals deze in de -inleiding zijn be-20 sproken.

Het verbindingssysteem. volgens de uitvinding is betrekkelijk selectief, aangezien het mogelijk is deze uitsluitend, tussen de kleef-elementen te bewerkstelligen, welke van hetzelfde type zijn, welke verbinding herhaaldelijk gemaakt en verbroken kan worden.

25 Het kleefstofelement met een laag uit elastomeer materiaal zal zijn hechtende eigenschap niet verliezen als gevolg van. onzuiverheden uit de omgeving en de kleefstoflaag of lagen behoeven niet voorzien te worden van beschermingen in de vorm van met siliconen bekleed papier. Het kleefstofelement. is niet onderhevig aan mechanische slijtage 30 en heeft een zeer kleine dikte in vergelijking tot weefsel met haakvormige uitsteeksels.

Het kleefstofelement kan gemakkelijk op te verbinden delen worden aangebracht, bijv. door middel van spijkers, klinknagels, schroeven, klemmen, door naaien, binding, lassen enz.

35 Het hulpmiddel en de bijzondere eigenschappen van de verbin ding volgens de uitvinding zijn zeer voordelig met het oog op het ver- 83 0 0 4 2 8 - « -9- schaffen van een selectief verbindingssysteem in die zin, dat het materiaal een doelmatige koppeling geeft tussen gelijke of dergelijke kleefelementen, terwijl gelijktijdig de verbinding van het herhalings-type is en vele malen kan worden gemaakt en verbroken, waarbij de ele-5 menten als zodanig lange tijd volgens een bepaald vlak aan elkaar hechten, terwijl ___voorts een blijvende verbinding kan worden gevormd, waarbij het onmogelijk is de elementen van elkaar te.scheiden, zonder dat deze zullen breken.

___-.....Λ 8300428

Claims (11)

1. Systeem, voor het door kleven maken van een verbinding met kleefstofelementen, bestaande uit een drager en tenminste een kleefstof laag,. welke op tenminste een zijde van de drager aanwezig is, met het kenmerk, dat voor het vormen van een selectieve verbinding van het 5 herhalingstype, het element een kleefstoflaag heeft, bestaande uit een elastomeer materiaal, dat stevig verankerd is op.de drager, waarbij de inwendige weerstand van de drager en die van de verankering van de kleefstoflaag aan de drager groter is dan de kleefkracht van de kleef-stoflaag in zichzelf. 10 · 2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag elastomeer materiaal bestaat uit een mengsel van natuurlijke en' synthetische rubber·.

3. Systeem volgens conclusie 2, met. het., kenmerk, dat de synthetische rubber, welke gemengd is met natuurlijke rubber, bütadieen- 15 styreenrubber is.

4. Systeem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het droge mengsel 15-20 gew.dln. butadieen-styreenrubber omvat en van 80-85 gew.dln. natuurlijke rubber.

5. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag 20 uit elastomeer materiaal een dikte heeft, welke niet groter is dan 1 mm. S. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag uit elastomeer materiaal een glad buitenvlak heeft.

7. Systeem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat tenminste 25 de zijde van de drager, waarop de laag elastomeer materiaal is aangebracht, glad is.

8. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag uit elastomeer materiaal door calandreren op de drager is vastgezet.

9. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag 30 uit elastomeer materiaal door verspreiden over de drager daarop is aangebracht.

10. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het elastomere materiaal verduurzaamd is,doch in zodanige mate, dat het zijn kleefkracht bevat,tenminste op het toegankelijke vlak.

11. Systeem volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de laag elastomeer materiaal op verschillende manieren over de dikte is verduurzaamd, waarbij de mate van de verduurzaming sterk is in het vlak 8300428 » **- -11- dat dichter bij de drager gelegen is.

12. Systeem volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het gedeelte van het elastomers materiaal met de hoogste graad van ver-duurzaming de drager zelf vormt.

13. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag elastomeer materiaal in het toegankelijke vlak draden, gaas, poeders of dergelijke bevat, met een zodanige oppervlaktedichtheid, dat de kleefkracht van die laag niet benadeeld wordt. 10 __> 8300428