DE2258513A1

DE2258513A1 - Genopptes flachmaterial sowie verfahren und vorrichtung fuer seine herstellung

Info

Publication number: DE2258513A1
Application number: DE19722258513
Authority: DE
Inventors: Donald George Keith
Original assignee: Dulux Australia Ltd; ICI Australia Ltd
Current assignee: Dulux Australia Ltd; Orica Ltd
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1973-06-07
Also published as: NL160512C; JPS543909B2; SE7512449L; DD102955A5; GB1420929A; DE2463067A1; US3955019A; AU460849B2; BE792077A; GB1420930A; US4025599A; DK153307C; SE419959B; FR2162034B1; SE398462B; JPS5252982A; CA1037216A; JPS5222024B2; DK136637C; AR196102A1

Description

Die Erfindung; bezieht sich auf geformte Erzeugnisse sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Erzeugnisse; sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Formen thermoplastischer Materialien sowie auf die durch dieses, Verfahren erhaltenen geformten Erzeugnisse.

disher wurden thermoplastische Flachmaterialien durch neißformtechniken in die gewünschte Form oder Gestalt gebracht, wobei unterschiedliche Strömungsmitteldrücke oder Fluiddrüeke angewendet wurden und mit oder ohne mechanischen Zug zum strecken des Flachmaterials auf oder in eine Form gearbeitet wurde, Solche Formtechniken sind z.ö, das Streckformverfahren und das Vakuumformverfahren. Geeignete thermo-

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plastische Materialien für diese Warmformtechniken haben die Eigenschaft, daß sie elastisch sind, wenn sie auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der das Material warm verformt werden kann; der erwärmte thermoplastische Film oder das erwärmte thermoplastische Flachmaterial fordert erhebliche Zugspannungen zum Strecken, wobei das Flachmaterial im warmen Zustana in der Lage ist, die Zugspannungen zu übertragen, auszuhalten und zu verteilen, so daß beim Formvorgang uie Spannung über das Flachmaterial angenähert gleichförmig ist und extreme örtliche Verdünnungen verhindert werden. Ein solches Flachmaterial erfährt jedoch dann, wenn es über spitze Vorsprünge oder in tiefe enge Hohlräume gezogen wird, solche Zugspannungskonzentrationen, daß solche "Spitzen" oder "Vertiefungen" gewöhnlich die dünnsten Bereiche des geformten Materials sind. Beispiele für Materialien, die für Vakuumformverfahren und ähnliche Techniken geeignet sind» sind plastifizierter Polyvinylchloridfilm, hoch stoßfeste Polystyrolpolyacrylate sowie Flachmaterialien aus AUS (Acrylnitril/Butydien/Styrol).

bestimmte andere wichtige thermoplastische Materialien haben bei erhöhten Temperaturen keine gummiartigen Eigenschaften, so daß Flachmaterialien aus diesen Stoffen Eigenschaften einer Membran eines hocnviskosen Fluide haben und nicht elastisch werden. Materialien, die diese Eigenschaften haben, sind Polyolefine, Nylons, Folyäthylentherephthalat, anorganische Gläser und bestimmte synthetische Kautschukmaterialien wie "Krayton" oder "Solprene"

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(Warenzeichen für synthetischen Kautschuk). Viele dieser Materialien sind wertvoll als faserbildende Materialien, wie sie für das Schmelzspinnen von Pasern geeignet sind. Diese in eine Schmelze übergehenden Materialien sind nicht für Vakuumformverfahren oder entsprechende Verfahren geeignet, da örtliche hohe Drücke zu schadhaftem örtlichem Verdünnen oder zum Durchstechen führen. Es ist tatsächlich etwas paradox, daß Materialien, die beim Schmelzspinnen von Fasern ungleiche Ausdehnbarkeit zeigen, sich ungleich schlechter verhalten beim pneumatischen Strecken von Filmen.

Es wurde ein neues Verfahren für das Formen von thermoplastischen Materialien gefunden, das insbesondere bei thermoplastischen Materialien anwendbar ist, die bei der Warmformungstemperatur eine Schmelze fließfähiger Art haben.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für das Warmformen von Materialien vorgeschlagen, das darin besteht, daß man eine Bahn oder ein' Flachmaterial aus dem thermoplastischen Material dadurch verformt, daß man gegen eine Seite der warmen Bahn eine Anordnung von kalten Vorsprüngen preßt und gleichzeitig gegen die andere Seite der Bahn eine zweite Anordnung von kalten VorSprüngen preßt, so daß die Anordnungen von Vorsprüngen in einer solchen Weise ineinandergreifen, daß die Vorsprünge der zweiten Anordnung von denjenigen .der_; er-' sten Anordnung in. einem_; Abstand, .liegen.* der größer als dier^,_v Dicke der Bahn ist. - _: --.-.,.- . . - -..:■/■,..-.,: ^;«. -.-... -,

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Mit warm wird eine Temperatur gemeint, die ausreicht, daß das thermoplastische Material bei einer Temperatur warmverformt werden kann, die vorzugsweise höher als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials ist, wobei vorzugsweise das thermoplastische Material bei der Warmformtemperatur eine Schmelze mit einem fließfähigen Zustand bildet. Mit kalt ist eine Temperatur gemeint, die nicht ausreicht, um leichtes Warmverformen bevorzugt bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts oder Erweichungspunkts des thermoplastischen Materials zu ermöglichen.

Eine der Anordnungen aus Vorsprüngen kann die Form eines gelochten Gitters haben, durch deren Löcher die , Vorsprünge der anderen Anordnung hindurchtreten können, wobei in diesem Fall eine einseitig genoppte Bahn erhalten wird. In der typischten Anwendungsform des Verfahrens erfolgt das fingerartige Ineinandergreifen von zwei Anordnungen von Nadelspitzen oder Messerkanten, so daß eine beidseitig genoppte Bahn oder ein beidseitig genopptes Flachmaterial erhalten wird. Die Erfindung soll jedoch nicht die Verwendung einer Anordnung oder von Anordnungen ausschließen, die stumpfe Vorsprünge aufweisen.

Die Bahn oder aas Flachmaterial wird normalerweise bis zu irgendeinem geeigneten Ausmaß gezogen, wo es die Oberfläche eines kalten Vorsprungs berührt. Wo immer ein kalter Vorsprung mit der warmen bahn in Berührung kommt, bildet sich ein abgeschreckter oder gekühlter Materialpfropfen

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je größer die Kühlfähigkeit des Vorsprungs ist, um so größer ist die Masse und der Bereich des gekühlten Pfropfene»Die Größe des gekühlten Klumpens kann frei nach Wahl gesteuert oder reduziert werden, indem man die Kühlkapazität oder Kühlfähigkeit des Vorsprungs durch eines oder durch mehrerer dieser Hilfsmittel reduziert: und zwar 1» durch Verwendung von Vorsprüngen mit geringem Volumen und einer sich nach unten nur wenig ausdehnenden Fläche, wie z.B. scharfe schlanke Nadeln oder Klingen, 2. durch Verwendung von Vorsprüngen geringerer spezifischer Wärme und/oder thermischer Leitfähigkeit, 3. durch Begrenzung der Kälte der Vorsprünge, so daß die Temperaturdifferenz zwischen der heißen Bahn und den Vorsprüngen derart ist, daß die Menge an gekühltem Pfropfen begrenzt wird» Da es der Hauptzweck der Erfindung ist, auf jeden Teil,der heißen Bahn einzuwirken, um·diese zu ziehen und zu strukturieren, wird es normalerweise bevorzugt, Anordnungen von sehr scharfen Vorsprüngen mit einer solchen Temperatur zu verwenden, daß die abgekühlten oder abgeschreckten Pfropfen lediglich als Kappe auf den Nadelspitzen wirken und genügend Zugspannung übertragen, um den ungekühlten Bahnbereich zu strecken oder ziehen, wobei diese Kappen außerdem das Durchstechen verhindern. Die Materialien, die sich am besten für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind Substanzen* die bei' der Arbeitstemperatur ohne Schwierigkeit mit sehr geringen Kräften ausdehnbar sind, die jedoch bei etwas niedrigeren Temperatur sehr zähe Materialien sind. -

Die Art des Erzeugnisses, wie es nach dem erfin-

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dungsgemäßen Verfahren erhalten wird, hängt von der Art des thermoplastischen Materials sowie der Temperatur und der Geschwindigkeit ab, mit der das fingerartige Ineinandergreifen der beiden Anordnungen durchgeführt wird. Im allgemeinen erzeugen thermoplastische Materialien, die schmelzgesponnen werden können, bei der Formgebung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Temperatur in dem Bereich, wie er für befriedicendes Schmelzspinnen erforderlich ist, eine tiefgezogene ungelochte genoppte Bahn, mit der Ausnahme, daß eine gelochte genoppte Bahn erzeugt würde, wenn die Geschwindigkeit, mit der das Ineinandergreifen durchgeführt wird, so hoch ist, daß sich das Material nicht ausreichend schnell strecken kann, um Spannungsabbau an den Spitzen der Anordnungen von Vorsprüngen zu erreichen.

Materialien, die sehr schlechte Schmelzspinnkennwerte haben, verhalten sich auch schlecht als Arbeitsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren. So kann z.B. plaetifiziertes Polyvinylchlorid durch das erfinduncsgemäße Verfahren geformt werden, jedoch wird das tfreeugois viele Löcher haben* sofern das Verfahren nicht sehr langsam durchgeführt und das Polyvinylchlorid auf eine Temperatur gerade unterhalb des Zersetzungspunkts erwärmt wird. Es können somit Materialien mit guten Schmelzspinneigenschaften durch das erfindungsgemäße Verfahren in höchstem Maße und mit hoher Geschwindigkeit tiefgezogen werden, während Materialien mit schlechten Schinelzspinneipenschaften nur bis zu einem sehr geringen Ausmaß tiefgezogen werden können, wobei die Verfah-

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rensgeschwindigkeit sehr klein ist. Für jegliches zu verwendende thermoplastische Material muß die am besten geeignete Temperatur und am besten geeignete Geschwindigkeit, bei der das Verfahren nach der Erfindung ablaufen soll, durch einfache Experimente ermittelt werden.

Die '-bevorzugten thermoplastischen Materialien mit guten Schmelzspinneigenschaften sind in der Technik bekannt. Zu ihnen gehören Vinylpolymere wie bestimmte Polyvinyldenchlorid-Copolymere und bestimmte Copolymere von Äthylen und Vinylalkohol; Polyolefine wie Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, Polypropylen, hochschlagfestes Polystyrol und PolyC^-methylpenten-l); Polyester wie Polyethy lenterephthalat) und PoIyTl,(l-bis(methylen)-cyclohexanterephthalat(I'2-cis: trans )7 ; Polyamide wie Nylon 66, 610, 6 und 11; anorganisches Glas wie Natrium- oder Borsilicatglas; unterkühlte flüssige Zuckerlösung wie z.B. Toffee; sowie thermoplastische Kautschuke.

Es hat sich bisher nicht als möglich erwiesen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes genopptes Bahnmaterial durch irgendeines der bekannten Warmformverfahren herzustellen; weiteres Ziel der Erfindung ist daher eine genoppte Bahn oder ein genopptes Flachmaterial, das zwei Seiten hat, von denen jede eine Anordnung von Spitzen hohler Vorsprünge aufweist, wobei der Teil der genoppten Bahn, der die Spitzen der Vorsprünge verbindet, eine im.wesentlichen minimale Oberfläche aufweist und die Spitze jedes Vorsprungs

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dicker als die Teile der Bahn ist, die die Spitzen verbinden, wobei das Verhältnis von Noppenhöhe zum maximalen Noppendurchmesser größer als 2 : 1 ist.

Die einzelnen Noppen der genoppten Bahn können in einer ersten Annäherung als in einem regelmäßigen Kegel liegend angesehen werden, wobei der maximale Durchmesser des Noppens der Durchmesser der Basis des entsprechenden regelmäßigen Kegels ist.

Die genoppten Bahnen haben einige unerwartete Eigenschaften.

1. Die Druckfestigkeit, wie sie normal zur Ebene der Noppen bei optimaler Ziehtiefe getestet wurde, ist erheblich höher als diejenige eines geschäumten Materials aus derselben Substanz bei demselben Schütt gewicht . Dies ist eine Konsequenz der Bildung dieser genoppten Bahnen durch reine Ziehbildung geodetischer Formen ohne strukturelles Übermaß.

2. Die genoppten Bahnen haben starke anisotrope Eigenschaften, wobei deren seitliche Druckfestigkeit (normal zu den Achsen der Noppen) niedriger als bei geschäumten Materialien aus derselben Substan₂ und

demselben Schüttgewicht.

3. Die genoppte Bahn ist äußerst biegsam, und zwar mit

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Rücksicht auf ihre außerordentlich gekrümmte Oberfläche.

4. Obwohl die genoppte Bahn eine unperforierte Membran ist, ist jeder Noppen mit den Noppen der anderen Seite der neutralen Achse durch einen sehr gewundenen Weg verbunden: örtliche Kräfte, die auf die Noppen auf der einen Seite wirken, verursachen lediglich kleine Abweichungen oder Verbiegungen der Noppen auf der anderen Seite.

5v Eine genoppte Bahn kann geschachtelt werden, so daß trotz der Tätsache, daß sie selbst räumlich aufwendig ist, viele Bahnen auf kleinem Raum gespeichert Werden können. Aus gleichem Grunde können Bahnränder miteinander verriegelt werden. Alternativ kann durch Wahl der Formgestaltung die Tiefe des Eihschaehtelns oder Ineinandergreifens begrenzt werden.

Werden Bahnen unterschiedlicher anfänglicher Dicke aus demselben Material zu genoppten Bahnen nach der Erfindung geformt, variiert für ein gegebenes Ausbreit-Sehützgewicht die Druckfestigkeit mit der Änderung des Verhältnisses von Ziehtiefe zum maximalen Noppendurchmesser. Das optimale Verhältnis von Ziehtiefe zu maximalem Noppendurchmesser für irgendeine gegebene Schützdichte wird durch einfaches Experiment ermittelt. Die einzelnen Noppen der genoppten Bahn können als regelmäßige Kegel angesehen werden, wobei gefunden wurde, daß für optimale

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Druckfestigkeit das Verhältnis der Kegelhöhe CZiehtiefe) zum maximalen Durchmesser des Kegels im Bereich Von 2 ι 1 bis 3: 1 liegt. Ferner wurde festgestellt, daß beil» Schichten von genoppten Bahnen gemäß nachfolgender Beschreibung optimale Eigenschaften erhalten werden, wenn das Verhältnis größer als für den unbeschichteten Kern ist. Die Erzeugnisse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können als Kerne für Verbundbretter oder Panele verwendet werden, ferner als Packmaterial oder als Polstermaterial, auch als dekorative akustische Dämmstoffe als filtrierende oder diffundierende Bahnen, als Kleidungsmaterial oder als Stoffzwischenlager, als verzahnende Befestigungsvorrichtungen, als Feuchtigkeitsbahnen urtd Oberflächen* membranen für Beton- oder Gipsprodukte, als Bürsten oder Matten. Die fribrillierte Bahn kann geschabt wtrdettj um eine buschige oder fasrige perforierte Bahn zu erhaltene Kombinationen oder Paare von Erzeugnissen können einander itruktürell verriegeln oder verstärken.

Genoppte Bahnen können durch Abschaben der Hoppen gelocht und dann auf Mehrfachstränge oder Mehrfachdrähte gezogen werden, um Raumrahmen oder Filtersütze zu bilden, die man für Reinigung einandernehmen kann. Erzeugnisse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, die geeignete synthetische Kautschuke verwenden, sind insbesondere als flexible sehaumärtige Beläge für beispielsweise Kleidung, Polstermaterial, Mauerbeläge, Isolationslagen oder Teppichunterlagen geeignet. Fertige Erzeugnisse können bearbeitet werden, und zwar durch teilweises Schmelzen, durch Zonen-Heizversiegelung oder durch

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Aufkleben über bestimmte Bereiche. Ausgewählte Zonen des ursprünglichen Films können unbearbeitet bleiben. Genoppte Filme können in Streifen geschlitzt und durch Webstühle verwebt, verwirkt, versponnen oder durch andere bekannte Verfahren verarbeitet werden, um textilartige Erzeugnisse zu bilden. Doppelgewellte Erzeugnisse können relativ unausdehnbaren Kunststoffen eine Pseudostreckung in der einen oder in zwei Richtungen geben.

Eine doppelt genoppte Bahn oder eine einfach genoppte Bahn kann als eine Matrix für das Einsetzen von eng in die Noppen passenden Stangen aus starrem Material dienen. Beschichtete Strukturen können aus doppelgenoppten Bahnen gebildet werden, indem man Anordnungen aus Stäben in einander gegenüberliegende Noppen einsetzt. Haben die Stäbe mehr als das zweifache der Noppenlänge, werden die genoppten Bahnen im Abstand voneinander gehalten. Ein Stapel aus solchen Bahnen kann schwere Belastungen aufnehmen, wobei alle Kräfte in Schub der Stangen in den Noppen umgewandelt werden. Ein Anwachsen der Belastung jenseits eines Spitzenkennwerts des Systems löst Kaltrecken in den Noppen aus, wobei unter günstigen Bedingungen das Ziehen oder Recken andauert, bis die Fähigkeit für Molekularorientierung erschöpft ist. Da Kaltziehen viel Arbeit pro Noppen verbraucht, verbraucht das gleichförmige Ziehen einer großen Anzahl von Noppen über große Flächen überraschende Energien, so daß solche Erzeugnisse als Puffer und Sicherheitsraassen geeignet sind. ·

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Genoppte Bahnen aus bestimmten Kautschukklassen, wie z.B. Cariflex- oder Krayton-Qualität von Shell Chemicals Ltd. und Solprene-Qualität von Philips Chemicals haben besondere Eigenschaften. Solche Kautschuke erlauben komplexe und extrem voluminöse genoppte Bahnen, die kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden können. Elastomere genoppte Bahnen haben ausgezeichnete dämpfende oder polsternde Eigenschaften und sind dennoch wesentlich zugfester als feinzellige elastomere Schäume und widerstehen Abriebbedingungen, unter denen Schaumgummi zu Krümeln zerrieben würde, so daß solche Bahnen als Möbelbestandteile benutzbar sind.

Die genoppten Bahnen nach der Erfindung sind mit Rücksicht auf ihren sich zuspitzenden säulenförmigen Aufbau hervorragend geeignet, um Druckkräften normal zu ihrer Ebene Widerstand zu leisten. Da diese Konstruktion extrem anisotrop ist, ist die Festigkeit gegen Zerquetschen oder Zerdrücken entsprechend niedrig. Bei einer tiefgezogenen doppelgenoppten Bahn verläuft die Kontur des Materials so steil von einem nach oben weisenden Noppen _zu einem nach unten weisenden Noppen, so daß Seitendruck relativ leicht Verbiegung verursacht. Alle diese Betrachtungen verdeutlichen, daß selbst bei harten und starren Materialien federndes und elastisches Verhalten unter kreuzweisem Druck erhalten wird, d.h. unter Druck in rechten Winkeln zu den Noppenachsen. Eine zickzackförrnig gewellte" genoppte Bahn wirkt wie eine ebene Feder, wobei eine sehr tief genoppte Bahn jeglicher Gestaltung bei Querkompression federnd ist. Diese Tatsachen sagen aus, daß eine Anwendung bei¹

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Federung oder Dämpfung und für Zerdrückungswiderstand möglich ist, Anwendungen, die auf den Seiteneigenschaften der genoppten Bahn beruhen. Es wurde festgestellt, daß man durch Zusammenkleben einer Reihe von Bahnen mit zwischenliegenden Membranen zu einer Platte ein Material erzeugen kann, das bei Zerschneiden im rechten Winkel zu den bestandteilbildenden Lagen exzellentes Federungs- und Polstermaterial abgibt.

Die genoppte Bahn kann" als Vorprodukt oder Zwischenprodukt angesehen werden. Die genoppte Bahn kann entweder in einem Fließband-Verfahren oder, mit Hilfe einer Wiedererhitzüngsstufe als Basis für Blasen oder für Faserziehen angesehen werden. Jede Noppe ist insbesondere dann, wenn sie tropfenförmig ist, ,ein Külbel > ^{so da}& ^be^· erneutem Schmelzen alle oder einige der Noppen geblasen werden können, und zwar entweder frei in eine Form oder als eine Gruppe, um eine verschmolzene zellförmige Platte zu bilden. Ferner kann in gleicher Weise jeder Noppen beim erneuten Schmelzen die Quelle für Schraelzspinnfasern bilden. Die genoppte Bahn kann im kalten Zustand durch weiteres Verschließen der Form orientiert oder kaltgezogen werden.

Die genoppten Bahnen sind von besonderem Wert, wenn sie als Kernbahnen von Schichtstoffen verwendet werden.

Gemäß einem weiteren Ziel der Erfindung wird ein Schichtstoff geschaffen, der eine Deckschicht aufweist, die auf eine Seite einer nicht gelochten genoppten Bahn aufgeklebt

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wird, die als Kernschicht vor dem Verkleben zwei Seiten hat, von denen jede eine Anordnung von Spitzen von hohlen Vorsprüngen aufweist, wobei der Teil der Kernbahn« der die Spitzen der Vorsprünge verbindet, eine im wesentlichen minimale Oberfläche hat und die Spitze jedes Vorsprungs dicker ist als die Teile der Bahn, die die Spitzen verbinden.

Die Schichtstoffe nach der Erfindung können mehr als zwei Lagen haben und alternierende Lagen von Deckschichten und genoppten Bahnen besitzen. Die Deckbahn oder Deckschicht sollte vorzugsweise in der Lage sein, im wesentlichen alle Spitzen der Vorsprünge auf der Seite des genoppten Bahn zu berühren, auf die die Deckbahn aufgeklebt wird. Ist die Deckbahn flexibel, kann sie verformt werden, um die Spitzen der Vorsprünge zu berühren; im Falle von nichtflexiblen Bahnen wird vorzugsweise die Oberfläche der Deckbahn in ihrer Form akkurat an die Oberfläche angepaßt, die durch die Spitzen der Vorsprünge auf der einen Seite der genoppten Bahn angeklebt wird. Die Oberfläche der Deckbahn ist entweder glatt, gezahnt oder in anderer Weise texturiert. Im Grenzfall kann die Textur der Deckbahnen so tief sein, daß sie sich Im wesentlichen der Gestalt der Stirnfläche der genoppten Bahn anpasst.

Schichtstoffe nach der Erfindung haben gegenüber Schichtstoffen mit derselben Dichte, die aus gleichen Bahnen unterschiedlicher Gestalt gebildet sind, Vorteile insofern, als erstens der Widerstand des Schichtstoffs gegen Verformung optimal ist und zweitens die dickeren Spitzen leichter an

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die Deckbahn ohne Verformung der genoppten Bahn angeklebt werden können.

Die bei der Erfindung verwendeten genoppten Bahnen können durch jegliches bekannte Verfahren hergestellt werden. Es wird die Vervrendung von genoppten Bahnen vorgezogen, die aus einem Material bestehen, das gute Schmelzspinneigenschaften hat, wobei solche genoppten Bahnen oder Noppenbahnen durch das vorbeschriebene erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden können.

Die Deckbahn kann aus jeglichem geeigneten Material wie beispielsweise Metall, Glas, Papier, Holz, Gips, Kunststoff oder mit Kunststoff beschichtetem Papier gebildet sein.

Die physikalischen Eigenschaften des Schichtstoffs nach^der Erfindung hängen zum Teil von den .folgenden Paktoren ab:

1. Die Natur der Materialien, aus denen die Deckbahnen und Noppenbahnen bestehen.

2. Die Dicke der Bahnen.

3. Die Gestalt der Noppenbahn.

U. Die Art der Verklebung zwischen der Noppenbahn und der Deckbahn.

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5. Die Stärke der gegebenenfalls vorhandenen Vorspannung der Noppenbahn vor dem Schichten.

6. Die Zahl der den Schichtstoff bildenden Laßen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Schichtstoffe aus Polyäthylen oder Polypropylen gebildet und dadurch miteinander verbunden, daß die dickeren Spitzen der Vorsprünce mit der Deckbahn verschweißt werden. Diese bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Spitzen der Vorsprünge dicker sind"als der Rest der genoppten Bahn, so daß sie leichter durch Punktschweißen mit der Deckbahn verbunden werden können.

Gemäß einem bevorzugten Ziel der Erfindung hat die Noppenbahn die Formeiner doppelgewellten Bahn oder zickzackförmig gewellten Bahn. Diese Gestaltung macht die Bahn insbesondere gegen Verformung widerstandsfähig. Der Widerstand gegen Verformung und das Schüttgewicht der Schichtstoffe nach der Erfindung kann dadurch vergrößert werden, daß man die Noppenbahn vor dem Verkleben mit jeglicher Deckbahn zusammenpreßt.

Es wurde festgestellt, daß die Schichtstoffe nach der Erfindung in sofern unerwartete Eigenschaften haben, als sie leicht durch Streifenheizfaltung umgestaltet werden können, so daß sie sich für die Herstellung von Eckbögen sehr hoher Festigkeit eignen.

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Gemäß ei η ο m weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für das'Streifenheizfalten geschaffen, bei dem man einen schmalen. Streifen ciuer übex· eine Seite eines er fin." dungngemäßüri Schichtstoffs auf einen warmverformbaren Zustand erhitzt und anschließend den Schichtstoff entlang des erhitzten Streifens einwärts biegt.

Es ist bekannt, daß man feste Bahnen aus starrem thermoplastischem Material durch Erweichen einer schmalen geraden Zone mit Hilfe eines abgeschirmten Erhitzers biegen kann, In einem solchen Fall wirkt der erweichte Streifen als ein Gelenk, wobei unter der Voraussetzung, daß die gefaltete Bahn bis zur Abkühlung in ihrer gefalteten Lage gehalten wird, sehr genaue Krümmungen „oder Biegungen gebildet werden können. Bei diesem Biegen der Bahn durch Streifenerhitzung sollten sehr scharfe Biegungen, insbesondere solche in Richtung auf einen Mullradius im Innenwinkel vermieden werden, und zwar wegen der notwendigen hohen Streckung oder Komprimierung und der sich daraus ergebenden Verdünnung oder Deformierung, die zu einer geschwächten Biegung führt. Aus diesen Gründen beträgt die Breite der Heizzone beim Streifenheizbiegen normalerweise das zweifache der Dahndicke.

Es wurde festgestellt,, daß Schichtstoffe nach'der Erfindung sehr einfach durch Streifenerhitzung gefaltet werden können, um Biegungen zu erzeu^an, die im eingeschlossenen Winkel oder Innenwinkel einen Radius von nahezu Mull haben. Ferner ist die mechanische Festigkeit einer solchen

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Biegung besser als di.ejoni.ce, die man bei gleichem Material durch irgendeine« der bekannten Verfahren erhalten könnte, wie z.B. durch Quetschfalten, auf nahrung stoßen und Verkleben oder Verschweißen; diese Biegung mit verbesserter Festigkeit ergibt sich aus der Peinstruktur, wie sie sich beim Heißfalten eines Schichtstoffs nach der Erfindung ergibt, der einen genoppten Kern hat. Gleichzeitig ist die erfindungsgemüße Arbeitsweise einfach und schnell und erfordert weder die vorhergehende Vorbereitung des Schichtstoffs noch das Schneiden der Bahn in irgendeiner V/eise.

Ein Beispiel des Biegens eines Schichtstoffs nach der Erfindung ist in Fig. 11 und 12 gezeigt. Ein Schichtstoff nach der Erfindung viird auf einen abgeschirmten Streifenerhitzer gemäß Fig. 11 gelegt. Nach wenigen Sekunden des Erwärmens erweicht der dem Erhitzer benachbarte Teil des Schichtstoffs, wobei die Spannung im Schichtstoff die Bildung einer Heißkerbe gemäß Fig. 11 verursacht. Der Schichtstoff wird dann entfernt und gebogen, um eine Falte gemäß Beispiel Fig. 12 zu erzeugen. Solche Schichtstoffe können Innenradien haben, die im wesentlichen Mull sind, d.h. es kann der eingeschlossene Winkel oder Innenwinkel kurz und scharf sein und z.B. die Ecke eines rechtwinkligen Kastens bilden. Die konstruktive Wirksamkeit dieser Biegungen ergibt sich aus der Tatsache, daß der geschmolzene oder erweichte Teil der erhitzten Stirnfläche sich durch Aufeinanderfalten verdoppelt und bei vielen Kunststoffen eine perfekte Schmelzverschweißung liefert, wobei gleichzeitig dieser doppelt dicke Axialsteg

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gegen die unverformten Teile der Moppen gepreßt und mit diesen verschweißt wird. Unter günstigen Bedingungen kann von der Anschlußstelle ein Wulst oder eine Kehle aus geschmolzenem Kunststoff extrudiert werden, um die Innenecke zu versteifen. Die Herstellung eines scharfen Innenwinkels ohne Schmelzen ^^er äußeren Oberfläche ist möglich, da der genoppte Aufbau progressiv verformt werden kann und einander gegenüberliegende Noppen oder Teile von Noppen durch die Tatsache ihrer ursprünglichen Herstellung durch fingerartiges Ineinandergreifen zwischeinander hindurchgehen können. Die Volumenminderung, wie sie sich durch die Maßnahme ergibt, die als eine auf G_ehrung gestoßene Ecke erscheint, wird erreicht, ohne daß irgendein Teil des Schichtstoffs weggeschnitten werden muß', wobei das Material, was ^verschwunden" ist, in der Tat zur Verstärkung der gefalteten Ecke umgeformt wurde.

Die Fig. 13 zeigt eine Stumpfschweißverbindung. Werden gerade Kanten von Schichtstoffen durch Strahlung erhitzt, fällt das Erweichen der Seitenflächen nahe den Kanten mit der Kantenverformung des Kerns zusammen. Werden zwei solcher Ränder koplanar zusammengepreßt, so erzeugen sie eine feste eingesäumte oder eingeschlagene Stumpfverschweißung.

Selbstverständlich können zahlreiche Varianten vorbeschriebener Prinzipien möglich sein, die zu Maßnahmen für die Randverschweißung, das Verformen und Quetschen von heißen Zonen zur Erzeugung von Gelenkwirkungen usw. führen.

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Sind die Deckbahnen nicht selbst klebfähig (wie wenn z.B. mit Polyolefin beschichtetes Papier verwendet wird), können geeignete, für örtlichen Gebrauch oder für Heißschmelzen geeignete Klebstoffe verwendet werden.

Die Möglichkeit zur Herstellung von festen Ecken und zum Stumpfverschweißen von Bahnen mit Hilfe einfacher Einrichtungen macht die Herstellung von Gegenständen aus diesen Schichtstoffen relativ einfach mit Bezug auf Arbeit und Kosten.

Die Schichtstoffe nach der Erfindung können z.B. als Ersatz für Wellpappe sowie für Textilien, Wand- und Bodenbeläge und als Konstruktionselemente für Gebäudewande und Gebäudepanele dienen.

Solche geformten Gegenstände können ohne Schwierigkeit aus den Schichtstoffen nach der Erfindung durch Streifenheizfaltung hergestellt werden, wozu u.a. Stapelpaletten, formgestaltete Leitungen für Rohre, Wände für Behälter und Möbel gehören.

Schichtstoffe, die in den Erfindungsbereich fallen, können durch Aufschichten einer Bahn aus geeignetem Material ohne Verklebung auf eine Bahn aus demselben oder unterschiedlichen Material mit anschließendem Verformen aller Bahnen gemeinsam durch das erfindungsgem/iße Verfahren hergestellt werden. Kr wurde festgestellt, daß beim Schichten von Palmen

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aus synthetischem Kautschuk wie "Kraytön" öder "Solprene¹¹ mit Deckbahnen aus Polyalkylen wie Polyäthylen Schichtstoffe Gebildet werden, bei denen die einzelnen Schichten oder Lagen lediglich an den Spitzen der Vorsprünge miteinander verklebt sind, wobei die Deckbahnen im· wesentlichen dieselbe Gestalt wie die Kernbahn haben. Solche Schichtstoff© sind von besonderem Interesse für die Anwendung bei Textilien, Wand- und Bodenbedeckungen»

Das Verkleben eines thermoplastischen Kerns mit Deckbahnen aus demselben Material kann beispielsweise in der folgenden Weise erfolgeni Es wird zunächst ein Kern aus Polypropylen mit einer Materialdicke von 0_sl00 χ 2,5¹J cm geformt und ein Formling mit einer 1 χ 2 ,,5 4 cm Tiefe mit einem Quadratgittermuster einer Nadelteilung von Ö_s2SO₁ χ 2*5^ cm erzeugt»

Für die Herstellung des Schichtstoffs wurden die beiden Deckbahnen gleichzeitig auf eine Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunkts gebracht, insbesondere auf den innenliegenden Flächen, die die Noppen berühren sollen. Unmittelbar vor dem Erhitzen der Deckbahnen würden die Spitzen der Noppen auf eine Temperatur von etwa 120⁰C oder gerade etwas unterhalb der Ent f ο rmungs temperatur erhitzt. Die Deckbahnen und der Kern wurden nunmehr unter leichtem Druck zusammengelegt, wobei stetig Wärme über die Deckbahnen zugeführt wurde. Für das zitierte Beispiel wurden die Deckbähnen über eine Zeitspanne von 95 Sekunden■durch nahe Strahlungserhitzer erwärmt, die

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2 KW/0,093 m verbrauchten und sich in einem Abstand von 2 χ 2,5¹I cm vom Kunststoff befanden.

Für die gleiche Zeitspanne von 95 Sekunden waren die Noppen des Kerns in unmittelbarem Kontakt mit Metallheizplatten, die auf einer Temperatur von 130⁰C gehalten wurden. Unmittelbar nach der Vorerhitzungsstufe wurden die Deckbahnen und der Kern unter leichtem Zusammenspannen mit Hilfe von Silikongummigurten, die Heizplatten von 190⁰C zugewandt waren, zusammengebracht und im zusammengespannten Zustand für weitere 12 Sekunden gehalten, bevor sie in einen Kühlungsbereich befördert wurden, wo Druckluftstrahlen sowohl auf die inneren als auch auf die äußeren Schichtstoffoberflächen gerichtet wurden. Es wurde festgestellt, daß ein solcher Schichtstoff über die Gesamtkonstruktion fest verklebt war und ohne Verlust der Oberflächenebenheit gekühlt werden konnte. Durch Variieren der Heiz- und Klemmzyklen wurden Schichtstoffe unterschiedlicher Gewichte, Dicke und Teilung aus verschiedensten Kunststoffen hergestellt.

Durch diese Maßnahmen hergestellte Schichtstoffe wurden ausgedehnten physikalischen Untersuchungen unterzogen, wobei festgestellt wurde, daß sie außergewöhnlich gute Eigenschaften besitzen. Solche Verbundkörper können gewöhnlich mit Schaumstoffsandwichkörpern verglichen werden, die mit Hautplatten überspannt sind. Es wurde bereits festgestellt, daß bei gleichem Schüttgewicht und gleichem Material durch Noppung erhaltene Gestaltungen höhere Druckfestigkeiten

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sich erzielen lassen.

Schichtstoffe mit genopptem Kern sind hinsichtlich Druckfestigkeit und Scherfestigkeit besser als Schichtstoffe auf Basis von Schaumstoffen. Eine wichtige Verbesserung der Derbheit und Festigkeit ergibt sich aus anderen Maßstabsfaktoren. Ein Kuriist stoff schaum kann sehr viele kleine Zellen haben, z.B. bis zu 1 Million pro Kubikzoll. Die einzelnen Zellwände oder Pibrillen solcher winzigen Blasen sind im Extremfall sehr zart: Solche Schäume zerkrümeln beim Reiben und können ohne Schwierigkeit aufgerissen werden. Deckschichten können ohne Schwierigkeit abgestreift werden, sofern der in der Grenzschicht befindliche Schaum zu Zerbrechen begonnen hat» Bei den erfindungsgemäßen genoppten Kernen ist die wirksame Zellabmessung, d.h. die Nadelreihenteilung sehr grob 10 bis 50 Zellen pro Kubikzoll sind.typisch. Obwohl das Gesamtschüttgewicht des genoppten Kerns mit demjenigen eines fein-' zelligen Schaums übereinstimmen kann, bedeutet die Grobstruktur, daß die einzelnen Fibrillen feste Stäbe oder "Röhren sind. Die für das Auseinandernehmen des Kerns und der Deckbahnen notwendige Kraft bei einem Noppenkern-Schichtstoff ist erheblich mehr als das 10-fache derjenigen, wie sie für das Auseinandernehmen einer Schaumkernplatte gleichen Gewichts notwendig ist. Aus diesen. Gründen ist eine Noppenkernplatte ungleich besser geeignet für rauhe Anwendungsgebiet e*.z. B. also für hoch stoßfeste Bestandteile von Kraftfahrzeugen, Paletten, Teile von schweren Kisten und dergl.

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Schichtstoffe mit zusätzlichen Außenlagen haben
die folgenden besonderen Vorteile.

Zugefügte Außenlagen

gedruckter Kunststoffilm aus demselben Material wie Deckbahn und Kern

Papiere j beschichtet mit Kunststoff aus demselben Material wie Deckbahn und Kern

grundierte oder vorbeschichtete Folien: Metallblech in gleicher Weise hergestellt

Spezielle Verwendung Dekoration, Reklame etc.

Bedruckbarkeit, verbesserte Festigkeit, verminderte Kosten .

Härte, Feuerfestigkeit, Widerstand gegen Sonnenlicht und Wetter

Noppenkernplatten haben viel schlechtere Wärmeisolierungseigenschaften als solche, bei denen geschäumte Kerne verwendet werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß man ohne Schwierigkeit zwischen den Noppen und den Plattendeckschichten beim Zusammenbau faserförmige Isoliermittel einschließen kann.

Nopp.ernkernplatten haben hohe Bindefestigkeiten
von Deckschicht zu Deckschicht. Es wurde festgestellt, daß
solche Platten bei Kantenversiegelung oder beim Zusammenbau von Kante zu Kante oder von Rand zu Rand hohen hydraulischen Kräften widerstehen können, wenn man sie mit Portlandzement- oder Gxpsaufschlämmungen füllt. Eines oder beide
Abteile zwischen Deckbahn und neutraler Achse können gefüllt werden. In solche Konstruktionsteile können Bänder, elektrische Leitungen und Rohre eingebettet werden. Das Füllen
solcher Platten mit Hydraulikzement erhöht die Masse, liefert ein Verbindungsmittel, verbessert die akustische Opazität

309 82 3/096 1

und die Feuerfestigkeit.

Die zahlreichen festen Fibrillen oder Membranen, die die Deckbahnen über das Mittel des Kerns verbinden, gestatten es, daß solche Platten andere Druckformen als Kydraulikkräfte aufnehmen. Sofern die Ränder oder Kanten verschlossen oder versiegelt sind, können pneumatische Drucke ausgehalten werden. Es war möglich, in solchen Platten aus Polypropylen Drücke bis zu 1,41 kg/cm aufzunehmen. Sofern Elastomere verwendet werden, sind die Platten aufblasbar und behalten doch eine relativ ebene Oberfläche,

Eine Noppenbahn kann Moppen nur auf einer Seite besitzen. Sofern ein Metallwabenmuster oder eine ähnliche Konstruktion,-die eine Vielzahl von tiefen Hohlräumen liefert, als ein Formteil benutzt wird und eine Reihe oder Anordnung von Spikes als der andere Teil benutzt wird, kann eine tief einseitig genoppte Bahn erhalten werden, die eine Reihe von Borsten vereinigt.

Eine einseitig genoppte Bahn kann in Beton oder Gips eingebettet werden, so daß die Spikes tief eingebettet werden und die ebene Oberfläche außen bleibt. Die Bahn kann eingebettet belassen werden oder entfernt werden, nachdem die Platte erhärtet ist. Das unigekehrte Noppenmuster ist dekorativ und wirkt als ausgezeichnete Akustikoberfläche.

Eine einseitig genoppte Bahn aus hartem Kunststoff 309823/0981

kann als "Xuppelnagel" wirken und in weiche Flachmaterialien eingetrieben werden. Wird in Kunststoffschaum eine solche mit "Spikes" versehene Bahn auf einer oder auf beiden Oberflächen eingedrückt, wird ein Schaumschichtstoffverbundkörper unerwarteter Festigkeit erzeugt, der extrem einfach ohne Verwendung von Klebstoffen hergestellt werden kann.

Bei jeglicher Noppenbahn können einige oder alle der Noppenspitzen entfernt werden. Es wurde festgestellt, daß eine solche Bahn als Filter, als Sicker- oder Ventilationsmedium verwendet werden kann.

Wird eine Moppenbahn mit einer heißen Platte in Berührung gebracht, schmelzen die Noppen. Es wurde festgestellt* daß dann, wenn irgendeine poröse Bahn, z.B_t ein Gewebe, ein Textilmaterial, Gase oder eine feinperforierte Bahn zwischen den Noppen und der heißen Platte angeordnet wird, und mit den Fortschreiten des Noppenschmelzens mäßiger Druck angelegt wird, die geschmolzenen Noppen durch die poröse oder fasrige Schicht hindurchdringen und kleine kreisförmige Bereiche mit geschmolzenem Kunststoff imprägnieren. Wird dann die Wärmequelle entfernt, ist die poröse oder fasrige Bahn fest mit der Noppenbahn an einer Vielzahl von Stellen verbunden. Eine solche durchdringbare Deckbahn kann auf einer oder beiden Seiten einer doppelseitig genoppten Bahn oder auf einer Seite einer einfach genoppten Bahn vorgesehen werden.

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Es wurde festgestellt, daß solche "Durchtritts"-Verbundkörper auf Basis eines festen, doppelseitig genoppten Kerns mit gewebten oder ungewebten Textilraaterialien auf ■ beiden Stirnseiten eine einmalige Kombination von Eigenschaften liefern. Solche Verbundkörper behalten große Geschmeidigkeit und Biegsamkeit; Sind die Textilmaterialien ausdehnbar, z.B. bei Verwendung von gewirkten Textilmaterialien, kann der gesamte Verbundkörper ohne Schwierigkeit verformt und an Verbundkurven angepaßt werden. Trotz der Geschmeidigkeit erleidet die Druckfestigkeit des Schichtstoffs keinen Verlust . Solche Schichtstoffe verbinden somit Geschmeidigkeit mit großer Dickenkonstanz und großer Lasttragfähigkeit. Im Gewicht leichte und relativ billige Materialien dieser Art können als Schirme, Leichtbauplanen, Schwerzelte und als Substanz verwendet vierden, die als Polsterfüllung oder als Oberfläche in der Polsterung dienen kann.

V/erden Verbundkörper, die auf der Außenseite ir.it einem Textilmaterial oder einem fasrigen Material beschichtet sind., mit einem geeigneten härtbaren flüssigen Mittel befeuchtet, z.B. mit warmhärtbarem Polyester oder mit Epoxyharzen_s mit Zementaufschlämmungen, Gießpolyurethanen oder Kautschuklatices usw. - ohne oder mit Zugabe von Zusatzfasermaterlal werden bewehrte oder verstärkte Bahnen, Platten oder Formkörper mit einem strukturierten Kern aus einer genoppten Bahn erhalten. Mit Rücksicht auf die erhöhte Balkentiefe haben solche Objekte bei verstärkten Kunststoffen erheblich verbesserte spezifische Steifigkeit, Es i$t jedoch wichtig; fest-

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zuhalten, daß mit Rücksicht auf die Eigenschaft konstanter Kerndicke selbst bei Verformung der Bahn als ganzes Konstruktionen mit offenem Kern ohne aufeinanderpassende oder miteinander zusammenwirkende Formen häufig dadurch hergestellt werden können, daß man lediglich den verstärkten oder bew_ehrten Schichtstoff gegen eine einzige Form mit Hilfe eines Gummisacks oder eines Vakuumsacks usw. preßt. Mit Hilfe solcher Einrichtungen können große ^ konstruktiv effiziente Schichtstoffe hergestellt werden, wie z.B. Boote, Fahrzeugkörper, Container, ^Tanks, großvolumige Rohre usw.

Sofern "Durchtritts"-Schichtstoffe insbesondere mit einem Metallgewebe oder einer porösen Bahn wie Gase oder Metallfiligranmaterial zu bedecken sind, können spezielle Vereinigungsnaßnahmen angewendet werden. Es wurde festgestellt, daß ein Metallgewebe z.B. mit Hilfe einer offenen Flamme unmittelbar vor dem Vereinigen erhitzt werden kann.

Die Herstellung von "Durchtritts"-Laminaten ist in den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. In Fig. 8 wird eine doppelseitig genoppte Kernbahn aus thermoplastischem Material kontinuierlich zwischen erhitzten Platten hindurchgezogen, während gleichzeitig vorerhitzte Oberflächenbahnen unter gesteuertem Druck zugeführt v/erden. Außerdem wird Wärme unmittelbar vor dem Vereinigen rit Hilfe von Erhitzern zugeführt, die sich in der Prozessachse befinden. Die Deckbahnen Ii on η on thermoplastische Bohnen oder mit

3 Π 9 8 7 3 / 0 Γι Μ

Thermoplasten beschichtete Bahnen sein, die durch Warmverschweißen mit der Kernbahn verbunden werden; auch können die Deckbahnen faserförmig oder permeabel sein. Die Pig, 9 zeigt eine Kunststoff zu Kunststoff-Noppenverschweißung; die Fig. 10 zeigt eine fasrige Bahn mit Noppenverschweißung, wobei die geschmolzene Noppenspitze das Textilmaterial durchdringt oder imprägniert*

Mit fasrigem Material beschichtete Schichtstoffe' oder "Durchtritts"-Schiehtstoffe können weiter durch Imprägnieren der textlien Deckbahnen mit einem härtbaren Harz behandelt werden, vorzugsweise unter Zugabe von weiteren fasrigen Schichten. Das Aushärten dieses Harzes erzeugt einen doppelwandigen verstärkten Kunststoffschichtstoff mit genopptem Kern. Die Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch einen solchen Schichtstoff, bei dem Noppen durchtrittsgebunden sind und weiteres Textilmaterial und Harz zugefügt worden sind. Die Fig. 12 zeigt einen Kern, der zuvor hergestellt oder mit einem kontinuierlichen Verfahren erzeugt wird ,und der zunächst mit einem Textilmaterial unter "Durchtritt" beschichtet und dann aus Düsen mit einem härtbaren Harz versehen und zwischen Platten ausgehärtet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung für das Herstellen von Moppenbahnen vorgeschlagen; diese Vorrichtung besteht aus einer ersten Anordnung oder regelmäßigen Anordnung von kalten Vorsprüngen, einer zweiten Anordnung von kalten Vorsprüngen und einer Einrich-

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tung, mit der eine Stirnseite eines heißen Bahnmaterials gegen die erste Anordnung von kalten Vorsprüngen gepreßt wird und gleichzeitig gegen die zweite Stirnfläche oder Seite des heißen Bahnnaterialsdie zweite Anordnung aus kalten Vorsprüngen gedrückt wird, so daß die Anordnungen fingerförmig ineinander dringen, derart, daß die Vorsprünge der zweiten Anordnung im Abstand von den Vorsprüngen der ersten Anordnung liegen, wobeiihr Abstand größer als die Dicke der Bahn ist.

Die Anordnung von Vorsprüngen kann aus jedem geeigneten Material bestehen. Vorzugsweise bestehen die Vorsprünge aus einem Material mit hoher thermischer Kapazität, so daß die Vorsprünge während des Ineinandergreifens einfach gekühlt werden können. Die Spitzen können entweder durch Wärmeableitung von den Spitzen der Vorsprünge durch das die Vorsprünge bildende Material gekühlt werden oder es können die Vorsprünge durch Zirkulation eines kalten Strömungsmittels entweder um die Außenseite oder durch Kanäle gekühlt werden, die in das Innere der Vorsprünge eingeschnitten sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Anordnung von Vorsprüngen nur vorübergehenden Charakter haben. So können z.B. die Anordnungen von Vorsprüngen zwei Anordnungen von Objekten sein, die gleichzeitig in die entgegengesetzten Seiten der heißen Bahn gerichtet werden. Solche Objekte können Festkörper sein oder z.B. Kugellager oder Impulse von kalten Strömungsmitteln.

3 0 9 8 2 3 / 0 9 S 1

Sind die Objekte Strömungsmittel, muß die Strahlgeschwindigkeit der Strömungsmittelimpulse genügend hoch sein, damit sie genügend Bewegungsenergie besitzen, die Bahn zu strecken, ohne daß der Strömungsmitteldruck erhebliche seitliche Streckung verursacht.

Damit die Erfindung besser verstanden wird, werden im folgenden praktische Beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt kleine Bereiche von zwei Made!anordnungen (A und B), die bei gegenseitiger Annäherung in Pfeilrichtung fingerförmig in eine Bahn aus einer Heißschmelze eindringen können, so daß diese zu einer doppelseitig genoppten Gestalt gemäß C verformt wird, bei der die Moppen hohle Fibrillen oder Fasern bilden. Trotz der Ziehtiefe ist das Material an den Spitzen der Fibrillen im wesentlichen so dick wie die Originalbahn, wie es im Schnitt in Fig, 2 gezeigt ist. In den Fig· 3 und 4 ist eine alternative genoppte Bahn gezeigt.

Fig. 5 zeigt eine Nadelanordnung, wobei die Ausgestaltung so getroffen ist₃ daß die Tadeln in die Zellen eines scharfkantigen Honigwabenmaterials eindringen, wobei sich das Noppenerzeugnis ^eniäß Fig. 6 ergibt, bei dem

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sich die hohlen Fibrillen alle auf einer Seite befinden, so daß sich ein einseitig genopptes Erzeugnis ergibt.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Vorrichtung für das kontinuierliche Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein thermoplastischer Film 1 wird von einer Extruderdüse 2 extrudiert und zwischen den Nadelanordnungen hindurchgeführt. Die einzelnen Nadelreihen 3 sitzen auf Kämmen ^, die getrennt im rechten Winkel zur Ebene von zwei zusammenwirkenden Gurten oder Kettengliedbahnen 5 bewegbar sind, wobei das fingerartige Ineinandergreifen der Kämme durch Führungen 6 bewirkt wird, wie es auch der Fall beim Auseinanderziehen der Kämme nach dem Abkühlen der geformten Bahn erfolgt.

Wesentliches Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß eine kalte scharfe Nadel nicht eine gespannte elastische Membran durchsticht oder wenigstens eine außerordentliche Verdünnung an der Berührungsspitze verursacht sondern vielmehr die kalte Nadel oder die Messerkante auch dann, v/enn sie scharf ist, die geschrolzene Membran auf der Vorderseite ihrer Spitze vorwärts schiebt und zu einem typischen noppenförmigen Tiefziehergebnis oder Streckergebnis führt.

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Die sich ergebende Gestalt der thermoplastischen Bahn nach dem Formen ist im. allgemeinen die geometrische Form, die die kleinste die Anordnungen verbindende Oberfläche repräsentiert. Sehr, hohe Streckverhältnisse können erhalten werden und es können Erzeugnisse hergestellt werden, die wesentlich tiefer gezogen sind, als es durch bisherige Warmformverfahren erzielbar ist. Die Werkzeugherstellung ist relativ einfach, da ein Formzusammenpassen und Gesamtoberflächenkonturierung nicht notwendig ist. Das Kühlen ist aus demselben Grunde einfach und wirkungsvoll, da nahezu die gesamte Fläche des Kunststoffs und des Formwerkzeugs für Konvektionskühlung zugänglich bleiben.

Das beschriebene generelle Prinzip ist in einem weiten Variationsbereich anwendbar. So muß beispielsweise die Oberfläche, die die einhüllende der Spitzen der Werkzeuganordnung ist, nicht eben sein. Die Kanten oder Ränder oder Stifte müssen nicht Wegen im rechten Winkel zur Bahn folgen. Diese Vorsprünge können gekrümmten oder welligen Wegen folgen und es können die einzelnen Vorsprünge unterschiedlichen Wegen folgen. Es können auch die beiden Anordnungen z.B. während des Ineinandergreifens seitlich relativ einander bewegt v/erden. Zwei oder mehr geschmolzene Bahnen können in aufeinanderfolgenden Eingriffvorgängen bearbeitet werden. Genoppte Erzeugnisse können kombiniert oder mit anderen Membranen verschweißt werden. Das Verfahren kann an einer Bahn auf Zeitbasis, kontinuierlich durch Schmelzen von Film oder Bahnmaterial oder kontinuierlich unter Bahn-

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erzeugung durch Extrusion durchgeführt werden. Wo ein kontinuierliches Herstellungsverfahren erfolgt» verwandelt das Verfahren das gesamte Material in die voluminöse Form ohne Zuschneidverluste.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel i

Es wurden zwei Quadratanordnungen von scharfen Nadeln in eine leichte Handpresse eingesetzt, mit der die Teile unter Ineinandergreifen zusammengebracht v/erden können. Die obere und die untere Anordnung wurden so versetzt, daß jegliche Nadel der obere Anordnung in die Mitte eines Quadrats aus vier Nadeln der unteren Anordnung eintritt. Die Anordnungen waren so gestaffelt, daß sich ein gleichförmiges fingerartiges Ineinandergreifen ergibt (Fig. 1).

Der Einheitsquadaratabstand jeder Anordnung betrug 0,5 x 2,5*1 cm, während die freie Nadelhöhe 2,5^ cn betrug. Polyäthylenfilmprobestücke, die in einen offenen Rahmen eingespannt waren, der gelenkig miteinander verbundene Quadratringe besaß, wurden auf V/armformtemperatur gebracht, indem sie in die Nähe einer strahlenden Heizplatte gehalten wurden, und wurden dann schnell zwischen die Backen der Presse eingesetzt.

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Man ließ die Nädelanorndungen, die sich auf Umgebungstemperatur befanden, unter leichtem Druck ineinander
eindringen. Es wurden doppelseitig genoppte Formkörper erhalten. Dabei wurde festgestellt, daß Polypropylenfilm mit
einer Dicke im Bereich von 0,006 χ 2,5*1 cm bis 0,1 χ 2,5^ cm bis zu einer Tiefe von 2_s5^ cm gezogen werden konnten, wobei sich eine Oberflächenvergrößerung von 900 % ergab. Die die
besten Ergebnisse liefernde Streck- oder Ziehgeschwindigkeit betrug 1 bis 2 Sekunden für ein ^f!Form"-IneinanderdrinEen
von 2,5*1 cm. Unter.diesen Bedingungen zeigten die sich ergebenden Noppenbahnmuster bei sorgfältigem Schneiden eine maximale Streckung im Mittelbereich, während die Spitzen der
Noppen relativ unverdünnt blieben. Gleiche Ergebnisse wurden bei Verwendung von Bahnen aus Polypropylen erhalten.

Beispiel 2

Die Versuche gemäß Beispiel 1 wurden wiederholt,
und zwar unter Verwendung von Anordnungen aus feinen Nadeln, die lediglich einen Abstand von 0,08 χ 2,,54 cm und eine Höhe von 0,4 χ 2,54 cm hatten, wobei eine feinstruktuierte Noppenbahn erhalten wurde, deren Textur einem groben Samt ähnelte.

Beispiel 3

Die Experimente nach Beispiel 1 wurden wiederholt, wobei zwei Anordnungen verwendet wurden, von denen eine aus einer dreieckförmigen.Nadelanordnung mit einem Nadelabstand

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von 0,25 x 2,5** cm und einer freien Nadelhöhe von 0,5 x 2,5¹I cm besaß, während die andere Anordnung aus einem hexagonalen scharfkantigen Aluminium-Honigwabenr.aterial mit einem ZeIlmittenabstand von 0,25 x 2,5** cm bestand. Die dreieckförmige Anordnung von Nadeln wurde in eine leichte Handpresse eingesetzt, so daß jede Nadel in die Mitte einer hexagonalen Öffnung des Aluminium-Honigwabennaterials eindrang (siehe Fig. 5)· Bei Verwendung von Musterstücken aus Polyäthylen und Polypropylen mit einer Dicke im Bereich von 0,1 χ 2,5*1 cm bis 0,6 χ 2,5** cm wurden genoppte Erzeugnisse erhalten, die lediglich auf einer Seite hohle Fibrillen besaßen.

Beispiel *t

Die Experimente nach Beispiel 1 wurden wiederholt, wobei zahlreiche unterschiedliche Formen, Materialien und Ziehtiefen oder Strecktiefen angewendet wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I verdeutlicht.

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Tabelle

Materialien	■	Dicke x 2,54	Zieh- cm tiefe x2,54cm	. Form	Bemerkungen	—3 1
ND*Polyäthylen HD Polyäthylen Polypropylen,hoher Schlagfestigkeit, Polystyrol, Saran.	0,012	1/8, 3/16, 1/4, 3/8.	Gitter Teilung x2,54cm	feinkörniges Erzeug- ' nis guter Qualität
	0,020	3/16, 1/4, 3/8, 1/2	quadra- 0,060 tisch, doppel seitig genoppt	wie oben: Erzeugnisse kräftiger	K) cn OO in
	0,040	. 1/4, 3/8, 1/2, 5/8.	T! H	Erzeugnisse maximalen Gewichts für diese Form	CO
Nylon 610	0,032	1/2, 3/4.	H H	Gibt ein sehr tiefes Ziehen.
ND⁺ und HD⁺ Poly äthylen, Styrol hoher Schlagfestig keit, Toffee	0,040	1/2, 3/4, 1.	Il ti	.Bürstenartig unper foriert , formt sich gut
hexago- 0,125 nal, einsei tig genoppt

+· ND = niedrige Dichte + HD = hohe Dichte

	Materialien	Dicke x2,5ⁱicm	Zieh tiefe	Form	Bemerkungen	oo	25851;
	Unplastifiziertes PVC Plastifiziertes PVC	0,030 0,030	. 1/8 1/8	Gitter Teilung	Unbefriedigend, Durehlochungen oder nicht zu ziehen	1
Ct> O (O 00 N> Ck>	Polymethyl- methacrylat	0,18 0,32	1/8 1/8	hexago- 0,125 nal, einsei tig genoppt Il	Läßt sich nicht ziehen
0961	Alle Polyolefin Nylon 66, 610, 6, Toffee, Qlas	0,060 0,090 0,125 0,200 0,210	Uk 1,6	Il M Il	Alles exzellente Erzeugnisse
	P.V. Alkohol	O.O9O	3/8	quadra- 0,250 tisch, doppel seitig genoppt	Neigt zum Durchstechen
	N15⁺Polyäthylen/ , Vinylalkohol- Copolymeres 80/20	0,060 0,100 0,150	3/8,	tt H	Exzellentes Mittel: halbelastisch
N It

ND = niedrige Dichte

Materialien

Dicke x2,54cm

Ziehtiefe x2,54cm Form

Gitter Teilung
x2,54cm

Bemerkungen

"Cariflex" 2104 0,010 "Drayton" Qualität "Solprene" Qualität 0,150

1/8, 3/8, 1/2, 3/4

verschie dene Formen Adäquates Mittel

Nylons, hoch schlag- 0,040 1/2₄ drei»-

feste Styrole, ' 0»060 3/4, eck«

Toffee j Cariflex 210,0,090 1, förmig

ND* Polyäthylen, 0,120 1 1/2, deppal-H'D Polyäthylen, 0,180 söitig

Poly(4-methylpent- 0,240 genoppt

en-iy

1/2

Lassen s.ich alle gut formen und führen zu unperforierten
Erzeugnissen

Natriumglaö·, Saran. 0,020 Toffee, ND und HD 0,040 Polyäthylen, Poly- Ο,ΟβΟ propylen, hoch
schlagfestes Polystyrol

3/8, Zickzack
formung
1/2 χ
2,54cm

Scheitel Besonders leicht zu

Scheitel f°^rmenJ kann zusammen- ±/ii gepreßt und warm verfestigt werden

Polyäthylen,

"KraytonV

Polypropylen.

0,150 0,220

1». ■■ ■ 1 1/2,

2.

Zick- Scheitel Bahnen mit großer

zack^- zu Zickzackformund

formung Scheitel guter Federeigenschaft

2,54cm i

cn <x>

ND = niedrige Dichte ^hHD. - hohe Dichte

Materialien

Dicke Ziehx2,5*»cm tiefe Form

Bemerkungen

Gitter Teilung
ⁱ

Kraytons ND 0,125 Polyäthylen, 0,l80 hoch schlagfestes Polystyrol

2; 3 Zick- Scheitel Bestens für Zweiwegzack- zu Streckung
formung Scheitel
2 χ 11/2

50

hoch schlagfestes 0,125 Styrol, Polyäthylen, 0,250 Polypropylen, Poly (iJ-rcethylpenten-l)

6; 9

dreieck-

förmifeinsei-

tig

penoppt

Extreme Noppen

Λ . B. 3 .	O	,125	1	•ι	tr	Glattes Ziehen
Natriumglas	O	,125	10.	parallele Messer kanten	II	Dekorativ
"Krayton" Polyäthy len, HD und HD	O	,125	1/2 5/8	IM	Gewellt mit schweren Rändern

Gelatine 15 %_r V/asser bei 9O^CC

0,070 1/2

ND = niedrige Dichte quadratisch,
doppelseitig
lenoppt

Bearbeitbares Mittel

HD = hohe Dichte

Seispiel 5

Eine Bahn aus Natriumglas mit einer Dicke von 2,5¹I χ 3/16 wurde sorgfältig und langsam auf 95O⁰C erwärmt und dann mit einer Geschwindigkeit von 2,54 cm pro Sekunde in einer Form geformt, die eine doppelseitige Quadratanordnung von Stahlnadeln in einer Gitterteilung von 0,5 x 2,54 cm besaß. Die Ziehtiefe betrug 2 χ 2,54 cm. Das Kühlen des Glases erfolgte schnell durch Abstrahlung und es betrug die Zeit in der Form lediglich 15 Sekunden. Es wurde eine exzellente genoppte Glasbahn erzeugt.

Die genoppte Glasbahn war im wesentlichen spannungsfrei und erforderte kein Anlassen. Das Experiment wurde unter Verwendung der folgenden Materialien wiederholt:

Material	Dicke χ 2,5¹J cm
Natriumglas	0,250
Natriumglas	0,125
Natriumglas (rot)	0,100
Matriumglas (anti-blend-	0,170
An-timonit )
Borsilicatglas	0,085
Borsilicatgläs	0,125

In jedem Fall wurde eine unperforierte genoppte Bahn mit

exzellenter Qualität erhalten.

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- ί|2 -

Beispiel 6

Dieses Beispiel demonstriert die Wirkung in der Änderung des Verhältnisses von Ziehtiefe zu Einheitsquadrat· abstand auf die Druckfestigkeit der genoppten Bahn.

Es wurden genoppte Bahnen durch das Verfahren gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Einheitsquadratabstand 0,25 x 2,5¹I cm betrug. Bahnen aus Material unterschiedlicher Dicke und Art wurden auf unterschiedliche Ziehtiefen gemäß Tabelle 2 gezogen. Die Druckfestigkeitsgrenze der sich ergebenden genoppten Bahnen wurden gemssen nach dem ASTM-Verfahren Ο1β21-6Ί.

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Tabelle

c cc α

MATERIAL	Dicke (x 2,54 cm]	Schüttge wicht (16/28,3 dm³)	Ziehtiefe (x 2,54 cn	Verhältnis von Ziehtiefe zu Einheitsquadrat- Äbstand	Druckfestigkeits- grenze ₀ (x 0,07 kg/cn^Z)
Polyäthylen hoher Dichte	0,010 o;oi8 0,036	¹V ¹I⁵	0,31 016 ljo	h² 2 4 4[0	4j5
Poysturol hoher Schlagfestigkeit	0,010 0,018 OJO36	2,0 2,0 2j0	0,25 0 5 0,75	1,0 2 0 3j0	5,0 9 5 5,4
0,018 01036 Ojo63.	h° 3,0	0,33 0 55 0j85	1,3 2 2	^; 14 21 8,4
0,018 0:036 0,063	4,0 4 0 4,0	0^25 0,75	1,0 2 0	17 .35 24
0,010 0:020 o;o4O	2,0 2 0. 2J0	0_t3 0l6 ¹^²	V ■ 4j8	23 50 12
0.010 01020 0jO4O	' 2 5 2J5 2^5	0,24 0,47 o;95	0,9 3?8	32 84 40
0,020 0,040 0}063	4,0 4 0 4 0	0,27 016 ijo	I₁I 2 4 4 0	125 170 62

-M-

2256513

Beispiel 7

Ein Hauptzweck des Erfindungskonzepts ist es, flache Bahnmaterialien dadurch auszubauchen oder voluminös zu machen, daß man eine Streckung in einem sich wiederholenden Huster vornimmt. So kann man beispielsweise die Oberfläche der Ursprungsbahn um den Paktor 10 vergrößern, während das Volumen, das eine umhüllende der Noppengestaltun,g darstellt, das 50-fache des Volumens der ursprünglichen flachen Bahn ausmachen kann. Aus diesen Betrachtungen ergibt sich, daß jeder Faktor, der das Ziehen oder Strecken begrenzt, auch in gleicher Weise den Wirkungsgrad des Ausbauchungsvorgangs beeinträchtigt. Die folgenden Experimente illustrieren dies, indem sie zeigen, daß die Schärfe der formenden Spikes oder Nadeln wichtig ist bei der Gestaltung der Bahn mit Rücksicht auf den Gesichtspunkt des Ausbauchungswirkungsgrads.

Es wurde eine Form wie folgt hergestellt. Der Formensatz bestand aus zwei identischen ebenen Platten aus Aluminium mit einer Dicke von 0,5 x 2,5*· cm, die eine Abmessung (9 x 12) χ 2,5^ cm in der Elbene hatten. Auf jeder Platte wurde ein Punktmuster markiert und jede Platte wurde an der Stelle des Punkts durchbohrt. Jedes Loch hatte einen Durchmesser von 0,092 χ 2,5^ cm, wobei der Abstand zwischen den Löchern 0,25 x 2,5** cm betrug. Metallstäbe mit einer Länge von 2 χ 2,5** cm wurden in die Löcher eingetrieben und bildeten eine vertikale Anordnung von Stäben gleicher Höhe und gleichen Abstands. Bei den ersten Experiment hatten die

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Stäbe flache Enden. Die beiden Formteile wurden in eine Handpresse eingesetzt _t so daß jeder Stab des oberen Teils beim Schließen der Presse zentrisch zwischen vier gegenüberliegenden Stäben lag. Der Pressenhub wurde so festgelegt» daß eine Ziehtiefe von 2,5¹I cm möglich war.

Wurde eine Bahn aus Polyäthylen niedriger Dichte und einer Dicke von 0*06? x 2,5** cm in einem Rahmen gehalten, und durch Strahlungswärme geschmolzen, konnte sie schnell zwischen die Formfläehen gelegt und die Presse geschlossen werden. Die Metallteile der Form hatten bei diesen Experimenten eine Temperatur von 25°C.

Wurden die an den Enden flachen Stäbe verwendet, wurden etwa 35 % der ursprünglichen Bahnfläche durch den Kontakt mit dem kalten Stahl abgekühlt und ohne bemerkenswertes Ziehen verfestigt. Weitere 30 % der Bahnfläche formten angenähert Tropfen oder Pfropfen im Umfangsbereich der tatsächlichen Berührungsbereiche* Aus diesen.Gründen blieb weniger als die Hälfte der verwendeten Bahn «für das Strecken beim fingerförmigen Ineinandergreifen der Formteile verfügbar, wobei die Teile, die gestreckt wurden, sehr dünn im Vergleich zu den gekühlten Scheiben, die sich durch Gefrieren auf den ebenen Stabenden bildeten. Aus diesen Gründen erlaubte der Ausbauchungswirkungsgrad keine Streckung von mehr als 1/3 der. Bahnoberfläche.

Die Stäbe oder Stifte wurden in Richtung auf die 309 8 23/0961

- Ii 6 -

flachen Enden um den halben Ursprungsdurchraesser verjüngt, d.h. auf einen neuen Enddurchmesser von 0,046 χ 2,54 cm. Unter diesen Bedingungen wurden etwa 2/3 der Bahnfläche für die bearbeitung verfügbar.

Schließlich wurden die Stäbe bis zu Nadelspitzen verjüngt. Dadurch wurde die gesamte Fläche der Bahn für das Ziehen verfügbar.

Aus diesen Experimenten ergab sich folgendes:

Nadelfläche Anteil der für das Bauchigkeit des /„ -, r|, * Formen verlorenen Erzeugnisses U 2,5*4 cm) Fläche

0,092. Stäbe 2/3 flaches Ziehen

vollkommen geringe Dickenebene Enden ' gleichförmigkeit

0,046. Stifte 1/3 verbessert, jedoch

verjüngt aber noch mit Bahn-

immer noch plateaus

sehr stumpf

Stäbe nadelscharf nichts Tiefziehen mit

besserer Streckung

Ein zweiter Faktor, der den Ausbauchungswirkuncsgrad beeinflußt, ist die Stärke der Örtlichen Kühlung dort, wo die Spikes oder Stäbe die geschmolzene Bahn berühren. Bei Verwendung einer Form mit nadelscharfen Spikes gemäß Beispiel 1 wurde die Einwirkung der Formtemperatur auf den Erzeugnisquerschnitt beobachtet. Bei allen Fä Ilen wurde die

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Presse mit 0,5 x 2,5** cm pro Sekunde verschlossen, wobei sich Polyäthylen niedriger Dichte bei einer Temperatur von 18O°C befand und eine Dicke von 0,067 x 2,5*1 cm hatte.

Es wurden die Änderungen in Abhängigkeit von der Formttemperatur gemäß nachfolgender Tabelle ermittelt:

Formtemperatur Dickster Teil des Allgemeine Streckgekühlten "Tropfens" gleiehförmigkeit

25°C ziemlich tropfen- zu viel gekühlter förmig Pfropfen

0,050 χ 2,54 cm

55°C 0,020 χ 2,5*1 cm Ausgezeichnet: das

nicht im Pfropfen am Noppen verlorene Material wurde zur neutralen Achse hinzugefügt ;

85C . zu dünn, ■ Nahezu durchbohrt. 0,008 χ 2,5¹^ cm Hunmehr zu viel Material an der neutralen Achse.

95°C Durchlochungen unbefriedigend

Ein dritter Faktor, der die Streckverteilung beeinflußt, ist die Ziehgeschwindigkeit oder Ziehrate» Es wurde festgestellt, daß sich für jedes Mittel eine maximale Geschwindigkeit ergab, bei der die Nadeln fingerförmig ineinandergreifen können, ohne das Material zu zerreißen oder zu durchstechen. Für jedes Mittel ergab sich auch eine optimale Ziehgeschwindigkeit zur Erzielung eines vorbestimm-

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ten Musters der Streckverteilung. Im allgemeinen liegt das Optimum bei 50 bis 100 % geringerer Geschwindigkeit als der maximalen Geschwindigkeit. Es wurden, die folgenden Werte gefunden, wobei alle Materialien eine Dicke von 0,150 χ 2,5*1 cm besaßen.

Material	Maximale Eingriffgeschwindig keit (x 2,54 cm)	Form
Polyäthylen niedriger Dichte Polyäthylen hoher Dichte	1/sec 1 1/2/sec	Standard scharfe Form des Beispiels 1.
hoch schlagfestes Styrol	10/sec
Natriumglas	15/sec
Toffee (B.P.21O⁰C)	4/sec
Nylon 66	80/sec
	Beispiel 8

Es wurden Stahlstäbe mit einer Länge von 50 mm und einem Durchmesser von 1 mm in Bohrlöcher einer Sperrholzplatte mit einer Dicke von 12 mm eingesetzt, wobei die Löcher sich in einem Quadratmuster mit einem Mittenabstand von •10 mm befanden. Es wurden zwei solche Anordnungen hergestellt, so daß die Eingrifftiefe 30 mm betrug. Beim ersten Experiment waren die Stäbe Zylinder mit flachen Enden und einer Temperatur von 15⁰C Beim zweiten Experiment waren,die Stäbe nadelecharf und mit einem Winkel vcm 30 zugespitzt, wobei sie auf einer-

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Temperatur von 15°C gehalten wurden. Beim dritten Experiment waren die Nadeln scharf wie beim zweiten Experiment, wurden jedoch bei einer Temperatur von 65 C gehalten. In jedem Fall wurde eine geschmolzene Membran aus Polyäthylen niedriger Dichte in einem Rahmen gehalten und auf eine Temperatur von 200⁰C erhitzt und durch Ineinandergreifen der Stäbe geformt, wobei der Formvorgang eine Sekunde erforderte.

Fall 1: Mehr als 4ü % der Bahnfläche und etwa 35 ί des ßahngewichts bildeten scheibenförmige gekühlte Pfropfen, die nicht für das Ziehen verfügbar waren und den Freiraum beim Ziehzyklus störten.

Fall 2: Mit Rücksicht auf den verminderten Flächenkontakt und dejn. verminderten Vorsprungmaterial im Kontaktbereich betrug das.in dem gekühlten Pfropfenbereichen gehaltene Material nur 15 % der Bahnfläche und etwa eine gleiche Gewichtsmenge. Es wurde ein tiefergezogenes Erzeugnis mit besserer Druckfestigkeit erhalten.

Fall 3·: Der gekühlte Pfropfen machte lediglich 7 % des Bahngewichts aus und es ergab sich ein noch tieferes Ziehen mit sehr gleichförmiger Materialverteilung.

Beispiel 9

Dieses Beispiel demonstriert den Fall von Noppenbahnen als Sicherheitsmatten.

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In einem Satz von sechs Bahnen mit einer Seitenlange von 12 χ 2,54 χ 12 χ 2,54 cm aus Polyäthylen niedriger Dichte einerZiehtiefe von 2,5¹I cm, einer Teilung von 0,25 x 2,54 cm

und einer Bahndicke von 0,15 x 2,5*1 cm wurden zwischen einander gegenüberliegenden Noppen 3 x 2,5** cm Aluminiumstangen eingesetzt, die ein Volumen aus geschichtetem Verbundstoff von etwa 28,32 dm^ lieferten. Die oberen und unteren Stabanoranungen waren an ebenen Platten aus Bauholz befestigt. Es wurde festgestellt, daß 60 000 χ 0,454 kg notwendig waren, um voll diese Konstruktion kalt zu ziehen.

Beispiel 10

Ein doppelseitig genoppter Formling mit einer Ziehtiefe von 2,5¹I cm, der aus Polypropylen mit einer Dicke von ü,125 χ 2,54 cm mit einer scharfen Form gemäß Beispiel 1 gezogen wurde, wurde zwischen Bahnen aus Lösepapier in einer Heißplattenpresse unter leichtem Druck eingelegt, wobei sich die Platten auf einer Temperatur von 200°C befanden. Innerhalb von 20 Sekunden begannen die Noppen zu schmelzen, wobei nach weiteren 10 Sekunden der Formling entfernt wurde. Die Dicke betrug nunmehr 0,75 x 2,54 cm und es hatten die Noppen abgeflachte Basen. Beim Kühlen des umstrukturierten Formlinge wurde gefunden, daß seine Biegbarkeit und seine Druckfestigkeit sich angenähert verdoppelt hatte, da die verkürzten Noppen mit flacher Basis seitlichem Nachgeben unter Scherbeanspruchungen widerstanden.

309823/096 1

Beispiel 11

Es wurde ein zickzackförmig gewellter genoppter Formling aus Polypropylen mit einer Dicke von 0,0¹I χ 2*5*1 cm und einer Ziehtiefe von 0,5 χ 2,5¹I era zusammengedruckt, bis er dicht gepackt war; danri wurde er zusammengekleinmt und für 50 Sekunden in kochendes Wasser gelegt. Der komprimierte Formling, wurde gekühlt, entspannt und es wurde festgestellt, daß er warmverfestigt war«.

Beispiel 12

Es wurdoinach dem folgenden allgemeinen Verfahren unter Verwendung von Noppenbahnen gemäß Beispielen 1 bis 3 Schichtstoffe hergestellt,

Es wurde eine Noppenbahn auf die Oberseite einer Deckbahn gelegt und es wurden diese beiden Bahnen so angeordnet, daß die Deckbahn sich in Berührung mit einer heißen Oberfläche befand. Die heiße Oberfläche erweichte die Deckbahn und es wurde eine Schweißverbindung zwischen der Noppenbahn und der Deckbahn unter leichtem Druck hergestellt. Der Schichtstoff wurde entfernt und gekühlt. Der Schichtstoff wurde entweder nur auf einer Seite oder alternativ auf beiden Seiten durch wiederholen des Vorgangs auf de# gegenüberliegenden Seite mit einer Deckschicht versehen.

Die erhaltenen Schichtstoffe sind in üev Tabelle III 309823/0961

wiedergegeben.

	Tabelle 3	Deckbahn (x2,54cm)	Zahl der mit Deck bahn ver sehenen Kernseiten
Kernbahn		mit Polyäthy len beschich tetes Papier 0,01	1
Material Dicke (x2,54cr	Beispiel n) Nr. der Kernbahn	1r1.it Polyäthy len beschich tetes Papier 0,01	2
Polyäthylen 0,01	1	Polypropylen 0,01	, 2
0,01	1	Polypropylen 0,01	2
Polypropylen 0,01	2	Polyäthylen 0,01	2
0,01	1	Polyäthylen 0,1	1
"Krayton¹¹ 0,1	3
"Solprene" 0,1	2
	Beispiel 13

Das allgemeine Verfahren für das Herstellen

•von Schichtstoffen, wie es im Beispiel 12 beschrieben wurde, wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Kernbahn während des Verschweißungsvorgangs seitlich zusammenoepreßt wurde. Es wurden Schichtstoffe erhalten, die eine größere Steifig-

309823/0961

keit und ein höheres Schüttgewicht hatten.

Beispiel

Es wurde ein Bahn aus "Krayton" mit einer Dicke . von 0,1 χ 2,5*1 cm zwischen zwei Bahnen aus Polyäthylen mit finer 'Dicke von 0,01 χ 2,5¹J cm gelegt und.es wurden die Bahnen zusammengeklemmt und dann gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 geformt, wobei das Erzeugnis ein dreischichtiger Schichtstoff war, der einen Kern aus "Krayton" besaß, der an jeder Seite an der Spitze jedes Vorsprungs an eine Bahn aus Polyäthylen angeklebt war, wobei die Bahn aus Polyäthylen im wesentlichen auf dieselbe Form wie die "Krayton"-Kernbahn tiefgezogen war,

Beispiel 15

Es wurde eine genoppte Natriumglasbahn, wie sie gemäß Beispiel 5 hergestellt war, auf einer Seite mit einer schwarzen Natriumglasbahn einer Dicke von 2,5^ x 3/16 cm und auf der anderen Seite mit einer klaren Natriumglasbahn einer Dicke von 2,5^ x J5/16 cm verklebt, indem die Noppen mit Epoxyharz gefüllt wurden, das den Klebstoff bildete. Die so erhaltene Platte wurde mit Band an allen Rändern versiegelt, um Staub auszuschließen, Diese Platte wurde getestet und es wirde festgestellt, daß sie-Steifigkeit, Scherfestigkeit und Druckfestigkeit besaß, wie es zur Verwendung als Bauelement in Gebäuden erforderlich ist. Es wurden ferner Muster unter

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Verwendung von transparentem Klarglas hergestellt.

Beispiel 16

Es Wurde ein genoppter Kern aus klarem Natriumglas gemäß Beispiel 5 chemisch verspiegelt, bevor er zu Plattenform gemäß Beispiele verklebt wurde. Es wurde ein Wandplatte verbesserter thermischer Isolation und mit dekorativem Aussehen erhalten.

Beispiel 1?

Die Platte gemäß Beispiel 16 wurde an den Rändern durch mit Epoxyharz angeklebten Verschlußstreifen versiegelt und es wurde die eingeschlossene Luft mit Hilfe eines Zapfens und eines Ventils abgesaugt. Die sich ergebende Platte mit dem versilberten genoppten Kern hatte einen K-Faktor von 0,09 und konnte als Wärmeisolator verwendet werden.

Beispiel 18

Der Qlaskern gemäß Beispiel 5 wurde nach der Weise j des Kunststoffbeispiels in Beispiel 10 dadurch an seinen ! Noppen abgeflacht, daß die Noppen erhitzt und zwischen Stahlplatten gepreftt wurden, die mit Graphit beschmiert waren. Das Erzeugnis hatte erhöhte Festigkeit und besseres Aussehen.

309823/0981

Beispiel 19

Zur Bildung eines großen schmalen zylindrischen Verbundkörpers wurde ein freies Ende eines doppelseitig genoppten Schichtstoff streif ens mit einer Breite von 2,54 χ 6 cm, einer Länge von 0,30 χ 14 m an einem einfachen drehbaren Dorn in Form einer Trommel mit einem Druchmesser von 2,54 χ 12 era befestigt. Neben dem Dorn wurde ferner ein

Streifen aus einer Kupfergaze mit einer Maschennummer 30, einer Breite von 2,54 χ 6 cm, einer Länge von 0,3 χ It m vorbereitet, der durch eine Streifenflamme geführt werden konnte, um die Gaze beim Durchgang durch die Flamme mit einer Geschwindigkeit von 2,54 χ 5 cm/Minute rotglühend zu machen. Beim Drehen des Dorns wurde der genoppte Kern und der Streifen unter geringer Spannung aufgewickelt. Es wurde ein doppelseitig genoppter Kern aus einer 0,1 χ 2,54 cm dicken Bahn und einer Ziehtiefe von 2,54 cm sowie einer Teilung von 0,25 x 2,54 cm verwendet. Beim wickeln dieses Systems brachte die rotglühende Gaze, die etwa ein Gewicht

2
von 0,25 x 0,45 kg pro 0,093 m besaß, zunächst jegliche Noppen zum Schmelzen, mit denen sie in Berührung kam, wobei jedoch ihr begrenzter Wärmegehalt schnell verbraucht und das System als ein konzentrischer Schichtstoff abgekühlt wurde, bei dem weitere Lagen stetig hinzugeführt wurden, bis die Materialien voll auf den Dorn aufgewickelt waren ,und sich eine vierlagige zylindrische "Schweizer Rolle" bildete.

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Durch ähnliche Mittel können kleine Anhänger aus Gaze, die in den Lagen gehalten werden, flammenerhitzt werden und als Schnellbindemittel für zusätzliche Anordnungen aus genoppten Kernen aus starren oder elastomeren Materialien verwendet werden.

Beispiel 20

Es wurde ein Schichtstoff, der eine Dicke von 20 mm besaß und auf beiden Seiten mit einer Polyäthylenbahn einer Dicke von 1 mm beschichtet war und einen Polyäthylenkern auf Basis von Bahnen mit einer Dicke von 3 mm besaß, die mit ineinandergreifenden Nade!anordnungen und einem Nadelabstand von 8 mm genoppt worden waren, lediglich auf der Unterseite entlang einer geraden Zone einer Breite von 2k mm mit Hilfe von abgeschirmten Strahlungserhitzern erwärmt. Der gesamte Erwärmungszyklus dauerte 20 Sekunden, wobei die Oberfläche nahe dem Erhitzer zunächst schmolz, wonach sich progressiv die mit der Oberfläche verschweißten Noppen verformten. Aufwärtsschrumpfung der unteren Teile der Noppen erzeugten durch Einziehen eine "Heißkerbe"; der Schichtstoff wurde dann vom Erhitzer abgenommen und um 90° gebogen, wobei die nicht erhitzten Teile als Schenkel eines Gelenks verwendet wurden.

Beim Abkühlen des gebogenen Schichtstoffs wurde festgestellt, daß er widerstandsfähig und fest gegen Verformung ist.

3 0 ^ '\ ">. 3 / π ^rs C 1

Beispiel 21

Zwei Probestücke aus Schichtstoff gemäß Beispiel wurden entlang"eines Rands mit Hilfe eines abgeschirmten Strahlungserhitzers erwärmt. Die heißen Ränder wurden zusammengestoßen, wobei man sie abkühlen ließ, fis wurde eine feste Stumpfschweißung zwischen den beiden Probestücken aus Schichtstoff erhalten. ·

Beispiel 22 .

Es wurden "Durchtritts"-Schichtstoffe hergestellt, indem man fasriges Bahnmaterial auf einen genoppten Kern legte, eine heiße Platte für eine solche Zeitspanne dagegendrückte, bis die Spitzen der Noppen geschmolzen und abgeflacht waren, so daß der geschmolzene Kunststoff im Kontaktbereich in das fasrige Material eindrang; anschließend ließ man diesen Verbundkörper abkühlen, bis die Verbindung ausgehärtet war. Es wurden in einem großen Bereich Kerne an fasrige oder poröse Bahnen gemäß Tabelle 4 angeklebt. Die genoppten Kerne wurden nach dem Verfahren gemäß Beispiel i hergestellt.

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Tabelle 4

Kern Deckbahnen

Bemerkungen

Form doppelseitig genoppt, Quadratgitter, 0,06 χ 2,54 cm Teilung

Ziehtiefe (χ 254 cm) l/Ö, 1/4; 3/8

Material Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, Polypropylen, alle 0,040 χ 2,54 cm dick Jeae Variante wurde Diese Verbundkörper

mit einer waren fest verbunden

Gaze aus rostfreiem ohne Durchstechen des Stahl mit der Feinheits- genoppten Kerns nummer 200

einem Schirratuch aus Polyesterseide mit der Feinheitsnummer 60 einem Glasfasergewebe Unze; beschichtet die Beschichtung erfolgte

auf beiden Seiten

Form einseitig genoppt, hexagonales Gitter, 0,25 x 2,54 cm Teilung

Ziehtiefe (x 2,54 cm) 1/2, 3/4,

Material Polypropylen, hoch schlagfestes Styrol jeweils 0,15 x 2,54 cm dick Jede Variante wurde auf der Noppenseite beschichtet mit: ein ßronzegitter mit 0,02 χ 2,54 cm Maschen

feingewebtes Leinen, fein kettengewirktes Textilmaterial, grob gewebtes Leinen aus Glasfasern mit der Feinheitsnummer 10

Verbundkörper mit verminderter Biegsamkeit

cn oo cn

Kern

Deckbahnen

Bemerkungen

ö· ta cr>

Form

doppelseitig genoppt, Suadratgitter, 0,25 x 2,54 cm Teilung _

Ziehtiefe (x 2,5^ cm) 1/2, 3/4,

Material

Polypropylen, Polyäthylen niedriger Dichte, alle gezogen aus Bahnmaterial mit einer Dicke von 0,15 x 2,54 cm

Jede Variante wurde beschichtet mit: Glasfasertuch mittleren Gewichts;

leichtes Sackleinen aus Polyesterfasern; eine Drahtgaze mit der Feinheitsnummer 50; grobes gewirktes Nylonmaterial.

Verbundkörper biegsam und leicht zu handhaben bei Polyäthylen und gewirktem Textilmaterial, steif und lederartig bei Polypropylen und .Texti!materialien in Leinenbindung

Die "Durchtritts"-Schichtstoffe, wie sie gemäß Vorbeschreibung hergestellt wurden, können als Kerne für starre Schichtstoffe benutzt werden. "Durchtritts"-Schichtstoffe mit einem Kern, der mittels einer Form mit doppelseitiger Noppung hergestellt wurde und ein Quadratgitter mit einer Teilung von 0,25 x 2,5^ cm aufwies, wobei der Kern aus Polypropylen mit einer Dicke von 0,1 χ 2,5^ cm und einer Ziehtiefe von 0,75 χ 2,5¹J cm mit Glasfasertuch beschichtet war, wurden mit Hilfe von Klebstoffen an Sperrholz, hartfaserplatten, Fensterglas, gegossenen Akrylplatten und Stahlblech angeklebt. In jedem Fall wurde zwischen dem Kern und der Deckbahn eine feste Verbindung hergestellt.

Beispiel 23

Musterstücke aller Verbundkörper (mit Ausnahme derjenigen, die mit Metallgewebe beschichtet sind), wie sie in den "Durchtritts"-3chichtstoffen gezeigt sind und wie sie in aer Tabelle H aufgeführt sind, wurden mit einem flüssigen warmhärtbaren Polyesterharz befeuchtet, das mit einem solchen Katalysator versehen war, daß es bei Raumtemperatur härtete. In jedem Fall wurde die Gewebeschicht zu einer harten Haut. Zusätzlich wurden Musterstücke aller Verbundkörper, die mit Glasfasertuch oder gewebtem Tuch aus Glasfasern gemäß Tabelle H beschichtet waren, mit einem fließfähigen Epoxyharz befeuchtet, das in geeigneter Weise katalysiert war, wobei zwei zusätzliche Lagen aus gewebtem Glasfasertextie lnaterial hinzugefügt und dann mit demselben Epoxyharz imprägniert wurden.

309823/0961 · \

-ei- 2268513

pie Verbundkörper wurden zwischen polierten- Platten eingespannt, die mit Cellophan beschichtet waren, und für eine Stunde in einem Ofen bei 7Q⁰C gehärtet. In jedem Fall wurden feste starre Platten erhalten, die aus zwei glasverstärkten Kunststoffbahnen bestanden, welche mit einem an den Noppen abgeflachten "Durchtritts"-Kern verklebt und durch diesen im Abstand gehalten waren.

Schließlich wurde ein Musterstück aus einem doppelseitig; auf 2,5¹I cm genoppten Polypropylenkern, der auf beiden Seiten mit gewirktem Nylon (das letzte Beispiel in Tabelle iJ) beschichtet war, mit Polyesterharz befeuchtet, mit Glasfasergespinsten eines Gewichts von 8 χ Jl,1 g pro 0,836 m be-sprüht und mit weiterem Harz durchfeuchtet. Dieses Musterstück wurde gegen die sphärische Oberfläche eines großen Prozellantiegels gepreßt und gehärtet, wobei sieh,ein fester Schichtstoff mit einer Verbundkrümmung ergab. _

Beispiel 24

Es wurden verschmolzene Schichtstoffe hergestellt unter Anwendung des Verfahrens gemäß Beispiel 12; die Schichtstoffe sind in der folgenden Tabelle 5 angegeben.

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Tabelle 5

Kern

Deckbahnen

öemerkungen

Form

Zickzackgestalt mit einem Scheitelabstand von 2,54 χ 5/8 cm

Material

Polypropylen nit einer Dicke von 0,2 χ 2,54 cm

Ziehtiefe (χ 2,54 cm) 3/4, 1, 1 1/2

Jede Variante wurde beschichtet mit Polypropylen einer Dicke von 0,100 χ 2,51 cn·

0,150

0,200 "

Scherlastplatte zur Verwendung als Palette, Kisten und Bretter für allgemeine Zwecke

Form und Material wie oben

Ziehtiefe
2,5^ cm

wie oben mit einer Beschichtung aus einer Aluminiumfolie einer Dicke von 0,006 χ 2,54 cm

wie oben, widerstandsfähig gegen Sonnenlicht und Flammen

Form und Material wie oben

Zientiefe
2,54 cm

wie oben, Verwendung, von groben Glasfaserleinen anstelle der Folie als Verstärkung

verwendbar für Höchstbelastungen

er. cc

Kern

Deckbahnen

Bemerkungen

Form doppelseitig genoppt, Quaaratmuster, Teilung 2,54 x 3/6 cm,

Material Polypropylen einer Dicke von 0,200 χ 2,5¹I cm

Ziehtiefe (x 2,54cm) 1 1/2,

Jede Variante wurde auf beiden Seiten beschichtet mit Polypropylen einer Dicke von 0^200 χ 2,54 cm.

Behälter und Caravanwände, Gebäudeplatten

Form wie oben

'Material Polyäthylen niedriger Dichte, 0,100 χ 2,54 cm dick

Ziehtiefe (x 2,54 cm) 3/4,

Jede Variante wurde mit demselben Material wie der Kern beschichtet

Stoßfeste Platte für Kraftfahrzeugauskleidung und Bruchverpackung

Cr CC-

Kern

Deckbahnen

Bemerkungen

Form doppelseitig genoppt, Quadratmuster, Teilung 0,2 χ 2 ,5*1 cm

Material Polypropylen, mit einer Dicke von 2,54 x 0,25, 0,MO und 0,60 cm

Material Polyäthylen mit einer Dicke von 2,5^ x 0,40, 0,60 und 0,100 cm

Ziehtiefe (x 2,54 cm) 1/4, 1/2, 3/4

Jede Variante wurde mit demselben Material wie der Kern beschichtet, das eine Dicke von 2,54 χ 0,40, 0,60 und 0,80 cm hatte

Verschiedenste leichte bis mittlere Verpackungsplatten, wobei die Platten niedriger Dichte "zäh" und diejenigen aus Polypropylen sehr
starr waren.

Form wie oben

Material "Krayton"-Gummi, 0,100 χ 2,54 cm dick

Zientiefe 0,5 x 2,54 cm

Auf beiden Seiten mit "Krayton" beschichtet, Dicke 0,80 χ 2,5^ cm

Teppichunterlasen, Polsterbahnen

r>.ern

Deckbahnen'

Bemerkungen

Form ZickzacKmuster mit Scheitelabscand von 2 χ 2,54 cm

Material Polyäthylen niedriger Dichte, 2,54 x 0,080 bzw. 0,120 cm aick

Ziehtiefe 4 χ 2,54 era

Auf beiden Seiten beschichtet mit niedrig dichtem Polyäthylen einer Dicke von 0,040 χ 2,54 cm

Extrem voluminöses oder bauchiges Verpackungsmaterial niedriger Dichte mit hohen Bruehqualitäten

Wie oben mit Krayton einer Dicke von 0,125 2,54 cm

Auf beiden Seiten mit Krayton einer Dicke von 0,060 χ 2,54 cm beschichtet.

Aufblasbar, wenn die Ränder bei der Herstei lung verschlossen · werden

Form Quadratmuster, doppelseitig genoppt, 0,25 χ 2,54 cm Teilung

Material Polyäthylen niedriger '

Dichte, 0,060 χ 2,54 cm dick

Ziehtiefe 0,75 x 2i54 cm

Auf beiden Seiten mit

Polyäthylen.oeschich-

tetem Kartpapier

Papier 0,020 χ 2,54 cm

dick

Film 0,002 χ 2,54 cm

dick

Billiger steifer Verbundkörper, entweder bedruckbar oder vorbedruckt

-66- 2256513

Alle vorgenannten Verbundkörper wurden gemäß den Verfahren gemäß Beispiel 20 gefaltet und stumpfgeschweißt, um Paletten, Kästen und Faltplattenpanele herzustellen.

Beispiel 25

Es wurden Schichtstoffe in der Weise hergestellt, daß man einseitig genoppte Bahnen mit scharfen Spitzen nerstellte und diese auf im Gewicht leichte Kerne nagelte, wobei die spikesartigen Noppen als Verbindungsnagel oder Verankerungsnagel dienten. Auf diese Weise wurden Verbundkörper mit einer Spannhaut auf beiden Seiten durch Verfahren hergestellt, die weder Klebzeiten noch Trocknungazeiten benötigen. Die hergestellten Verbundkörper sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 6 Genoppte Bahn Kern

Polystyrol hoher Schlagfestig- Polystyrolschaum 2 ,x 2,5¹J cm

keit mit einer Dicke von dick oder

0,200 χ 2,5¹J cm wurde auf Polyurethanschaum 2 χ 2,54cm

2,54 cm Tiefe gezogen (und dick

zwar mit Hilfe eines einseitig beide starr, 21 χ 0,45*1 kg/

genoppten hexagonalen Gitters 0,093 m

einer Teilung von 2,54 χ Polyurethanschaum 4 χ 2,54cm

3/Ö cm dick (flexibel)

Polypropylen mit einer Dicke Polystyrolschaumbahn, 2,54cm

von 0,100 χ 2,54 cm, gezogen dick, 1,5 x 0,454 kg/28,3dm-⁵

auf 0,5 x 2,54 cm Tiefe bei Dichte einem Hexagonalgitter einer Teilung von 2,54 χ 1/8 cm

wie oben Zellbeton mit «tner Dichte

L** ³

Beispiel 26

Ein genoppter Kern und insbesondere ein Noppenkernschichtstoff liefert ein Wiederholungsmuster von hohlen Noppen oder hohlen Röhrchen, die Befestigungspunkte bieten.

Es wurde eine Tafel hergestellt, die aus zwei

Polypropylen'oahnen mit einer Dicke von 0,100 χ 2,54 cm bestanden, welche mit einem doppelseitig genoppten Kern (Quadratgitter mit einer Teilung 0,250 χ 2,54 cm) verschmolzen wurden./Jo die Noppen .mit den Deckbahnen verschmolzen wurden, ergab sich ein dornförmiges oder genietetes Aussehen. Wurden zwischen jeweils vier Dornen oder Nieten Löcher gebohrt und wurde eine selbstschneidende Schraube eingesetzt, wurde auf der Innenseite des Noppens ein geformtes Gewinde gebildet. Solche Befestigungen konnten abgeschraubt und ersetzt werden. Die Ausziehfestigkeit betrug bei dem gegebenen Beispiel 150 χ 0,454 kg.

Die Erfindung liefert somit eine genoppte Bahn, die zwei Seiten hat, von denen jede eine Anordnung oder Reihe von Spitzen hohler Vorsprünge aufweist, wobei der Teil der genoppten Bahn, der die Spitzen der VorSprünge verbindet, eine im wesentlichen minimale Oberfläche hat und wobei die Spitze jedes Vorsprungs dicker als die Bahnteile ist, die die Spitzen verbindet; dabei ist das Ver- * hältnis von Hoppenhöhe zum maximalen Hoppendurchmesser größer als 2:1. Die genoppten Bahnen können als Kerne für

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Schichtstoffe verwendet werden.

Die in der Vorbeschreibung angegebenen Feinheitsnummern für Gewebe und Siebe oder Gitter bezeichnen die Maschenzahl oder Lochzahl pro 2,5^ ein.

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Claims

Patentansprüche

1./ Noppenbahn, gekennzeichnet durch zwei Seiten, von denen jede eine Anordnung von Spitzen aus hohlen Vorsprüngen aufweist, wobei der die Spitzen der Vorsprung verbindende Teil der Noppenbahn eine im wesentlichen minimale Oberfläche hat und die Spitze jedes Vorsprungs dicker als die die Spitze verbindenden Bahnteile ist, wobei das· Verhältnis von Noppenhöhe zum maximalen Noppendurchmesser größer als 2 : 1 ist.

2. Noppenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem schmelzspinnbaren thermoplastischen Material besteht..

3. Noppenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Material wie Natriumglas, borsilikatglas, . Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, hoch schlagfestem Polystyrol, Polypropylen,. Nylon 6, Nylon 66 und Nylon 610 besteht.

H. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer Seite eine regelmäßige Anordnung von Spitzen von Spitzvorsprüngen aufweist.

5. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide

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"⁷°- 22585Ί3

Seiten regelmäßige Anordnungen von Spitzen von Spitzvorsprüngen aufweist.

6. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Noppenhöhe zum maximalen Noppendurchmesser im Bereich von 2 : 1 bis 3 : 1 liegt.

7- Noppenbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf wenigstens einer Seite mit einer Deckbahn zur Bildung eines Schichtstoffs fest verbunden ist.

8. Noppenbahn nach einem ocier mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ftoppenbahn aus Polypropylen an jeder Seite dieser Bahn eine Deckbahn aus Polypropylen durch Schmelzverschweißung zur Bildung eines Schichtstoffs angebracht ist.

9. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Noppenbahn aus Polyäthylen auf jeder Seite dieser bahn eine Polyäthylenbahn durcn Schmelzverschweißung zur Bildung eines ochichtstoffs angebracht ist.

10. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Noppenbahn aus Glas zur Bildung eines Schichtstoffs

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22586Ί3

auf jeder Seite eine Platte aus starrem Material angeklebt ist.

11. Noppenbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Schichtstoffs eine Noppenbahn aus Natriumglas mit Deckbahnen aus Natriumglas verbunden ist.

12. Noppenbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet', daß bei einer Noppenbahn aus Natriumglas zur Bildung eines Schichtstoffs Metallplatten an der Noppenbahn befestigt sind.

13. Noppenbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Schichtstoffs bei einer Hoppenbahn aus Glas diese auf einer oder beiden Seiten verspiegelt ist und die Ränder des Schichtstoffs verschlossen und die Luft innerhalb des Schichtstoffs wenigstens teilweise entfernt ist.

1*1. Noppenbahn nach Anspruch J₃ dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Schichtstoffs die Deckbahn ein Textilmaterial ist und die Spitzen der genoppten Bahn das Textilmaterial durchdringen.

15. Noppenbahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilmaterial nachträglich mit einer härtbaren Masse imprägniert wird.

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16. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Verbundkörpers die Noppen einer starren einseitig genoppten Bahn in eine Bahn aus weichem Material eingedrückt sind.

17. Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur bildung eines energieabsorbierenden Verbundkörpers aus zwei oder mehr Noppenbahnen starre Stäbe mit einer Länge, die größer als das zweifache tier Noppenhöhe beträgt, in die einander gegenüberliegenden Noppen der Noppenbahnen zu deren Trennung eingesetzt sind.

18. Verfahren zur Herstellung einer Noppenbahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Bahn aus thermoplastischem Material dadurch verformt, daß man gegen eine Seite der heißen Bahn eine Anordnung von kalten Vorsprüngen preßt und gleichzeitig gegen die andere Seite der bahn eine zweite Anordnung von kalten Vorsprüngen drückt, so daß die Anordnungen in einer solchen weise fingerartig ineinandergreifen, daß die Vorsprünge der zweiten Anordnung von den Vorsprüngen der ersten Anordnung in einem solchen Abstand liegen, der größer als die Dicke der Bahn ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Herstellung einer einseitig genoppten

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bahn eine der Anordnungen von Vorsprüngen ein gelochtes Gitter ist, durch deren Löcher die Vorsprünge einer> Anordnung von Spitzen hindurchtreten können. -

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer doppelseitig genoppten Bahn beide Anordnungen von VorSprüngen Anordnungen von Spitzen sind.

21. Verfahren nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß das gelochte Gitter ein hexagonales Honigwaben· material und daß die Anordnung von Spitzen eine Anordnung , von scharfen Nadeln ist, die zu einem dreieckförmigen . ^ Gitter angeordnet sind.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anordnungen von Vorsprüngen Anordnungen von scharfen Nadeln sind, die zu einem Quadratmuster angeordnet sind.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 18"bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine heiße Bahn sich auf einer Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunkts befindet und sich die kalten Vorsprünge auf einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Bahn befinden. '

2k. Verfahren nach einem oder mehreren der vorher-309823/0961

2258S 73

gehenden Ansprüche lö bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kontinuierlichen Verfahren die heiße Bahn als eine fließfähige Membran hergestellt und kontinuierlich durch zwei kontinuierlich ineinandergreifende sich bewegende Anordnungen von Vorsprüngen hindurchgeführt wird.

25· Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs nach den Ansprüchen 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schichtstoff zur Streifenheizfaltung auf einer Seite entlang eines schmalen Streifens auf einen warmverformbaren Zustand erwärmt und anschließend den Schichtstoff einwärts zum erhitzten Streifen biegt.

26. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs nach den Ansprüchen 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Stumpfverschweißung einen Rand zweier Schichtstoffe auf einen warmverformbaren Zustand erhitzt und anschließend die erhitzten Ränder gegeneinander drückt.

27. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 24, gekennzeichnet durch eine Anordnung (A) von kalten Vorsprüngen, durch eine zweite Anordnung (B) von kalten Vorsprüngen sowie durch eine einrichtung· für das Pressen der ersten Anordnung au? kalten Vorsprüngen gegen eine Seite einer heißen Bahn und gleichzeitiges Pressen der zweiten Anordnung aus kalten Vorsprüngen gegen die zweite Seite der heißen üahn, so daß die Anordnungen derart finEerartig

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ineinandergreifen» daß die Vorspränge der zweiten Anordnung sich von den Vorsprüngen der ersten Anordnung in einem Abstand voneinander befinden, der größer als die Dicke der Bahn ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 25 für das kontinuierliche Herstellen von genoppten Bahnen bei einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei kontinuierlich ineinandergreifende sich bewegende Anordnungen von VorSprüngen.

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