DE2704529C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Laminaten mit gasundurchlässiger Deckschicht - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Laminaten mit gasundurchlässiger DeckschichtInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von wenigstens eine Grundschicht und eine äußere,
gasundurchlässige Deckschicht aufweisenden Laminaten, bei welchem die Schichten zwischen einer Matrize
und einem Preßstempel verformt und miteinander verklebt werden.
Ein solches Verfahren ist bereits aus der US-PS 22 998 bekannt.
Bei diesem bekannten Verfahren werden die miteinander zu verbindenden Schichten des herzustellenden
Laminats zwischen dem Preßstempel und einer Matrize miteinander verklebt und gleichzeitig in die angestrebte M
Gestalt gebracht.
Dieses bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als ungleichmäßige und häufig unzureichende Verklebungen
zwischen den Schichten erzielt werden, weil nicht gewährleistet ist, daß die Grundschicht des herzustellenden
Laminats mit ihrer Unterseite fest und dicht an der Miilrizenoberfläche anliegt.
Aus der DE-OS 21 26 587 ist ein Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen Gegenständen aus
Schaumkunststoff bekannt, bei welchem über entsprechende Bohrungen ein Unterdruck an eine Oberfläche
des herzustellenden Gegenstandes angelegt wird, um die angestrebte Verformung hervorzurufen oder wenigstens
zuunterstützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Verfahren
gemäß US-PS 24 22 998 so auszubilden, daß ein besseres, insbesondere gleichmäßigeres Verkleben der
einzelnen Laminatschichten beim Preßvorgang gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Unterseite des Laminates beim Verpressen mit
Unterdruck beaufschlagt wird und daß mittels dieses Unterdruckes Gas aus dem Laminat abgeführt wird,
wozu mit Hilfe von in der Matrize vorgesehenen Vorsprüngen beim Pressen Löcher im Laminat ausgebildet
werden, ohne die äußere Deckschicht zu perforieren.
Durch die vorgeschlagene Verfahrensweise wird sichergestellt, daß als Folge der beim Verpressen im
Laminat ausgebildeten kleinen Löcher Gase, also in der Regel Luft, aus dem Laminat abgesaugt werden können.
Durch dieses Entfernen von Luft aus dem mehrschichtigen Laminataufbau wird erreicht, daß sich das Material
gut an die Matrize anlegt, so daß bei der Verformung keinerlei Störungen wie Überlappungen oder Fältelungen
auftreten.
Die Erfindung betrifft sodann eine Vorrichtung zur Durchführung des zunächst vorgeschlagenen Verfahrens.
Ausgegangen wird von einer Vorrichtung der Art, wie sie im Gattungsbegriff des Anspruchs 3 beschrieben
ist. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt.
Zur Durchführung des zunächst vorgeschlagenen Verfahrens ist sie gemäß diesem Teil der Erfindung in
der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Weise ausgestaltet. Durch die vorgeschlagene
Ausbildung ist erreicht, daß die angestrebte Entlüftung des Laminataufbaus erreicht wird, inJem mit Hilfe der
stiftartigen Vorsprünge kleine Löcher in den Laminataufbau hervorgerufen werden, durch welche die Luft mit
Hilfe einer Unterdruckquelle abgesaugt werden kann.
In Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß im Randbereich des
Preßstempels oder der Matrize ein wandartiger Vorsprung ausgebildet ist, dessen Höhe etwas geringer
gewählt ist als die Dicke des Laminats. Durch diese Ausbildung ist erreicht, daß das Laminat während des
Perforierungs- und Luft-Absaugvorgangs sicher an Ort und Stelle gehalten ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder
stiftartige Vorsprung eine konisch geformte Spitze aufweist und eine sägezahnförmige Längsschnittgestalt
besitzt. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der wandartige Vorsprung in Richtung auf das
Laminat verjüngt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung näher
beschrieben. In dieser zeigt
Fig. 1 eine teilweise im Vertikalschnitt dargestellte
Ansicht einer Warmpresse nach der Erfindung,
Fig.2 einen Teilschnitt durch ein Laminat bei der
Formgebung in der in F i g. 1 dargestellten Warmpresse, und
Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Darstellung
eines anderen Teilbereiches des Laminatmaterials.
Fig. ι zeigt eine Warmpresse iOg zum Durchföhren
des Verfahrens nach der Erfindung. Diese Warmpresse besitzt einen senkrecht beweglichen Preßstempel 32
und eine ortsfeste Matrize 34, Auf die Matrize 34 ist eine Grundschicht 18 aus Wellpappe aufgelegt, auf welche
eine Schmelzkleberschicht 22 aufgetragen wird. Eine Dämmschicht 20, die bereits mit einer Deckschicht 24
aus einem thermoplastischen Werkstoff überzogen ist, trägt insgesamt das Bezugszeichen 30, Das zur
Herstellung dieser laminierten Schicht 30 verwendete Klebemittel ist in der Zeichnung nicht dargestellt Die
Schicht 30 wird auf die Schmelzkleberschicht 22 so aufgelegt, daß die Deckschicht 24 auf der Außenseite
liegt und einer unteren Formfläche 32a des Preßstempels 32 zugewandt ist Ein nach unten vorstehender
Abschnitt dieser unteren Formfläche ist mit dem Bezugszeichen 32b bezeichnet O'ts Wellpappengrundschicht
18 ist auf eine obere Fläche 34a der Matrize 34 gelegt Diese obere Fläche 34a ist in einem mit dem
Bezugszeichen 346 bezeichneten Abschnitt mit einer Ausnehmung versehen, welche an den nach unten
vorstehenden Bereich 32b des Preßsternpels angepaßt
ist
Wie in F i g. 1 dargestellt, ist unterhalb der aufgelegten
Grundschicht 18 ein Hohlraum 36 ausgebildet
Zur Verformung der Wellpappengrundschicht 18 ist gewöhnlich eine Temperatur geeignet die bei 160° C
liegt Dementsprechend ist der Schmelzkleber 22, vorzugsweise ein Kunststoff wie Nylon, der in einem
Bereich von 110 bis 160° C schmilzt während das
Material der Dämmschicht 20 vorzugsweise einen bei 80° C liegenden Erweichungspunkt und einen bei 180° C
liegenden Schmelzpunkt hat wie er für Polyesterkunststoffe typisch ist Die Deckschicht 24 besteht beispielsweise
aus einem Polyvinylchlorid, welches spätestens bei der für die Verformung der Grundschicht 18
gewählten Temperatur, vorzugsweise jedoch einige 10 Grade unterhalb dieser Temperatur erweicht Die
Grundschicht 18 und die poröse Dämmschicht 20 sind gasdurchlässig, während die Deckschicht 24 undurchlässig
ist
Der Preßstempel 32 und die Matrize 34 sind beide mit Heizelementen 16 versehen, die beispielsweise aus
Röhren bestehen, die mit einer Quelle 38 eines heißen Mediums in Verbindung stehen. Die Matrize 34 ist hohl
ausgebildet, so daß in ihr unterhalb der Heizelemente 16 ein Raum 40 entsteht, wobei eine Vielzahl von Löchern
42 mit kleiner Querschnittsfläche ausgebildet sind, die eine Strömungsverbindung zwischen diesem Raum und
dem Hohlraum 36 herstellen. Der Raum 40 ist durch eine Leitung 44 mit einer ^zugeinrichtung 46 wie einer
Vakuumpumpe verbunden. Auf dem vertieften Bereich 34b der Matrize 34 ist eine Vielzahl von stiftartigen
Vorsprüngen 48 ausgebildet, die auf die darüber angeordnete Grundschicht 18 gerichtet sind. Diese
Vorsprünge 48 besitzen eine Länge, die die Dicke der Grundschicht 18 überschreitet, jedoch kleiner ist als die
Gesamtdicke des Laminats 18 bis 24. Entsprechend dringen diese Vorsprünge 48 quer durch die Grundschicht
18 hindurch in die Dämmschicht 20 ein, wenn die Materialschichten gegen den Formbereich 34b gedrückt
werden, berühren jedoch die Deckschicht 24 nicht. Diese Vorsprünge 48 sind als ungleichmäßig konisch
verlaufende Stifte ausgebildet. Ihr Durchmesser vergrößert sich von der scharfen Spitze zunächst fortlaufend,
zeigen dann jedoch eine plötzliche Verjüngung in geringem Abstand von der Spitze. Danach beginnt der
Durchmesser wieder kontinuierlich in Richtung auf den
Formbereich 346 zuzunehmen. Die plötzliche Verjüngung des Durchmessers kann sich verschiedene Male
wiederholen, so daß die Vorsprünge 48 die Form einer axialen Anordnung mehrerer konischer Teile annehmen
können und eine sägezahnartige Längsquerschnittsform erhalten, wie sie die F i g. 2 zeigt Alternativ können die
Vorsprünge 48 auch die Form eines konischen Teils nur im spitzen Bereich erhalten und dann in dem
verbleibenden Teil in Form eines dünnen Zylinders
to ausgebildet werden.
Der Preßstempel 32 besitzt in seinem Randbereich einen wandartigen, abwärts gerichteten Umfangsvorsprung
50 auf der Fläche 32a, und zwar in einem den
Formbereich 32ö umgebenden Randbereich. Dieser Umfangsvorsprung 50 ist sich verjüngend ausgebildet
wobei der dickste Abschnitt an der Fläche 32a liegt so daß sich im Längsschnitt eine Keilform ergibt wie sie
die Fig.3 zeigt Dieser Umfangsvorsprung 50 muß dabei nicht notwendigerweise scharfkantig oder zugespitzt
sein. Vielmehr wird ein Vorsprung 50 mit abgerundetem Kopfrand bevorzugt w;? dies die Fig.3
zeigt Die Höhe des Umfangsvorsprun^s 50 ist größer als die Dicke der laminierten Schicht 30, aber etwas
geringer als die Gesamtdicke des Laminats 18 bis 24.
Entsprechend wird die laminierte Schicht 30 in dem Randbereich in die Wellpappengrundschicht 18 hineingedrückt
wie dies die Fig.3 zeigt sobald der Preßstempel 32 zur Formung des aufgeschichteten
Materials abgesenkt wird, während die Grundschicht 18 in diesem Bereich fest gegen die Räche 34a der Matrize
34 gepreßt wird. In diesem Abstand verhindert der wandartige Vorsprung 50 das Eindringen von Luft in die
Grundschicht 18 und die poröse Dämmschicht 20 von den Seitenrändern aus.
Der gleichzeitig ausgeführte Formgebungs- und Klebvorgang wird in der folgenden Weise ausgeführt.
Die Matrize 34 wird an der Formfläche 34b auf eine Temperatur von etwa 160°C erhitzt, während der
Preßstempel 32 an der Formfläche 32b soweit erhitzt wird, daß er dort eine Temperatur von beispielsweise
etwa 100°C hat. Der Preßstempel 32 wird dann auf bekannte Weise in Richtung auf die Matrize 34
abgesenkt. Dabei wird die Vakuumpumpe 46 in Betrieb gehalten.
Wenn die Schichten 18—24 in den Matrizenhohlraum 36 hineinverformt werden, so drückt de.· wandürtige
Vorsprung 50 des Preßstempels 32 die laminierte Schicht 30 örtlich in die Grundschicht 18 ein, ohne daß
dabei Deckschicht 24 oder die Dämmschicht 20 zerbrochen wird, wie dies in F i g. 3 gezeigt Dementsprechend
verhindert der Vorsprung 50 nicht nur das Eindringen von Luft in den Matrizenhohlraum 33,
sondern dient zugleich auch der Festklemmung des Randbe>-eichs des aufgeschichteten Materials. Der
Randbereich des Materials kann wirkungsvoll vor einem Hineinziehen in den MatrizenhoHraum 36
bewahrt werden. Die stiftartigen Vorsprünge 48 dringen durch die Grundschicht 18 in die Dämmschicht 20 ein,
wie dies die F i g. 2 zeigt, so daß in der Außenschicht 18a der Wellpappengrurdschicht 18 um jeden der sliftartigen
Vorsprünge 48 herum ein Loch gebildet wird, das in der Zeichnung mit 52 gekennzeichnet ist. Auf diese
Weise wird durch die Löcher 42, den Raum 40 und die Leitung 44 nicht nur Luft aus dem Matrizenhohlraum 36
und der Grundschicht 18, sondern auch aus der Dämmschicht abgesi.vgt. Da die thermoplastische
Deckschicht 24 gasundurchlässig ist und der wandartige Vorsprung 50 in dem in F i g. 3 dargestellten Zustand als
Scheidewand dient, werden die Hohlräume in der Grundschicht 18 und der Dämmschicht 20 evakuiert,
wodurch der Formvorgang erleichtert wird.
Das Vorhandensein einer Rinne oder Nut auf der Frontseite des geformten Laminats, die vom Eindringen
des wandartigen Vorsprunges 50 herrührt, schaden der Qualität des Laminats praktisch nicht, da der Randbereich
bei der Herstellung einer geformten Wandverkleidung aus einem Wellpappenlaminat gewöhnlich beschnitten
wird. Die kleinen, vom Eindringen der T/tiftartigen Vorsprünge 48 herrührenden Löcher 52
können von der Frontseite (Lichtseite) der Wandverkleidung nicht festgestellt werden und sind daher nicht
als wesentlicher Mangel anzusehen.
Es versteht sich, daß sowohl die Verwendung des beweglichen Preßstempels 32 als auch der feststehenden
Matrize 34 bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform und die Anordnung der aufeinander
geschichteten Materialien mit auf der Matrize 34 liegenden Grundschicht 18 nur beispielsweise ist.
Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob der PreBstempel
oder die Matrize als der bewegliche Formteil ausgebildet ist. Die Grundschicht 18 kann dabei am Preßstempel
oder an der Matrize anliegend angeordnet werden. Erforderlich ist in dieser Hinsicht nur, daß die der
Grundschicht 18 anliegende Form Luftkanäle besitzt wie sie in der F i g. 1 durch die Löcher 42 und den Raum
40 dargestellt sine! damit die verformten Laminate durch eine Luftansaugung an dieser Form haften.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen von wenigstens eine Grundschicht und eine äußere, gasundurchlässige
Deckschicht aufweisenden Laminaten, bei welchem die Schichten zwischen einer Matrize und einem
Preßstempel verformt und miteinander verklebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Unterseite des Laminates beim Vorpressen mit Unterdruck beaufschlagt wird und daß mittels dieses
Unterdruckes Gas aus dem Laminat abgeführt wird, wozu mit Hilfe von in der Matrize vorgesehenen
Vorsprüngen beim Pressen Löcher im Laminat ausgebildet werden, ohne die äußere Deckschicht zu
perforieren. '5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche des Laminats beim
Verpressen durch Verformung gegen das Eindringen von Gas in das Laminat abgeschlossen werden,
wozu ein vndförmiger Vorsprung am Preßstempel oder an der Matrize benutzt wird, mit dessen Hilfe
im Laminat ein rinnenförmiger Bereich verdichtet
wird, der als Gassperre dient
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Preßstempel und einer
Matrize, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (34) von an eine Unterdruckquelle (46) anschließbaren
Kanälen (42) durchsetzt ist und mit einer Vielzahl von stiftartigen Vorsprüngen (48) versehen
ist, deren Länge etwas geringer gewählt ist als die Dicke des Laminats (18—24).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zum Durchführen des Verfahrens nach Anspru-h 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im Randbcreich des Preßstempels (32) oder der Matrize (34) ein wand rartiger Vorsprung
(50) ausgebildet ist, dessen Höhe etwas geringer gewählt ist als die Dicke des Laminats (18—24).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder stiftartige Vorsprung (48) eine
konisch geformte Spitze aufweist und eine säge- +0
zahnförmige Längsschnittsgestalt besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wandartige Vorsprung (50) in
Richtung auf das Laminat (18—24) verjüngt ist.
45
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