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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Oberflächenbelags aus
erhabenem bzw. geprägtem verschäumtem Material Die Erfindung betrifft die Herstellung
von Material, das zum Belegen von Oberflächen dient, insbesondere von Fußbodenbelag,
wobei in das Material eine Schicht von verschäumtem Harz eingearbeitet ist, die
eine gedruckte Verzierung sowie ein erhabenes bzw. gepoltes Muster in Übereinstimmung
mit dem Druckmuster aufweist.
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Bei einem typischen Produkt dieser Art ist die verschäumte Schicht
auf eine Unterlage oder ein Substrat aufgebracht, normalerweise eine Filzünterlage,
und zusätzlich ist eine transparente Abnutzungsschicht auf das Produkt aufgetragen.
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Es sind bestimmte Verfahren zur Herstellung von derartigen
Produkten
bekanntgeworden, die miteinander übereinstimmende Druck- und Prägemuster aufweisen.
Bei dem eigenen älteren US-Patent 3, 048,248 wird das verschäumte Material zunächst
in Zonen von unterschiedlicher Stärke aufgetragen und geliert; anschließend wird
das Material bedruckt, und zwar so, daß die Druckmuster mit den Erhebungen und Vertiefungen
der verschäumten Schicht übereinstimmen. Dieses Produkt wird schließlich erhitzt,
so daß es expandiert bzw. einen Schaum entwickelt.
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Gem. der US-Patentanmeldung Rugg vom 6.6. 1966 enthält die verschäumte
Schicht, welche auf die Unterlage aufgebracht ist, sowohl ein###aa##nbb###ndes Mittel
als auch einen Katalysator zum Herabsetzen der Abbautemperatur dieses Mittels, und
während des Farbdruckvorgangß wird in selektiven Zonen des Musters ein Mittel zum
Deaktivieren des Katalysators zugegeben. Nach dem nachfolgenden Erhitzen zur Entwicklung
des Schaums wird das schaum- -erzeugende Mittel selektiv abgebaut, und zwar in den
dem Druckmuster entsprechenden Bereichen, wodurch ein reliefartiges Muster entsteht,
das mit dem Druckmuster übereinstimmt.
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Es sind auch verschiedene mechanische Prägeverfahren bekanntgeworden,
die jedoch bezüglich einer zufriedenstellenden Herstellung eines mit einem Druckmuster
übereinstimmenden reliefartigen Musters auf einem zum Bedecken von Oberflächen dienenden
verschäumten Material nicht ausreichen. Wegen der beachtlichen Stärke bzw.
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Dicke der verschäumten Schicht, die aus fließbarem bzw.
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zusammendrückbarem Material besteht, ist es sehr schwierig, eine genaue
Ubereinstimmung zwischen der Prägewalze und den gedruckten Mustern herzustellen.
Weiterhin brechen die Luft- bzw. Gaszellen in der Schaumstruktur infolge des Prägens
der verschäumten Schicht zusammen, so daß beim Prägen von verschäumtem Material
Schwierigkeiten
auftreten, insofern als sich aufgrund des zwangsweisen
Entweichens des Gases aus den Schaumzellen leicht Blasen in dem Produkt bilden.
Dies ist besonders nachteilig bei einem Produkt, das, wie allgemein üblich, eine
transparente obere Abnutzungsschicht aufweist, die über der mit Verzierungen bedruckten
verschäumten Schicht aufgetragen ist. In derartigen Fällen entstehen durch mechanisches
Prägen leicht blasenhaltige oder faltige Zonen in der Abnutzungsschicht, die durch
das Entweichen des Gases der zusammengebrochenen Zellen in den durch das Prägen
zusammengepreßten Bereichen entstehen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mittels Prägewalzen
das Prägen von zum Belegen von Oberflächen dienendem Material aus verschäumten Harzen
zu ermöglichen.
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Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, die ein Antriebssystem
für die Prägewalzen besitzt, das die Übereinstimmung des reliefartigen bzw. geprägten
Musters mit einem zuver aufgebrachten gedruckten Muster auf einfache Weise herstellt.
Weiterhin schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, die der Ausbildung von Blasen
oder Falten in dem fertigen Produkt entgegenwirkt.
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Darüber hinaus schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, das nicht
nur das kontinuierlichen Prägen eines Musters durch eine Prägewalze vorsieht, welches
Muster mit dem Muster eines Druckes auf der verschäumten Harzschicht übereinstimmt,
sondern auch ein tieferes Prägen als bisher erlaubt, so daß ein reliefartiges Muster
entsteht, das mit einem auf die verschäumte Schicht gedruckten Muster übereinstimmt.
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Weitere wichtige Merkmale der Erfindung werden in den folgenden Ausführungsbeispielen
verdeutlicht. Es zeigt: Fig. 1 eine Schematische Darstellung einer Vorrichtung zum
kontinuierlichen Weiterführen der Rollenware einer Unterlage bzw. eines Substrats
durch
eine Reihe von Behandlungsstufen einschl.
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des Aufbringens der verschäumten Schicht, der Gelierung der verschäumten
Schicht und des Druckens; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zum kontinuierlichen Weiterführen eines gem. der Vorr. nach Fig. 1 hergestellten
beschichteten und bedruckten Materials durch zusätzliche Behandlungsstufen einschl.
des Aufbringenseiner transparenten oberen Schicht, sowie Erhitzen und Schmelzen
des Harzes und Prägen der verschäumten Schicht in Übereinstimmung mit dem Druck;
walzen Fig. 3 eine Ansicht von Teilen der Präge, und Stützwalzen deren Betriebsstellung
in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, mit einem Beispiel für den die Prägewalze
und die Stützwalze miteinander verbindenden Mechanismus zum Regeln der Um'#angsgeschwindigkeit
der Prägewalze; Fig. 3a Teile der Anordnung nach Fig. 3 in einem Schnitt entlang
der Linie 3a-3a der Fig. 3; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von Fig.
3; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 3; Fig. 6 einen stark vergrößerten
Längsschnitt durch Teile der Prägewalzenund der Stützwalzen zur Verdeutlichung des
Prägevorgangs nachdem das Produkt durch den Prägekalander geführt ist; Fig. 7 ei
schaubildliche, bestimmter Getriebe-und Antriebsteile zur Verwendung in der Vorrichtung
gem. Fig. 1 bis 6.
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In Fig. 1 und 2 wird schematisch die erfindungsgemäße Herstellung
eines Fußbodenbelags dargestellt. Auf eine Basis die z.B. aus Filzasbest besteht,
werden Schichten einschließlich einer Schicht aus verschäumbaren Poinlchlrid-Harz,
gedruckter Veransa ren en zierung und einer/obren Abnutzung bzw. Schutzschicht,
die ebenfalls aus Polyvinylchlorid-Harzmaterial besteht, aufgetragen, wodurch der
Fußbodenbelag entsteht.
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Fig 1 zeigt eine Filzunterlage als Rollenmaterial W das von einer
Rolle 8 zugeführt wird. Das Material W wird über. einen Girlanden-Akkumulator FA
einer Rolle 9 zugeführt, durch die auf das Material eine. verschäumbare Harzschicht,
vorzugsweise Polyvinylchlorid mit einem feinverteilten schaumbildenden Mittel, aufgebracht
wird.
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Anschließend wird das Material W durch einen Ofen 10, in dem die bei
9 aufgebrachte Schicht geliert wird, über Kühltrommeln 1i in einen weiteren Girlanden-Akkumulator
geführt und zwar vor dem Einführen des Materials in die Druckeinrichtung. Es sind
vier Druckstufen 12,13,14 und 15 dargestellt, in denen jeweils ein Tiefdruckverfahren
zur Anwendung gelangt, und die vier Druckstufen bewirken einen Mehrfach-Farbeffekt.
Nachdem das Material W durch einen weiteren Girlanden-Akkumulator geführt ist, kann
es auf eine Rolle i6 aufgewickelt werden.
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Die Rolle 16 kann dann als Zufuhrrolle in die in Fig. 2 gezeigte linke
Position gebracht werden. Das Material wird durch einen Girlanden-Akkumulator einer
Rückseitenbeschichtungsrolle 17 zugeführt, mittels derer eine klare Abnutzungs-
bzw. Schutzschicht, die aus Polyvinylchlorid Harz besteht, über dem Druck auf das
Material aufgebracht wird. Von der Rolle 17 wird das Material durch einen Ofen 18
geführt, in dem es ausreichend erwärmt wird, so daß das schaumbildende Mittel abgebaut
und das Harz geschmolzen wird. Anschließend wird das Material durch eine Prägewalze
19 geführt, die benachbart und nahe dem Ausgang des Ofens 18 angeordnet ist, so-daß
das Material sich noch in verhältnismäßig erwärmtem Zustand befindet und daher leicht
zu prägen ist.
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Nachdem das Material von der Prägewalze abgegeben ist, wird es über
Kühltrommeln 20 und anschließend über einen Girlan den Akkumulator geführt und dann
auf einer Rolle 21 aufgewickelt.
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Obschon zwei getrennte Durchläufe in den Fig. 1 und 2 dargestellt
sind,
können die erläuterten Operationen in einem einzelnen Durchlauf erfolgen. Darüber
hinaus können auch lehr als zwei Durchläufe vorgesehen sein.
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Vor der näheren Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 3 lis 7
sei bemerkt, daß gemäß der Erfindung die Drehung er Prägewalze 19 von der Bewegung
des durch den Kalander gezogenen Materials beeinflußt wird, und nicht etwa durch
einen besonderen Antrieb erfolgt, wie es bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist.
Zu diesem Zweck sind die Kühltronuneln 20 in geeigneter Weise angetrieben, wodurch
das Material bewegt wird.
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Die Fig. 3 bis 7 zeigen die erfindungsgemäße Prägewalze und die entsprechenden
Zubehörteile. Die Prägewalze besitzt grundsätzlich zwei Walzen. Die eine Walze 22
weist Erhebungen und Vertiefungen entsprechend dem erwünschten Prägemuster auf.
Die Walze 23, die als Stützwal:e dient, weist vorzugsweise eine glatte Oberfläche
auf. Der Prägekalander befindet sich zwischen diesen beiden Walzen, und die Walze
22 erfaßt die obere Seite des Materials (auf der die verschäumte Schicht, das Druckmusterund
die Schutzschicht aufgetragen ist), und die untere Seite des Filzmaterials wird
von der Oberfläche der Walze 23 erfaßt.
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Wie die Fig. 3 und 4 am besten verdeutlichen, sind die Präge- und
Stützwalzen 23 und 23 durch geeignete Rahmen bzw. Halteelemente 24 befestigt. Durch
Lagerblöcke bzw.
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Widerlager 25, die mit einer Welle 26 der Prägewalze zusamnenwirken,
wird die Prägewalze in fester Position drehbar an den Halteelementen 24 befestigt.
Eine Welle 27 der Stützwalze 23 ist durch Widerlager 28,die durch ein Paar bei 30
drehbar gelagerter Arme getragen sind Position der freien Enden der Arme 29 und
somit der Stützwalze 23 wird durch ein Paar hydraulischer Kolbenzylinder, die bei
31 angedeutet sind, gesteuert. Die hydraulischen Einrichtungen dienen dazu, den
Druck zu steuern, mit dem das Material W in dem Kalander zwischen Präge walze und
Stützwalze erfaßt
wird.
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Fig, 2 zeigt, daß das material W, wenn es vom Ofen 18 zur Prägewalze
weiterbewegt wird, über und unter ein Paar Führungsrollen 32 und anschließend unter
eine Schleppwalze 33 und über die Walze 23 in den Prägekalander geführt wird.
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Das Material wird in Eingriff mit einem großen Teil der Umrandung
der Stützwalze 23 gehalten5 und zwar mittels einer zweiten Schleppwalze 33. Nachdem
das Material über die Walze 33 geführt ist, wird es in Kühltrommeln 20 geführt,
die, wie erwähnt, das Material durch den Prägekalander ziehen.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch eine Anordnung von ~Tanzrollen"
33a, die dazu dienen, eine gleichmäßige Spannung des Materials während seiner Hindurchführung
durch die Vorrichtung zu bewirken bzw. zu halten. Da die rückseitige Oberfläche
des Materials über einen wesentlichen Teil der Umrandungsfläche der Stützwalze 23
mit dieser verbunden ist, rotiert die Stützwalze mit einer Umfanggeschwindigkeit,
die der dr MaterialoberfläcI#e'. im wesentlichen entspricht. Nach der bevorzugten@erfindungsgemäßen
Arbeitsweise stellt dieses Zusammenwirken von Material und Stützwalze den einzigen
Antrieb für die Stützwalze dar. Darüber hinaus ist die vom Material auf die Stützwalze
übertragene Antriebskraft die wichtigste Antriebsquelle für das Rotieren der Prägewalze
22, wie weiter unten noch näher beschrieben.
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Über einen Kr fftübstragungs-Mecllanismus wird Kraft von der Stützwalze
22 auf die Prägewalze 23 übertragen. Der Mechanismus kann auf vielfache Weise ausgebildet
sein; er besitzt vorzugsweise eine Einrichtung zum Variieren der Umfangsgeschwindigkeit
der Prägewalze in bezug auf je Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze, und zwar an
der jeweiligen Oberfläche, Eine Vorrichtung dieser Art ist in den Fig. 3,5 und 7
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert, Die Welle 27 der Stützwalze ist
durch eine Kupplung 34 und ein Universal-Gelenk -getriebe 35 mit einer Welle 36
verbunden.
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Die 111 36 ist in horizontaler Position in den Halteelementen 24 gelagert.
Durch das Universal-Gelenkgetriebe 35 wird die vertikale Einstellbewegung der Stützwalze
23 angep#ßt, welche Bewegung von dem Auf- und Niederschwingen der Ar 29 beeinflußt
ist, nachdem die hydraulischen Zylinder 31 aktiviert sind. Ein Stirnrad 37 auf der
Welle 36 steht in Eingriff mit einem Stirnrad 38, das auf einer Welle 39 vorgesehen
ist, die in dem Halterahmen gelagert ist.
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Die Welle 39 ist ihrerseits mit einem Umlaufgetriebesystem verbunden,
das bei 40 angedeutet ist, mit welchem auch eine Welle 41 verbunden ist, die ihrerseits
über eine Kupplung 42 mit der Welse 26 der Prägewalze in Verbindung steht.
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Die wichtigsten Teile der Umlaufgetriebeanordnung 40 sind schaubildlich
in Fig. 7 gezeigt. Dort trägt eine Welle 39 ein Sonnenrad 43i und eine Welle 41
trägt ein Sonnenrad 44, wobei die beiden Wellen 39 und 41 nicht direkt mit der Umlaufgetriebeanordnung
40 verbunden sind, sondern nur über die mit der Anordnung 40 verbundenen Sonnenräder
43 und 44. Das Rad 43 steht mit einem Planetenrad 45 und das Rad@44 mit einem Planetenrad
46 in Eingriff; die beiden Räder 45 und 46 sind an eine Welle 47 angeschlossen die
in der in Fig. 7 als Scheibe 48 dargestellten drehbaren Anordnung gelagert ist.
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Da die Anordnung 48 über einer gemeinsamen Achse der Wellen 39 und
41 drehbar ist, sind die Räder 45 und 46 Planetenräder, die kreisförmig um die gemeinsame
Achse der Sonnenräder 43 und 44 drehbar sind. Die Getriebeanordnung besitzt vorzugsweise
mehrere, charakteristischerwetse drei Sätze von Planetenrädern. Etwas rechts von
der Scheibe 48, direkt unterhalb der Weile 41 ist ein weiteres Planetenrad 46a ersichtlich,
das auf einer Welle 47a befestigt ist. Auf der Welle 47a, wie auf der Welle 47,
ist normalerweise ein Rad vorgesehen, das mit dem Rad 43 in Eingriff steht; die
Welle 47a ist normalerweise in der drehbaren Anordnung 48 gelilgert. Ein dritter
derartiger Satz von Planetenrädeni ist unter gleichmäßigem Abstand vorgesehen, und
zwar über dem Umfang der Räder 43 und 44; diese Teile sind jedoch in Fig.7
weggebrochen,
um die Darstellung zu vereinfachen und besser zu verdeutlichen.
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Die drehbare Anordnung 48, die die Planetenräder trägt, kann entweder
ortsfest angeordnet sein oder in der einen oder anderen Richtung gedreht werden,
und zwar durch eine Kette 49, die mit am Umfang der Scheibe 48 angeordneten Zahnrädern
50 zusammenwirkt.
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Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird die Weile 36 und-dás Stirnrad
37 durch die von der Bewegung des Materials beeinflußte Drehung der Prägewalze 23
gedreht, wodurch ihrerseits das Stirnrad 38 und die Welle 39 gedreht werden. Ist
die drehbare Anordnung n ortsfest angebracht, so werden die Wellen 47 der Planetenräder
sich nicht um die gemeinsame Achse der Wellen 39 und 41 umdrehen, jedoch werden
die Räder 43 45, 46 und 44 Antriebskraft von der Welle 39 auf die Welle 41 übertragen,
wodurch die Welle 26 und somit die Prägewalze 22 gedreht wird. Somit wird, falls
die drehbare Anordnung ortsfest gehalten ist, die Relation von UmfangsuderUmfan#sgeschwindigke
der Stützwalze gescwindigkeit der Präge walze von den relativen Größen der Stirnräder
37 und 38 abhängig sein, wie auch von der relativen Größe der Sonnen- und Planetenräder
der Anordnung 40.
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Die Erfindung sieht vor, daß die drehbare Anordnung 48 des Getriebes
40 durch eine einstellbare Kraftanordnung gesteuert wird. Hierzu ist ein weiteres
Umlaufgetriebe 40a vorgesehen (Fig. 3 und 3a), das-im wesentlichen dieselbe Konstruktion
wie die Anordnung 4o aufweist und Sonnen- und Planetenräder besitzt, wie sie bezüglich
Fig. 7 beschrieben sind, einschließlich einer Befestigungsvorrichtung 48a für die
Planetenräder. Es wird daher auf eine Wiederholung der Beschreibung der Anordnung
40a, die der Anordnung 40 entspricht, verzichtet, und im folgenden #~#rd nur das
Verbindungssystem der Anordnung 40a näher erläuterte
Die Kette
49, die die Bewegung der Befestigungsvorrichtung für die Planetenräder der Anordnung
40 reguliert, wird dllrch ein auf einer Welle 52 befestigtes Zahnrad 51 gei Iert.
Die Welle 52 ist eine der Wellen, die für ein @@@nenrad in der Getriebeanordnung
40 vorgesehen ist. Eine cile 53 ist ko-achsial von der Welle 52 angeordnet und ;=t
das andere Sonnenrad der Getriebeanordnung Oa. Wie die Fig. 3,3a und 5 zeigen, wird
die Welle von einem Antriebsmechanismus mit variabler Geschwindigkeit angetrieben,
der bei bei 54 angedeutet ist; eine Anordnung zum Verringern der Geschwindigkeit,
die durch Wellen 54s angetrieben ist sowie eine Kupplung 54b zur Verbindung von
Anordnung 54a und Weile 53 sind ebenfalls vorgesehen. Die Anordnung 54 ist ##rzugsweise
mit einer Geschwindigkeitssteuerungs-Einrichtung 54c versehen, die dazu dient, die
erwünschte Korrektur in dem Antrieb der Prägewalze 22 durch die Stützwalze 23 annähernd
einzustellen, wies es weiter unten noch näher beschrieben wi.rd .
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Die drehbare Anordnung 48a zur Befestigung der Planetenräder der Einrichtung
40n besitzt Zahnräder 50a, die mit einer Kette 55 zusammenwirken, die ebenfalls
mit Zahnrädern 56 der Welle 57 in Eingriff steht, die durch einen Antriebsmotor
58 mit fester Geschwindigkeit angetrieben wird. Der Motor 58 ist vorzugsweise ein
reversibler Motor, der beispielsweise durch Druckknopfsteuerung bedient wird, die
in einem Schaltbrett 59 vorgesehen ist, so daß die Drehrichtung der Befestigungsanordnung
48a für die Planetenräder der Anordnung 40a intermittierend nachjeder Drehrichtung
bedient werden können.
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Es sei bemerkt, daß verschiedene Antriebsanordnungen und Getriebesysteme
für die Erfindung verwendet werden können, und daß die beschriebene Ausführungsform
lediglich ein Beispiel darstellt. Die Aufgabe der Erfindung kann durch die beschriebene
Anordnung verwirklicht werden; hierzu können aber auch andere Systeme verwendet
@erden, die dieselbe Arbeitsweise, wie sie im voraufgehenden beschrieben wurde gewährleisten.
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Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Herstellung eines Materials
zum Bedecken von Oberflächen, das eine Verzierung bzw. ein Muster aufweist, werden
die durch die Druckstufen 12 bis 15 aufgetragenen Muster (Fig, i) entlang der Länge
des Materials unter vorherbestimmten Abständen wiederholt. Die Prägewalze 22 weist
hierzu Erhebungen und Mulden auf, die mit wenigstens einem Teil der gedruckten Muster
übereinstimmen. In einer typischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besitzt die Prägewalze 22 einen Umfang, der gleichmäßig unterteilbar ist; und zwar
durch die Länge der vorherbestimmten Druckmuster, die unter Abständen entlang der
Länge des Materials wiederholt werden. In der bevorzugten Ausführungsform entspricht
der Umfang der Prägewalze der Entfernung zwischen benachbarten Wiederholungsstellen-
Druckmusters. vorzugsweise wird dies durch die Verwendung einer Prägewalze ereicht,
die einen Umfang von 45,72 cm (= 18 inch) aufweist. Dieser Umfang ist für ein herkömmlich
verwendetes Wiederholungsmuster repräsentativ.
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Druckrollen mit einem derartigen Wiederholungsmuster bei einem Umfang
von 45,72 cm besitzen vorzugsweise einen Umfang von 91,44 cm (=36 inch).
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Bei einer typischen Arbeitsweise von Druckwalzen und Prägewalzen mit
einem Umfang von 91,44 cm bzw. 45172 cm und wobei die Prägewalze auf einfache Weise
durch Umfassen des Materials gedreht wird, hat es sich herausgestellt, daß anfänglich
die Prägewalze mit dem Druckmuster übereinstimmt. Nach dem Weiterbewegen des Materials
um 45,72 cm stimmt der Ansatzpunkt des Musters auf der Prägewalze nicht mehr mit
dem Material überein, und zwar bis zu einer Stelle, die etwa 3,175 mm hinter dem
Punkt liegt, an welchem die Wiederholung des Druckmusters einsetzte.Hierdurch wird
es erforderlich, die Umfangsgeschwinv digkeit der Prägewalze höher als die der Stützwalze
anzusetzen, um die Übereinstimmung von Prägewalze und Druckmuster zu gewährleisten.
Daß das Wiederholungsschema auf Druchralze und Prägewalze die gleiche Größe bzw.
Umfang aufweist, hat hierauf keinen Einfluß.
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Daher ist es notwendig, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Prägewalze
derart zu steigern, daß die Geschwindigkeit überschritten wird, die sich als Umdrehungsgeschwindigkeit
der Prägewalze aufgrund der Bewegung des durch den Prägckalander geführten Materials
ergibt, um die Übereinstimmung zwischen Prägewalze und Druckmuster sicherzustellen.
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Gemäß der Erfindung wird die erforderliche Korrektur in der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Prägewalze durch den Antrieb 54 bewirkt, der dazu dient, die Antriebswelle 53
der Getriebeanordnung l10a zu drehen, wodurch eine kontinuierliche Angleichskorrektur
der Drehgeschwindigkeit der Halterung 48 (durch die Verbindungsteile 52, 51 und
49) für die Planetenräder 45 und 46 der Getriebeanordnung 40 bewirkt wird, die natürlich
auch zu einer Korrektur der Geschwindigkeit der Prägewalze 22 führt.
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Die Drehgeschwindigkeit der Aletriebswelle 52 der Anordnung 40a wird
auch durch die intermittierende Operation des Motors 58 durch Bedienen des Handgriffs
59 beeinflußt. Somit führt die Welle 57 dieses Antriebs Zahnräder 56, und die Kette
55 ist mit den Zahnrädern 50a verbunden, die sich mit der Halterung 48a für die
Planetenräder der Anordnung 40a dreht. Durch die intermittierende Steuerung 59 kann
die Bedienungsperson geringe Abweichungen in der Übereinstimmung bereits kompensieren,
die sonst leicht anwachsen würden; außerdem können durch die Steuerung 59 eventuell
auftretende Unregelmäßigkeiten, beispielsweise durch Spleisstellen im Material,
korrigiert werden. Obgleich diese Überwachungs bzw. Einste]imaßnahme durch
elektrooptische Einrichtungen vorgenommen werden kann, die auf das vorbeigeführte
Druckmuster reagieren, kann die Bedienungsperson auch die Einstellung der Steuerung
59 aufgrund augenscheinlicher Wahrnehmungn an dem Material, wenn dieses die Prägewalze
verläßt, vornehmen.
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Das in Zusammenhang mit der Übereinstimmung stehende Problem wird
durch mehrere Faktoren beeinflußt, æ.BO Materialwanderung, Zusammenschrumpfen oder
Ausdehnen des her-Zustellenden Produkts, Stärke und Dichte des zu prägenden Schaums,
die gesamte Stärke des Materials und wahrscheinlich noch eine Reihe von anderen
Punkten. Einige dieser Faktoren können die Beschleunigung der Geschwindigkeit der
Prägewalze erforderlich machen, andere das Gegenteil. Es wird jedoch angenommen,
daß normalerweise die Steuerung durch Erhöhen der Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze
durchgeführt wird, jedoch können Situationen entstehen, die die Reduzierung dieser
Geschwindigkeit erfordern.
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Erhöhung oder Reduzierung von Geschwindigkeit bedeutet in diesem Zusammenhang
Erhöhung oder Verringerung bezüglich der Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze.
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Bei der Berücksichtigung eines weiteres Aspektes der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sei nochmals bemerkt, daß be Aewissen älteren Versuchen des Pryns von
harzartigem Schaum mittels Prägewalzen das zu prägende Material leicht Falten oder
Blasen erzeugte dies trifft in besonderem Maße dort zu wo man mit Prägewalzen versuchte,
einen Oberflächenbelag aus harzartigem Schaum herzustellen, auf dem eine Abnutzungs-
oder Schutzschicht aus Harz aufgebracht war, welche Schicht im wesentlichen undurchlässig
und üblicherweise transparent ist. Der Grund für dieses Problem liegt offenbar darin,
daß das Prägen ein Zusammenbrechen der Schaumzellen verursacht, die unter den Erhebungen
der Prägewalzepf liegen. Das von diesen Zellen entweichende Gas bzw.
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Luft wird seitlich unter die Oberflächenschicht getrieben, die den
Mulden der Prägewalzen entsprechen bzw. mit diesen übereinstimmen. Hierdurch werden
die Dekorationen bzw, Verzierungen, die man erhalten wollte, zerstört Die Erfindung
schlägt zur Überwindung dieser Nachteile einen Prägewalze vor, die in vergrößertem
Maßstab längsschnittartig in Fig. 6 gezeigt ist. Dort ist eine Stützwalze bei 23
und eine Prägewalze bei 22 angedeutet0 Das zu prägende
Material
ist ein Rollenfilzmäterial W, auf dem eine verschäumte Harzschicht 9a mit einem
nicht gezeigten Druck muster aufgebracht ist und das eine darüberliegende Schutzschicht
17a aus Harz besitzt.
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Die bei 22a angedeuteten Erhebungen der Prägewalze (Fig. 6) dienen
dazu, die Mulden in dem dem Material aufgeprägten Muster auszubilden, wodurch die
unter den Erhebungen liegenden Schaumzellen zusammenbrechen (vgl. Fig. 6), so daß
eine seitliche Ausdehnung des Gases von den zusammengebrochenen Zellen in die Bereiche,
die unter den Mulden 22b der Prägewalze liegen, erfolgt.
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Eine Uberprüfung von Fig. 6 ergibt, daß die Mulden 22b der Prägewalze
nicht mit der Oberfläche des Materials in Berührung stehen. Benachbart von den Erhebungen
der Prägewalze sind Mulden vorgesehen, die tief genug sind, um eine Bertihrung mit
dem Material zu vermeiden. Hierbei ist es wichtig, daß, wenn die Mulden das Produkt
innig umschließen bzw. einen gewissen Druck auf dieses ausüben, die seit#iche Ausdehnung
der Gase von den zusammengebrochenen Zellen eingedämmt wird, welche zusammengebrochenen
Schaumzellen unter den ICrhebungen der Prägewalze liegen, so daß Falzen und Blasen
entstehen. Gemäß der Erfindung wird die Neigung zur Falten- und B.1:asenbildu#e;
dadurch beseitigt werden, daß Mulden ausreichender Tiefe in der Prägewalze vorgesehen
sind, um die Eindämmung der seitlichen Ausdehnung der Gase aus den zusammengebrochenen
Schaumzellen der verschäumten Schicht unterhalb der undurchlässigen Schutzschicht
des Materials zu verhindern.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Materialien mit einer
breiten Variante von geprägten oder reliefartigen Mustern hergestellt werden, die
mit den Druckmustern übereinstimmen. Weiterhin können stark ausgeprägte, reliefarti
ge Wirkungen in einigen oder allen Muldenbereichen des reliefartigen Musters, je
nach Wunsch, hergestellt werden
Bei einer typischen Årbeitsweisé
gem, der Erfindung weist die verschäumbare Schicht, die beispielsweise durch die
Rolle 9 (Fig. 1) aufgetragen wird, folgende Zusammensetzung auf: (Die angegebenen
Mengen des Materials und der Zusammensetzung sind in Gewichtsprozenten angegeben)
Für jede 100 Teile Harz (Homopolymer>Dispersions PVC-Harz mit einer relativen
Viskosität von 2,05): Butylbenzylphthalat (Weichmacher) 56,00 Lackbenzin #poxidiertes
Soyaöl 6,40 Titandioxid 7,40 Azodicarbonamid 2,50 Zinkoktoat (8 50 Zink) 2,225 Diese
verschäumbare Schicht wird sodann geliert, jedoch ohne das schaumbildende Mittel
abzubauen, und zwar durch den Ofen 10 (Fig. 1 ); nachdem das Material gekühlt ist,
wird das gedruckte Muster aufgetragen, wie es bei 12,13,14 und 15 gezeigt ist.
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Die klare obere Abnutzungs- bzw. Schutzschicht, die durch die Rolle
17 der Fig. 2 aufgetragen wird, besitzt folgende Zusammensetzung: Für jede 100 Teile
einer homopolymeren Lösung eines PVC-Harzes mit hohem Molekulargewicht und einer
relativen Viskosität von 2,65: Dioctylphthalat 35,00 Epoxidiertes Soyaöl 7,00 Polyäthylenglycolmonolaurat
0,80 Lichtstabilisator 5,00 hochsiedendes Lackbenzin 18,00 Der in Fig. 2 gezeigte
Ofen 18 dient nun dazu, das Harz
zu schmelzen und das schaumbildende
Mittel gleichmäßig über das gesamte Material abzubauen. Das Material wird anschließend,
nachdem es noch erwärmt ist, beispielsweise noch eine Temperatur von etwa 1070C
bis etwa lU3° C (~ 250F bis 3250F) besitzt, durch den Prägekalander geführt , wie
weiter oben beschrieben.
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Die Stützwalze 23 wird vorzugsweise durch zirkulierendes lWrasser
mit einer Temperatur von weniger als 930C (=2O00F) gckühlt; die Prägewalze kann
auch gekühlt werden. Das Kühlen der Stützwalze unterstützt des Einfrieren des Prägemusters.
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Die Erfindung schlägt die Herstellung von Materialien zum Bedecken
bzw. Belegen von Oberflächen, beispielsweise Fußbodenbelage aus verschäumtem Vinyl
vor, wobei eine Schicht aus verschäumtem Harz auf eine Basis bzw.
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ein Substrat angebracht und ein Muster in die verschäumte Schicht
eingedruckt wird; hierbei befindet sich über dem Druck eine transparente Abnutzungs-
bzw. Schutzscliicht.
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Das Produkt wird zur Entwicklung von Schaum erhitzt und anschließend
durch einen Prägekalander geführt, der zwischen einer Stützwalze und einer Prägewalze
ausgebildet ist. Die Prägewalze weist Erhebungen und Vertiefungen auf, die dem gedruckten
Muster entsprechen.
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Das Produkt wird durch einen hinter der Stützwalze und der Prägewalze
angeordneten Antrieb durch den Prägekalander geführt, so daß ein ausreichender Oberflächen1#ontakt
mit der Stützwalze erhalten wird, wodurch eine Drehung der Stützwalze ohrj Schlupf
bewirkt wird.
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Die Prägewalze wird über eine Transmission von der Stützwalze angetrieben,
und zwar unter Variieren ihrer Umfanggeschwindigkeit, so daß die Übereinstimmung
der Erhebungen und Vertiefungen auf der Prägewalze mit dem gedruckten Muster gewahrt
bleibt.
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- Ansl)rüche