DE2361870A1

DE2361870A1 - Bodenbelag und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2361870A1
Application number: DE19732361870
Authority: DE
Inventors: Jun Walter John Lewicki
Original assignee: Armstrong Cork Co
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1974-07-04
Also published as: CA1011638A; JPS4989756A; NL7317128A; IT1008079B; DE2361870B2; BE808359A; SE402418B; FR2210512B1; LU68960A1; CH574728A5; DK135415B; DK135415C; FR2210512A1

Description

Bodenbelag und Verfahren zu dessen Herstellung
(Priorität: 15- Dezember 1972, USA, Nr. 315522)

Die. Erfindung bezieht sich, auf einen Bodenbelag, insbesondere auf einen geprägten.Bodenbelag mit einer federnden Schaum-Unterlage sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Bodenbeläge werden bisher gemäß der USA-Patentschrift 3 196 030 geprägt. Dabei wird eine Schaumschicht mit einer Trittsdiicht und der sich ergebende Bodenbelag mit einem geprägten Muster versehai. Dabei decken sich jedoch nicht das gedruckte Muster und das geprägte Muster auf der Trittschicht.

. In der USA-Patentschrift 3 365 353 ist ein Verfahren
beschrieben, durch das die Deckung zwischen dem geprägten und dem gedruckten Muster auf dem Bodenbelag gewährleistet wird. Das Prägen erfolgt jedoch nicht auf mechanischem, sondern auf chemischem

Wege. -

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Die USA-Patentschrift 3 655 312 beschreibt ein mechanisches Prägeverfahren, bei dem eine gute Deckung zwischen dem geprägten und dem gedruckten Muster gewährleistet wird, die vergleichbar ist mit der gemäß der USA-Patentschirft 3 365 353 erzielbaren. Dabei wird ein erhitzter Bodenbelag geprägt, wobei beim Prägen und Bedrucken des Bodenbelages die Muster einander decken. Dabei besteht jedoch eine Schwierigkeit darin, daß derart geprägt wird, daß das Federvermögen und die Nachgiebigkeit der Schaum-Unterlage in den geprägten Bereichen verlorengehen, und daß geprägt wird, ohne daß die Prägewalze voll ausprägt· Das bedeutet, daß die erhabenen Bereiche des geprägten Produkts ohne durch die Prägewalze hervorgerufene Oberflächenmuster-Eindrücke und -strukturen oder Oberflächenbearbeitungen bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Verfahrens gemäß der USA-Patentschrift 3 655 312 zu beseitigen und gleichzeitig die Deckung zwischen einem geprägten und einem gedruckten Muster zu verbessern. Die bessere Deckung wird dadurch erzielt, daß die Unterlage mit einer wesentlich niedrigeren Arbeitstemperatur als beim Verfahren gemäß der USA-Patentschrift 3 655 312 verarbeitet wird, bei dem die Unterlage etwa die gleiche Temperatur wie das zu prägende Material hat. Der Unterschied der Unterlagentemperatur bedeutet, daß die Unterlage mit der höheren Temperatur unter veränderlichen Spannungen wesentlich stärker gedehnt wird, wodurch größere Schwierigkeiten hinsichtlich der Dekkung entstehen.

Erfindungsgemäß wird eine Bodenbelagbahn mit einer Vinyl-Trittschicht und einer polsternden Schaumschicht hergestellt. Dieses Verbundmaterial oder Laminat wird von einer Rolle abgerollt und durch eine Einrichtung zur Aufnahme oder z^um Ausgleich des Durchhangs hindurch zu einer Führungseinrichtung geleitet, die die Bodenbelagbahn quer zu ihrer Bewegungsrichtung führt. Die Bodenbelagbahn wird dann zu einem HeiSluftofen geleitet, der die Ober-

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fläche der Vinyl-Trittschicht auf eine Temperatur aufheizt, die um etwa 55°C höher ist als die der Schaumunterlage. Die aufgeheizte Bahn wird direkt einer Prägewalze zugeleitet. Das Muster der Prägewalze hat etwa die gleiche Wiederholungslänge wie das auf die Bodenbelagbahn aufgedruckte Muster.'Die Bedienungsperson hält unter visueller Kontrolle das geprägte Muster in Deckung mit dem gedruckten Muster auf der Trittschicht„ Die Prägewalze prägt die Vinyl-Trittschicht voll aus und das Material liegt zur Kühlung der Vinyl-Trittschicht und zur Aushärtung des geprägten Musters an einem Teil der Prägewalze an. Die Bodenbelagbahn läuft dann durch eine weitere Einrichtung zur Aufnahme'des Durchhangs und durch eine weitere Kühleinrichtung, bis sie schließlich auf einer Rolle aufgewickelt wird.

Das derart hergestellte Produkt ist mit einer geprägten Oberfläche versehen, die sich mit dem gedruckten Muster angrenzend an die Trittschicht deckt. Ferner wird die Trittschicht geprägt, ohne daß die Zellen der darunter liegenden Schaum-Unterlage aufreißen, so daß die Schaum-Unterlage in den geprägten Be- ' reichen ihr Federvermögen und.ihre Nachgiebigkeit behält.

- - Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Pig. 1 die schematische Darstellung der Durchführung des er-

findungsgemäßen Verfahrens;· und Fig. 2 den Querschnitt eines erfindungsgemäß hergestellten Bodenbelags.

Dex zu prägende Bodenbelag enthält normalerweise eine obere Trittschicht, eine geschäumte Zwischenschicht und eine Unterlage. Der Bodenbelag wird aus den gleichen Materialien und auf die gleiche Weise hergestellt, wie sie in der USA-Patentschrift 3 365 353 beschrieben sind, mit der Ausnahme, daß die Farbe für das gedruckte Muste37keinen Polymerisationskatalysator enthält. Wenn

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dieser Katalysator weggelassen wird, ergibt sich ein vollständig geschäumtes Produkt ohne eingedrückte, ungeschäumte Bereiche. Dieses Material wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt und geprägt. Selbstverständlich können auch andere Unterlagematerialien, Schaum- und Trittschichtmaterialien verwendet werden.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Prägen des oben beschriebenen bahnförmigen Materials 2, wobei ein mit dem auf die Bahn gedruckten Muster in Deckung liegendes geprägtes Muster aufgebracht wird. Die Bahn 2 wird von einer Vorratsrolle abgewickelt und Abzugwalzen 6 zugeführt, die die Bahn von der Rolle abziehen und wel terbefördern. Die Bahn läuft dann über eine Tänzerwalze 8 herkömmlicher Art, die den Durchhang der zugeführten Bahn aufnimmt und mit der die Spannung der Bahn steuerbar ist/ Die Bahn läuft dann zu einer Führungswalze 10, die die Bahn quer zu ihrer Bewegungsrichtung führt. Statt der Führungswalze 10 kann auch eine Führungskante oder eine sogenannte Kambewalze verwendet werden, die eine unter einem Winkel angeordnete Führungswalze enthält, die auf einem in Querrichtung beweglichen Schlitten befestigt ist. Hierdurch wird die Bahn automatisch in einer bestimmten Stellung gehalten, so daß sie über ihre Bewegungsrichtung in Deckung gehalten wird. Die Deckung in Maschinenrichtung oder in Richtung der längsbewegung der Bahn wird gemäß der USA-Patentschrift 3 655 312, Spalte 5, Zeile 53 Ws Spalte 6, Zeile 43 aufrechterhalten. Ferner kann zur Aufrecht erhaltung der Deckung in Maschinen richtung die in d er USA-Patentschrift 3 694 934 beschriebene Methode angewandt werden. Schließlich können zur Aufrechterhaltung der Deckung die Digital steuerung Modell R-500 und die Stellantrieb-Steuerung Modell R-425-1 der Registron Division der Firma Bobst Champlain, Inc. verwendet werden.

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Die Bahn läuft dann durch einen mit hoher Temperatur arbeitenden Ofen 12, der die Oberfläche der Bahn schnell aufheizt, jedoch die Bahn nicht über ihre gesamte Stärke auf eine gleichmäßige Temperatur bringt. Besonders geeignet ist ein "Blu-Surf¹-Brenner der Blu-Surf Division der Firma Hayes-Albion Corporation. Dieser Brenner arbeitet mit einer sehr kurzen Flamme aus einem Luft-Gas-Brenner. Die heißen Gase von der Flamme werden mittels einer Düsenanordnung auf die Trittschicht der Bahn 2 gelenkt. Die Bahn bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 61 m/min (200 ft/min) an zwei Heizeinri,chtungen vorbei, die in einem Abstand von etwa 30 cm (12 inch) von der Oberfläche der Trittschicht entfernt sind. Die Länge des umschlossenen Heizbereichs beträgt etwa 1 si (40 inch) und die Leistung der Heizeinrichtung etwa 532 kcal/cm h (14 000 Btu per square inch per hour). Während der kurzen Zeit, während der die Bahn 2 an den Heizeinrichtungen vorbeiläuft, wird die zu den Heizeinrichtungen weisende Oberfläche der Trittschicht auf etwa 160° C (320° F) erhitzt. Die Stärke, der Trittschicht beträgt etwa 0,25 mm (10 mils). . Die ■- Trennfläche zwischen der Tritt- und der Schaum-Zwischenschicht wird· auf etwa 105° C (220⁰F) erhitzt. An der Trennfläche zwischen der Schaum-Zwischenschicht und der Unterlage liegt die Temperatur zwischen etwa 65 und etwa 77 C (150 bis 170° F). Die Stärke der Schaum-Zwischenschicht beträgt etwa 0,9 mm (35 mils), die der Unterlage etwa 0,75 mm (30 mils). Die Temperatur auf der Rückseite der Unterlage, die am weitesten von den Heizeinrichtungen entfernt ist, beträgt etwa 65° C (150 F). Die Bahn 2 wird von den Heizeinrichtungen 12 direkt auf eine Gummi-Stützwalze 14 der Prägeeinrichtung 16 geleitet. Die Prägewalze 18 besteht aus Stahl und ist mit einem gewünschten Prägemuster versehen. Der Umfang der Stützwalze und der Prägewalze beträgt etwa 91,5 bis etwa 103 cm (36 bis 40 inch). Die Prägewalze 18 wird gekühlt. Ihre Oberflächentemperatur beträgt bei anliegender Bahn 2 etwa 49° C (120° F). Die Spaltbreite zwischen der Prägewalze 18

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und der Stützwalze 14' liegt zwischen O und etwa 0,25 nun (10 mils). Der Abstand wird von der erhabenen Fläche der Prägewalze zur Oberfläche der Stützwalze gemessen. Wichtig ist, daß das Ausprägen durch Aushärtung im Spalt erfolgt. Ist die Prägewalze mit einem Prägemuster von etwa 0,635 bis etwa 0,76 mm (25 bis 30 mils) Tiefe versehen, so kann in der Vinyl-Trittschicht ein Prägemuster ,mit einer Tiefe von etwa 0,25 bis etwa 0,3 mm (10 bis 12 mils) Tiefe erreicht werden. Die aufgeheizte Bahn 2 bewegt sich von den Heizeinrichtungen direkt in den Spalt zwischen der Prägewalze und der Stützwalze. Die geprägte Oberfläche der Prägewalze liegt an der Oberfläche der Trittscaicht der Bahn 2 an. Die Prägewalze dringt bis zum Grund ihres Musters in die Oberfläche der Trittschicht ein. Das heißt, nicht nur die erhabenen Flächen, sondern auch die tiefer liegenden Bereiche der Prägewalze legen sich an die Trittschicht der Bahn an, so daß nicht nur die erhabenen Bereiche der Prägewalze, sondern auch die tieferen Bereiche der Prägewalze ein Muster auf der Trittschicht der Bann ausbilden. Die Bahn 2 wird über etwa 180° an der Oberfläche der Prägewalze 18 geführt. Zu der Zeit, zu der die Bahn 2 die Prägewalze verläßt, ist die Oberfläche der Vinyl-Trittschicht auf etwa 105° C (220° F) abgekühlt. Die Bahn wird dann um eine zweite gekühlte Walze 20 und durch eine zusätzliche Kühleinrichtung 21 geführt, die die Bahn weiter abkühlt.

, Der Bodenbelag'wird dann über eine Spanneinrichtung 22 geleitet, die ebenfalls eine Tänzerwalze enthält. An dieser Stelle ist die Bahn auf etwa 24 bis etwa 38° C ( 75 bis 100° F) abgekühlt. Die Bahn wird darauf auf eine Rolle 24 gewickelt.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt der fertigen Bahn 2 bzw. des fertigen Bodenbelags. Er besteht aus drei Schichten, nämlich der Trittschicht 26, der Schaum-Zwischenschicht 28 und der Unterlage 30 (s. auch USA-Patentschrift 3 365 353). Etwa in der Mitte des Querschnitts der Fig. 2 befindet sich ein mechanisch, tiefge-

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prägter Bereich 31. An dieser Stelle ist die Trittschicht unter die normale Ebene derselben eingedrückt. Die Zellen des Schaummaterials unterhalb der eingedrückten Trittschichtoberfläche sind zwar etwas komprimiert und verkleinert, das Material hat jedoch seine Zellenstruktur behalten. Die Unterlage ist vom Prägen völlig unbeeinflußt. Wird gegebenenfalls die Bahn nochmals erhitzt, so werden die Spannungen in der Trittschicht, die durch das mechanische Prägen erzeugt wurden, gelöst. Das Federvermögen der Schaumzellen ist so stark, daß der Bodenbelag seine normale Form wieder annimmt. Das heißt, beim Erhitzen des Bodenbelags kehren die eingedrückten Bereiche in ihre normale Stellung zurück, so daß sich wieder ein ungeprägter Bodenbelag ergibt. Dies ist nicht möglich, wenn entsprechend der USÄ-Patentschrift 3 655 312 mechanisch oder entsprechend der USA-Patentschrift 3 365 353 chemisch geprägt wird. Dies ist ein deutliches Anzeichen dafür, daß das Schaummaterial unter den erfindungsgemäß geprägten Bereichen durch das Prägen nicht beeinträchtigt wird. Infolgedessen haben diese Bereiche weiterhin ein beträchtliches Federvermögen und eine hohe. Nachgiebigkeit.

Da erfindungsgemäß die Prägewalze das Muster voll ausprägt, können in den erhabenen Bereichen Oberflächen-Einprägungen 32 mit einer Tiefe von bis zu etwa 0,18 mm (7 mils) erreicht werden, während die Tiefe, der geprägten Bereiche 31 zwischen etwa 0,254 und 0,3 mm (10 bis 12 mils) liegt. Auch kann das geprägte Material mit. mattierten Bereichen oda* kleinen Mustern versehen werden, beispielsweise dem Prägemuster 34 im Bereich 31·

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

.J Dreischichtiger Bodenbelag, bestehend aus einer Unterlage, einer Zwischenschicht aus geschäumtem thermoplastischem Material und einer oberen Trittschicht, auf deren Oberfläche ein geprägtes Muster vorgesehen ist, dessen Tiefe etwa gleich der Stärke der Trittschicht ist, deren Stärke mehr als ein Viertel der Stärke der Schaumschicht beträgt, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaum-Zwischenschicht (28) im geprägten Bereich (31) eine unzerstörte Zellstruktur aufweist, so daß bei Wiedererhitzung des Bodenbelags auf die Trittschickt (26) eine Kraft ausgeübt wird, durch die sie in ihren ungeprägten Zustand zurückgebracht wird.

2. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Schicht (26) aus zwei Teilen - -besteht,- deren oberer aus einer dünnen warmhärtenden oberen Schicht und deren anderer aus einer dickeren thermoplastischen

- Schicht besteht, die beide zusammen bis auf eine Tiefe geprägt sind, die etwa gleich ist der Stärke der gesamten oberen Schicht (26).

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f ö / U

ο Verfahren zum. mechanischen. Prägen von Bodenbelägen,- * dadurch gekennzeichnet , daß das bahnförmige Bodenmaterial an einer Heizeinrichtung vorbeigeführt wird, die nur einer Seite der Bahn Wärme zuführt, daß die Bahn kurzzeitig auf einer Seite auf eine sehr, hohe Temperatur aufgeheizt wird, daß beim Prägen zwischen der Seite der Bahn, die zu der Heizeinrichtung weist, und der Seite der Bahn, die von der Heizeinrichtung abgewandt ist, ein Temperaturunterschied von etwa 55 bis etwa 110° C (100 bis 200° F) aufrechterhalten wird, daß das aufgeheizte Bahmaterial direkt in eine^Prägeeinrichtung geführt wird, deren Prägewalze an der Oberfläche der Bahn anliegt die zuvor zur Heizeinrichtung gewandt war, daß die Prägewalze vollständig gegen die Bahn eingedrückt wird, und daß die Bahn zum Aushärten des geprägten Musters gekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeic. h net, daß die Prägewalze mit Kühleinrichtungen versehen und die Bahn um ein Teil des Umfangs der Prägewalze an dieser anliegend

. geführt wird, um die Bahn nach dem Aufbringen des Prägemusters auszuhärten. ^:

5. . Verfahren nach Anspruch 4,·dadurch gekennzeich net, daß die Bahn mit einem gedruckten Muster versehen ist, ι daß die Bahn quer zu ihrer Bewegungsrichtung geführt wird, und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Prägewalze so gesteuert wird, daß das Prägemuster in Deckung mit dein gedruckten Muster aufgebracht wird.

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