DE102020118603A1

DE102020118603A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Kunststoffschichten als Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts

Info

Publication number: DE102020118603A1
Application number: DE102020118603.7A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Scheiber
Original assignee: Atomic Austria GmbH
Current assignee: Atomic Austria GmbH
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-02-11
Also published as: FR3099719A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Kunststoffschichten (2), welche als Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts, insbesondere eines Skis oder Snowboards, vorgesehen sind. Dabei wird zumindest ein gries- oder pulverförmiges Kunststoffmaterial (4) mit hohem Molekulargewicht auf ein Transportmittel (5) aufgebracht und eine verteilte Kunststoffschüttung (6) gebildet. Die Kunststoffschüttung (6) wird in wenigstens eine Aufwärmzone (9, 9') transportiert und mittels mindestens einem Heizmittel (10, 10') erwärmt. Weiters wird die erwärmte Kunststoffschüttung (6) in wenigstens eine Presszone (11, 11') transportiert und das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial (4) mittels wenigstens einer Pressvorrichtung (12, 12') in der wenigstens einen Presszone (11, 11') gesintert. Die wenigstens eine Pressvorrichtung (12, 12') ist dabei als Plattenpresse (13, 13') ausgebildet und umfasst wenigstens eine Druckplatte (14, 14'), mit welcher das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial (4) der Kunststoffschüttung (6) flächig komprimiert und gesintert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von flächigen, insbesondere von bahnförmigen Kunststoffschichten, welche als Rohmaterial bzw. Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts, insbesondere eines Skis oder Snowboards, vorgesehen sind.
Die CH 643 463 A5 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von bahnförmigem Material auf Basis von ultrahochmolekularem Polyethylen für die Lauffläche von Skiern, wobei die Bahn über ihre ganze Länge aus einer mittleren Zone und zwei davon unterschiedlichen außenliegenden Randzonen auf Basis von Niederdruck-Polyethylen aufgebaut ist und über ihre Breite verteilt anisotrope Eigenschaften aufweist. Für die mittlere und die beiden Randzonen werden als Basismaterial pulverförmiges Niederdruck-Polyethylen mit einem Molekulargewicht von etwa 4 x 10⁶ g/mol verwendet und dem Pulveranteil für entweder die mittlere Zone oder die beiden Randzonen ein Vernetzungs-, Schäum- oder Füllmittel zugesetzt. Dann wird aus den beiden Presspulvern in einer zylindrischen Pressform unter Anwendung von Druck mittels eines Pressstempels in drei Pressstufen ein zylindrischer Verbund-Pressling herstellt, dessen mittlere Zone aus dem einen und dessen beide äußeren Zonen aus dem anderen Presspulver aufgebaut sind. Nachfolgend wird dieser Pressling unter Wärme- und Druckanwendung gesintert. Daraufhin wird von dem erhaltenen zylindrischen Sinterkörper ein endloses Band in der erwünschten Dicke des Belagsmaterials abgeschält. Das Sintern von Ronden und der anschließende Schälvorgang sind technisch aufwändig und kostenintensiv, wodurch derartige Belagsmaterialien vorwiegend nur für die Lauffläche von Rennskiern geeignet sind.
Der Vorgang des Sinterns von granulärem bis hin zu pulverförmigem Kunststoffmaterial zu flächigen Schichten bzw. zu bahnförmigen Halbfabrikaten, welche als Ausgangsmaterial für Laufsohlen von Skiern oder Snowboards dienen, ist als eine Alternative zum Sintern und Abschälen von Ronden ebenso aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die gesinterte bahnförmige Schicht als Rollenware bereitgestellt wird, welche sodann als Rohmaterial zur Herstellung von Laufsohlen bzw. sogenannten Laufflächenbelägen vorgesehen ist.
Beispielsweise in der AT 371 727 B1 ist eine Verfahren zur Herstellung eines Skilaufbelages aus gesintertem Kunststoff angegeben, bei dem das Kunststoffpulver in die Gestalt eines Körpers gebracht wird und danach mindestens einmal der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird. Dabei wird das Kunststoffpulver entweder unmittelbar auf ein Förderband in der Gestalt eines endlosen Bandes aufgebracht, oder in flache, trogartige Formen geschüttet, welche auf dem Förderband angeordnet sind. Nachfolgend wird das Kunststoffpulver vorzugsweise mehrmals abwechselnd der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen. Diese Druck- und Wärmeeinwirkung erfolgt sequentiell durch ein Paar von ersten Vorpresswalzen, durch eine Vorheizvorrichtung, durch ein Paar von zweiten Vorpresswalzen, durch eine Hauptheizeinrichtung und durch ein Paar von Hauptpresswalzen. Nach den Hauptpresswalzen ist eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der die einzelnen Stationen durchlaufenen Kunststoffschicht vorgesehen.
Die US 6,588,772 B2 beschreibt eine gesinterte, flächige Kunststoffschicht, welche als Laufflächenbelag eines Skis oder Snowboards vorgesehen ist. Zur Herstellung dieser gesinterten Kunststoffschicht werden Kunststoffpartikel mit ersten Eigenschaften auf ein kontinuierlich bewegtes, unteres Transportband entsprechend einem ersten Muster aufgetragen. Zudem werden Kunststoffpartikel mit zweiten Eigenschaften auf dieses kontinuierlich bewegte, untere Transportband entsprechend einem zweiten Muster aufgetragen. Durch Einwirkung von Druck und Temperatur werden die Kunststoffpartikel gesintert, wodurch eine Kunststoffschicht geschaffen wird, welche ein ersten Abschnitt mit ersten Eigenschaften aufweist und einen daran angrenzenden Abschnitt mit zweiten Eigenschaften aufweist. Zum Sintern der Kunststoffpartikel ist zusätzlich zum unteren Transportband ein oberes Transportband vorgesehen, wobei beide Transportbänder jeweils umlaufend geführt sind und in Transportrichtung konvergierend ausgerichtet sind. Die auf dem unteren Transportband aufgebrachten Kunststoffpartikel werden dabei durch die beiden konvergierend verlaufenden Transportbänder verdichtet, wobei der Verdichtungsgrad und die letztendliche Schichtdicke der Kunststoffschicht vom vertikalen Abstand zwischen rollenartigen Umlenkmitteln des unteren und oberen Transportbandes abhängig ist. Insbesondere wird dabei die Kunststoffschicht durch die sich verjüngende Engstelle der beiden Transportbänder und durch den vertikalen Spalt zwischen den rollenartigen Umlenkmitteln des unteren und oberen Transportbandes gedrängt. Elektrische Widerstandsheizungen innerhalb des unteren und oberen Transportbandes heizen dabei die umlaufend geführten Transportbänder jeweils auf. Diese Aufheizung der Transortbänder erfolgt in Bezug auf die Transportrichtung des Kunststoffpartikel in einem zeitlichen und räumlichen Abstand vor der Verdichtung der Kunststoffpartikel mittels den Umlenkmitteln der beiden Transportbänder.
Die US 4,933,127 A beschreibt ein Herstellungsverfahren für Laufflächenbeläge von Skiern, bei welchem pulverförmiges Kunststoffmaterial mit hohem Molekulargewicht in einer Verdichtungskammer unter hohem Druck verdichtet und dabei erweicht und geschmolzen wird. Das aus der Verdichtungskammer austretende, geschmolzene Material wird dann über eine Filtervorrichtung einer Mischvorrichtung zugeführt und homogenisiert. Anschließend wird das homogenisierte Material durch eine Flachdüse extrudiert und zu einer bahnförmigen Schicht geformt. Die extrudierte bahnförmige Schicht wird dann mittels einer Kühlvorrichtung, welche zwei parallele Platten aus poliertem Aluminium umfasst, gekühlt. Die gekühlte bahnförmige Schicht kann dann weiteren Behandlungsschritten unterzogen und letztendlich als Rollenware aufgewickelt werden. Der vorgeschlagene, kontinuierliche Extrusionsvorgang soll die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses verbessern. Der vorgeschlagene Herstellungsprozess ist jedoch energieintensiv und hat schwer zu kontrollierende Auswirkungen auf das Gefüge des Kunststoffmaterials.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen ein optimiertes Verhältnis zwischen Qualität und Wirtschaftlichkeit eines Gleitbelages für brettartige Gleitgeräte erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von flächigen, insbesondere von bahnförmigen Kunststoffschichten, welche als Roh- bzw. Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts vorgesehen sind, umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

- Bereitstellen zumindest eines gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials mit hohem Molekulargewicht, insbesondere Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE);
- Aufbringen des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials auf ein Transportmittel und Bildung einer auf dem Transportmittel verteilten Kunststoffschüttung;
- Transportieren der Kunststoffschüttung in Transportrichtung in wenigstens eine Aufwärmzone und Erwärmen der Kunststoffschüttung mittels mindestens einem Heizmittel in der wenigstens einen Aufwärmzone;
- Transportieren der erwärmten Kunststoffschüttung in Transportrichtung in wenigstens eine erste Presszone und Sintern des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials mittels wenigstens einer Pressvorrichtung in der wenigstens einen Presszone.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass dadurch mehrere Qualitätskriterien bzw. technische Anforderungen an die herzustellende Kunststoffschicht für Gleitbeläge von Skiern oder Snowboards verbessert werden können. Insbesondere ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine exaktere bzw. deutlich besser kontrollierbare Druck- und Temperaturführung gegenüber dem Kunststoffmaterial ermöglicht. Dies hat wesentliche Auswirkungen auf die Qualität der herzustellenden Sinterware. Verfahrensgemäß herstellte Sinterfolien bzw. Kunststoffschichten für die Schaffung von Gleitbelägen von Wintersportgeräten zeichnen sich durch eine relativ hohe mechanische Spannungsfreiheit aus. Die Schrumpfwerte dieser flächigen bzw. bahnförmigen Kunststoffschicht in deren Längs- und Querrichtung sind relativ niedrig. Insbesondere ist die Neigung zu sogenannter Säbelbildung, also die Tendenzen zu annähernd konkaven Verläufen der Längsseiten der Kunststoffschicht, hintan gehalten. Dies kann durch die besser kontrollierbare bzw. verbessert reproduzierbare Druck- und Temperaturführung der wenigstens eine Plattenpresse bzw. von deren flächiger Druckplatte erzielt werden. Auch die Homogenität der Kunststoffschicht kann durch das flächige Sintern des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials begünstigt werden. Die verbesserte Kontrollierbarkeit bzw. Reproduzierbarkeit des Sintervorganges, insbesondere aufgrund der relativ gleichmäßigen Verdichtung des Kunststoffschüttung, ermöglicht auch die Umsetzung möglichst gleichbleibender Qualitäten bzw. die Erreichung der jeweils gewünschten Qualitäten des Gleitbelages für brettartige Wintersportgeräte. Dies insbesondere auch in Zusammenhang mit der erzeugten Porosität bzw. dem angestrebten Gefüge des Gleitbelages, was vor allem für die Aufnahmefähigkeit und das Abgabeverhalten von die Gleitfähigkeit verbessernden Mitteln, wie zum Beispiel Gleitwachs, von erhöhter Bedeutung ist. Schließlich ist ein solches Herstellungsverfahren effizient ausführbar, wodurch ein optimiertes Verhältnis zwischen Qualität und Wirtschaftlichkeit erreichbar ist.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Plattenpresse weiters wenigstens ein Heizmittel umfasst, mit welchem das zu sinternde Kunststoffmaterial zusätzlich erwärmt wird, sodass hier zusätzliche Wärmeenergie in das Kunststoffmaterial eingebracht wird. Dadurch kann die gewünschte Temperaturführung zusätzlich verbessert werden bzw. besser kontrollierbar gemacht werden. Insbesondere durch die Vorerwärmung des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials und die nachfolgende Zusatzerwärmung kann ein optimales Temperaturfenster für den Sintervorgang in der heizbaren Plattenpresse zuverlässig erreicht bzw. eingehalten werden. Das Risiko von unerwünschter Degradation der Eigenschaften des Kunststoffmaterials kann dadurch minimiert werden.
Die technische Prozesssicherheit des Sintervorganges kann dabei noch weiter gesteigert werden, wenn das wenigstens eine Heizmittel unmittelbar auf die wenigstens eine Druckplatte thermisch einwirkt, sodass die wenigstens eine Druckplatte erwärmt wird. Das Heizmittel kann beispielsweise durch eine elektrische Widerstandsheizung gebildet sein, welche die erzeugte Wärmeenergie direkt bzw. durch kontaktbehaftete Wärmeleitung auf die wenigstens eine Druckplatte überträgt. Die thermischen Reaktionszeiten können so reduziert werden, was die Temperaturführung gegenüber dem Kunststoffmaterial zusätzlich begünstigt. Zudem erfolgt dadurch die Wärmeeinbringung in die Kunststoffschüttung relativ großflächig, wodurch eine gleichmäßige und auch gut regulierbare Temperaturführung gegenüber dem Kunststoffmaterial gewährleistet werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mit dem wenigstens einen Heizmittel zusätzlich erwärmte Kunststoffschüttung mittels der wenigstens einen in sich formstabilen Druckplatte flächig verdichtet wird. Unter einer flächigen Verdichtung ist dabei das Komprimierverhalten einer Plattenpresse bzw. Druckplatte zu verstehen. Dies im Gegensatz zu einer streifen- bzw. linienförmigen Verdichtung durch eine Presswalze oder einer Umlenkrolle für ein Bandfördermittel. Durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen ist eine verbesserte Druck- und Temperaturführung erzielbar bzw. sind die Druck- und Temperatureinwirkungen gegenüber dem Kunststoffmaterial besser kontrollierbar, wodurch gut reproduzierbare, hochqualitative Kunststoffschichten für die Gleitbeläge von Skiern oder Snowboards herstellbar sind. Darüber hinaus kann dadurch eine relativ materialschonende Temperatureinwirkung erreicht werden, weil eine flächige Kontaktierung gegenüber dem Kunststoffmaterial vorliegt. Eine relativ großflächige Kontaktierung bewirkt eine Vergleichmäßigung der Prozesstemperatur gegenüber der Kunststoffschüttung bzw. können dadurch möglichst niedrige Prozess- bzw. Plattentemperaturen eingestellt werden.
Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, wenn als Bestandteil der wenigstens einen Pressvorrichtung oder in Transportrichtung nach der wenigstens einen Pressvorrichtung eine Kühlvorrichtung ausgebildet ist, mit welcher das Kunststoffmaterial gekühlt wird. Dadurch wird das unmittelbar zuvor gesinterte Kunststoffmaterial aktiv abgekühlt und so die gewünschte Formgebung rascher stabilisiert. Die resultierende Qualität kann dadurch gesteigert und die Zykluszeit bis zum Vorliegen einer weiter verarbeitbaren oder lagerfähigen Kunststoffschicht kann dadurch reduziert werden.
Entsprechend einer zweckmäßigen Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung als Plattenpresse ausgeführt ist, welche Plattenpresse wenigstens eine Druckplatte umfasst, mit welcher die gesinterte Kunststoffschüttung mit Druck beaufschlagt und flächig gekühlt wird. Vorteilhaft ist dabei, dass dadurch eine flächige Kühlung und auch Druckbeaufschlagung des zuvor gesinterten Kunststoffmaterials erfolgt - dies im Gegensatz zu einer linienartigen bzw. streifenartigen Kühl- und Druckeinwirkung, wie sie in Zusammenhang mit Walzen oder Umlenkrollen auftreten würde. Die Prozessparameter Druck und Kühlwirkung können durch eine derartige Kühlpresse besser kontrolliert bzw. innerhalb von relativ optimalen Wertebereichen gehalten werden. Die resultierende Qualität der Kunststoffschicht wird so effektiv begünstigt.
Die angestrebte Temperaturführung des Kühlprozesses kann besonders prozessstabil und optimiert umgesetzt werden, wenn die wenigstens eine Druckplatte der Kühlvorrichtung mit einem zwangsgeführten oder zwangsströmenden Kühlmedium, insbesondere Kühlluft und/oder Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, gekühlt wird. Wärmeenergie, welche die wenigstens eine Druckplatte vom Kunststoffmaterial aufgenommen hat, wird dadurch von der wenigstens einen Druckplatte aktiv wieder abgeführt Durch eine derartige, aktive Kühlung der wenigstens einen Druckplatte kann ein optimales Kühlverhalten gegenüber der zuvor gesinterten, noch aufgeheizten bzw. im Vergleich zur Umgebungstemperatur deutlich wärmeren Kunststoffschicht erreicht werden.
Gemäß einer praktikablen Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Druckplatte der Pressvorrichtung und/oder der Kühlvorrichtung zumindest phasenweise in Transportrichtung mit dem Transportmittel von einer Startposition in eine Endposition simultan, insbesondere synchron, mitbewegt wird. Relativbewegungen zwischen dem Kunststoffmaterial und der Druckplatte im Zuge der Fertigung der Kunststoffschicht können dadurch minimiert oder gänzlich vermieden werden. Dies ermöglicht die Erzielung eines funktionszuverlässigen bzw. störungsfreien Produktionsprozesses.
Zudem kann vorgesehen sein, dass anschließend an das Mitbewegen der wenigstens einen Druckplatte der Pressvorrichtung und/oder der Kühlvorrichtung eine Rückstellung der wenigstens einen Druckplatte entgegen der Transportrichtung zurück in die Startposition erfolgt. Durch eine solche oszillierende Bewegung der wenigstens einen Druckplatte kann eine rationelle und zugleich qualitativ hochwertige Fertigung der Kunststoffschicht für den Gleitbelag eines Skis oder Snowboards erzielt werden. Solche oszillierenden Stellbewegungen der wenigstens einen Druckplatte können durch beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Stellvorrichtungen umgesetzt werden, wie beispielsweise Exzenterantriebe, Kulissenführungen, Stellzylinder, Stellmotoren und dergleichen. Die entsprechenden Stellbewegungen können dabei translatorische und rotatorische Bewegungsabläufe umfassen.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Plattenpresse der Pressvorrichtung ein Bandfördermittel umfassen, wobei das Kunststoffmaterial der Kunststoffschüttung unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung zwischen dem Bandfördermittel und dem Transportmittel hindurchgefördert wird. Alternativ oder in Kombination dazu kann vorgesehen sein, dass die Plattenpresse der Kühlvorrichtung ein Bandfördermittel umfasst, wobei das Kunststoffmaterial der Kunststoffschüttung unter Druckbeaufschlagung und Kühlwirkungseinbringung zwischen dem Bandfördermittel und dem Transportmittel hindurchgefördert wird. Vorzugsweise sind dabei sowohl das Bandfördermittel als auch das Transportmittel angetrieben bzw. steuerungstechnisch antreibbar. Dadurch sind einerseits gut kontrollierbare Transportbewegungen des Kunststoffmaterials, aber auch gut kontrollierbare Druck- und Temperatureinwirkungen gegenüber dem Kunststoffmaterial erzielbar, wodurch Kunststoffschichten mit hoher Qualität und geringen Schwankungen der Materialeigenschaften erzielbar sind. Zudem kann durch die bauliche Kombination und Wechselwirkung der wenigstens einen Druckplatte mit dem wenigstens einen Bandfördermittel eine hohe Maßhaltigkeit der herzustellenden Kunststoffschicht erzielt werden. Darüber hinaus können dadurch kurze Taktzeiten in Bezug auf den Herstellungsprozess erreicht werden.
Gemäß einer weiterführenden Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das Bandfördermittel ein endloses, einstückiges Band umfasst, welches sowohl die erste Pressvorrichtung als auch die Kühlvorrichtung umspannt oder zumindest teilweise einschließt, welches umlaufend angetriebene Band im Überdeckungsabschnitt zur Pressvorrichtung erwärmt wird und im Überdeckungsabschnitt zur Kühlvorrichtung gekühlt wird. Dadurch ist eine quasi kombinierte bzw. integriert ausgeführte Sinter- und Kühlstation mit einem einzigen, gemeinsamen genutzten Band geschaffen. Durch das kombiniert genutzte Band kann ein allmählicher bzw. ausgewogener Temperaturübergang von warm bzw. heiß auf vergleichsweise kälter geschaffen werden. Sogenannte Temperaturschocks gegenüber dem Kunststoffmaterial werden dadurch hintan gehalten, wodurch eine geringere Materialbelastung gegenüber dem Kunststoffmaterial eintritt und weniger thermische Spannungen auftreten. Insbesondere treten im Zuge des Erkaltens des Kunststoffmaterials weniger Verformungserscheinungen bzw. weniger Thermospannungen auf.
Ein praktikable Ausführungsform kann dadurch definiert sein, dass die wenigstens eine Druckplatte eine in Transportrichtung gemessene Länge aufweist, welche ein Mehrfaches, insbesondere das 1,5 bis 5-fache, vorzugsweise das 2 bis 4-fache einer quer zur Transportrichtung gemessenen Breite der wenigstens einen Druckplatte beträgt. Im Speziellen kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Druckplatte eine in Transportrichtung gemessene Länge von mehr als 20 cm aufweist, insbesondere eine Länge zwischen 20 cm und 250 cm, vorzugsweise zwischen 50 cm und 200 cm, aufweist und die wenigstens eine Druckplatte zumindest über den Großteil ihrer Länge auf die Kunststoffschüttung einwirkt. Die quer zur Transportrichtung gemessene Breite der wenigstens einen Druckplatte erstreckt sich vorzugsweise zumindest über die Breite der Kunststoffschüttung. Dadurch wird eine flächige Einbringung von Druck und Wärmeenergie und/oder Kühlwirkung sichergestellt, wodurch optimierte Produktionsbedingungen für gesinterte Gleitbelag-Kunststoffschichten für Skier oder Snowboards gewährleistet werden können. Dies vor allem im Unterschied zu streifen- bzw. linienförmigen Einwirkungen durch die Mantelflächen von Walzen bzw. Rollen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Druckplatte der Pressvorrichtung und/oder die wenigstens eine Druckplatte der Kühlvorrichtung und das Transportmittel in Transportrichtung konvergierend verlaufen. Durch die sich verjüngende Presszone und/oder Kühlzone für das Kunststoffmaterial kann ein prozessstabiler Komprimier- bzw. Verdichtungsvorgang gegenüber dem hindurchgeförderten Kunststoffmaterial erreicht werden. Insbesondere Materialaufschiebungen bzw. Wellenkonturen an den Flachseiten der Kunststoffschicht, welche sich als unerwünschte Dickenschwankungen bemerkbar machen, können durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen hintan gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Druckplatte durch wenigstens einen Stellantrieb in abwechselnder Folge stempelartig abgesenkt und angehoben wird. Ein solcher Stellantrieb kann dabei Maschinenelemente ausgewählt aus der Gruppe umfassend Nockenantriebe, Kurbelantriebe, Exzenterantriebe, Stellzylinder, Stellmotoren aufweisen. Dadurch lassen sich in einfacher Art und Weise stempelartige Verdichtungsbewegungen gegenüber dem erweichten bzw. erwärmten Kunststoffmaterial ausführen. Zudem werden dadurch vorteilhafte Produktionsbedingungen für die herzustellende Kunststoffschicht geschaffen. Insbesondere kann durch stempelartige Bewegungen der wenigstens einen Druckplatte, also durch oszillierende Press- und Entlastungsbewegungen gegenüber dem Kunststoffmaterial, ein vorteilhaftes Gefüge bzw. eine vorteilhafte Mikrostruktur in der gesinterten Kunststoffschicht bewirkt werden.
Ferner ist es möglich, dass zur Herstellung der Gleitbeläge für Skier oder Snowboards zumindest ein zusätzliches Material ausgewählt aus der Gruppe umfassend Fasergewebe oder -gelege, weitere Kunststoffschichten und Additive, auf die Kunststoffschüttung aufgebracht oder in die Kunststoffschüttung eingebracht wird.
Dadurch können adäquate Gleitbeläge rationell und wirtschaftlich hergestellt werden.
Von Vorteil ist es dabei, wenn das zusätzliche Material in Transportrichtung nach der wenigstens einen Aufwärmzone aber noch vor der Pressvorrichtung auf die Kunststoffschüttung aufgebracht oder in die Kunststoffschüttung eingebracht wird. Dadurch können Ungleichheiten bzw. Schichtdickenbeeinflussungen der gries- bzw. pulverförmigen Kunststoffschicht hintan gehalten werden. Darüber hinaus ist es durch den nachfolgend einwirkenden, relativ gleichmäßigen Plattendruck via die wenigstens eine Druckplatte möglich, eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen dem Zusatzmaterial und dem zu sinternden Kunststoffmaterial zu erzielen.
Zur Vermeidung von unerwünschten Schichtdickenveränderungen, beispielsweise aufgrund von Luftströmungen während des Herstellungsvorganges, kann es zweckmäßig sein, wenn die gries- oder pulverförmige Kunststoffschüttung in der wenigstens einen Aufwärmzone auf eine Temperatur von 80 °C bis 160 °C erwärmt wird.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die gries- oder pulverförmige Kunststoffschüttung in der wenigstens einen Presszone mittels dem Heizmittel auf eine Temperatur gebracht wird, welche gegenüber der Temperatur in der wenigstens einen Aufwärmzone erhöht ist, insbesondere auf eine Temperatur von mindestens 160 °C bis maximal 225 °C gebracht und gehalten wird. Dadurch wird das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial in der wenigstens einen Presszone erweicht, aber nicht verflüssigt bzw. nicht derart geschmolzen, dass eine fließfähige Schmelze vorliegen würde. Die wenigstens eine Druckplatte kann so eine gleichmäßig verteilte, relativ großflächig wirkende Verdichtungskraft auf das Kunststoffmaterial ausüben und einen optimiertes Sinterergebnis erzielen.
Ein gutes Verhältnis zwischen erzielbarer Rest-Porosität und Ebenflächigkeit der produzierten Kunststoffschicht kann erzielt werden, wenn die erwärmte bzw. erweichte Kunststoffschüttung in der wenigstens einen Presszone mit einem Pressdruck zwischen 1 und 10 N/mm², vorzugsweise zwischen 2 und 6 N/mm², beaufschlagt wird. Ein bestimmtes Ausmaß an Rest-Porosität der hergestellten Kunststoffschicht ist dabei für ein gutes Aufnahme- und Abgabeverhalten von Additiven, insbesondere in Form von Gleitmitteln, wie zum Beispiel Gleitwachs, wesentlich. Insbesondere kann so eine optimierte Verteilung von mikroskopisch kleinen Hohlräumen in der hergestellten Kunststoffschicht bzw. ein optimiertes Hohlraumvolumen geschaffen werden.
Die Kunststoffschicht kann nach dem Passieren der in Transportrichtung letzten Druck- oder Temperatur-Behandlungszone mittels einer Schneidvorrichtung in mehrere parallel zur Transportrichtung verlaufende Materialstreifen geschnitten werden. Die quer zur Transportrichtung gemessen Breite dieser Materialstreifen ist dabei geringfügig größer als die Breite des Gleitbelages von herzustellenden Skiern oder Snowboards. Dies ermöglicht eine rationelle bzw. wirtschaftliche Fertigung von gesinterten Kunststoffschichten, welche als Gleitbeläge für brettartige Gleitgeräte, wie zum Beispiel Skier oder Snowboards, vorgesehen sind.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn die Kunststoffschicht nach dem Passieren der in Transportrichtung letzten Behandlungszone rollenartig aufgewickelt wird. Dies ist eine vorteilhafte Art, um größere Mengen der gesinterten Kunststoffschicht als Roh- bzw. Ausgangsmaterial für Gleitbeläge von Skiern oder Snowboards vorrätig zu halten.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst. Die damit erzielbaren technischen Effekte und vorteilhaften Wirkungen sind den vorhergehenden und nachstehenden Beschreibungsteilen zu entnehmen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

1 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Kunststoffschichten für Gleitbeläge von Skiern oder Snowboards;
2 einen Ausschnitt aus 1 im Bereich der wenigstens einen Plattenpresse in vergrößerter Darstellung.

Eine beispielhafte Vorrichtung 1 zur Herstellung von flächigen bzw. bahnförmigen Kunststoffschichten 2 ist in den 1 und 2 schematisch bzw. auszugsweise veranschaulicht. Die mit dieser Vorrichtung 1 herstellbaren Kunststoffschichten 2 sind als Roh- bzw. Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle von brettartigen Gleitgeräten, wie zum Beispiel Skiern oder Snowboards, vorgesehen bzw. speziell dafür konzipiert. Entsprechend produzierte Kunststoffschichten 2 können auch als Halbfabrikate bezeichnet werden.
Die Vorrichtung 1 umfasst wenigstens einen Vorratsbehälter 3 aus welchem wenigstens ein gries- bzw. pulverförmiges Kunststoffmaterial 4 mit hohem Molekulargewicht bereitgestellt wird. Insbesondere ist dabei Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) enthalten. Unter dem Ausdruck griesförmig kann auch granulär bzw. feingranular verstanden werden. Es können auch mehrere Vorratsbehälter 3 vorgesehen sein. Das wenigstens eine Kunststoffmaterial 4 wird mittels der Vorrichtung 1 verarbeitet, wobei auch Mischungen aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialen 4 denkbar sind. Das jeweilige Kunststoffmaterial 4, welches vorzugsweise pulverförmig bzw. griesartig vorliegt, wird auf ein Transportmittel 5 aufgebracht, insbesondere aufgeschüttet, und dabei eine flächig verteilte Kunststoffschüttung 6 gebildet. Eine möglichst gleichmäßige Kunststoffschüttung 6 kann mittels einer Verteilungsvorrichtung 7, welche wenigstens eine Auftragswalze bzw. ein sogenanntes Rakel umfassen kann, erzielt werden.
Nachfolgend wird die Kunststoffschüttung 6 mittels dem Transportmittel 5 in Transportrichtung - Pfeil 8 - in wenigstens eine Aufwärmzone 9, 9' gefördert, wo die Kunststoffschüttung 6 mittels mindestens einem Heizmittel 10, 10' erwärmt wird. Das Transportmittel 5 ist vorzugsweise durch eine Förderbandanordnung gebildet. Die Transportbewegung erfolgt vorzugsweise kontinuierlich. Die Kunststoffschüttung 6 kann dabei auf eine Temperatur von mindestens 140 °C erwärmt werden. Temperaturen von bis zu 180 °C können dabei zweckmäßig sein. Die Kunststoffschüttung 6 wird dadurch gewissermaßen vorgewärmt bzw. etwas angeweicht, um für nachfolgende Verarbeitungsprozesse besser vorbereitet zu sein.
Weiters wird die Kunststoffschüttung 6 in Transportrichtung - Pfeil 8 - in wenigstens eine Presszone 11, 11' gefördert. In der wenigstens einen Presszone 11, 11' wird die Kunststoffschüttung 6 bzw. das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial 4 mittels mindestens einer Pressvorrichtung 12, 12' gesintert. Die Pressvorrichtung 12, 12' bzw. wenigstens eine der Pressvorrichtungen 12, 12' ist dabei als Plattenpresse 13, 13' ausgeführt. Die wenigstens eine Plattenpresse 13, 13' umfasst wenigstens eine Druckplatte 14, 14', mit welcher das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial 4 bzw. die Kunststoffschüttung 6 auf dem Transportmittel 5 flächig komprimiert und zu einem einteiligen bzw. zusammenhängenden Körper gesintert wird.
Die wenigstens eine Plattenpresse 13, 13' kann gesteuert aktivierbar ausgeführt sein, insbesondere hydraulische, pneumatische oder elektromotorische Stellantriebe 21, 21', beispielsweise Stellzylinder, Druckbalge oder Spindeltriebe, umfassen. Es sind aber auch jegliche andere Ausführungsformen zur gesteuerten Höhenverstellung und/oder Druckeinstellung der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' möglich. Es ist auch möglich, dass die wenigstens eine Druckplatte 14, 14'steuerungstechnisch kontrolliert mit einer vorbestimmten bzw. vorgewählten, insbesondere voreinstellbaren Stellkraft F beaufschlagt wird. Durch die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' kann ein möglichst gleichmäßig verteilter, einstellbarer Druck auf die Kunststoffschüttung 6 am Transportmittel 5 ausgeübt werden.
Die jeweils beschriebenen Abläufe werden mittels wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung für die Vorrichtung 1 - nicht dargestellt - automatisiert oder teilautomatisiert umgesetzt bzw. kontrolliert.
Die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' weist eine in Transportrichtung - Pfeil 8 - gemessene Länge 15, 15' auf, welche ein Mehrfaches einer quer zur Transportrichtung - Pfeil 8 - gemessene Breite der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' beträgt. Dadurch kann eine relativ großflächige und gut kontrollierbare Druckbeaufschlagung der Kunststoffschüttung 6 erreicht werden.
Die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' ist an ihrer Unterseite, insbesondere an ihrer Druckverteilungsfläche gegenüber der Kunststoffschüttung 6, zumindest überwiegend ebenflächig oder vollständig ebenflächig bzw. plan ausgebildet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der in Bezug auf die Transportrichtung - Pfeil 8 - vordere und/oder hintere Endabschnitt der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' konvex verläuft. Dadurch kann eine gute Druckverteilung und ein prozessstabiler Transportvorgang der zu sinternden Kunststoffschüttung 6 erreicht werden. Die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' ist aus einem metallischen Werkstoff, wie zum Beispiel Aluminium, gebildet.
Die wenigstens eine Plattenpresse 13, 13' weist weiters wenigstens ein Heizmittel 16 auf, mit welchem das zu sinternde Kunststoffmaterial 4 bzw. die vorerwärmte Kunststoffschüttung 6 zusätzlich erwärmt wird. Das wenigstens eine Heizmittel 16 kann dabei als elektrische Widerstandsheizung oder durch eine sonstige temperatur- bzw. thermostatgeregelte Wärmequelle gebildet sein und unmittelbar auf die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' thermisch einwirken. Dadurch wird die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' direkt, oder alternativ auch indirekt via eine externe Wärmequelle, erwärmt. Die Kunststoffschüttung 6 in der wenigstens einen Presszone 11, 11' wird dabei mittels dem Heizmittel 16 auf eine Temperatur gebracht, welche gegenüber der Temperatur in der wenigstens einen Aufwärmzone 9, 9' erhöht ist. Insbesondere wird die Kunststoffschüttung 6 bzw. dessen Kunststoffmaterial 4 auf eine Temperatur von mindestens 160 °C bis maximal 225 °C gebracht und zumindest vorübergehend auf einem Temperaturwert in diesem Bereich gehalten. In Abhängigkeit des verwendeten Kunststoffmaterials 4 und der Erwärmung desselben kann der Pressdruck in der wenigstens einen Presszone 11, 11' zwischen 1 und 10 N/mm² betragen.
Demgemäß wird die Kunststoffschüttung 6 bzw. das entsprechende Kunststoffmaterial 4 mittels der wenigstens einen in sich formstabilen Druckplatte 14, 14' flächig verdichtet. Gleichzeitig ist die wenigstens eine in sich formstabile Druckplatte 14, 14' mittels dem wenigstens einen Heizmittel 16 erwärmt bzw. aufheizbar, wodurch ein gut kontrollierbarer Wärmeeinwirkungs- und auch Druckeinwirkungsprozess erzielbar ist.
Als Bestandteil der Pressvorrichtung 12, 12', oder in Transportrichtung - Pfeil 8 - nach der Pressvorrichtung 12, kann eine Kühlvorrichtung 17 ausgebildet sein, mit welcher das Kunststoffmaterial 4 bzw. die zuvor gesinterte Kunststoffschüttung 6 abgekühlt wird. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Kühlvorrichtung 17 als Plattenpresse 13' ausgeführt ist, welche Plattenpresse 13' wenigstens eine Druckplatte 14' umfasst. Mit dieser Druckplatte 14' ist das gesinterte Kunststoffmaterial 4 mit Druck beaufschlagbar und damit einer Flächenpressung unterworfen und wird dabei das Kunststoffmaterial 4 zugleich flächig abgekühlt. Durch diese Plattenpresse 13', welche eine kombinierte Kühl- und Pressvorrichtung darstellt, ist die Temperatur- und Druckführung besonders kontrolliert umsetzbar. Die wenigstens eine Druckplatte 14' der Kühlvorrichtung 17 ist dabei mit einem zwangsgeführten oder zwangsströmenden Kühlmedium 18, beispielsweise mit Kühlluft und/oder Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, kühlbar. Demnach ist die wenigstens eine Druckplatte 14' bevorzugt aktiv gekühlt.
Das Transportmittel 5 der Vorrichtung 1 umfasst bevorzugt ein umlaufend geführtes, endloses Förderband 19, auf welchem das Kunststoffmaterial 4 aufgetragen wird und durch die jeweiligen Stationen bzw. Zonen transportiert wird. Vorzugsweise ist dabei das Förderband 19 kontinuierlich bewegt, wobei jedoch auch gesteuerte Variationen hinsichtlich der Transportgeschwindigkeit des Förderbandes 19 denkbar sind. Die Fertigung der Kunststoffschicht 2 mittels der Vorrichtung 1 kann also in einem Durchlaufverfahren erfolgen.
Die Plattenpresse 13 der Pressvorrichtung 12 kann ein Bandfördermittel 20 umfassen, wobei das zu sinternde Kunststoffmaterial 4 bzw. die Kunststoffschüttung 6 unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung zwischen dem Bandfördermittel 20 und dem Transportmittel 5, insbesondere dessen Förderband 19, hindurch gefördert wird. Alternativ oder in Kombination dazu kann die Plattenpresse 13' der Kühlvorrichtung 17 ein Bandfördermittel 20' umfassen. Das zumindest teilweise gesinterte Kunststoffmaterial 4 bzw. die zumindest teilweise gesinterte Kunststoffschüttung 6 wird dabei unter Druckbeaufschlagung und Kühlwirkungseinbringung zwischen dem Bandfördermittel 20' und dem Transportmittel 5, insbesondere dessen Förderband 19, hindurchgefördert. Entsprechend der dargestellten Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Bandfördermittel 20, 20' als endloses, einstückiges Band ausgeführt ist, welches sowohl die erste Pressvorrichtung 12 als auch die Kühlvorrichtung 17 umspannt oder zumindest teilweise einschließt. Dieses endlose, einstückige Band ist dabei umlaufend geführt und aktiv angetrieben, wobei es im Überdeckungsabschnitt zur ersten Pressvorrichtung 12 erwärmt wird und im Überdeckungsabschnitt zur Kühlvorrichtung 17 gekühlt wird.
Die wenigstens eine Druckplatte 14 der Pressvorrichtung 12 und/oder die wenigstens eine Druckplatte 14' der Kühlvorrichtung 17 können dabei bei Betrachtung quer zur Transportrichtung - Pfeil 8 - in Bezug auf das Transportmittel 5 parallel zueinander ausgerichtet sein, wie dies in 1 dargestellt wurde. Alternativ dazu ist auch ein zueinander konvergierender Verlauf zwischen der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' und dem Transportmittel 5, insbesondere dem Förderband 19, möglich, um eine plangemäße Verdichtung und Sinterung der Kunststoffschüttung 6 zu erzielen.
Vor allem bei zueinander paralleler Ausrichtung der Wirkungsebenen der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' und des Transportmittels 5 bzw. von dessen Förderband 19 kann es zweckmäßig sein, wenn die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' durch wenigstens einen Stellantrieb 21, 21' in abwechselnder Folge stempelartig abgesenkt und angehoben wird. Ein solcher Stellantrieb 21, 21' kann dabei Stellzylinder, Stellmotoren, Nockenantriebe, Exzenterantriebe, Kurbeltriebe und dergleichen aufweisen, um eine oszillierende Auf- und Abbewegung der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' relativ zum Transportmittel 5 bzw. zu dessen Förderband 19 und der darauf befindlichen Kunststoffmaterial 4 zu bewerkstelligen.
Diese oszillierende, stempelartige Stellbewegung kann dabei ausgeführt während, während die Kunststoffschicht 6 mittels dem Transportmittel 5 in Transportrichtung - Pfeil 8 - bewegt wird, oder während das Transportmittel 5 temporär gestoppt ist.
Wenn die wenigstens eine Pressvorrichtung 12, 12' wenigstens ein umlaufend geführtes Bandfördermittel 20, 20' umfasst, ist es auch möglich, dass die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' keine stempelartigen Bewegungen ausführt, sondern in einem voreingestellten und/oder voreinstellbaren Abstand zum darunter befindlichen Transportmittel 5 verbleibt bzw. festgelegt ist. Die wenigstens eine starr bzw. höhenkonstant festgelegte Druckplatte 14, 14' stützt dabei die vom Transportmittel 5 abgewandte Innenseite des wenigstens einen Bandfördermittels 20, 20' flächig ab und übt so via das wenigstens eine Bandfördermittel 20, 20' eine flächig verteilte Druckkraft gegenüber einer zwischen dem wenigstens einen Bandfördermittel 20, 20' und den Transportmittel 5 hindurchgeförderten Kunststoffschüttung 6 aus. Der voreingestellte und/oder voreinstellbare Abstand, insbesondere der effektive Vertikalabstand, bestimmt dabei im Wesentlichen die Schichtdicke der herzustellenden Kunststoffschicht 2. Auch dadurch können ein zuverlässiger Betrieb der Vorrichtung 1 und qualitativ hochwertige Kunststoffschichten 2 erzielt werden.
Die Vorrichtung 1 kann auch dazu eingerichtet sein, dass zumindest ein zusätzliches Material 22 ausgewählt aus der Gruppe umfassend Fasergewebe oder -gelege, weitere Kunststoffschichten und Aditive, auf die Kunststoffschüttung 6 bzw. auf die Kunststoffschicht 2 aufgebracht, oder in die Kunststoffschicht 2 eingebracht werden. Dadurch können diverse Eigenschaften der herzustellenden Kunststoffschicht 2 umfangreich modifiziert bzw. erweitert werden. Insbesondere können dadurch Klebe- bzw. Haftungseigenschaften der Kunststoffschicht 2 gegenüber später angrenzenden Schichten eines brettartigen Gleitgeräts verändert werden. Darüber hinaus können dadurch etwaige Designs, insbesondere in Form bedruckter Vliesstoffe, mit der Kunststoffschicht 2 kombiniert werden. Dadurch kann ein verbessertes bzw. umfangreich vorbereitetes Halbfabrikat zur Schaffung von Gleitbelägen von Skiern oder Snowboards erzielt werden. Dieses zumindest eine Zusatzmaterial 22 kann dabei in Transportrichtung - Pfeil 8 - nach der wenigstens einen Aufwärmzone 9, 9', aber noch vor der Pressvorrichtung 12, 12' auf die Kunststoffschüttung 6 aufgebracht werden. Dadurch kann eine innige Verbindung bzw. eine gute Aufnahme des jeweiligen Zusatzmaterials 22 im Kunststoffmaterial 4 gewährleistet werden.
Wie schematisch dargestellt, können zwei oder mehr, beispielsweise rollenartig aufgewickelte Zusatzmaterialen 22 auf die Kunststoffschüttung 6 aufgebracht bzw. zumindest teilweise in die Kunststoffschüttung 6 eingebracht werden. Zudem ist es möglich, solche rollenartig gewickelten Zusatzmaterialien 22 an der Vorrichtung 1 vorrätig zu halten, um einen rascheren Wechsel dieses Rollenmaterials zu ermöglichen.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn die wenigstens eine Druckplatte 14, 14' der Pressvorrichtung 12 und/oder der Kühlvorrichtung 17 zumindest phasenweise in Transportrichtung - Pfeil 8 - mit dem Transportmittel 5 bzw. mit dessen Förderband 19 von einer Startposition SP in eine Endposition EP simultan mitbewegt wird. Anschließend an das Mitbewegen der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' der Pressvorrichtung 12 und/oder der Kühlvorrichtung 17, kann eine Rückstellung der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' entgegen der Transportrichtung - Pfeil 8 - zurück in die Startposition SP erfolgen. Diese Rückstellbewegung in die Startposition SP erfolgt zweckmäßigerweise in einem von der Kunststoffschüttung 6 abgehobenen Zustand oder in einem gegenüber der Kunststoffschüttung 6 entlasteten Zustand. Die Stellbewegung in Richtung der Endposition EP erfolgt vorzugsweise synchron zur Transportbewegung des Transportmittels 5 bzw. von dessen Förderband 19. Durch eine solche oszillierende Bewegung der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' kann eine homogene bzw. übergangslose Bearbeitung der Kunststoffschüttung 6 bzw. des Kunststoffmaterials 4 in thermischer und presstechnischer Hinsicht erfolgen. Insbesondere kann dabei ein Durchlaufverfahren für die Kunststoffschüttung 6 ermöglicht werden und dennoch eine relativ großflächige Verdichtung des gries- bzw. pulverartigen Kunststoffmaterials 4 erreicht werden. Insbesondere ist dadurch ein kontinuierlicher Sinterprozess erzielbar, obwohl stempelartig aktivierte und deaktivierte Druckplatten 14, 14' in der Vorrichtung 1 implementiert sind. Eine beispielhafte, oszillierende Stellbewegung ist in 1 mit Richtungspfeilen schematisch angedeutet worden.
Alternativ zu einer bidirektional und parallel zur Transportrichtung - Pfeil 8 - verstellbaren Druckplatte 14, 14' ist es auch möglich, eine bidirektionale Relativverstellung der gesamten Pressvorrichtung 12, 12' bzw. der gesamten Plattenpresse 13, 13' parallel zur Transportrichtung - Pfeil 8 - vorzusehen, wie dies in 1 mit strichlierten Linien angedeutet wurde.
Vor allem dann, wenn eine oszillierende Stellbewegung der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' bzw. der gesamten Plattenpresse 13, 13' parallel zur Transportrichtung - Pfeil 8 - ausgeführt wird, ist es abweichend von den schematischen Darstellungen in den 1, 2 auch möglich, das zumindest eine Bandfördermittel 20, 20' wegzulassen. Insbesondere kann hierbei auf ein umlaufendes, antreibbares Bandfördermittel 20, 20' verzichtet werden. Die Implementierung von wenigstens einem umlaufenden, antreibbaren Bandfördermittel 20, 20' ist vor allem bei Ausbildung einer stationären Plattenpresse 13, 13' bzw. bei in Bezug auf die Transportrichtung - Pfeil 8 - positionsfest gehalterten Druckplatten 14, 14' zweckmäßig.
Die Vorrichtung 1 kann auch eine Schneidvorrichtung 23 umfassen, welche durch wenigstens ein Schneidrad gebildet sein kann. Mittels der Schneidvorrichtung 23 wird die verfahrensgemäß gesinterte Kunststoffschicht 2 nach dem Passieren der in Transportrichtung - Pfeil 8 - letzten Druck- oder Temperaturbehandlungszone in mehrere parallel zur Transportrichtung - Pfeil 8 - verlaufende Materialstreifen geschnitten. Diese mehrteilige Kunststoffschicht 2, oder auch eine als einzelner Streifen produzierte Kunststoffschicht 2, kann nach dem Passieren der in Transportrichtung - Pfeil 8 - letzten Behandlungszone rollenartig aufgewickelt werden. Hierfür ist wenigstens eine Aufrollvorrichtung 24 vorgesehen, welche zumindest einen Wickelkörper 25, 25' umfasst.
Die wenigstens eine Plattenpresse 13, 13' umfasst zusätzlich zu der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' wenigstens einen plattenartigen Pressentisch 26, 26', welcher zur Aufnahme der von der wenigstens einen Druckplatte 14, 14' erzeugbaren bzw. aufgebrachten Druckkräfte vorgesehen ist. Dieser zumindest eine Pressentisch 26, 26' bzw. dessen Plattenelement kann zwischen dem oberen Trum und dem unteren Trum des endlos umlaufenden Förderbandes 19 angeordnet sein, insbesondere das obere Trum in Vertikalrichtung lastaufnehmend abstützen.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel zeigt mögliche Ausführungsvarianten auf, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten eingeschränkt ist.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Kunststoffschicht
3: Vorratsbehälter
4: Kunststoffmaterial
5: Transportmittel
6: Kunststoffschüttung
7: Verteilungsvorrichtung
8: Transportrichtung
9, 9': Aufwärmzone
10, 10': Heizmittel
11, 11': Presszone
12, 12': Pressvorrichtung
13, 13': Plattenpresse
14,14': Druckplatte
15, 15': Länge
16: Heizmittel
17: Kühlvorrichtung
18: Kühlmedium
19: Förderband
20, 20': Bandfördermittel
21, 21': Stellantrieb
22: Zusatzmaterial
23: Schneidvorrichtung
24: Aufrollvorrichtung
25, 25': Wickelkörper
26, 26': Pressentisch
F: Stellkraft
SP: Startposition
EP: Endposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 643463 A5 [0002]
AT 371727 B1 [0004]
US 6588772 B2 [0005]
US 4933127 A [0006]

Claims

Verfahren zur Herstellung von flächigen, insbesondere von bahnförmigen Kunststoffschichten (2), welche als Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts, insbesondere eines Skis oder Snowboards, vorgesehen sind, das Verfahren umfassend die Schritte: - Bereitstellen zumindest eines gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) mit hohem Molekulargewicht, insbesondere Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE); - Aufbringen des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) auf ein Transportmittel (5) und Bildung einer auf dem Transportmittel (5) verteilten Kunststoffschüttung (6); - Transportieren der Kunststoffschüttung (6) in Transportrichtung - Pfeil (8) - in wenigstens eine Aufwärmzone (9, 9') und Erwärmen der Kunststoffschüttung (6) mittels mindestens einem Heizmittel (10, 10') in der wenigstens einen Aufwärmzone (9, 9'); - Transportieren der erwärmten Kunststoffschüttung (6) in Transportrichtung - Pfeil (8) - in wenigstens eine Presszone (11, 11') und Sintern des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) mittels wenigstens einer Pressvorrichtung (12, 12') in der wenigstens einen Presszone (11, 11'), dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Pressvorrichtung (12, 12') als Plattenpresse (13, 13') umfassend wenigstens eine Druckplatte (14, 14') ausgeführt ist, mit welcher das gries- oder pulverförmige Kunststoffmaterial (4) der Kunststoffschüttung (6) flächig komprimiert und gesintert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13, 13') weiters wenigstens ein Heizmittel (16) umfasst, mit welchem das zu sinternde Kunststoffmaterial (4) zusätzlich erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizmittel (16) unmittelbar auf die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') thermisch einwirkt, sodass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem wenigstens einen Heizmittel (16) zusätzlich erwärmte Kunststoffschüttung (6) mittels der wenigstens einen in sich formstabilen Druckplatte (14, 14') flächig verdichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bestandteil der wenigstens einen Pressvorrichtung (12, 12') oder in Transportrichtung - Pfeil (8) - nach der wenigstens einen Pressvorrichtung (12) eine Kühlvorrichtung (17) ausgebildet ist, mit welcher das Kunststoffmaterial (4) gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (17) als Plattenpresse (13') ausgeführt ist, welche Plattenpresse (13') wenigstens eine Druckplatte (14') umfasst, mit welcher die gesinterte Kunststoffschüttung (6) mit Druck beaufschlagt und flächig gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14') der Kühlvorrichtung (17) mit einem zwangsgeführten oder zwangsströmenden Kühlmedium (18), insbesondere Kühlluft und/oder Kühlflüssigkeit, gekühlt wird, sodass die wenigstens eine Druckplatte (14') aktiv gekühlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') der Pressvorrichtung (12) und/oder der Kühlvorrichtung (17) zumindest phasenweise in Transportrichtung - Pfeil (8) - mit dem Transportmittel (5) von einer Startposition (SP) in eine Endposition (EP) simultan mitbewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an das Mitbewegen der wenigstens eine Druckplatte (14, 14') der Pressvorrichtung (12) und/oder der Kühlvorrichtung (17) eine Rückstellung der wenigstens einen Druckplatte (14, 14') entgegen der Transportrichtung - Pfeil (8) - zurück in die Startposition (SP) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13) der Pressvorrichtung (12) ein Bandfördermittel (20) umfasst, wobei das Kunststoffmaterial (4) der Kunststoffschüttung (6) unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung zwischen dem Bandfördermittel (20) und dem Transportmittel (5) hindurchgefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13') der Kühlvorrichtung (17) ein Bandfördermittel (20') umfasst, wobei das Kunststoffmaterial (4) der Kunststoffschüttung (6) unter Druckbeaufschlagung und Kühlwirkungseinbringung zwischen dem Bandfördermittel (20') und dem Transportmittel (5) hindurchgefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandfördermittel (20, 20') ein endloses, einstückiges Band umfasst, welches sowohl die Pressvorrichtung (12) als auch die Kühlvorrichtung (17) umspannt oder zumindest teilweise einschließt, welches umlaufend angetriebene Band im Überdeckungsabschnitt zur Pressvorrichtung (12) erwärmt wird und im Überdeckungsabschnitt zur Kühlvorrichtung (17) gekühlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') eine in Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessene Länge (15, 15') aufweist, welche ein Mehrfaches, insbesondere das 1,5 bis 5-fache, vorzugsweise das 2 bis 4-fache einer quer zur Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessenen Breite der wenigstens einen Druckplatte (14, 14') beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') eine in Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessene Länge (15, 15') von mehr als 20 cm aufweist, insbesondere eine Länge (15, 15') zwischen 20 cm und 250 cm, vorzugsweise zwischen 50 cm und 200 cm, aufweist und die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') zumindest über den Großteil ihrer Länge (15, 15') auf die Kunststoffschüttung (6) einwirkt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14) der Pressvorrichtung (12) und/oder die wenigstens eine Druckplatte (14') der Kühlvorrichtung (17) und das Transportmittel (5) in Transportrichtung - Pfeil (8) - konvergierend verlaufen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') durch wenigstens einen Stellantrieb (21, 21') in abwechselnder Folge stempelartig abgesenkt und angehoben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Gleitbeläge zumindest ein zusätzliches Material (22) ausgewählt aus der Gruppe umfassend Fasergewebe oder -gelege, weitere Kunststoffschichten und Additive, auf die Kunststoffschüttung (6) aufgebracht oder in die Kunststoffschüttung (6) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Material (22) in Transportrichtung - Pfeil (8) - nach der wenigstens einen Aufwärmzone (9, 9'), aber noch vor der Pressvorrichtung (12, 12') auf die Kunststoffschüttung (6) aufgebracht oder in die Kunststoffschüttung (6) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschüttung (6) in der wenigstens einen Aufwärmzone (9, 9') auf eine Temperatur von 80 °C bis 160 °C erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschüttung (6) in der wenigstens einen Presszone (12) mittels dem Heizmittel (16) auf eine Temperatur gebracht wird, welche gegenüber der Temperatur in der wenigstens einen Aufwärmzone (9, 9') erhöht ist, insbesondere auf eine Temperatur von mindestens 160 °C bis maximal 225 °C gebracht und gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschüttung (6) in der wenigstens einen Presszone (11, 11') mit einem Pressdruck zwischen 1 und 10 N/mm², vorzugsweise zwischen 2 und 6 N/mm², beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (2) nach dem Passieren der in Transportrichtung - Pfeil (8) - letzten Druck- oder Temperatur-Behandlungszone mittels einer Schneidvorrichtung (23) in mehrere parallel zur Transportrichtung - Pfeil (8) - verlaufende Materialstreifen geschnitten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (2) nach dem Passieren der in Transportrichtung - Pfeil (8) - letzten Behandlungszone rollenartig aufgewickelt wird.
Vorrichtung (1) zur Herstellung von flächigen, insbesondere von bahnförmigen Kunststoffschichten (2), welche als Ausgangsmaterial für Gleitbeläge an der Laufsohle eines brettartigen Gleitgeräts, insbesondere eines Skis oder Snowboards, vorgesehen sind, umfassend: - einen Vorratsbehälter (3) zum Bereitstellen zumindest eines gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) mit hohem Molekulargewicht, insbesondere Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE); - eine Verteilungsvorrichtung (7) zum Aufbringen des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) auf ein Transportmittel (5) zur Bildung einer auf dem Transportmittel (5) verteilten Kunststoffschüttung (6); - das Transportmittel (5) ist weiters zum Transportieren der Kunststoffschüttung (6) in Transportrichtung - Pfeil (8) - in wenigstens eine Aufwärmzone (9, 9') vorgesehen, - mindestens ein Heizmittel (10, 10') zum Erwärmen der Kunststoffschüttung (6) in der wenigstens einen Aufwärmzone (9, 9'); - wobei das Transportmittel (5) weiters zum Transportieren der erwärmten Kunststoffschüttung (6) in Transportrichtung - Pfeil (8) - in wenigstens eine Presszone (11, 11') ausgebildet ist und in der wenigstens einen Presszone (11, 11') wenigstens eine Pressvorrichtung (12, 12') zum Sintern des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Pressvorrichtung (12, 12') als Plattenpresse (13, 13') ausgebildet ist, welche wenigstens eine Druckplatte (14, 14') aufweist, welche zum Komprimieren und Sintern des gries- oder pulverförmigen Kunststoffmaterials (4) der Kunststoffschüttung (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13, 13') weiters wenigstens ein Heizmittel (16) umfasst, mit welchem das zu sinternde Kunststoffmaterial (4) zusätzlich erwärmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizmittel (16) dazu ausgebildet ist, unmittelbar auf die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') thermisch einzuwirken, sodass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') erwärmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') in sich formstabil ausgebildet ist und gemeinsam mit dem wenigstens einen Heizmittel (16) zum zusätzlichen Erwärmen und flächigen Verdichten der Kunststoffschüttung (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Bestandteil der wenigstens einen Pressvorrichtung (12, 12') oder in Transportrichtung - Pfeil (8) - nach der wenigstens einen Pressvorrichtung (12) eine Kühlvorrichtung (17) ausgebildet ist, welche zum Kühlen des Kunststoffmaterials (4) einer gesinterten Kunststoffschüttung (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (17) als Plattenpresse (13') ausgeführt ist, welche Plattenpresse (13') wenigstens eine Druckplatte (14') umfasst, mit welcher eine gesinterte Kunststoffschüttung (6) mit Druck beaufschlagbar und flächig kühlbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14') der Kühlvorrichtung (17) mit einem zwangsgeführten oder zwangsströmenden Kühlmedium (18), insbesondere Kühlluft und/oder Kühlflüssigkeit, aktiv kühlbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') der Pressvorrichtung (12) und/oder der Kühlvorrichtung (17) zumindest phasenweise in Transportrichtung - Pfeil (8) - mit dem Transportmittel (5) von einer Startposition (SP) in eine Endposition (EP) simultan mitbewegbar ist und entgegen der Transportrichtung - Pfeil (8) - zurück in die Startposition rückstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13) der Pressvorrichtung (12) ein Bandfördermittel (20) umfasst, wobei das Kunststoffmaterial (4) einer Kunststoffschüttung (6) unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung zwischen dem Bandfördermittel (20) und dem Transportmittel (5) hindurchförderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpresse (13') der Kühlvorrichtung (17) ein Bandfördermittel (20') umfasst, wobei das Kunststoffmaterial (4) einer Kunststoffschüttung (6) unter Druckbeaufschlagung und Kühlwirkungseinbringung zwischen dem Bandfördermittel (20') und dem Transportmittel (5) hindurchförderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandfördermittel (20, 20') ein endloses, einstückiges Band umfasst, welches sowohl die Pressvorrichtung (12) als auch die Kühlvorrichtung (17) umspannt oder zumindest teilweise einschließt, und welches umlaufend antreibbare Band im Überdeckungsabschnitt zur Pressvorrichtung (12) erwärm bar und im Überdeckungsabschnitt zur Kühlvorrichtung (17) kühlbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') eine in Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessene Länge (15, 15') aufweist, welche ein Mehrfaches, insbesondere das 1,5 bis 5-fache, vorzugsweise das 2 bis 4-fache einer quer zur Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessenen Breite der wenigstens einen Druckplatte (14, 14') beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') eine in Transportrichtung - Pfeil (8) - gemessene Länge (15, 15') von mehr als 20 cm aufweist, insbesondere eine Länge (15, 15') zwischen 20 cm und 250 cm, vorzugsweise zwischen 50 cm und 200 cm, aufweist und die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') zumindest über den Großteil ihrer Länge (15, 15') zum Einwirken auf eine Kunststoffschüttung (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14) der Pressvorrichtung (12) und/oder die wenigstens eine Druckplatte (14') der Kühlvorrichtung (17) und das Transportmittel (5) in Transportrichtung - Pfeil (8) - konvergierend ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckplatte (14, 14') durch wenigstens einen Stellantrieb (21, 21') in abwechselnder Folge stempelartig absenkbar und anhebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass nach der in Transportrichtung - Pfeil (8) - letzten Druck- oder Temperatur-Behandlungszone eine Schneidvorrichtung (23) ausgebildet ist, mit welcher eine gesinterte Kunststoffschicht (2) in mehrere parallel zur Transportrichtung - Pfeil (8) - verlaufende Materialstreifen schneidbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass nach der in Transportrichtung - Pfeil (8) - letzten Behandlungszone ein Wickelkörper (25, 25') zum rollenartigen Aufwickeln einer gesinterten Kunststoffschicht (2) ausgebildet ist.