DE2740613A1

DE2740613A1 - Verfahren und vorrichtung zur perforation

Info

Publication number: DE2740613A1
Application number: DE19772740613
Authority: DE
Inventors: Hans-Karl V Engel; Walter Rauch; Otto Schaegg
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1977-09-09
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1979-03-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Perforation
(Zusatzanmeldung zu DBP 25 23 608) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren gemäß dem DBP 25 23 608.
Zur Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit von beschichteten Vliesen ist es bekannt, die Beschichtungen mit Nadeln zu perforieren. Nachteilig ist hierbei, daß die Löcher, die durch Nadeln hergestellt werden, relativ groß werden. Die Ränder der Löcher in der Beschichtung 10 des Vlieses 11 werden beim Durchstechen nach hinten gebogen, wie in Fig. 1 dargestellt. Nach dem Zurückziehen der Nadeln hat das Material das Bestreben, wieder in die ursprUngliche Form zu kriechen. Hierbei werden die Löcher wieder zum Teil oder vollständig geschlossen. Durch mechanische Beanspruchung oder Feuchtequellung des Vlieses wird dieser Effekt begünstigt, so daß es in ungünstigen Fällen dazu kommen kann, daß das perforierte Beschichtungsmaterial nach einiger Zeit wieder so wasserdampfdicht ist, wie das unperforierte Material.
Darüber hinaus ist die Herstellung der Nadelwalzen sehr teuer und die Perforationsgeschwindigkeit gering, weil die Nadeln sich bei hoher Geschwindigkeit zu stark erhitzen und zu schnell abnützen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Perforation von Beschichtungsmaterial für Faservliese mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Verfahren und Vorrichtung gemäß DBP 25 23 608 auf mit Kunststoff beschichteten Faservliesen oder -geweben oder deren Beschichtungsmaterialien anzuwenden. Durch diese MaBnahme werden Löcher erzeugt, die bei einem Durchmesser von 20 bis 60r auch auf hellen Beschichtungen mit bloßes Auge nicht erkennbar und deren Ränder abgerundet sind.
Im Unterschied zur Hauptanmeldung müssen hier jedoch Nadelimpulse hoher Spannung erzeugt werden, die immer auf der Elektrode, die an der Außenfläche der Beschichtung angeordnet ist, negativ geladen sind. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Rechteckspannung mit Hilfe eines Schalters erzeugt wird, der z.B. der Unterbrecher einer herkömmlichen Transistorzündanlage sein kann. Beim Einschalten des Primärstromkreises des Impulstransformators wird kein für das Perforieren ausreichender Nadelimpuls erzeugt. Beim Unterbrechen des Primärstromkreises des Impulstransformators wird ein Nadelimpuls erzeugt, der für das Perforieren ausreicht.
In der Fig. 1 ist ein mit einer Nadel erzeugtes Loch in einem beschichteten Faservlies dargestellt.
Fig. 2 zeigt ein mit Funkenentladung erzeugtes Loch in einem beschichteten F§servlies.
Fig. 3 und 4 zeigen beispielhaft eine Anordnung von Elektroden, wobei in Fig. 3 die Gegenelektrode 12 messerähnlich, in Fig. 4 plattenförmig ausgebildet ist.
Fig. 5 zeigt beispielhaft die Lagerung einer Elektrode in einer Walze; die elektrische Zuführung ist nicht dargestellt.
Es ist in den meisten Fällen zweckmäßig, wenigstens eine Elektrodenreihe 13 schlank auszubilden, d.h. mit einem Kugelradius von weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm und die Elektroden unter leichtem Andruck auf die Oberfläche aufzusetzen. Hierdurch kann vermieden werden, daß der Durchschlag mehrmals durch die gleiche Stelle erfolgt. Die gegenUberliegende Elektrodenreihe kann auch z.B. durch eine Kante 12 oder Fläche 12 ersetzt werden, wie dies in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Um die Elektroden mit leichtem Andruck auf das sich bewegende Vlies aufsetzen zu können, werden diese entweder auf Walzen, die ähnlich aussehen wie die herkömmlichen Nadelwalzen, oder auf stempelähnlichen Platten aufgesetzt. Die Walzen sollten zweckmäßigerweise so schnell rotieren, daß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Vlies und den Elektrodenspitzen gleich Null wird.
Es kann zweckmäßig sein,mehrere Walzen hintereinander anzuordnen, um die Elektrodenabstände auf jeder Walze genügend groß zu halten, trotzdem aber eine genügend große Lochdichte zu erreichen. Diese sollte so groß sein, daß mindestens 0,75 mg/cm2.h Wasserdampfdurchlässigkeit nach DIN 53333 gewährleistet ist.
Die elastische Lagerung der Elektroden hat den Zweck, Ungleichmäßigkeiten in der Laufgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Elektroden und Vlies sowie Dickentoleranzen etwas auszugleichen sowie den elastischen Andruck der Elektroden an das Vlies zu vereinfachen. In Fig. 5 ist ein Stück der Elektrodenwalze 14 im Schnitt dargestellt, in dem eine Elektrode 13 in einem elastischen Werkstoff 15, z.B. Gummi, gelagert ist. Die Zuführeinrichtung für die elektrische Energie ist nicht eingezeichnet.
Versuche ergaben, daß für ein Lederfaservlies mit 0,5 bis 1 mm Stärke mit einer Beschichtung von ca. 0,1 mm Stärke aus Polyurethan die Leistung einer herkömmlichen Transistorzündanlage für Kraftfahrzeugmotoren ausreichten, Löcher mit ca. 50 P Durchmesser zu erzeugen.
Die Lochränder sind dann angerundet (Fig. 2) und das Material aus der Lochmitte ist weggeschmolzen, so daß es nicht mehr die Möglichkeit hat, in die Mitte zurückzukriechen und das Loch zu verschließen, wie dies bei mechanisch perforierten Beschichtungen (Fig. 1) geschehen kann.
Die Geschwindigkeit der Perforation ist nicht durch die mechanische Festigkeit von Werkzeugen begrenzt.
Selbstverständlich muß die Luftfeuchtigkeit in dem Raum, in dem die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgestellt ist, so gering sein, daß Störungen durch Niederschläge auf der Vorrichtung oder dem Vlies vermieden werden. Wie bereits eingangs erwähnt, sind natürlich auch Beschichtungsfolien alleine mit Hilfe der Erfindung perforierbar.
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Claims

Pa tentansprtiche: 1.unordnung zur Perforation von kontinuierlich bewegtem Material mittels elektrischer Funkenentladung, die von der Materialgeschwindigkeit abhängige Hochspannungsimpulse zwischen Elektrodenpaaren erzeugt, wobei ein Impulstransformator mit niedriger Eingangsinduktivität vorgesehen ist, der durch Differenzleren aus einer Rechteckspannung mit einer der Materialgeschwindigkeit proportionalen Frequenz abwechselnd positive und negative Nadelimpulse hoher Spannung erzeugt und kugelförmig abgerundete Elektroden als Funkenstrecken vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Anwendung auf mit Kunststoff beschichteten Faservliesen oder -geweben oder deren Beschichtungsmaterialien.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t daß die der Be8chichtungsaußenfläche zugewandten Elektroden immer negativ geladen sind.
3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden an das beschichtete Faservlies oder -gewebe angedrückt werden.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Elektroden, die an der Beschichtung anliegen, schlank ausgebildet sind.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf Walzen angeordnet sind.
6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden gruppenweise auf Platten neben- und hintereinander angeordnet sind.