CN116348299A - 用于将基材与热塑性膜进行层压的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于将基材(12)与热塑性膜(11)进行层压的装置(1)，所述装置(1)包括如下：层压单元(2)，用于将所述基材(12)与所述热塑性膜(11)进行层压；用于将所述热塑性膜(11)供给至所述层压单元(2)的供给装置(4)，所述用于热塑性膜(11)的供给装置(4)具有用于加热所述膜(11)的第一侧(16)的装置(14)以及用于加热所述膜(11)的第二侧(17)的装置(15)、以及用于收集在所述冷却装置(15)上产生的冷凝物的装置(20)。

Description

用于将基材与热塑性膜进行层压的装置和方法
技术领域
本申请涉及用于用热塑性包覆(coating)材料、特别是膜连续地层压基材的方法和装置。基材也可以是膜。然而，基材也可以是由塑料、金属或其它材料制成的固体。
背景技术
用于用热塑性膜层压基材的各种方法是已知的。专利公开文献EP3183117B1描述了用于粘接两个膜型基材的方法和装置，至少一个膜在输送带上被引导经过冷却与加热装置，以使得膜的一侧被冷却而另一侧被加热。
专利公开文献EP3526042B1公开了一种类似的方法，在其中相反地一个膜在冷却辊上被引导并随后也在该辊上被连接至第二膜。
正如已经发现，品质降级经常出现在膜的表面中，这在层压的过程中造成问题。
发明内容
因此，本申请的目的在于提出用于用热塑性膜层压基材的装置和方法，没有上述的缺点。
该目的通过独立权利要求的技术方案来实现。有利的实施例和改型是从属权利要求的技术方案。
根据本申请的一个方面，提出了用于将基材与热塑性膜进行层压的装置，该装置具有层压单元，用于将基材与热塑性膜层压在一起；以及供给装置，用于将热塑性膜供给至层压单元。用于热塑性膜的供给装置具有用于加热膜的第一侧的装置以及用于冷却膜的第二侧的装置。此外，它具有用于收集在冷却装置上产生的冷凝物的装置。
层压单元在此并如下被理解为意味着这样一种装置，所述装置实现用热塑性膜包覆基材(特别是借助于压力)。为此目的，大体上设置辊，借助于所述辊，两个膜被引导(如果基材被指定为膜的话)。如果基材不指定为膜的话，则层压单元经常还包括至少一个辊，借助于所述至少一个辊，热塑性膜被施加至基材。
该装置具有的优点是，在冷却装置上形成的冷凝物被收集并且可选地被排出，且不会与膜的表面接触。这意味着由冷凝物造成的对膜表面的损害可以被避免。
如果冷凝物与膜直接接触的话，则膜表面可以被损害。例如，这种情况是如果膜的第二侧与冷却元件例如冷却输送带或冷却辊接触的话。另外，如果冷凝物向下滴掉落到膜或车间部件上的话，则针对它们的损害也会发生。去除冷凝物防止这种情况。
防止冷凝物与膜接触的另一种方式是距冷却装置一距离处引导膜。特别地，这意味着膜没有与冷却表面直接接触。在这种情况中，冷凝物的收集和去除在每种情况中都不是必须的，但是可以设置，例如从而防止冷凝物向下滴掉落到加热装置或其它车间部件上。
用于防止膜与冷凝物之间接触的两种方案也可以组合。
用于将基材与热塑性膜进行层压的装置还可以具有用于基材的供给装置，所述供给装置的设计取决于基材的类型。特别地，红外发射器可以被设置作为用于加热膜的装置，但是其它热源例如激光器也可以被设置。例如，为了进行冷却，冷却金属片材可以被设置。
用于收集在冷却装置上产生的冷凝物的装置尤其可以被设计为槽的形式。用于收集在冷却装置上产生的冷凝物的装置的结构考虑了冷凝物滴掉落的地点。特别地，用于收集冷凝物的装置被布置成，没有冷凝物能够到膜或敏感性车间部件上。
用于收集的装置还可以具有多个单独的元件，例如多个槽型装置。它们还可以由这样的装置补充，这样的装置从冷表面去除冷凝物，例如沿着表面进行刮擦、去除冷凝物并令其供至槽的刮板。
根据一个实施例，用于收集冷凝物的装置因而包括至少一个用于从冷却装置的表面刮擦冷凝物的装置。在该实施例中，冷凝物形成于其上的表面可以与膜进行接触，这是在冷凝物没有针对膜有任何损害风险的去除后。
根据一个实施例，冷却装置在加热装置下方或紧邻加热装置布置。这在结构上已经防止冷凝物向下滴掉落到加热装置上。
装置还可以具有多个可控驱动的辊，膜附着在所述多个可控驱动的辊上被引导经过加热装置和冷却装置，其中，膜的张力可以通过驱动的辊的速度被调节。
该实施例的优点在于，它使得热塑性膜借助于可控驱动的辊以实际上无接触的方式被引导。因此，在供给装置中，膜不会平躺在输送带或具较大直径的辊或者其它表面上，而仅仅在特定的点处由可控驱动的辊支承和输送，并且可选地以无接触的方式被偏转并否则被引导。因为驱动的辊的转速可以被控制、特别是被均匀调节，所以膜内的张力可以通过积累/建立各个辊之间的速度差被平衡。例如，如果被引导的膜失去张力的话，则两个辊之间的速度差可以设定成膜被再次张紧。这是特别有利的，因为加热热塑性膜使得膜既膨胀又软化。
另外，膜的实际上无接触的引导具有的优点在于所述膜可以被特别高效地加热或冷却。
根据一个实施例，驱动的辊在膜的移动的方向上在膜的输送方向上被布置在至少冷却和加热装置的上游和/或下游，即它们恰好在膜经过加热和冷却装置之前引导膜。该实施例具有的优点在于，由于加热或冷却膜所造成的热塑性膜的长度改变可以通过调节辊的速度而得到补偿。
根据替代的实施例，膜至少分区段地借助于输送带被引导，膜安坐在输送带上。
热塑性膜特别在距加热装置一距离处被引导。因此，热塑性膜不会与加热装置的元件接触。
冷却装置可以包括至少一个冷却辊，膜附着在所述至少一个冷却辊上被引导。替代地，热塑性膜可以在距冷却装置一距离处被引导。在后一种情况中，冷却装置沿着在辊之间张紧的膜幅面布置在供给装置中，但是并不是位于膜的与加热装置同一侧，而是位于相反侧。
如果热塑性膜在距冷却装置一距离处被引导的话，则这样做的优点在于膜不会与冷凝物形成在其上的表面接触。
根据一个实施例，在加热装置与热塑性膜之间布置栅网(grid)，用于保护加热装置免于与膜任何接触。此类栅网具有的优点在于，它们防止热塑性膜与加热装置之间的接触。作为一种附加的安全机制，供给装置可以具有至少一个用于在热塑性膜与加热装置之间产生气流的装置。
用于产生气流的装置可以被设计为鼓风机、压缩气源或者还作为真空源。该装置的优点在于如果膜的幅面张力太低或者如果幅面撕裂，则膜被防止贴附至栅网或被防止贴附至加热装置。为此目的，可以设置成在幅面张力失去时，用于产生气流的装置可以被自动地和/或被手动地开机。在这种情况中，例如，所述装置可以在加热装置与膜或栅网之间鼓吹冷空气。如果设置栅网的话，则空气通过栅网逃脱并且将膜从加热装置吹离。
存在用于驱动的辊以及可选地供给装置的附加的辊或偏转辊或输送带的布置的多种方案。例如，热塑性膜可以在供给装置中至少分区段地竖直向上和/或向下被引导。然而，热塑性膜还可以至少分区段地倾斜向上和/或向下被引导。另外，热塑性膜可以至少分区段地在圆弧上被引导。如何布置可以取决于可用的空间以及其它实际考虑因素等。
根据一个实施例，供给装置具有用于膜的替代的供给路径，该替代的供给路径不包含任何加热装置或任何冷却装置。在该替代的供给路径上，膜因而被无加热地供至层压单元。如果热塑性膜不被用于层压而是另一种材料被使用的话或者如果膜与基材之间的连接以不同的方式例如借助于单独施加的粘合剂被建立的话，则替代的供给路径可以例如被使用。特别地，如果不同的方法在一个车间处被同时地或交替地使用的话，则替代的供给路径的存在是有利的。
根据本申请的另一个方面，提出了用于将基材与热塑性膜进行层压的方法，该方法包括将膜供给至层压单元，在供给的过程中，膜在第一侧上被加热并且在第二侧上被冷却，在冷却装置上形成的冷凝物被收集并可选地被排泄，从而冷凝物不会与膜接触。
作为收集以及可选地排泄冷凝物的替代，可以设置成膜在距冷却装置一距离处被引导并且因而不会与冷却的表面直接接触。
根据一个实施例，借助于多个可控驱动的辊来实现所述供给，附着于所述多个可控驱动的辊，膜被引导，其中，在供给的过程中，控制膜的张力，并且膜的张力特别还经由驱动的辊的速度被调节。
特别地，供给装置中的速度的分段调节可以设置，这通过这样的事实而实现，即驱动的辊可以个别地被调节。如果辊可以关于速度彼此独立地被调节，则可以设定连续的辊之间的存在差异的速度，由此，膜中的张力可以被建立或者被释放。
以膜的形式或者其它形式可以出现的基材也可以被供给至层压单元。
根据一个实施例，膜距加热装置一距离处通过吹到膜与加热装置之间的中间空间中的空气被保持。为此目的，特别地可以设置成吹入到中间空间内的空气通过栅网中的开口排出并且将膜从加热装置吹离。
附图说明
本申请的实施例如下参照示意性附图被更加详细地解释。
图1示意性示出了根据本申请的第一实施例的用于将基材与热塑性膜进行层压的设备；
图2示意性示出了根据本申请的第二实施例的用于将基材与热塑性膜进行层压的设备；
图3示意性示出了根据本申请的第三实施例的用于将基材与热塑性膜进行层压的设备；
图4示意性示出了根据本申请的第四实施例的用于将基材与热塑性膜进行层压的设备；并且
图5示意性示出了根据本申请的第五实施例的用于将基材与热塑性膜进行层压的设备。
具体实施方式
图1示出了用于将基材与热塑性膜进行层压的装置1。在图1中，热塑性膜由附图标记11代表，基材由附图标记12代表，并且已经被层压的基材由附图标记13代表。
装置1包括层压单元2，所述层压单元尤其具有多个辊3，用于将膜11压到基材12上。此外，装置1包括供给装置4，用于将热塑性膜11供给至层压单元2。膜11从拆卷机(unwinder)5被展开并且借助于供给装置4被输送至层压单元2，此后，包覆后的基材13通过重绕机(rewinder)6被卷绕。
供给装置4具有多个可控驱动的辊10。在所示的实施例中，示出了三个驱动的辊10。然而，该视图仅仅是示意性的，并且更多或更少辊也是可以设置的。
供给装置4包括附加的辊或滚动件，所述附加的辊或滚动件用于引导并偏转膜11并且仅仅示例性被示出且没有被更加详细地描述。热塑性膜11借助于驱动的辊10在箭头7的方向上被运输至层压单元2。在所示的实施例中，基材12也借助于合适的供给装置9沿着箭头8被运输至层压单元2。在层压之后，层压后的膜13沿着箭头7被运输至重绕机6。
膜11基本上以无接触的方式被供给。仅仅在辊10所在的区域内，膜11在特定的点处被引导或被支承。膜11在辊10之间未被支承。膜因而具有特别由在其上作用的重力以及由辊10的转速所造成的张力。
沿着膜通过供给装置4的路径，热塑性膜11在辊10之间被引导经过用于加热膜11的第一侧16的装置14以及用于冷却膜11的第二侧17的装置15。加热装置14以及冷却装置15在此也仅仅示例性地被示出。加热装置14以及冷却装置15的数量和布置结构可以改变。
加热第一侧16造成热塑性膜11在其第一侧16上的软化至局部熔融，从而所述膜可以在层压单元2中被粘接至基材12。冷却第二侧17用于防止膜11完全熔融，并且用于维持特定的稳定性，这对于至层压单元2的运输过程而言是必须的。因而，冷却部分地补偿了所引起的热量。特别地，冷却可以补偿废热，如果加热装置被设计为红外发射器的话。
膜11在距加热装置14以及冷却装置15一距离处被引导，并且因而不会与冷却的表面直接接触。栅网18在加热装置14与膜11之间布置，栅网将用于防止膜11附着至加热装置14。
供给装置4具有用于膜至层压单元2的替代的供给路径，所述替代的供给路径在图1中由虚线19表示并且没有引导经过加热装置14以及冷却装置15。该替代路径可以用于非由热塑性材料组成的或者出于其它原因将不被加热或冷却的膜。
装置1还包括槽20，所述槽用于收集在冷却装置15上因湿环境空气而形成的冷凝物。槽20在冷却装置15下方布置，从而冷凝物由于重力而流出冷却装置15并滴掉到槽20中。在该路径上，冷凝物不会经过供给装置4的任何其它元件，特别是不会经过能够由冷凝物毁坏的加热装置14或膜幅面。槽20因而被定位成在装置15上形成的冷凝物可以直接滴掉到槽20中。排出冷凝物确保了没有冷凝物与膜11接触，否则这会降低表面品质。
图2示出了用于将基材与热塑性膜进行层压的装置1的第二实施例。该装置1与如图1所示的实施例的区别之处在于多个驱动的辊10被设置，所述多个驱动的辊10在半圆形的路径上引导膜11。
图3示出了用于将基材与热塑性膜11进行层压的装置1的第三实施例。该实施例与之前所示的那些的不同之处在于，多个驱动的辊10以一个在另一个之上的方式布置，使得膜11分区段地被竖直引导。在所示的实施例中，两个加热装置14以及两个冷却装置15也分别以一个在另一个之上的方式布置。
该布置方式是特别节省空间的，并且还可以以小安装空间的方式实施。冷却装置15在该实施例中一个在另一个之上地布置，但不是在加热装置14上方，从而没有冷凝物可以滴掉到加热装置14上。用于收集冷凝物的槽20也设置在下方的冷却装置15的直接下方。
图4示出了用于将基材12与热塑性膜11进行层压的装置1的第四实施例。该实施例与之前示出的那些实施例的区别在于，膜11在供给装置4中在输送带26上借助于非驱动的辊25被引导。输送带26在距冷却装置15一距离处被引导。用于收集冷凝物的槽20在冷却装置15与供给装置4的其它元件之间布置，从而冷凝物直接滴掉落到槽20中且不会与其它元件发生接触。
图5示出了用于将基材12与热塑性膜11进行层压的装置1的第五实施例。该实施例与之前示出的那些实施例的区别在于，膜11在供给装置4内并未以非接触的方式而是借助于冷却辊21被部分地引导。膜11的第二侧17因而在冷却辊21的表面上安坐就位。冷却辊21也可以以可控的速度被驱动。
在该实施例中，设置刮板22，所述刮板将在冷却辊21上产生的冷凝物从辊21刮掉并且令冷凝物滴掉入到槽20内。在这种情况中，刮板22在辊21的底侧23的区域中布置，而膜11在辊21的上侧24上引导。以这种方式，膜11被防止与辊21的表面上的冷凝物接触，这种接触能够降低膜表面的品质。
驱动的辊10恰在冷却辊21之前使得膜11的幅面张力被调节，例如响应于因膜11的加热造成的张力下降而调节。
附图标记列表
1设备
2层压单元
3辊
4供给装置
5拆卷机
6重绕机
7箭头
8箭头
9供给装置
10 辊
11 膜
12 基材
13 层压后的基材
14 加热装置
15 冷却装置
16 第一侧
17 第二侧
18 栅网
19 虚线
20 槽
21 辊
22 刮板
23 下侧
24 上侧
25 辊
26 输送带

Claims (15)

1.一种用于将基材(12)与热塑性膜(11)进行层压的装置(1)，其中，所述装置(1)包括如下：
层压单元(2)，用于将所述基材(12)与所述热塑性膜(11)进行层压；
用于将所述热塑性膜(11)供给至所述层压单元(2)的供给装置(4)，
其中，所述用于热塑性膜(11)的供给装置(4)具有用于加热所述膜(11)的第一侧(16)的装置(14)以及用于冷却所述膜(11)的第二侧(17)的装置(15)、以及用于收集在所述冷却装置(15)上产生的冷凝物的装置(20)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述冷却装置(15)包括至少一个冷却辊(21)，所述膜(11)附着在所述至少一个冷却辊上被引导。
3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述热塑性膜(11)在距所述冷却装置(15)一距离处被引导。
4.根据权利要求1至3任一所述的装置(1)，其特征在于，所述用于收集冷凝物的装置(20)包括至少一个用于从所述冷却装置(15)的表面刮擦冷凝物的装置。
5.用于将基材(12)与热塑性膜(11)进行层压的装置(1)，其中，所述装置(1)包括如下：
层压单元(2)，用于将所述基材(12)与所述热塑性膜(11)进行层压；
用于将所述热塑性膜(11)供给至所述层压单元(2)的供给装置(4)，
其中，所述用于热塑性膜(11)的供给装置(4)具有用于加热所述膜(11)的第一侧(16)的装置(14)以及用于冷却所述膜(11)的第二侧(17)的装置(15)，并且所述膜(11)在距所述冷却装置(15)一距离处被引导。
6.根据权利要求1至5任一所述的装置(1)，其特征在于，还包括多个可控驱动的辊(10)，所述膜(11)附着在所述多个可控驱动的辊(10)上被引导经过所述加热装置(14)和所述冷却装置(15)，其中，所述膜(11)的张力能够通过驱动的辊(10)的速度被调节。
7.根据权利要求1至6任一所述的装置(1)，其特征在于，还包括输送带(26)，所述膜(11)至少分区段地在所述输送带上被引导。
8.根据权利要求1至7任一所述的装置(1)，其特征在于，在所述加热装置(14)与所述热塑性膜(11)之间布置栅网(18)，用于保护所述加热装置(14)免于与所述膜(11)的任何接触。
9.根据权利要求1至8任一所述的装置(1)，其特征在于，所述供给装置(4)具有至少一个用于在所述热塑性膜(11)与所述加热装置(14)之间产生气流的装置。
10.根据权利要求1至9任一所述的装置(1)，其特征在于，所述热塑性膜(11)在所述供给装置(4)中至少分区段地竖直向上和/或向下被引导、和/或分区段地倾斜向上和/或向下被引导、和/或分区段地在圆弧上被引导。
11.根据权利要求1至10任一所述的装置(1)，其特征在于，所述供给装置(4)具有用于膜(11)的替代供给路径，所述替代供给路径未包含任何加热装置(14)或者任何冷却装置(15)。
12.一种用于将基材(12)与热塑性膜(11)进行层压的方法，其中，所述方法包括将所述膜(11)供给至层压单元(2)，其中，在供给的过程中，所述膜(11)在第一侧(16)上被加热并且在第二侧(17)上被冷却，其中，在冷却装置(15)上形成的冷凝物被收集。
13.用于将基材(12)与热塑性膜(11)进行层压的方法，其中，所述方法包括将所述膜(11)供给至层压单元(2)，其中，在供给的过程中，所述膜(11)在第一侧(16)上被加热并且在第二侧(17)上被冷却，并且所述膜(11)在距冷却装置(15)一距离处被引导。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述供给借助于多个可控驱动的辊(10)实现，经由所述多个可控驱动的辊(10)，所述膜(11)被引导，其中，在供给的过程中，所述膜(11)的张力经由驱动的辊(10)的速度被调节。
15.根据权利要求12至15任一所述的方法，其特征在于，通过吹到所述膜(11)与所述加热装置(14)之间的中间空间内的气流，所述膜(11)在距所述加热装置(14)一距离处被保持。
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