DE10004486B4

DE10004486B4 - Kartuschenlaminator

Info

Publication number: DE10004486B4
Application number: DE2000104486
Authority: DE
Inventors: Friedrich Von Rohrscheidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: DE20012519U1; WO2001056787A1; DE10004486A1

Abstract

Kartuschenlaminator (1) zum wenigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts (2) mit einem Laminierüberzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche (4), dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (6) zum Beheizen des mit dem Laminierüberzug versehenen Laminierguts vorgesehen ist, sowie eine Steuer- und Regeleinrichtung (26), durch welche in Abhängigkeit von mittels eines Sensors (30) detektierten Eigenschaften des jeweiligen Laminierüberzugs die Heizeinrichtung (6) zum Einstellen einer bestimmten Laminiertemperatur und gegebenenfalls weitere den Laminierprozeß beinflussende Stellglieder wie eine Antriebseinrichtung (15) zum Einstellen einer bestimmten Laminiergeschwindigkeit und/oder eine Preßeinrichtung (8) zum Einstellen eines bestimmten Laminierdrucks angesteuert werden, wobei die Kartusche und/oder der Laminierüberzug mit einer Markierung versehen ist, die die detektierbaren Eigenschaften des Laminierüberzugs beinhaltet.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kartuschenlaminator zum wenigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts mit einem Laminierüberzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solcher Kartuschenlaminator ist beispielsweise aus der US 5 961 779 A bekannt, wobei er eine in einen Laminator-Rahmen einsteckbare Kartusche mit zwei zueinander parallel angeordneten Filmrollen umfaßt, auf welche je eine mit Klebstoff beschichtete Folie als Endlosbahn aufgewickelt ist. Die freien Enden der Rollfilme sind aus der Kartusche herausgezogen und durch einen zwischen zwei am Laminator-Rahmen drehbar gelagerte Preßrollen ausgebildeten Laminierspalt hindurchgeführt. Durch Antrieb der Preßrollen kann ein zwischen die Rollfilme in den Laminierspalt eingeführtes Laminierobjekt, z.B. ein Dokument, beidseitig mit von den Filmrollen abgespultem Rollfilm bedeckt werden, so daß das Dokument zwischen den Folien eingeklebt oder eingeschweißt wird.

Die US 5 306 381 A beschreibt eine Laminiervorrichtung mit einer Einrichtung zum Messen der Temperatur einer Heizeinrichtung sowie eine Steuereinrichtung zum Verhindern des Laminiervorgangs, falls die detektierte Temperatur geringer als eine vorgegebene Temperatur ist. Weiterhin ist auch eine Einrichtung zum Messen der Dicke des Laminierobjekts vorhanden.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Kartuschenlaminator der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch welchen ein besseres Laminierergebnis erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Durch die Beheizung sind die Fließeigenschaften des am Laminierüberzug anhaftenden Klebstoffs wesentlich besser als bei Raumtemperatur, was insbesondere bei hochverdichtetem Laminiergut, wie z.B. Photopapier von Vorteil ist, um eine hohe Oberflächen- und Bildqualität des Folienlaminats zu erzielen. Durch die Steuer- und Regeleinrichtung werden dann in Abhängigkeit von mittels eines Sensors detektierten Eigenschaften des jeweiligen Laminierüberzugs die Heizeinrichtung zum Einstellen einer bestimmten Laminiertemperatur und gegebenenfalls weitere den Laminierprozeß beinflussende Stellglieder wie eine Antriebseinrichtung zum Einstellen einer bestimmten Laminiergeschwindigkeit und/oder eine Preßeinrichtung zum Einstellen eines bestimmten Laminierdrucks angesteuert. Durch die automatische Einsteuerung oder Einregelung der den Laminierprozeß beeinflussenden Stellglieder in Abhängigkeit der Eigenschaften des in der Kartu sche gespeicherten Laminierüberzugs ist ein optimales Laminierergebnis möglich, auch wenn der Kartuschenlaminator von Laien bedient wird.

Dabei ist die Kartusche und/oder der Laminierüberzug mit einer Markierung versehen, durch welche beispielsweise die Filmdicke des von der Kartusche gespeicherten Laminierüberzugs und die Art des am Laminierüberzug haftenden Klebers von einem zugeordneten Sensor detektierbar und in ein von der vorzugsweise elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung erfaßbares Sensorsignal zur Erzeugung von elektrischen Steuersignalen für die den Laminierprozeß beinflussenden Stellglieder wandelbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Zweckmäßig besteht die Markierung in einer Kodierung, insbesondere in einem an einer Außenfläche der Kartusche angebrachten Balken-Code. Bei den Sensoren handelt es sich dann um kostengünstige, weil in Großserie produzierte Abtastelektronik.

Von den den Laminierprozeß beeinflussenden Stellgliedern nimmt insbesondere die Heizeinrichtung eine herausragende Stellung ein, da eine Einstellung der richtigen Laminiertemperatur für das Laminierergebnis entscheidend ist.

Eine Weiterbildung sieht deshalb vor, daß eine der Kartusche nachgeordnete Heizeinrichtung vorzugsweise durch eine Metall- Hybridheizung gebildet wird, welche eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle umfaßt. Solcherart Heizungen sind im für Laminierzwecke relevanten Temperaturbereich wegen geringer Hysterese sehr genau auf einen engen Temperaturbereich einsteuer- und regelbar sowie kostengünstig herzustellen.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematisierte Darstellung eines Kartuschenlaminators gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform eines Kartuschenlaminators 1 gemäß der Erfindung umfaßt in der Reihenfolge der Laminierbearbeitung eines Laminierguts 2 gesehen eine Rollfilm-Kartusche 4, eine Heizeinrichtung 6, eine Preßeinrichtung 8, eine Schneideeinrichtung 10 sowie eine Kühleinrichtung 12.
Die Rollfilm-Kartusche 4 weist zwei achsparallele, relativ zueinander gegensinnig treibbare, je einen gewickelten Rollfilm aufnehmende und zwischen sich einen schmalen Laminierspalt 14 bildende, mittels einer Antriebseinrichtung 15 des Kartuschenlaminators 1 treibbare Filmrollen 16. Die Rollfilme sind an ihren im Bereich des Laminierspalts 14 zueinander weisenden Seiten vorzugsweise mit einem Kaltklebstoff beschichtet, d.h. der Klebstoff ist zur Aushärtung bei Raumtemperatur vorgesehen, wobei die Vernetzung eines solchen Klebstoffs durch Druck in Gang gesetzt wird, dann ohne Druck fortschreitet und üblicherweise erst nach etwa 24 Sunden vollständig abgeschlossen ist
Die Rollfilm-Kartusche 4 ist auswechselbar, d.h. sie kann als selbständige Einheit in einem nicht dargestellten Rahmen des Kartuschenlaminators 1 beispielsweise durch Einstecken befestigt und nach Verbrauch des Rollfilms gegen eine neue Kartusche 4 ausgewechselt werden. Je nach Anwendungsfall können Kartuschen 4 mit Rollfilmen unterschiedlichen Materials, Dicke und Klebstoffen eingesetzt werden. Die Treibverbindung zwischen den Filmrollen 16 und der rahmenseitigen Antriebseinrichtung 15 kommt beispielsweise durch Einstecken der Rollfilm-Kartusche 4 in den Rahmen zustande.
Die beiden freien Enden 18 der aufgewickelten Rollfilme sind durch den Laminierspalt 14 hindurch gleichsinnig in einer Richtung geführt, in welcher von der anderen Seite des Laminierspaltes 14 her das Laminiergut 2, beispielsweise ein Dokument, durch einen Eingabeschlitz 19 hindurch in den Laminierspalt 14 eingeführt wird. Da sich der Laminierspalt 14 vorzugsweise im wesentlichen auf die akkumulierte Dicke des Laminierguts und der Rollfilme verengt, wird das Laminiergut, wenn es durch Antrieb der Filmrollen 16 in Pfeilrichtung den Laminierspalt 14 passiert, unter leichtem Druck beidseitig mit von den Filmrollen 16 abrollendem Rollfilm bedeckt, um ein aus einem Ausgabeschlitz 20 der Rollfilm-Kartusche 4 austretendes Folienlaminat zu erhalten.
Nach dem Austritt aus dem Ausgabeschlitz 20 wird das beidseitig mit Rollfilm bedeckte Dokument 2 zwischen zwei planparallelen Heizplatten 22 hindurch geführt, welche Bestandteile der vorzugsweise als Metall-Hybridheizung ausgebildeten Heizeinrichtung 6 sind. Die Heizplatten 22 umfassen wenigstens eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle, wobei das Halbleitermaterial bei Anlegen einer Spannung Wärme erzeugt. Solche Metall-Hybridheizungen sind im relevanten Temperaturbereich von ca. 20 Grad Celsius +/– 1 Grad Celsius bis ca. 120 Grad Celsius +/– 2 Grad Celsius sehr genau steuer- und regelbar.
Die Heizeinrichtung 6 ist durch ein Steuergerät 24 einer Steuereinrichtung 26 mittels einer in der Figur gestrichelt dargestellten elektrischen Steuerleitung 28 ansteuerbar. Die Ansteuerung erfolgt in Abhängigkeit von mittels eines Sensors 30 detektierten Eigenschaften des von der Rollfilm-Kartusche 4 gespeicherten Rollfilms, wozu z.B. dessen Material, Filmdicke und Art des aufgebrachten Klebstoffs zählen. Hierzu weist die Rollfilm-Kartusche 4 einen maschinenlesbaren Kodierstreifen 32 an Ihrer Außenfläche auf, beispielsweise einen üblichen Strich-Code-Streifen. Alternativ könnte die Kodierung auch direkt am Rollfilm angebracht sein und z.B. durch ein Fenster in der Kartuschenwand detektiert werden oder an einem aus dem Ausgabeschlitz 20 ragenden Ende 18 des Rollfilms. Denkbar ist auch, daß die Rollfilm-Kartusche 4 oder der Rollfilm mit einer mechanisch detektierbaren Markierung versehen ist, welche durch einen Taster abtastbar und in ein elektrisches, mittels einer in der Figur strichpunktiert dargestellten Sensorleitung 34 an das Steuergerät 24 übermittelbares Sensorsignal wandelbar ist.
Durch vom Anmelder vorgenommene Versuche hat sich herausgestellt, daß die Fließeigenschaften von Kaltkleber bei höheren Temperaturen als bei Raumtemperatur wesentlich besser sind. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn bei hochverdichteten Papieren, wie z.B. Photopapier eine hohe Bild- und Oberflächenqualität des Folienlaminats erzielt werden soll.
Obwohl der vom Sensor 30 gelesene Strich-Code im vorliegenden Fall signalisiert, daß es sich um eine Rollfilm-Kartusche 4 mit Kaltkleber beschichtetem Rollfilm handelt, wird daher durch ein in einem Kennfeldspeicher des Steuergeräts 24 gespeichertes Kennfeld die Heizeinrichtung 6 derart aktiviert, daß zwischen den Heizplatten 22 eine Temperatur in einem Temperaturbereich zwischen 30 Grad Celsius und 50 Grad Celsius herrscht, vorzugsweise 40 Grad Celsius. Demnach wird die Laminiertemperatur abhängig von der jeweiligen Kodierung 32 an der Rollfilm-Kartusche 4 vom Steuergerät 24 eingestellt.
Alternativ könnte in der Rollfilm-Katusche 4 ein anstatt mit Kaltkleber mit Heißkleber beschichteter Rollfilm mit zudem anderer Materialstärke gespeichert sein, wobei diese Daten durch einen entsprechend spezifizierten Kodierstreifen 32 sensorlesbar sind und das Steuergerät 24 kennfeldabhängig veranlassen, die Heizplatten 22 beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 108 bis 112 Grad Celsius aufzuheizen.
Um die Laminiertemperatur störgrößenunabhängig möglichst konstant zu halten, kann die unmittelbar am Folienlaminat oder an den Heizplatten 22 herrschende Ist-Temperatur von einem Temperatursenor gemessen und mittels eines Regelgeräts ein Soll-Ist-Abgleich stattfinden. In diesem Fall wäre eine Regeleinrichtung mit Rückkopplung anstatt einer Steuereinrichtung verwirklicht.
Da neben der Temperatur für die auf das Folienlaminat übertragene Wärmemenge auch die Verweilzeit in der Heizeinrichtung 6 eine Rolle spielt, steuert das Steuergerät 24 abhängig von den durch den Sensors 30 gelesenen Informationen vorzugsweise auch ein entspre chendes Geschwindigkeitssignal in die Antriebseinrichtung 15 der Filmrollen 16 ein.
Durch die nachfolgende Preßeinrichtung 8, welche zwei achsparallele, relativ zueinander gegensinnig treibbare und zwischen sich einen Preßspalt 36 für das Folienlaminat bildende Preßrollen 38 umfaßt, werden die durch den Kleber anhaftenden Rollfilme auf das Dokument 2 mittels eines beispielsweise durch eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit 35 erzeugten Preßdrucks gepresst, der vorzugsweise ebenfalls abhängig von den sensierten Eigenschaften des Rollfilms kennfeldabhängig durch Signale der Steuergeräts 24 eingestellt wird.
Durch die in der Bearbeitungskette nachfolgende Schneideeinrichtung 10 erfolgt das Zu- und Abschneiden der vorderen, das Dokument 2 zwischen sich tragenden Abschnitte der von den Filmrollen 16 abgespulten Rollfilme mittels beispielsweise zweier gegenläufiger Messer, um ein auf die jeweilige Länge und unter Umständen auch auf die Breite des Dokuments 2 zugeschnittenes Folienlaminat zu erhalten.
Schließlich ist im Austrittsbereich des Kartuschenlaminators 1 die vorzugsweise als ebene Kühlfläche 40 ausgebildete Kühleinrichtung 12 angeordnet, über welche das Folienlaminat gleitet, um durch die vorangehende Beheizung eventuell entstandene Krümmungen zu beseitigen.
Die Erfindung ist nicht auf den beschriebenen Aufbau gemäß der bevorzugten Ausführungsform beschränkt, vielmehr kann z.B. die Heizeinrichtung 6 der Preßeinrichtung 8 nachgeordnet sein, wobei in diesem Fall ein Vorpressen durch die Filmrollen 16 entfallen kann, oder die Heizeinrichtung 6 kann direkt in die Preßrollen 38 oder die Filmrollen 16 integriert sein. Möglich ist auch, die Heizeinrichtung 6 als eine mit Halbleitermaterial beschichtete, gegenüber den Preßrollen 38 angeordnete Heizhaube auszubilden, um die Preßrollen 38 zu beheizen.

Claims

Kartuschenlaminator (1) zum wenigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts (2) mit einem Laminierüberzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche (4), dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (6) zum Beheizen des mit dem Laminierüberzug versehenen Laminierguts vorgesehen ist, sowie eine Steuer- und Regeleinrichtung (26), durch welche in Abhängigkeit von mittels eines Sensors (30) detektierten Eigenschaften des jeweiligen Laminierüberzugs die Heizeinrichtung (6) zum Einstellen einer bestimmten Laminiertemperatur und gegebenenfalls weitere den Laminierprozeß beinflussende Stellglieder wie eine Antriebseinrichtung (15) zum Einstellen einer bestimmten Laminiergeschwindigkeit und/oder eine Preßeinrichtung (8) zum Einstellen eines bestimmten Laminierdrucks angesteuert werden, wobei die Kartusche und/oder der Laminierüberzug mit einer Markierung versehen ist, die die detektierbaren Eigenschaften des Laminierüberzugs beinhaltet.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Markierung (32) die Filmdicke des von der Kartusche (4) gespeicherten Laminierüberzugs und die Art eines am Laminierüberzug haftenden Klebers vom Sensor (30) detektierbar und in von der Steuer- und Regeleinrichtung (26) erfaßbare Sensorsignale zur Erzeugung von elektrischen Steuersignalen für die den Laminierprozeß beinflussenden Stellglieder (6, 8, 15) wandelbar sind.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung eine Kodierung, insbesondere einen an einer Außenfläche der Kartusche (4) angebrachten Balken-Code (32) beinhaltet.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regeleinrichtung (26) ein elektronisches Steuergerät (24) mit einem Kennfeldspeicher beinhaltet, in welchem die Steuersignale in Abhängigkeit der Sensorsignale abgespeichert sind.
Kartuschenlaminator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (4) wenigstens zwei achsparallele, relativ zueinander gegensinnig treibbare, je einen gewickelten Rollfilm aufnehmende Filmrollen (16) aufweist.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Filmrollen (16) ein sich im wesentlichen vorzugsweise auf die akkumulierte Dicke des Laminierguts und der Rollfilme verengender Laminierspalt (14) gebildet ist, durch welchen die beiden freien Enden der aufgewickelten Rollfilme hindurch gleichsinnig in einer Richtung geführt sind, in welcher von der anderen Seite des Laminierspaltes (14) her das Laminiergut (2) in den Laminierspalt (14) einführbar und durch Antrieb der Filmrollen (16) beidseitig mit Rollfilm bedeckbar ist.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kartusche (4) nachgeordnete Heizeinrichtung (6) von der Regel- und Steuereinrichtung (26) derart ansteuerbar ist, daß bei Detektion einer Katusche (4) mit einem zur Aushärtung bei Raumtemperatur vorgesehenen Kaltklebstoff beschichteten Rollfilm eine Laminiertemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 30 Grad Celsius und 50 Grad Celsius, vorzugsweise 40 Grad Celsius einstellbar ist.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (6) vorzugsweise durch eine Metall-Hybridheizung gebildet wird, welche mindestens eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle umfaßt.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Heizeinrichtung nachgeordnete Preßeinrichtung (8) mit zwei achsparallelen, relativ zueinander gegensinnig treibbaren und zwischen sich einen Preßspalt (36) bildenden Preßrollen (38) vorgesehen ist, wobei der auf ein durch den Preßspalt (36) hindurchgeführtes Laminat wirkende Preßdruck durch Signale der Steuer- und Regeleinrichtung (26) einstellbar ist.
Kartuschenlaminator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Preßeinrichtung (8) nachgeordnete, und von der Steuer- und Regeleinrichtung (26) ansteuerbare Schneideeinrichtung (10) zum Zuschneiden des Laminats sowie eine Kühleinrichtung (12) mit einer beispielsweise ebenen Kühlfläche (40) vorgesehen ist, an welcher das Laminat zur Beseitigung von durch die vorangehende Beheizung eventuell hervorgerufenen Verkrümmungen entlangführbar ist.
Auswechselbare Kartusche zur Verwendung in einem Kartuschenlaminator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, in welcher ein Laminierüberzug wie beispielsweise ein Rollfilm gespeichert ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kartusche (4) und/oder der Laminierüberzug mit einer Markierung versehen ist, durch welche ein Signal für die Art und/oder die Eigenschaften des von der Kartusche gespeicherten Laminierüberzugs an den Kartuschenlaminator (1) lieferbar ist.
Kartusche nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung eine maschinenlesbare Kodierung, insbesondere einen an einer Außenfläche der Kartusche (4) angebrachten Balken-Code (32) beinhaltet.