DE10104002A1 - Verfahren zum Temperieren zu verklebender Kunststofffolien sowie Vorrichtung zum Verkleben von Kunstfolie mit temperaturgesteuerter Transportwalze - Google Patents
Verfahren zum Temperieren zu verklebender Kunststofffolien sowie Vorrichtung zum Verkleben von Kunstfolie mit temperaturgesteuerter TransportwalzeInfo
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- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
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Abstract
Verfahren zum Einstellen der Temperatur zu verklebender Kunststofffolie, die vorzugsweise in Form von Zetteln (8) vorliegt, auf flachliegende Schlauch- oder Werkstücke (2) aus Kunststofffolie, z. B. von Ventilzetteln auf die aufgezogenen Bodenquadrate oder von Bodendeckblättern auf die zugelegten Böden von Kreuzbodenventilsäcken, DOLLAR A wobei die Schlauch- oder Werkstücke durch eine Fördereinrichtung mit einer Platte oder einem Tisch (1) gefördert und einem Spalt zwischen einem Gegendruckelement, vorzugsweise einer Gegendruckwalze (4) und einem Saugzylinder (6), zugeführt werden und DOLLAR A wobei die zu verklebende Kunststofffolie dem Saugzylinder (6) von einem Förderzylinder (7) zugeführt und übergeben wird, DOLLAR A wobei die zu verklebende Kunststofffolie bereits beim Transpsort in den Walzenspalt erwärmt wird. DOLLAR A Des Weiteren wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine beheizbare Förderwalze aufweist, vorgestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Temperieren zu verklebender
Kunststofffolien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung
zum Verkleben von Kunststoffzetteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Verfahren und Vorrichtungen zum Verkleben von Kunststofffolie auf Schlauch-
oder Werkstücke, die oft ebenfalls aus Kunststofffolie bestehen, sind aus der
Literatur bekannt. Beim Verkleben mehrerer thermoplastischer Elemente
miteinander, ist es oft sinnvoll, diese Elemente zu Erwärmen und damit
zumindest ihre Oberfläche anzulösen.
In diesem Zusammenhang werden unter dem Begriff Verkleben mehrere
unterschiedliche Arten des Zusammenfügens von Kunststofffolien
zusammengefasst, bei denen die Prozesstemperatur eine Rollen spielt.
Zumeist wird - wie oben bereits erwähnt - die Oberfläche der Kunststofffolie
durch Erwärmung plastifiziert beziehungsweise angeschmolzen und dann unter
Druck verklebt beziehungsweise verschweißt.
Unter dem Begriff Verkleben wird jedoch auch das klassische Kleben
verstanden, bei der eine weitere Substanz - bei der es sich um einen Klebstoff
handeln kann - zusätzlich auf eine oder beide Folien aufgebracht wird. Bei
dieser Substanz kann es sich um einen Klebstoff, der zunächst in flüssiger
Form vorliegt und dann aushärtet, handeln. Auch die dritte Substanz kann -
gegebenenfalls zusammen mit den Folienoberflächen - temperiert und auf eine
zur Verklebung geeignete Temperatur gebracht werden. Auch in diesem Fall
werden die beiden Folien schließlich unter Druck zusammengefügt.
Nach dem bisherigen Stand der Technik, werden Zettel und Werkstücke in
einem Walzenspalt zusammengebracht. Die Erwärmung der Kontaktflächen
der zu verklebenden Elemente erfolgt innerhalb des Walzenspaltes mit
Heißluft.
Um zu zuverlässigen reproduzierbaren Ergebnissen zu kommen, zeigt die DE 198 18 720
eine Vorrichtung, bei der die Temperatur der bereits verklebten
Elemente nach dem Durchtritt durch den Walzenspalt als Istwert gemessen
wird. Die Temperatur des Heißluftstromes wird nach diesem Istwert
eingeregelt.
Die Einstellung der Klebetemperatur lediglich durch einen geeigneten Luftstrom
weist jedoch Nachteile auf. So dauert es teilweise einige Stunden, bis die dem
Walzenspalt benachbarten Bauelemente der Vorrichtung die Arbeitstemperatur
erreicht haben. Die Folie wird daher erst in unmittelbarer Umgebung des
Walzenspaltes der Temperatureinwirkung des Luftstroms ausgesetzt. Es ist
daher notwendig, die Durchlaufgeschwindigkeit der Folie durch den
Walzenspalt während der Einlaufphase zu reduzieren, damit die Folie die
gewünschte Temperatur annimmt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Einlaufphase zu verkürzen,
so dass die Vorrichtung schneller mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst, indem die Kunststofffolie bereits
vor Erreichen des Walzenspaltes temperiert wird.
Dieses Verfahren kann u. a. durchgeführt werden, indem Teile der
Fördereinrichtung, welche die zu verklebende Plastikfolie in den Walzenspalt
transportiert, temperiert werden und auf diese Weise die Temperatur der Folie
eingestellt wird.
Die Temperierung kann sich beispielsweise auf eine Förderwalze beschränken,
sie kann jedoch auch an der Vakkumwalze, oder in Bearbeitungsrichtung der
Förderwalze vorgelagerten Förder- oder Lagerelementen oder an
Umlenkwalzen oder Bänderscharen vorgenommen werden, die mit der
Förderwalze zusammenwirken. Auch eine Kombination der Temperierung der
vorgenannten Elemente ist denkbar. Auch eine Integration zusätzlicher
beheizbarer bzw. temperierbarer Elemente, die zwar weder eine Transport-
oder Lagerfunktion erfüllen, aber während des Transports oder der Lagerung in
mechanischen Kontakt mit der zu verklebenden Folie kommen, ist möglich.
Alle diese Möglichkeiten werden durch den Begriff "Vorrichtungen, welche die
Folie transportieren oder lagern" im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2
umfasst.
Zu den Vorteilen der Erfindung gehört neben der erwähnten Verkürzung der
Einlaufphase auch ein effizienter Umgang mit der eingesetzten Energie, da die
bisher verwendete Luft eine relativ teure Form der Wärmeenergieübertragung
darstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit anderen Verfahren zur
Einstellung einer geeigneten Schmelz- oder Klebetemperatur, wie
beispielsweise der bereits erwähnten Erwärmung der Folie im Walzenspalt
durch Heißluft oder wie der Erwärmung der Werkstücke vor dem Walzenspalt,
kombinieren.
Da der Einsatz verschiedener heizbarer Elemente, das Anfallen von Reibungs-
oder Prozesswärme sowie die Umgebungstemperatur dazu führen kann, dass
anstelle einer Heizung eine Kühlung notwendig wird, wird in dieser Anmeldung
das Wort Temperierung verwandt, das sowohl Heizen als auch Kühlen
umfasst.
Als besonders zweckmäßig erweist sich der Temperaturübertrag von einer aus
Gußmaterial hergestellten Förderwalze auf die Kunststofffolie, da Walzen
dieser Art eine hohen Wärmekapazität besitzen, daher eine für einen stabilen
Prozess vorteilhafte thermische Trägheit mitbringen und außerdem relativ
lange in Kontakt mit der zu verklebenden Folie stehen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben
sich aus den weiteren Ansprüchen und der sich anschließenden
gegenständlichen Beschreibung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der
Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen und
Aufkleben von Zetteln auf Werkstücke in schematischer
Darstellung, bei der zusätzlich Heißluft in den Walzenspalt
eingeblasen wird
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen zugelegten Kreuzboden mit
aufgeklebtem Bodendeckblatt und
Fig. 3 einen aufgezogenen Boden mit auf einen Eckeinschlag
aufgeklebten Ventilzettel.
Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht wie in Fig. 1, bei der
zusätzlich eine Heizspirale in dem Transportzylinder skizziert
ist.
In einem nicht dargestellten Gestell ist eine Tischplatte 1 gehaltert, auf der in
Richtung des Pfeils A kontinuierlich flachliegende Schlauchstücke aus
Kunststoff mit aufgezogenen oder zugelegten Böden durch nicht dargestellte
Fördereinrichtungen gefördert werden. Bei den im gegenseitigen Abstand
voneinander querliegend geförderten Schlauchstücken 2 sind die zugelegten
Böden bzw. die aufgezogenen Böden in der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen
Weise in die Ebene der flachliegenden Schlauchstücke geklappt. In einem
querverlaufenden Spalt 3 des Tisches 1 sind im Maschinengestell eine
Gegendruckwalze 4 und eine Saugwalze 5 gelagert, die zusammen ein
Förderwalzenpaar bilden und deren Walzenspalt im Bereich der Ebene der
Oberseite des Tisches 1 liegt. Der Saugzylinder 5 ist in seinem Mantel in etwa
gleichen Winkelabständen mit Reihen von Saugluftbohrungen 6 versehen.
Dem Innern des Saugzylinders 6 wird die Saugluft in üblicher Weise durch eine
nicht dargestellte Drehdurchführung abgeführt.
Oberhalb des Saugzylinders 5 ist im Maschinengestell ein Messer- und
Förderzylinder 7 gelagert, an den die von einer nicht dargestellten endlosen
Kunststoffbahn abgetrennten Zettel 8 durch ein Trum 9 einer endlosen
Bänderschar 10 angedrückt werden, die über dem Maschinengestell gelagerte
Umlenkwalzen 11, 12, 13 umlaufen, von denen die Walze 13 auch angetrieben
sein kann. Der Messer- und Förderzylinder 7 ist in üblicher Weise mit einem
längs einer Mantellinie verlaufenden Messer 14 versehen.
Vor dem Walzenspalt des Zylinderpaares 4, 5 endet ein Blech 16, welches zur
Temperierung und damit zur Einstellung der geeigneten Temperatur der
Schlauchstücke 2 dient. Zu diesem Zweck kann dieses Blech den
Schlauchstücken Wärmeenergie ab- oder zuführen. Im folgenden wird dieses
Blech jedoch der Einfachheit halber als Kühlblech 16 bezeichnet. Dieses
Kühlblech 16 ist mit einer nach oben hin abgewinkelten Einlaufseite 17
versehen. Das Kühlblech 16, 17 ist meander- und/oder schlangenförmig mit
Kühl- oder Wärmemittelrohren versehen, die von einem Medium durchflossen
werden. Dieses Medium, beispielsweise Wasser, wird durch nicht dargestellte
Schlauchleitungen in den Stutzen 18 eingeleitet und aus dem
Abführungsstutzen 19 wieder abgezogen. Oberhalb des Kühlbleches 16, 17 ist
im Maschinengestell eine Schrägführung 20 gehaltert, auf der ein Heizaggregat
21 zwischen Anschlägen 22, 23 der Führung 20 durch eine
Druckmittelkolbenzylindereinheit 24 hin- und hergehend verfahrbar ist. Das
Heizaggregat ist an seinem vorderen Ende mit einem Rohr 25 zum Ausblasen
von Warmluft versehen. In dem Rohr 25 ist ein Drehschieber 26 angeordnet,
dessen Schieber durch einen Betätigungshebel 27 in eine Öffnungs- und
Schließstellung sowie Zwischenstellungen verbringbar ist. Zur Betätigung des
Hebels 27 ist eine Druckmittelkolbenzylindereinheit 28 vorgesehen, die
einerseits an das Heißluftaggregat 21 und andererseits an den
Betätigungshebel 27 angelenkt ist. Ein Ausgang des Drehschiebers 26 mündet
in ein Rohr 29, das eine Breitschlitzdüse 30 trägt, die in den Spalt zwischen
den Walzen 4, 5 gerichtet ist. Der andere Ausgang des Drehschiebers 26
mündet in ein Rohr 32, das ins Freie mündet oder die Heißluft ableitet.
Der Saugzylinder 5 übernimmt die Zettel 8 in der dargestellten Weise von dem
Messer- und Förderzylinder 7 und legt diese lagerichtig auf die durchlaufenden
Sackwerkstücke auf. Dabei wird durch die Breitschlitzdüse 30 in den
Walzenspalt, in dem sich der Zettel 8 und des Werkstück 2 befinden, Heißluft
zu gesteuerten Zeitpunkten eingeblasen, die das Kunststoffmaterial plastifiziert
bzw. in der Weise anschmilzt, dass die Zettel 8 mit den Werkstücken 2
verkleben.
Die Heißluftzuführung wird über die Druckmittelkolbenzylindereinheit 28 durch
eine Steuereinrichtung taktmäßig gesteuert. Weiterhin lässt sich die
Breitschlitzdüse 30 durch die Druckmittelkolbenzylindereinheit 24 in der
gewünschten Weise in ihrer Entfernung zu dem Walzenspalt einstellen.
Bei dem in den Fig. 1 und 4 gezeigten Ausführungsformen sind neben der
Heißluftzuführung die Temperaturen der Saugzylinder 6, der Förderzylinder 7
und des Kühlbleches 16 regelbar. Bei extremen Anwendungen kann es sogar
nötig werden, statt Heißluft Kaltluft in den Walzenspalt einzublasen. Das
Volumen der pro Zeiteinheit eingeblasenen Luft ist ein weiterer Parameter für
die Temperatureinstellung.
Aus Fig. 2 ist ein aus einem zugelegten Kreuzboden bestehendes Werkstück
ersichtlich, auf das ein Bodenzettel 8' aufgeklebt wird.
Aus Fig. 3 ist ein Sackwerkstück 2 mit noch offenen Böden ersichtlich, bei dem
auf dem vorlaufenden Eckeinschlag des einen Bodens der Ventilzettel 8"
aufgeklebt wird, der beim Einfalten der Seiteneinschläge in bekannter Weise
einen Ventilschlauch ergibt.
Die aus Fig. 1 ersichtliche Vorrichtung ist doppelt beidseits des Tisches 1
vorgesehen, wenn gleichzeitig beide an das Schlauchstück 2 angeformten
Böden mit Bodendeckblättern 8' versehen werden sollen.
Unmittelbar hinter dem aus der Gegendruckwalze 4 und der Saugwalze 5
bestehenden Walzenpaar wird die Temperatur des verklebten Bereichs der
Schlauchstücke 2 durch einen Temperaturfühler, im dargestellten
Ausführungsbeispiel durch ein Infrarot-Pyrometer 43 gemessen, das im
Maschinengestell im vorbestimmten Abstand oberhalb der auslaufenden
Werkstücke angeordnet ist. Die Meßsignale des Temperaturfühlers 43 werden
durch eine Signalleitung 44 der Kontroll- und Regeleinheit 40 zugeführt.
Diese Kontroll- und Regeleinheit regelt in dieser Ausführungsform die
Temperaturen der Walzen 6 und 7 sowie des Kühlbleches 16 über nicht
dargestellte Signalleitungen und mittels nicht dargestellter Heiz- bzw.
Kühlelemente.
Lediglich die Steuer- bzw. Regelelemente für die Temperatur des
Heizaggregats 21 bzw. der durch dieses erwärmten, der Verklebung dienenden
Luft wird in der Zeichnung dargestellt.
Die Temperatursignale des Temperaturfühlers 43 werden durch eine
Signalleitung 41 der aus einem Rechner bestehenden Steuer- und Regeleinheit
40 zugeführt. Diese Steuer- und Regeleinheit 40 steuert die Temperatur der
ausgeblasenen erwärmten Luft durch eine Steuerleitung 42, die die Temperatur
der elektrischen Heizelemente des Heizaggregats 21 entsprechend erhöht oder
erniedrigt.
Die Temperatur des Tisches 1 wird hinter dem Spalt der Walzen 4, 5 durch
einen Temperaturfühler 45 gemessen, dessen Signale über eine Signalleitung
46 der Kontroll- und Regeleinheit 40 zugeführt werden. Der Temperaturfühler
45 erfasst im wesentlichen die Temperatur der Vorrichtung, so dass über die
Kontroll- und Regeleinheit eine Voreinstellung der Temperatur der aus der
Breitschlitzdüse 30 ausgeblasenen Heißluft erfolgen kann.
Unabhängig von der beschriebenen Regelung lässt sich die Temperatur der
aus der Breitschlitzdüse 30 ausgeblasenen Heißluft auch von Hand an dem
Kontroll- und Regelgerät einstellen, was zur Voreinstellung der Temperatur
zweckmäßig sein kann.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht wie sie in Fig. 1
dargestellt ist. Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel beinhaltet
jedoch eine Heizschlange, die durch die Schlangenlinie 50 dargestellt wird.
Dieses Ausführungsbeispiel skizziert lediglich beispielhaft eine Möglichkeit der
Heizung beziehungsweise Temperierung eines Zylinders.
Claims (9)
1. Verfahren zum Temperieren zu verklebender Kunstofffolie, die
vorzugsweise in Form von Zetteln (8) vorliegt, auf flachliegende
Schlauch- oder Werkstücke (2) aus Kunststofffolie, z. B. von
Ventilzetteln auf die aufgezogenen Bodenquadrate oder von
Bodendeckblättern auf die zugelegten Böden von
Kreuzbodenventilsäcken,
wobei die Schlauch- oder Werkstücke durch eine Fördereinrichtung mit einer Platte oder einem Tisch (1) gefördert und einem Spalt zwischen einem Gegendruckelement, vorzugsweise einer Gegendruckwalze (4) und einem Saugzylinder (6) zugeführt werden und
wobei die zu verklebende Kunststofffolie dem Saugzylinder (6) von einem Förderzylinder (7) zugeführt und übergeben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zu verklebende Kunststofffolie bereits beim Transport in den Walzenspalt temperiert wird.
wobei die Schlauch- oder Werkstücke durch eine Fördereinrichtung mit einer Platte oder einem Tisch (1) gefördert und einem Spalt zwischen einem Gegendruckelement, vorzugsweise einer Gegendruckwalze (4) und einem Saugzylinder (6) zugeführt werden und
wobei die zu verklebende Kunststofffolie dem Saugzylinder (6) von einem Förderzylinder (7) zugeführt und übergeben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zu verklebende Kunststofffolie bereits beim Transport in den Walzenspalt temperiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der Vorrichtungen, welche die zu verklebende Folie
fördern oder Lagern, temperiert wird, damit ein direkter Wärmeübertrag
zwischen den temperierten Vorrichtungen und der zu verklebenden
Kunststofffolie stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zu temperierenden Einrichtungen, welche die zu verklebende Folie
fördern oder lagern, mit einer oder mehrerer der verschiedenen
Verfahren temperiert oder beheizt werden:
durch elektrische Heizelemente
durch die Zuführung vortemperierter Flüssigkeit
durch Peeltierelemente
durch Heizpatronen
durch elektrische Heizelemente
durch die Zuführung vortemperierter Flüssigkeit
durch Peeltierelemente
durch Heizpatronen
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine weitere Einstellung der Temperatur der Kunststofffolie und der
Schlauch- oder Werkstücke erfolgt, indem in den Bereich des
Walzenspaltes zwischen der Gegendruckwalze (4) und dem
Saugzylinder (6) Luft eingeblasen wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass von den Fördereinrichtungen lediglich der Förderzylinder (7)
temperierbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass von den Fördereinrichtungen lediglich der Förderzylinder (7) und
der Saugzylinder (5) temperierbar sind.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auch die Schlauch- oder Werkstücke schon vor Erreichen des
Walzenspalts temperiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Temperatur des geklebten Bereichs des Werkstücks unmittelbar nach der Verklebung als Istwert gemessen wird und die Temperatur der temperierbaren Fördervorrichtungen und
gegebenenfalls der in den Walzenspalt eingeblasenen Luft und
gegebenenfalls der Schlauch- und Werkstücke
als Sollwert ermittelt und eingestellt wird.
die Temperatur des geklebten Bereichs des Werkstücks unmittelbar nach der Verklebung als Istwert gemessen wird und die Temperatur der temperierbaren Fördervorrichtungen und
gegebenenfalls der in den Walzenspalt eingeblasenen Luft und
gegebenenfalls der Schlauch- und Werkstücke
als Sollwert ermittelt und eingestellt wird.
9. Vorrichtung zum Verkleben von Kunststofffolien, vorzugsweise von
Zetteln (8) aus Kunststofffolie auf flachliegende Schlauch- oder
Werkstücke aus Kunststofffolie z. B. von Ventilzetteln auf die
aufgezogenen Bodenquadrate oder von Bodendeckblättern auf die
zugelegten Böden von Kreuzbodenventilsäcken, bestehend aus
einem Gestell mit einer Platte oder einem Tisch (1), über den die Schlauch- oder Ventilsäcke gefördert werden,
einem an einem Ende oder in einem Spalt des Tisches angeordneten Walzenpaar aus einer Gegendruckwalze (4) und einer Vakuumwalze (5), dessen Walzenspalt weitgehend mit der Tischoberfläche fluchtet,
einem Förderzylinder (7), der die zu verklebende Plastikfolie an den Saugzylinder übergibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Förderzylinder mit Vorrichtungen zu seiner Temperierung ausgestattet ist.
einem Gestell mit einer Platte oder einem Tisch (1), über den die Schlauch- oder Ventilsäcke gefördert werden,
einem an einem Ende oder in einem Spalt des Tisches angeordneten Walzenpaar aus einer Gegendruckwalze (4) und einer Vakuumwalze (5), dessen Walzenspalt weitgehend mit der Tischoberfläche fluchtet,
einem Förderzylinder (7), der die zu verklebende Plastikfolie an den Saugzylinder übergibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Förderzylinder mit Vorrichtungen zu seiner Temperierung ausgestattet ist.
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