DE102015111088A1

DE102015111088A1 - Folienapplikationsgerät, Folienapplikationssystem und Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf einer Oberfläche eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE102015111088A1
Application number: DE102015111088.1A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Cf Business Solutions Firma GmbH
Current assignee: Cf Business Solutions Firma GmbH
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folienapplikationsgerät sowie ein dieses Folienapplikationsgerät umfassendes Folienapplikationssystem und ein Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes des erfindungsgemäßen Folienapplikationssystems. Das Folienapplikationsgerät (1) dient zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche 110 eines Gegenstandes (100), insbesondere auf ein Display eines mobilen Datenübertragungs- und/ oder Datenverarbeitungsgerätes, und umfasst ein Reinigungselement (11) zur zumindest teilweisen Reinigung der mit der Folie zu beschichtenden Oberfläche (110), ein Andrückelement (12) zum Drücken der aufzubringenden Folie auf die Oberfläche (110), sowie eine Aufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme des mit der Folie zu beschichtenden Gegenstandes (100), wobei das Folienapplikationsgerät (1) weiterhin eine Führungseinrichtung (20) aufweist, mit der eine geführte translatorische Relativbewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung (13) ausführbar ist, so dass die Oberfläche (110) eines von der Aufnahmeeinrichtung (13) aufgenommenen Gegenstandes (100) mittels des Reinigungselements (11) reinigbar und dann mittels einer durch das Andrückelement (12) erzeugten Andrückkraft (40) auf eine Folie (82, 83) mit dieser Folie beschichtbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folienapplikationsgerät sowie ein dieses Folienapplikationsgerät umfassendes Folienapplikationssystem und ein Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes des erfindungsgemäßen Folienapplikationssystems.
Aus der DE 20 2013 100 045 U1 ist eine Andrückmaschine zum Aufbringen einer Schutzfolie auf das Display eines Mobiltelefons, Tablet-Computers oder eines PC bekannt. Bei dieser Andrückmaschine wird bei der Aufbringbewegung die Schutzfolie von einer Zusatzfolie getrennt, sodass die Klebefläche der Schutzfolie frei wird und anschließend wird die Schutzfolie von einer Rolle auf das Display angedrückt. Die Rolle ist dabei mittels einer Nut geführt und das zu beklebende Gerät in eine Aussparung eingelegt, sodass die Position der Schutzfolie auf dem zu beklebenden Gerät bei jeder Aufbringung gleich ist.
Ein wichtiges Kriterium beim Aufbringen der Schutzfolie auf das Display ist, dass eine glatte, ebene und transparente Fläche entsteht. Daher sollen nach Möglichkeit keine Luftblasen und/oder Partikel zwischen der Schutzfolie und dem Display eingeschlossen werden. Bei einer Andrückmaschine, welche aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist eine Reinigung des Displays mit der Maschine nicht möglich. Um das Display zu reinigen ist ein gesonderter Prozessschritt notwendig, der unabhängig vom Aufbringen der Schutzfolie stattfindet. Dieser Prozessschritt des Reinigens wird bisher zum Beispiel mit einem Lappen durchgeführt. Durch das getrennte Ausführen der Prozessschritte Reinigen und Aufbringen der Schutzfolie ist das Display für einen relativ großen Zeitraum der Umgebungsluft ausgesetzt, sodass sich erneut Partikel auf dem Display absetzten können. Diese Partikel führen beim Aufbringen der Schutzfolie zu Luftblasen. Die Luftblasen behindern sowohl die Sicht auf den Display als auch gegebenenfalls die Bedienbarkeit eines Touchscreens, falls das Display als Touchscreen ausgeführt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, selbsterklärender, kostengünstiger und zuverlässiger Weise Oberflächen von Gegenständen, insbesondere Displays, mit einer Schutzfolie versehen werden können, wobei eine hohe Qualität in der optischen Anmutung der mit der Folie beschichteten Oberfläche zu gewährleisten ist.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Folienapplikationsgerät nach Anspruch 1 sowie durch das erfindungsgemäße Folienapplikationssystem nach Anspruch 6 und durch das Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes nach Anspruch 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Folienapplikationsgerätes sind in den Unteransprüchen 2–5 angegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Folienapplikationssystems ist in Unteranspruch 7 angegeben.
Die Unteransprüche 9 und 10 stellen vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes dar.
Das erfindungsgemäße Folienapplikationsgerät dient zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes, insbesondere auf ein Display eines mobilen Datenübertragungs- und/oder Datenverarbeitungsgerätes. Das Folienapplikationsgerät umfasst ein Reinigungselement zur zumindest teilweisen Reinigung der mit der Folie zu beschichtenden Oberfläche, ein Andrückelement zum Drücken der aufzubringenden Folie auf die Oberfläche, sowie eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des mit der Folie zu beschichtenden Gegenstandes. Weiterhin umfasst das Folienapplikationsgerät eine Führungseinrichtung, mit der eine geführte translatorische Relativbewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung ausführbar ist, sodass die Oberfläche eines von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gegenstandes mittels des Reinigungselementes reinigbar und dann mittels einer durch das Andrückelement erzeugten Andrückkraft auf eine Folie mit Folie beschichtbar ist.
Das Reinigungselement ist vorzugweise derart ausgestaltet, dass es eine mechanische Reinigung der Oberfläche des Gegenstandes ausführen kann. Die Relativbewegung des Reinigungselementes sowie des Andrückelementes in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung erfolgt parallel zur zu beschichtenden Oberfläche des in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gegenstandes. Das Andrückelement dient dem partiellen Andrücken der Folie auf die Oberfläche bei Realisierung der translatorischen Bewegung des Andrückelementes parallel zur Oberfläche, sodass die Folie auf möglichst jeden Flächenbereich der Oberfläche mittels des Andrückelementes gedrückt wird. Dabei kann die auf die Oberfläche aufzubringende Folie unmittelbar oder auch mittelbar mit dem Andrückelement auf die Oberfläche gedrückt werden. Bei einem mittelbaren Andrücken der Schutzfolie auf die Oberfläche befindet sich zwischen dieser Schutzfolie und dem Andrückelement noch eine weitere Schicht, wie z. B. eine weitere Folie, die die vom Andrückelement realisierte Andrückkraft auf die eigentliche, auf der Oberfläche verbleibende Schutzfolie überträgt. Das Reinigungselement und das Andrückelement sind in Bezug aufeinander positionsfixiert, sodass sie zusammen die translatorische Relativbewegung in Bezug auf die Aufnahmeeinrichtung ausführen, sodass der Reinigungsprozess und der Andrückvorgang zeitlich leicht versetzt gestartet werden, jedoch größtenteils gleichzeitig ablaufen.
Die Führungseinrichtung zur Realisierung der translatorischen Relativbewegung umfasst Führungselemente sowie einen auf den Führungselementen translatorisch verfahrbaren Schlitten, in oder an dem das Reinigungselement und das Andrückelement angeordnet sind.
Vorzugsweise ist das Reinigungselement als eine Reinigungslippe ausgeführt und das Andrückelement als Andrücklippe ausgeführt. Die Reinigungslippe und die Andrücklippe sind derart zueinander positioniert, dass zwischen ihnen ein Abstand besteht, durch den die zur Beschichtung der Oberfläche dienende Folie zuführbar ist. Vorzugsweise besteht ein relativ geringer Abstand zwischen dem Reinigungselement und dem Andrückelement in einem Bereich von einem 1/7 bis 1/4 der Länge der Aufnahmeeinrichtung und demzufolge in etwa 1/7 bis 1/4 der Länge des zu beschichtenden Gegenstandes, gemessen in Richtung der translatorischen Relativbewegung.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Folienapplikationsgerätes weist dieses eine Folienfixierungseinrichtung auf, mit der Folie relativ zur Aufnahmeeinrichtung fixierbar ist. Weiterhin umfasst das Folienapplikationsgerät in vorteilhafter Ausgestaltung eine Folienzufuhreinrichtung, mit der bei Ausführung der translatorischen Bewegung des Reinigungselementes und des Andrückelements die Folie der Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes zuführbar, insbesondere kontinuierlich zuführbar, ist.
Mit der Folienfixierungseinrichtung ist ein Ende einer Folie, wie z. B. einer sogenannten Transferfolie eines verwendeten Folienpakets, an der die eigentliche aufzubringende Schutzfolie befestigt ist, festlegbar. Derart wird einer unbeabsichtigten Verschiebung der Folie auch bei Einwirkungen von durch das Reinigungselement und/oder das Andrückelement realisierten Kräften entgegengewirkt, wobei bei Ausführung der translatorischen Relativbewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes vorzugsweise Kräfte realisiert werden, die Kraftkomponenten aufweisen, die auf die Folie von der Folienfixierungseinrichtung weg wirken. Die Folienfixierungseinrichtung kann durch einfache Noppen oder Stifte ausgebildet sein, die in entsprechend komplementär ausgeführten Aussparungen der Folie eingreifen.
In der genannten vorteilhaften Ausführungsform ist das Folienapplikationsgerät weiterhin verbessert, wenn die Folienzufuhreinrichtung zwecks Aufnahme eines Abschnittes einer Folie des Folienpaketes einen Aufnahmeraum aufweist, der zur Öffnung des Aufnahmeraumes eine Öffnungseinrichtung umfasst. Der Aufnahmeraum kann weiterhin eine Folienführung aufweisen, mit der die aufgenommene Folie bzw. der jeweilige Folien-Abschnitt führbar ist. Die Öffnungseinrichtung kann z. B. in Form einer Klappe ausgebildet sein, mit der der Aufnahmeraum geöffnet und auch wieder verschlossen werden kann, wobei ein Abschnitt von Folie oder eines Folienpaketes im Aufnahmeraum positioniert ist und restliche Bereiche von Folie bzw. des Folienpaketes aus diesem herausragen.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Folienapplikationsgerät weiterhin eine Haspel zum Aufwickeln von Folie sowie ein Getriebe, mit welchem die translatorische Bewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes bzw. eines Schlittens, an dem das Reinigungselement und Andrückelement angeordnet sind, in eine rotatorische Bewegung der Haspel umwandelbar ist. Dieses Getriebe ist vorzugsweise ein sogenannter Zahnstangenantrieb. Die Haspel weist vorzugsweise eine Mitnahmeeinrichtung auf, die z. B. in Form eines einfachen Hakens an oder in der Oberfläche der im Wesentlichen zylinderförmigen Haspel ausgebildet ist. Diese Mitnahmeeinrichtung ermöglicht einen Formschluss mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten Zugeinrichtung der Folie, insbesondere einer Trägerfolie eines Folienpaketes, wobei diese Zugeinrichtung z. B. in Form eines Lochs, insbesondere eines Langlochs ausgebildet ist. Durch Rotation der Haspel greift die vorzugsweise hakenförmige Mitnahmeeinrichtung in dieses Loch ein und nimmt dabei die Folie in die Rotationsbewegung mit, sodass die Folie auf die Haspel aufgerollt wird. Weiterhin kann die Haspel geschlitzt ausgeführt sein, sodass die Folie zunächst durch den Schlitz der Haspel gesteckt werden kann und dann mit der hakenförmigen Mitnahmeeinrichtung formschlüssig verbunden werden kann. Derart wird beim Drehen der Haspel eine kraft- und formschlüssige Mitnahme der jeweiligen Folie durch die Umschlingung der halben Haspel und des sich daraus ergebenden geringen Umschlingungswinkels aufgrund des Verlaufs der Folie durch den Schlitz der Haspel, sowie auch eine formschlüssige Mitnahme der Folie aufgrund des Eingreifens der Mitnahmeeinrichtung in die Zugeinrichtung der Folie realisiert. Dadurch lässt sich die Folie in sicherer, kontrollierbarer Weise auf die Haspel aufwickeln und demzufolge von weiteren Folien des verwendeten Folienpakets, wie z. B. von einer Transferfolie und der eigentlichen Schutzfolie, abziehen.
Das erfindungsgemäße Folienapplikationsgerät ist ein mechanisch arbeitendes Gerät zum Applizieren insbesondere von Display-Schutzfolie auf Mobiltelefone. Das Gerät kann jedoch auch zum Applizieren von Folien auf andere Gegenstände verwendet werden, insbesondere auf Gegenstände mit einem Display, wie z. B. Tablet-Computer. Vorzugsweise verarbeitet das Folienapplikationsgerät speziell aufgebaute Folienpakete, welche drei Folienschichten umfassen. Die darin enthaltene Trägerfolie dient als Basis und schützt Klebeflächen. Auf dieser Trägerfolie befindet sich die eigentliche Display-Schutzfolie. Diese ist vorzugsweise entsprechend der verschiedenen Gestaltungsformen der zu beschichtenden Oberfläche, wie z. B. der Displays unterschiedlicher Mobiltelefone, mit entsprechenden Aussparungen ausgestattet, und ist selbstklebend. Auf dieser Folie wiederum befindet sich die Transferfolie, welche im Wesentlichen der Aufbringung der Schutzfolie dient. Die einzelnen Bereiche der genannten Folie können mit weiteren Folienbändern überklebt sein, welche bei der Bedienung des Folienapplikationsgerätes hilfreich sind. Insbesondere können diese Folienbänder selbstklebende Flächen abdecken, um die Benutzung des Folienapplikationsgerätes zu vereinfachen.
Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Folienapplikationssystem zur Verfügung gestellt, welches das erfindungsgemäße Folienapplikationsgerät umfasst sowie ein Folienpaket, welches eine Trägerfolie, eine Schutzfolie, insbesondere eine Display-Schutzfolie, sowie eine Transferfolie aufweist, wobei die Schutzfolie zwischen der Trägerfolie und der Transferfolie angeordnet ist. Das Folienpaket umfasst demzufolge drei Folien-Schichten. Die Transferfolie ist dabei klebend ausgestaltet, sodass an ihr die eigentliche Schutzfolie haftet. Die Schutzfolie weist vorzugsweise derartige Formelemente auf, die in ihrer Form, Größe und Position genau den Formelementen einer zu beschichtenden Oberfläche angepasst sind, wie z. B. den Aussparungen für Mikrofone und Kameras. Die passgenaue Ausgestaltung der Schutzfolie ermöglicht die Aufbringung dieser Folie auf der Oberfläche des Gegenstandes, ohne das nachträglich ein Beschnitt-Vorgang notwendig ist. Die Schutzfolie besteht vorzugsweise aus einer ca. 0,1 mm dicken, transparenten PET-Schicht, welche mittels Adhäsion auf dem Display haftet. Die auch als Trägerfolie bezeichnete dritte Folie ist vorzugsweise aus einer transparenten PET-Schicht hergestellt, welche eine geringere Dicke als 0,1 mm aufweist. Diese Trägerfolie schützt die selbstklebende Seite der Schutzfolie vor Verschmutzung und/oder Beschädigung. In weiterer günstiger Ausgestaltung des Folienapplikationssystems sind an der Trägerfolie und an der Transferfolie Hilfsbänder, ebenfalls in Foliendicke, angebracht. Sie dienen dazu, den Aufbringprozess der Folien zu vereinfachen. Auf der Transferfolie sind vorzugsweise ein erstes, ca. 70 mm breites Band, und ein zweites, ca. 15 mm breites Band aufgebracht, welche dazu dienen, die Klebefläche abzudecken. Das erste, ca. 70 mm breite Band hilft beim Einlegen der Folien, wobei das zweite, ca. 15 mm breite Band, den Prozess des Abziehens der Transferfolie von der Schutzfolie unterstützt. Auf der Trägerfolie sind außerdem vozugsweise ein drittes, ca. 40 mm breites Band, sowie ein viertes, ca. 15 mm breites Band angeordnet. Diese dienen zur Verstärkung der relativ dünnen Trägerfolie, was sich als vorteilhaft beim Einführen der Trägerfolie in das Folienapplikationsgerät erweist, sowie für das Herausziehen der im Folienapplikationsgerät aufgerollten Trägerfolie.
Vorzugsweise umfasst die Transferfolie wenigstens ein Positionierungselement, mit dem die funktionsgerechte Ausrichtung des Folienpakets in Bezug zum Folienapplikationsgerät bestimmbar ist. Das Positionierungselement kann z. B. drei unregelmäßig angeordnete Löcher umfassen, die mit an der Stirnseite des Folienapplikationsgerätes bzw. dessen Grundplatte vorhandenen Folienfixierungseinrichtungen, die z. B. als Stifte ausgeführt sind, in Eingriff gebracht werden. Aufgrund ihrer unregelmäßigen Anordnung verhindern die Löcher, dass zu applizierende Folie bzw. das dafür verwendete Folienpaket in falscher Ausrichtung am Folienapplikationsgerät angesetzt wird bzw. diesem zugeführt wird. Des Weiteren umfasst die Trägerfolie eine Zugeinrichtung, die einen Formschluss mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten Mitnahmeeinrichtung der Haspel, die vorzugsweise als ein Haken ausgebildet ist, ermöglicht. Die Zugeinrichtung ist z.B. ein Loch, insbesondere ein Langloch.
Des Weiteren kann die Haspel, wie bereits erwähnt, geschlitzt ausgeführt sein, sodass durch Schlitz und Mitnahmeeinrichtung eine zuverlässige Mitnahme der Trägerfolie bei Rotation der Haspel gewährleistet ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes, insbesondere auf ein Display eines mobilen Datenübertragungs- und/oder Datenverarbeitungsgerätes, zur Verfügung gestellt. Dieses Verfahren wird mittels des erfindungsgemäßen Folienapplikationssystems durchgeführt, wobei der mit der Folie zu beschichtende Gegenstand in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wird, mittels des Reinigungselementes eine zumindest teilweise, bevorzugt vollständige Reinigung der mit der Folie zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes durchgeführt wird, mittels des Andrückelementes die aufzubringende Folie auf die Oberfläche gedrückt wird und mittels der Führungseinrichtung eine geführte translatorische Relativbewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung ausgeführt wird. Derart lässt sich die Oberfläche des Gegenstandes nach der Reinigung mittels einer durch das Andrückelement erzeugten Andrückkraft auf eine Folie mit dieser Folie beschichten. Die mittels des Andrückelements erzeugte Druckkraft wird vorzugsweise indirekt auf die auf den Gegenstand aufzubringende Folie gerichtet, nämlich durch Aufbringung der Andrückkraft auf die Transferfolie, an der die eigentliche Schutzfolie haftet, wobei die Andrückkraft von der Transferfolie auf die Schutzfolie übertragen wird. Die Gegenkraft wird durch die Aufnahmeeinrichtung aufgebracht, in oder auf der der zu beschichtende Gegenstand angeordnet ist. In vorzugsweiser Ausführung des Verfahrens wird die Transferfolie mit wenigstens einem Positionierungselement an dem Folienapplikationsgerät abschnittsweise fixiert, die Trägerfolie mit einem endseitigen Abschnitt dem Aufnahmeraum der Folienzufuhreinrichtung zugeführt, dieser endseitige Abschnitt der Trägerfolie mit ihrer Zugeinrichtung einer entsprechend komplementär ausgestalteten Mitnahmeeinrichtung der Haspel des Folienapplikationsgerätes derart zugeführt, dass mechanisch ein Formschluss zwischen Mitnahmeeinrichtung und Zugeinrichtung hergestellt ist, und durch Drehung der Haspel Trägerfolie auf die Haspel aufgerollt wird und von der Transferfolie und/oder der Schutzfolie abgezogen wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass eine geführte translatorische Relativbewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung ausgeführt wird, sodass die Oberfläche des von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gegenstandes mittels des Reinigungselementes gereinigt und mittels der durch das Andrückelement erzeugten Andrückkraft auf die Folien mit Folie beschichtet wird.
Zwecks Zuführung des endseitigen Abschnittes der Trägerfolie in den Aufnahmeraum der Folienzufuhreinrichtung wird der Aufnahmeraum mittels einer Öffnungseinrichtung geöffnet. Diese Öffnungseinrichtung ist vorzugsweise als Klappe ausgebildet, wobei an ihr das Andrückelement angeordnet ist. Die Folienzufuhreinrichtung kann als Schlitz ausgebildet sein, der auch als Folienführung dient.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die translatorische Relativbewegung des Reinigungselementes und des Andrückelementes bzw. des Schlittens, an dem das Reinigungselement und das Andrückelement angeordnet sind, mittels eines Getriebes umgewandelt wird, nämlich in eine rotatorische Bewegung der Haspel zwecks Aufrollen der Trägerfolie sowie Abziehen der Trägerfolie von der Transferfolie . Das Getriebe ist vorzugsweise ein Zahnstangenantrieb, bei dem wenigstens ein auf einer Zahnstange abrollendes Stirnrad mit der Haspel derart verbunden ist, dass die von dem Stirnrad beim Abrollen auf der Zahnstange vollzogene Rotation auf die Haspel übertragen wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen
1: ein erfindungsgemäßes Folienapplikationsgerät in perspektivischer Ansicht,
2: das Folienapplikationsgerät in Ansicht von der Seite,
3: das Folienapplikationsgerät im geöffneten Zustand und perspektivischer Ansicht,
4: die Stirnseite des Folienapplikationsgerätes im geöffneten Zustand,
5: ein zu verwendendes Folienpaket in perspektivischer Ansicht,
6: eine Draufsicht auf einen Abschnitt des zu applizierenden Folienpaketes,
7: das Folienapplikationsgerät mit Folienpaket in perspektivischer Ansicht,
8: das Folienapplikationsgerät mit darin aufgenommenem Folienpaket,
9: das Folienapplikationsgerät in perspektivischer Ansicht in einem Zustand der aufgebrachten Folie.
Der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Folienapplikationsgerätes wird zunächst anhand 1 erläutert. Das Folienapplikationsgerät 1 umfasst eine Grundplatte 10, auf der eine Aufnahmeeinrichtung 13 angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu beschichtenden Gegenstandes 100 dient. Die Aufnahmeeinrichtung 13 umfasst wenigstens eine Kunststoffschale, vorzugsweise aus einem Sortiment verschieden großer Kunststoffschalen zur Aufnahme verschiedener Mobiltelefone bzw. ähnlicher Geräte.
Der Gegenstand 100 ist in die Aufnahmeeinrichtung 10 derart einlegbar, dass seine zu beschichtende Oberfläche 110 der Grundplatte 10 abgewandt ist. Des Weiteren umfasst das Folienapplikationsgerät 1 eine Folienzufuhreinrichtung 62 in Form eines Schlittens, der auf einer Führungseinrichtung 20, die durch zwei Führungselemente 21 in Form von Zahnstangen 22 ausgebildet ist, eine translatorische Relativbewegung 30 in Bezug zur Grundplatte 10 und somit auch zur Aufnahmeeinrichtung 13 sowie zum darin aufgenommenen Gegenstand 100 ausführen kann. Der Schlitten 60 weist eine Öffnungseinrichtung 66 in Form einer Klappe auf, die mittels eines Verschlusses 67 in einer geschlossenen Position fixierbar ist. Die Folienzufuhreinrichtung 62 bzw. der dadurch ausgebildete Schlitten 60 lässt sich somit parallel zur Oberfläche 110 des zu beschichtenden Gegenstandes 100 über diesen hinweg bewegen. Wie aus 2 ersichtlich ist, befindet sich an der Unterseite der Folienzufuhreinrichtung 62 das als Lippe ausgeführte Reinigungselement 11, welches derart angeordnet und dimensioniert ist, dass bei Ausführung der translatorischen Relativbewegung 30 das Ende dieses Reinigungselementes 11 über die Oberfläche 110 des zu beschichtenden Gegenstandes 100 wischt, um die zu beschichtende Oberfläche 110 von Staub zu befreien.
In 3 ist das Folienapplikationsgerät 1 in einem geöffneten Zustand dargestellt, wobei die Öffnungseinrichtung 66 aufgeklappt ist. Deutlich erkennbar an der Unterseite der Öffnungseinrichtung 66 ist das ebenfalls in Lippenform ausgebildete Andrückelement 12. Das bedeutet, dass sowohl das Reinigungselement 11 als auch das Andrückelement 12 an der Folienzufuhreinrichtung 62 angeordnet sind, die die translatorische Relativbewegung 30 über die Oberfläche 110 ausführen kann, sodass das Reinigungselement 11 das Andrückelement 12 nahezu zeitgleich auf die zu beschichtende Oberfläche 110 bzw. die darauf aufgebrachte Folie einwirken. Durch die Öffnung der Öffnungseinrichtung 66 wird der Aufnahmeraum 64 der Folienzufuhreinrichtung 62 freigegeben. An der Grundplatte 10 ist eine Folienfixierungseinheit 61 in Form von mehreren Noppen bzw. Stiften vorgesehen, die in entsprechend komplementär ausgestaltete Ausparungen in dort festlegbarer Folie eingreifen können.
4 ist eine Draufsicht auf diesen Aufnahmeraum 64, wobei zusätzlich eine durch die Öffnung der Öffnungseinrichtung 66 freigegebene Folienführung 65 in Form eines Schlitzes ersichtlich ist, in die die Trägerfolie des Folienpaketes zu stecken ist. Des Weiteren ist erkennbar, dass das dargestellte Reinigungselement mit seiner Unterkante auf der Oberfläche 110 des zu beschichtenden Gegenstandes 100 aufliegt. Nach Zuklappen der Öffnungseinrichtung 66 befindet sich ebenfalls das Andrückelement 12 in einer im Wesentlichen gleichen Höhenposition wie das Reinigungselement, sodass die Unterkante des Andrückelementes 12 auf die dort applizierte Folie drückt, um Lufteinschlüsse zwischen Folie und Display-Oberfläche herauszufördern. Dies wird durch die in 4 ersichtliche Andrückkraft 40, welche durch das Andrückelement 12 auf die aufgebrachte Folie realisiert wird und demzufolge als eine Streckenlast wirkt, verdeutlicht.
In 5 ist das vorzugsweise zu verwendende Folienpaket 80 dargestellt, welches eine Trägerfolie 81, eine daran angeordnete Schutzfolie 82 sowie eine wiederum daran angeordnete Transferfolie 83 umfasst. Zwischen Transferfolie und Schutzfolie 82 befindet sich außerdem noch ein erstes Band 91, welches vorzugsweise eine Breite von 60–80 mm, insbesondere 70 mm aufweist, sowie ein zweites Band 92, welches vorzugsweise eine Breite zwischen 12 und 17 mm, vorzugsweise 15 mm aufweist. An der Trägerfolie 81 auf der der Schutzfolie 82 abgewandten Seite ist vorzugsweise weiterhin ein drittes Band 93 angeordnet, sowie auf dieser dem dritten Band 93 gegenüberliegenden Seite ein viertes Band 94.
Die genannten Maße für die jeweiligen Bänder werden bevorzugt bei der Applikation von Folien auf Mobiltelefone verwendet.
Aus 6 ist ein einzelner Abschnitt eines Folienpaketes, wie er zur Applikation einer Folie auf ein Mobiltelefon verwendet wird, ersichtlich. Das Folienpaket 80 umfasst eine Transferfolie 83, wobei am Ende 85 der Transferfolie 83 Positionierungselemente 90 in Form von Löchern angeordnet sind, die in Form, Größe und Position im Wesentlichen den Stiften der Folienfixierungseinrichtung 61, wie sie insbesondere in 3 erkennbar sind, entsprechen. Des Weiteren ist eine Zugeinrichtung 84 in Form eines Langlochs erkennbar, in welches eine Mitnahmeeinrichtung an einer Haspel (nicht dargestellt) eingreifen kann, um die Transferfolie von den restlichen Folien in einem Aufrollprozess abzuziehen.
Aus den 7–9 ist der eigentliche Applikationsprozess ersichtlich. 7 zeigt dabei das Folienapplikationsgerät 1 mit geöffneter Folienzufuhreinrichtung 62, sodass ein Ende der Trägerfolie in den Aufnahmeraum 64 und durch die Folienführung 65 gesteckt werden kann und von einer nicht dargestellten Haspel aufgewickelt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Trägerfolie etwas von den restlichen Folien des Paketes 80 abgelöst. Die Transferfolie 83 lässt sich in diesem Zustand einfach mit ihren Positionierungselementen 90 an den Stiften der Folienfixierungseinrichtung 61 festlegen. Nach dem korrekten Anbringen der Transferfolie 83 und Einführen der Trägerfolie 81 wird die Öffnungseinrichtung 66 geschlossen und mittels des Verschlusses 67 in der geschlossenen Position fixiert.
Nach erfolgter Zuführung der Trägerfolie 81 zur Haspel im Inneren der Folienzufuhreinrichtung 62 wird die Folienzufuhreinrichtung 62 bzw. der Schlitten 60 entlang der Führungselemente 21 bewegt, z. B. indem eine Zugkraft auf den Griff in Richtung der translatorischen Relativbewegung 30 ausgeübt wird. Dadurch wird der Schlitten 60 in dieser translatorischen Relativbewegung 30 bewegt, wobei (hier nicht dargestellte) Stirnräder, die auf den beiden Zahnstangen 22 abrollen, ihre Rotationsbewegung auf die Haspel übertragen. Derart wird bei der translatorischen Relativbewegung 30 die Haspel im Inneren der Folienzufuhreinrichtung 62 rotatorisch bewegt und dadurch die Trägerfolie aufwickelt und demzufolge von den restlichen Folien des Folienpaketes 80 abgezogen.
Die verbleibende Transferfolie, an der die Schutzfolie haftet, wird dabei entsprechend der Ausführung der translatorischen Relativbewegung 30 auf die Oberfläche 110 des zu beschichtenden Gegenstandes 100 aufgebracht, wobei sie durch das Andrückelement 12 einer Andrückkraft 40 ausgesetzt wird. Dies ermöglicht eine im Wesentlichen blasenfreie Aufbringung der Schutzfolie. Transferfolie 83 und Schutzfolie 82 verlaufen dabei zwischen dem Reinigungselement 11 und dem Andrückelement 12. Die Schutzfolie 82 ist vorzugsweise selbstklebend, sodass sie auch nach Aufbringung der Andrückkraft 40 auf der Oberfläche 110 haftet. Aufgrund der Fixierung der Transferfolie 83 mittels der Folienfixierungseinrichtung 61 wird das fixierte Ende dieser Folien nicht bei Ausübung der Andrückkraft 40 verschoben.
9 zeigt das Folienapplikationsgerät 1 in einem Zustand, in dem Transferfolie 83 sowie Schutzfolie 82 vollständig auf der Oberfläche aufgebracht sind. Die Folienzufuhreinrichtung 62 hat hier ihren endseitigen Anschlag erreicht. Deutlich erkennbar ist der relativ geringe Abstand 50 zwischen dem Reinigungselement 11 sowie dem Andrückelement 12, welcher dafür verantwortlich ist, dass die Gefahr einer Verschmutzung bereits mittels des Reinigungselementes 11 gesäuberter Bereiche der Oberfläche 110 vor dem Andrücken der Folie mittels Andrückelement 12 stark verringert ist. Nach der dargestellten vollständigen Verschiebung der Folienzufuhreinrichtung 62 ist die Trägerfolie 81 vollständig von der Haspel aufgerollt und befindet sich demzufolge vollständig in der Folienzufuhreinrichtung 62. Die Transferfolie 83 befindet sich zusammen mit der Schutzfolie 82 nun auf der Oberfläche. Durch ein vorsichtiges Abziehen der Transferfolie 83 unter Beibehaltung der Schutzfolie 82 auf der Oberfläche 110 ist der Applikationsprozess im Wesentlichen beendet. Die Schutzfolie 82 befindet sich somit staub-, blasenfrei und korrekt positioniert auf der Oberfläche des Gegenstandes, wie z. B. auf dem Display eines Mobiltelefons. Durch das Zurückschieben der Folienzufuhreinrichtung 62 in die Ausgangsposition und dem Öffnen der Öffnungseinrichtung 66 können die Reste der Trägerfolie 81 von der Haspel abgerollt werden und aus der Folienführung herausgezogen werden.
Bezugszeichenliste

1: Folienapplikationsgerät
10: Grundplatte
11: Reinigungselement
12: Andrückelement
13: Aufnahmeeinrichtung
20: Führungseinrichtung
21: Führungselement
22: Zahnstange
30: translatorische Relativbewegung
40: Andrückkraft
50: Abstand zwischen Reinigungselement und Andrückelement
60: Schlitten
61: Folienfixierungseinrichtung
62: Folienzufuhreinrichtung
63: Griff
64: Aufnahmeraum
65: Folienführung
66: Öffnungseinrichtung
67: Verschluss
80: Folienpaket
81: Trägerfolie
82: Schutzfolie
83: Transferfolie
84: Zugeinrichtung
85: Ende der Transferfolie
90: Positionierungselement
91: erstes Band
92: zweites Band
93: drittes Band
94: viertes Band
100: Gegenstand
110: Oberfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202013100045 U1 [0002]

Claims

Folienapplikationsgerät (1) zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche 110 eines Gegenstandes (100), insbesondere auf ein Display eines mobilen Datenübertragungs- und/ oder Datenverarbeitungsgerätes, umfassend ein Reinigungselement (11) zur zumindest teilweisen Reinigung der mit der Folie zu beschichtenden Oberfläche (110), ein Andrückelement (12) zum Drücken der aufzubringenden Folie auf die Oberfläche (110), sowie eine Aufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme des mit der Folie zu beschichtenden Gegenstandes (100), wobei das Folienapplikationsgerät (1) weiterhin eine Führungseinrichtung (20) aufweist, mit der eine geführte translatorische Relativbewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung (13) ausführbar ist, so dass die Oberfläche (110) eines von der Aufnahmeeinrichtung (13) aufgenommenen Gegenstandes (100) mittels des Reinigungselements (11) reinigbar und dann mittels einer durch das Andrückelement (12) erzeugten Andrückkraft (40) auf eine Folie (82, 83) mit dieser Folie beschichtbar ist.
Folienapplikationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (11) als Reinigungslippe ausgeführt ist und das Andrückelement (12) als Andrücklippe ausgeführt ist, wobei die Reinigungslippe und die Andrücklippe derart zueinander positioniert sind, dass zwischen ihnen ein Abstand (50) besteht, durch den der zu beschichtenden Oberfläche (110) Folie zuführbar ist.
Folienapplikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienapplikationsgerät (1) eine Folienfixierungseinrichtung (61) aufweist, mit der Folie relativ zur Aufnahmeeinrichtung (13) fixierbar ist, und dass das Folienapplikationsgerät (1) eine Folienzufuhreinrichtung (62) aufweist, mit der bei Ausführung der translatorischen Bewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) Folie der Oberfläche (110) des zu beschichtenden Gegenstandes (100) zuführbar ist.
Folienapplikationsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienzufuhreinrichtung (62) zwecks Aufnahme eines Abschnittes einer Folie eines Folienpakets (80) einen Aufnahmeraum (64) aufweist, der zur Öffnung des Aufnahmeraumes (64) eine Öffnungseinrichtung (66) umfasst.
Folienapplikationsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienapplikationsgerät (1) eine Haspel zum Aufwickeln von Folie sowie ein Getriebe aufweist, mit welchem die translatorische Bewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in eine rotatorische Bewegung der Haspel umwandelbar ist.
Folienapplikationssystem, umfassend das Folienapplikationsgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 sowie ein Folienpaket (80), umfassend eine Trägerfolie (81), eine Schutzfolie (82), insbesondere eine Display-Schutzfolie, sowie eine Transferfolie (83), wobei die Schutzfolie (82) zwischen der Trägerfolie (81) und der Transferfolie (83) angeordnet ist.
Folienapplikationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie (83) wenigstens ein Positionierungselement (90) aufweist, mit dem die funktionsgerechte Ausrichtung des Folienpakets (80) in Bezug zum Folienapplikationsgerät (1) bestimmbar ist, und dass die Trägerfolie (81) eine Zugeinrichtung (84) aufweist, die einen Formschluss mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten Mitnahmeeinrichtung der Haspel des Folienapplikationsgeräts (1) ermöglicht.
Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche (110) eines Gegenstandes (100), insbesondere auf ein Display eines mobilen Datenübertragungs- und/ oder Datenverarbeitungsgerätes, mittels des Folienapplikationssystems gemäß einem der Ansprüche 6 und 7, bei dem der mit der Folie zu beschichtende Gegenstand (100) in der Aufnahmeeinrichtung (13) aufgenommen wird, mittels des Reinigungselements (11) eine zumindest teilweise Reinigung der mit der Folie zu beschichtenden Oberfläche (110) des Gegenstandes (100) durchgeführt wird, mittels des Andrückelements (12) die aufzubringende Folie auf die Oberfläche (110) gedrückt wird und mittels der Führungseinrichtung (20) eine geführte translatorische Relativbewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung (13) ausgeführt wird, so dass die Oberfläche (110) des Gegenstandes (100) nach der Reinigung mittels einer durch das Andrückelement (12) erzeugten Andrückkraft (40) auf eine Folie mit Folie beschichtet wird.
Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche eines Gegenstandes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferfolie (83) mit wenigstens einem Positionierungselement (90) an dem Folienapplikationsgerät (1) abschnittsweise fixiert wird, die Trägerfolie (81) mit einem endseitigen Abschnitt dem Aufnahmeraum (64) der Folienzufuhreinrichtung (62) zugeführt wird, dieser endseitige Abschnitt der Trägerfolie (81) mit ihrer Zugeinrichtung (84) einer entsprechend komplementär ausgestalteten Mitnahmeeinrichtung der Haspel des Folienapplikationsgeräts (1) derart zugeführt wird, dass mechanisch ein Formschluss zwischen Mitnahmeeinrichtung und Zugeinrichtung (84) hergestellt wird, und dass durch Drehung der Haspel Trägerfolie (81) auf die Haspel aufgerollt wird und von der Transferfolie (83) und/ oder der Schutzfolie (82) abgezogen wird, dass eine geführte translatorische Relativbewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung (13) ausgeführt wird, so dass die Oberfläche (110) des von der Aufnahmeeinrichtung (13) aufgenommenen Gegenstandes (100) mittels des Reinigungselements (11) gereinigt und mittels der durch das Andrückelement (13) erzeugten Andrückkraft (40) auf Folie mit Folie beschichtet wird.
Verfahren zur Aufbringung einer Folie auf eine Oberfläche (110) eines Gegenstandes (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass translatorische Relativbewegung (30) des Reinigungselements (11) und des Andrückelements (12) in Bezug zur Aufnahmeeinrichtung (13) mittels eines Getriebes umgewandelt wird in eine rotatorische Bewegung der Haspel zwecks Aufrollen der Trägerfolie (81) sowie Abziehen der Trägerfolie (81) von der Transferfolie 83.