DE10323772B3

DE10323772B3 - Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke

Info

Publication number: DE10323772B3
Application number: DE2003123772
Authority: DE
Inventors: Christian Linhorst
Original assignee: Heinrich Wemhoner & Co KG Maschinenfabrik GmbH; Wemhoner Heinrich GmbH and Co KG
Current assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: ITMI20040997A1

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke mit Restfolien zur Verfügung gestellt, welche effizient und automatisierbar arbeiten, was dadurch erzielt wird, dass die Vorrichtung aus einer Presse mit einem oberen und einem unteren Presstisch besteht sowie aus einem durch eine eingelegte Teilerleiste in Arbeitsrahmen und Restrahmen geteilten unteren Rahmen und einem Oberrahmen, der oberhalb einer Restfolie über dem Arbeitsrahmen und einer Abdeckmembran über dem Restrahmen jeweils auf deren Rändern und dem unteren Rahmen aufliegt und der die Restfolie und die Abdeckmembran eingespannt hält, wobei seitlich der Presstische (1, 2) eine Abdeckmembran (8) angeordnet ist, die dazwischen bis über die Teilerleiste (3) einführbar und mit dem freien Rand der Restfolie (20) eine Überlappung (24) bildend ausgeführt ist und oberhalb dieser im eingeführten Zustand der Abdeckmembran (8) eine verschiebbare Leiste (9) angeordnet ist, die den Oberrahmen teilt und die die Überlappung (24) überdeckt, hält und abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke.

Solche Verfahren und Vorrichtungen sind in vielerlei Ausführungen bekannt, etwa ein Verfahren zur Kunststoffbeschichtung von dreidimensionalen Körpern, welches mit einer Membranpresse durchgeführt wird, EP 0 289 531 B1 , bei der es sich als Problem herausstellt, Restfolien mit einer Beschichtungsfolie zu verarbeiten, welche eine Länge aufweist, die geringer ist als die Länge eines Pressenrahmens, da dazu dann Teilerleisten in den Rahmen einer Presse in den Bereich unter dem freien Rand einer Restfolie eingelegt werden müssen, um einen inneren Arbeitsrahmen in der Presse zu erzeugen. Da es jedoch für die Funktion einer solchen Presse erforderlich ist, dass in der Luftkammer unter der Folie ein Unterdruck erzeugt werden kann, muss auch der freie Restrahmen mit einer Folie überdeckt werden, der weiterhin mit dem Rand der Restfolie verklebt wird.

Ein solches Verfahren ist sehr arbeits- und zeitaufwändig und muss zudem überwiegend in Handarbeit ausgeführt werden, wodurch sich der gesamte Herstellungsprozess sehr unwirtschaftlich gestaltet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke, insbesondere mit Restfolien zur Verfügung zu stellen, welche wesentlich effizienter und wirtschaftlicher arbeiten und die weitestgehend automatisiert betrieben werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Verbindung mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2 im Wesentlichen aus den Merkmalen der kennzeichnenden Teile.

Bei dem erfinderischen Verfahren wird die Beschichtungsfolie wie üblich auf ein Werkstück aufgelegt und in einer Presse zwischen einem oberen und einem unteren Presstisch einer Presse unter Erwärmung mittels Über- und/oder Unterdruck oder über eine damit beaufschlagte Membrane an das Werkstück angedrückt, wobei die Beschichtungsfolie zwischen einem das Werkstück im Abstand umgebenden Rahmen, hier einem Tablettrahmen, und einem darüber angeordneten Oberrahmen, hier einem Multifunktionsrahmen, eingespannt gehalten und zur Verarbeitung von Restfolien mit geringerer Länge als der Länge eines Rahmens eine Teilerleiste unter den freien Rand der Restfolie in den Rahmen eingesetzt wird, wodurch ein Arbeitsrahmen für die Restfolie und ein Restrahmen gebildet wird, wobei letzterer hilfsweise von einer Abdeckmembran überdeckt wird.

Von außen wird die Abdeckmembrane in passender Länge über den Restrahmen, den freien Rand der Restfolie überlappend, bis über die Teilerleise eingezogen, wobei eine verschiebbare Leiste mit der Vorderkante der Abdeckmembrane mit bewegt wird, die oberhalb der Teilerleiste platziert wird und die auch den Oberrahmen teilt und die einen Spalt zwischen der Restfolie und der Abdeckmembrane bzw. eine Überlappung der freien Ränder der Restfolie und der Abdeckmembrane überdeckt, hält und abdichtet, sodass in der Luftkammer unter der Folie ein Unterdruck erzeugbar ist, ebenso wie in der Luftkammer über einer Membrane bzw. über der Folie ein Überdruck erzeugt werden kann.

Die Abdeckmembrane ist dabei vorteilhafter Weise auf einem seitlich der Presstische angeordnetem Wickel aufgewickelt und wird von Zuggurten zwischen die Presstische gezogen, wobei die Zuggurte auf der gegenüberliegenden Seite der Presstische ebenfalls auf einem Wickel aufgewickelt werden und beide Wickel mit einem Antrieb versehen sind, der weiterhin mit einem Wegmesssystem ausgestattet ist, sodass über die Verbindung mit einem Prozessrechner und Detektoren für die Platzierung der Teilerleiste eine vollautomatische Abdeckung des Restrahmens erfolgen kann, wodurch keinerlei manuelle Tätigkeiten mehr erforderlich sind und auch die zu verarbeitende Restfolie nicht mehr mit einer hilfsweise damit zu verklebenden Folie verbunden werden muss. Die Funktion des Arbeitsverfahrens ist dabei unabhängig davon, ob eine Membranpresse oder eine membranfreie Presse damit betrieben werden soll, wodurch sich ein sehr großer Anwendungsbereich des erfinderischen Arbeitsverfahrens ergibt.

Des Weiteren lässt sich die Länge des Arbeitsrahmens sehr stark variieren, sodass nicht nur mehrere nebeneinander angeordnete Werkstücke mit einer noch relativ langen Restfolie beschichtet werden können, sondern auch sehr schmale Einzelteile, da sich die Teilerleiste und die Abdeckmembrane in einem sehr großen Funktionsbereich, fast vollständig zwischen die Presstische einziehen lässt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die Vorrichtung kann vorteilhafter Weise als Membranpresse ausgebildet sein, wobei der Oberrahmen von einem Multifunktionsrahmen gebildet wird, der oberhalb der Restfolie und der Abdeckmembran und unterhalb einer Membrane und einem oberen Distanzrahmen angeordnet ist. Ein Multifunktionsrahmen ist dabei ein Pressenbauteil, welches zum einen dem allseitigen Festklemmen der Ränder eines Folienabschnittes dient und zum anderen der Abdichtung gegen Umgebungsdruck, um Über- oder Unterdruck in dem von ihm umschlossenen Raum erzeugen zu können.

Eine membranlose Presse dagegen wird ohne einen Distanzrahmen verwandt und der Oberrahmen von dem Multifunktionsrahmen gebildet, wobei es sich hier wieder anbietet, die verschiebbare Leiste auf der Teilerleiste zu platzieren und somit den freien Rand einer Restfolie und den Rand einer Abdeckmembrane miteinander während des Beschichtungsvorgangs dicht zusammenpressen zu können. Denkbar ist jedoch auch eine membranlose Ausführungsform ohne einen Multifunktionsrahmen nur mit einem Distanzrahmen, welcher dann zum Oberrahmen wird.

Die Abdeckmembrane ist bevorzugterweise auf einem Wickel aufgewickelt und an Zuggurten befestigt, die sich seitlich der Presstische bis auf die gegenüberliegende Seite erstrecken und auf einem weiteren Wickel aufgewickelt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Abdeckmembrane immer auf Zug belastet wird und sie zwischen den Presstischen keine Falten schlagen kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsfom der Erfindung ist die verschiebbare Leiste ebenfalls mit an den Zuggurten festgelegt, sodass diese nicht mit einer eigenen Antriebsvorrichtung versehen werden oder per Hand auf die Überlappung von Restfolie und Abdeckmembrane aufgesetzt werden muss.

Bevorzugterweise ist die Vorrichtung mit einem Detektor für den Ort der Platzierung der Teilerleiste versehen und dieser mit einem Prozessrechner verbunden, sodass der erforderliche Einzugweg der Abdeckmembrane festgestellt werden kann, wobei die Antriebe der Wickel mit Wegmesssystemen ausgestattet sind, wodurch eine vollautomatische Anpassung der Presseneinstellung an die Gegebenheiten der Belegung und der Restfolienbreite erfolgen kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist die Konstruktion der Wickel mit der Abdeckmembrane und den Zuggurten bei einer als Membranpresse mit einem Multifunktionsrahmen ausgeführten Vorrichtung unmittelbar an diesem Multifunktionsrahmen angeordnet, was die konstruktive Verwirklichung der Erfindung wesentlich vereinfacht und bei der zum Wechsel auf rahmengroße Beschichtungsfolien einfach der Multifunktionsrahmen gegen einen einfachen Multifunktionsrahmen ausgetauscht werden kann.

Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Membranpresse mit Multifunktionsrahmen in geschnittener Teilansicht,
2 eine Prinzipskizze einer membranfreien Presse, ebenfalls in geschnittener Teilansicht und
3 eine geschnittene Draufsicht einer Presse auf die zwischen den Rahmen geklemmten Folien.
Die Vorrichtung zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke 22 besteht im Wesentlichen aus einem oberen Presstisch 1 und einem unteren Presstisch 2 sowie aus einem Tablettrahmen 4 auf einem Tablett 23 auf dem unteren Presstisch 2 und einem oberen Distanzrahmen 17 unter dem oberen Presstisch 1, wobei insbesondere zum Verarbeiten von Restfolien 20 eine Teilerleiste 3 in den unteren Tablettrahmen 4 mit eingelegt ist, wodurch dieser in einen Arbeitsrahmen 5 und einen Restrahmen 6 aufgeteilt wird, sodass eine Restfolie 20 auf den Rändern des Arbeitsrahmens 4, insbesondere mit ihrem freien Rand auf der Teilerleiste 3 aufliegt. Der Restrahmen 6 ist nicht mit Werkstücken 22 belegt, er wird jedoch, um die Funktionsfähigkeit der Presse herstellen zu können, ebenfalls mit einer Abdeckmembrane 8 nach oben abgeschlossen, die auf dessen Rändern aufliegt und auf der Teilerleiste 3 mit dem Rand der Restfolie 20 eine Überlappung 24 bildet.
Seitlich der Presstische sind zwei Wickel 12, 13 angeordnet, wobei auf einem Wickel 12 die Abdeckmembrane 8 aufgewickelt ist und auf dem entgegengesetzten Wickel 13 Zuggurte 11, über die die Abdeckmemb rane 8 in Abhängigkeit von der Lage der Teilerleiste 3 beliebig weit zwischen den oberen Presstisch 1 und unteren Presstisch 2 gezogen werden kann, wobei eine verschiebbare Leiste 9 mit dem Vorderrand der Abdeckmembrane 8 mit bewegt wird, welche die beiden überlappend angeordneten Ränder der Restfolie 20 und der Abdeckmembrane 8 bei geschlossenen Presstischen 1; 2 überdeckt, klemmt und abdichtet, sodass in der Luftkammer 16 unter der Restfolie 20 und unter der Abdeckmembrane 8 ein Vakuum anlegbar ist und oberhalb der Restfolie 20 und der Abdeckmembrane 8 ein Überdruck erzeugt werden kann, ebenso wie dies bei einer Ausführungsform als Membranpresse, wie sie in 1 dargestellt ist, auch oberhalb der Membrane 10 erzeugt werden kann.
Bei einer solchen Membranpresse kann der Oberrahmen als Multifunktionsrahmen 7 ausgeführt sein, an dem die beiden Wickel 12; 13 angeordnet sind, sodass die Membranpresse dann, wenn wieder normal lange Beschichtungsfolien zu verpressen sind, durch ein Austauschen des Multifunktionsrahmens 7 sehr schnell auf die neue Anforderung umrüstbar ist.
Die Wickel 12; 13 sind mit Antrieben versehen, die Wegmesssysteme aufweisen, sodass in Verbindung mit Detektoren 21 für die Platzierung der Teilerleiste 3 und Verarbeitung der aufgenommen Daten in einem gemeinsamen Prozessrechner das Einziehen der Abdeckmembrane 8 vollautomatisch erfolgen kann.

Claims

Verfahren zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke mit Restfolien, bei dem eine Beschichtungsfolie auf ein Werkstück aufgelegt und in einer Presse zwischen einem oberen und einem unteren Presstisch einer Presse unter Erwärmung mittels Über- und/oder Unterdruck oder über eine damit beaufschlagte Membrane daran angedrückt wird, wobei die Beschichtungsfolie zwischen einem das Werkstück im Abstand umgebenden unteren Rahmen und einem darüber angeordneten Oberrahmen eingespannt gehalten wird und zur Verarbeitung von Restfolien mit geringerer Länge als die Länge eines Rahmens eine Teilerleiste unter den freien Rand der Restfolie in den Rahmen, einen Arbeitsrahmen für die Restfolie und einen Restrahmen bildend, der hilfsweise von einer Abdeckmembran überdeckt wird, eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckmembrane (8) von außen in passender Länge, den freien Rand der Restfolie (20) überlappend, bis über die Teilerleise (3) eingezogen wird und dass eine verschiebbare Leiste (9) mit bewegt wird, die oberhalb der Teilerleiste (3) platziert ist, die den Oberrahmen teilt und die eine Überlappung (24) der freien Ränder der Restfolie (20) und der Abdeckmembrane (8) überdeckt, hält und abdichtet.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur dreidimensionalen Folienbeschichtung flächiger Werkstücke mit Restfolien, mit einem oberen Presstisch und einem unteren Presstisch einer Presse, einem durch eine eingelegte Teilerleiste in einen Arbeitsrahmen und einen Restrahmen geteilten unteren Rahmen und einem Oberrahmen, der im geschlossenen Zustand der Presse oberhalb einer Restfolie der Beschichtungsfolie über dem Arbeitsrahmen und einer hilfsweisen Abdeckmembran über dem Restrahmen jeweils auf deren Rändern und dem unteren Rahmen aufliegt und der die Restfolie und die Abdeckmembran eingespannt hält, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der Presstische (1, 2) eine Abdeckmembrane (8) angeordnet ist, die zwischen die Presstische (1, 2) und den Restrahmen (6) bis über die Teilerleiste (3) einführbar und mit dem freien Rand der Restfolie (20) eine Überlappung (24) bildend ausgeführt ist und dass oberhalb der Überlappung (24) im eingeführten Zustand der Abdeckmembran (8) eine verschiebbare Leiste (9) angeordnet ist, die den Oberrahmen teilt und die die Überlappung (24) überdeckt, hält und abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Membranpresse ausgebildet ist, wobei der Oberrahmen von einem Multifunktionsrahmen (7) gebildet ist, der oberhalb der Restfolie (20) und der Abdeckmembran (8) und unterhalb einer Membrane (10) angeordnet ist, welche unterhalb eines oberen Distanzrahmens (17) unter dem oberen Presstisch (1) festgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als membranlose Presse ausgebildet ist und der Oberrahmen von einem Multifunktionsrahmen (7) oder bei einer multifunktionsrahmenfreien Presse von einem oberen Distanzrahmen (17) gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckmembrane (10) an Zuggurten (11) befestigt ist, die seitlich der Presstische (1, 2) entlang geführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebliche Leiste (9) an den Zuggurten (11) im Bereich der Vorderkante der Abdeckmembrane (8) festgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckmembrane (8) in Ruhestellung auf einem ersten Wickel (12) seitlich der Presstische (1, 2) aufgewickelt ist und die Zuggurte (11) auf einem weiteren Wickel (13) auf einer dem ersten Wickel (12) entgegen gesetzten Seite der Presstische (1;2) in einer Betriebsstellung der Abdeckmembrane aufgewickelt sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung ein Detektor für die Lage der Teilerleiste (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickel (12, 13) mit einem Antriebssystem mit einem Wegmesssystem ausgestattet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickel (12, 13) an einer Pressenausführung mit einem Multifunktionsrahmen (7) an diesem mit angeordnet sind.