DE2153503A1 - Verfahren zum perforieren oder zur oberflaechenbearbeitung von folien, folienstreifen oder dgl - Google Patents

Verfahren zum perforieren oder zur oberflaechenbearbeitung von folien, folienstreifen oder dgl

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DE2153503A1 DE2153503A DE2153503A DE2153503A1 DE 2153503 A1 DE2153503 A1 DE 2153503A1 DE 2153503 A DE2153503 A DE 2153503A DE 2153503 A DE2153503 A DE 2153503A DE 2153503 A1 DE2153503 A1 DE 2153503A1
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Description

MESSER GRIESHSlM GMBF . MG ί·Μ
Kennwort: Laeer-Perforieren
Erfinden Herbrich
Verfahren zum Perforieren oder zur Oberflächenbearbeitung von Folien, Folienstreifen oder dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren oder nur » Oberflächenbearbeitung von Folien. Fo.lienstreifen oder dgl.
Es gibt viele Änwendungsfälle, in denen die Perforation eines Folienstückes oder eines Polieistreifens mit einem ganz bestimmten Muster erforderlich ist. Ebenso ist es manchmal erwünscht, eine Folie oder einen tfolienstreifen lediglich an der Oberfläche mit einer Gravierung oder Narbung in einem bestimmten Muster zu versehen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung solcher Arbeiten zu schaffen, das sehr leicht zu handhaben ist, präzise arbeitet
und außerordentlich wirtschaftlich ist. |
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das zu bearbeitende Material mit einer Schablone bedeckt wird und daß dann die Schablone mit einem Energie strahl, wie Laser-, Elektronenstrahl oder fokussiertes Licht beaufschlagt wird, wobei je nach Strahlenintensität und Bearbeitungodauer eine dem Muster der Schablone entsprechende Perforation oder Oberflächennarbung des •Materials erzeugt wird.
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Bei diesem Verfahren braucht lediglich einmal das gewünschte Muster in Art einer Schablone hergestellt zu werden, die eich dann beliebig häufig verwenden läßt. Mit Hilfe des Laserstrahlen lassen sich die von der Schablone nicht bedeckten Teile der Folie entweder ganz herausechneiden oder lediglich mit einer Gravierung oder !färbung versehen.
Dieses Verfahren ist z.B. auch bei dor Herstellung von Druckplatten für das Offsetdruckverfahren mit Vorteil anwendbar. Hierbei wird die metallische oder nichtmetallische (Kunststoff) Oberfläche der Druckplatten mit einer Schablone bedeckt-* deren Mustsr den. su druckenden Buchstsböii, Zeichnung oder dgl. entspricht. Die Stellen der Oberfläche, die dann dem Laserstrahl ausgesetzt sind, werden entfernt, während die anderen stehenbleiben. Die so entstandenen Druckmuster zeichnen sich durch eine besondere Schärfe aus.
Wenn es sich bei der zu perforierenden folie oder dem mit einer Gravierung oder liarbung zu versehendem Material (z.B. Kunstleder) ua kleinere Stücke handelt, wird vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung verwendet, bei üer der Laserstrahl, die Schablone und eine Halterung für das Werkstück stationär angeordnet sind. Da in diesem Pail, s.B. zur Herstellung von Druckplatten, häufig andere Schablonen benötigt worden, muß darauf geachtet werden, daß diese mit möglichst wenig Aufwand ausgetaucht werden können.
Wenn längere Folienstreifen bearbeitet werden sollen, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilliafterweise so ausgestalten, daß ein Folienstreifen kontinuierlich mit einer Schablone bedeckt wird 'und sich kontinuierlich an dem stationären Laserstrahl vorbeibewegt.
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dieser Ausgestaltung der Erfindung lassen sich auch bei der Bearbeitung langer Folienstreifen bei einwandfreier Sehneidquälität hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten erzielen.
Insbesondere für diesen letztgenannten Fall eignet sich eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch ein Gehäuse, in dem eine aus Seitenteilen und Mittelteil bestehende Trommel mittels Kugellager drehbar gelagert ist, durch eine Schablone, die den Mantel des Mittelteiles der Trommel bildet, durch einen im Inneren gegenüber einer Stirn- ä Öffnung der Trommel angeordneten Spiegel, der gegen die Drehachse der Trommel derart geneigt; ist, daß er einen durcL die Stirnöffnung eintretenden Laseistrahl aur Schablone hin ablenkt und durch einen Führungskanal für den zu bearbeitenden Folienstreifen unterhalb der Trommel.
Mit einer Schablone, deren Länge lediglich gleich dem Umfang deif Trommel ist, können auf diese Weise beliebige !Längen von Folienstreifen bearbeitet werden* Der auf die innere Oberfläche <5er ringförmigen Schablone fallende Laserstrahl durchdringt die Öffnungen in der Schablone und trifft dann auf das an dieser Stelle unter der Schablone liegende zu
A bearbeitende Material* Durch Veränderung der Geschwindig- \ keit, mit der sich die Trommel sowie der Folienstreifen bewegen, kann die Einwirkungsdauer des Laserstrahles auf den Folienstreifen variiert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Vorrichtung steht der in dem Führungskanal kontinuierlich bewegte Folienstreifen in Reibungseingriff mit der Schablone, derart, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Foiienstreifen und Schablone Null ist. Für ein genaues Bearbeitungsergebnis ist es wesentlich, daß die ümfangsgeschwin-
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digkeit der Trommel, d.h. der Schablone und die Geschwindigkeit des Folienstreifens exakt Übereinstimmen. Durch Antrieb der Trommel mittels des alβ Reibriemen wirkenden Folienstreiiens wird diese Voraussetzung auf einfachste Weise erfüllt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schablone auswechselbar an der Trommel angeordnet. Aufgrund dieser Ausgestaltung läßt sich ein und dieselbe Torrichtung zur Herstellung verschiedener Perforations- oder Sarbungöffluster verwenden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung hat der Führungskanal eine dem Folienstreifen entsprechende Querschnitt sform und ist an seinen Innenflächen mit Vakuumdüsen bestückt. Dies erweist sich insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei der Folie um eine Schlauchfolie mit bestinater Querschnittsform handelt. Wenn diese Schlauchfolie nur an einer Stelle oder Seite perforiert werden soll, muß dafür gesorgt werden, daß die Folie ihre Schlauchform annimmt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Führungskanal in seiner Form der Schlauchform entspricht und an seinen Innenflächen mit Vakuumdüsen besetzt ist, die die Schlauchfolie auch bei sehr weichem Material in Schlauchform auseinanderhalten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung führt der Spiegel entlang der Trommelachse eine Pendelbewegung aus. Diese Pendelbewegung hat eine oszillierende Bewegung des Laserstrahles quer zur Bewegungsrichtung des Folienstreifens zur Folge und bewirkt damit eine gleichmäßige Energieverteilung über die bestrahlte Folienfläche.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, die darin besteht, daß der Laserstrahl entlang einer senkrecht zur
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Trommelachse verlaufenden Linie Pendelbewegungen ausführt. läSt sich diese gleichmäßige Energieverteilung über die Folienbreite statt durch Bewegung des Spiegele auch durch eine entsprechende Bewegung des Laserstrahls erreichen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im Arbeitsbereich des Laserstrahles eine Absaugvorrichtung vorgesehen. Materialreste und entstehende Dämpfe können mit dieser Absaugvorrichtung sofort entfernt werden, so daß ein Zusetzen der Öffnungen in der Schablone vermieden wird, was zu einer erheblichen Qualitätsn^nderung führen könnte.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist es darüber hinaus vorteilhaft, daß das Trommelinnere mit Gas gefüllt ist. Durch diesea Gas, bei dem es sich vorzugsweise um Inertgas handelt, wird zusätzlich ein Zusetzen der Schablonenöffnungen vermieden und ein optimales Schneidergebnis gewährleistet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels sowi3 aus der folgenden Beschreibung.
In der einzigen Figur ist die erfindungsgemäße Vorrichtung | schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 5 auf, in dem eine Trommel 1 mittels Kugellager 4 drehbar gelagert ist. Die Trommel setzt sich aus zwei Seitenteilen 2 und einem Mittelteil 3 zusammen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Seitenteile 2 zur Lagerung der Trommel. Der Mantel des Trommelmittelteiles 3 wird von einer Schablone gebildet, die auswechselbar an der Trommel befestigt ist.
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Durch die rechte Stirnöffnung der Trommel ragt ein horizontal beweglicher Schlitten 14 in das Trommelinnere, der einen ua einen Winkel von ca. 45° gegen die Trommelachse geneigten Spiegel 8 trägt. Mittels einer Klemmschraube 15, deren Spitze in einer Führungsnut 16 des Schlittens 14 läuft, läßt eich der Spiegel um die Länge der Führungsnut 16 im Inneren der Trommel parallel zur Trommelachoe verschieben und an einer geeigneten Stelle arretieren. Zur Kühlung des durch die Laserbestrahlung aufgeheizten Spiegels und damit des Schlittens, ist dieser mit Kühlkanälen 17 und einem Kühlmittelanschluß 13 ausgerüstet·
Gegenüber dem Schlitten 14 ragt durch die linke Stirnöffnung 7 der Trommel 1 ein weiterer Schlitten 19 in die Trommel hinein. Dieser Schlitten 19 trägt ein Linsensystem zur Fokussierung des Laserstrahles 9 und ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses längs der Trommelachse verschiebbar und mittels einer Klemmschraube 20 arretierbar. Auch dieser Schlitten 19 ist mit Kühlleitungen 24 und einem Kühlmittelanschluß 21 versehen.
Mittels eines nicht dargestellten üntriebssystems kann der Schlitten 14 zu horizontalen Pendel "bewegungen angeregt werden, um die Energie der Laserstiahlung gleichmäßig über die Breite der Schablone zu verteilen. Durch eine Pendelbewegung des Laserstrahls 9 senkrecht zur Trommelachse kann diese gleichmäßige Energieverteilung ebenfalls erreicht werden.
Unterhalb der Trommel 1 ist ein Führungskanal 10 vorgesehen. Dieser Führungskanal ist in der Figur als flacher Kanal dargestellt; abweichend hiervon kann er jedoch Jede beliebige Querechnittsform aufweisen. Insbesondere bei der Bearbeitung von Schlauchfolien kann ein Führungskanal ver-
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wendet werden, dessen Querschnittsforiü der Schlauchform der Folie angepasst ist. Palis es sich bei der Schlauchfolie um ein weiches Material handelt und der Schlauch ohne Unterstützung zusammenfällt, kann der Führungskanal mit Yakuumdüsen 12 besetzt sein, die die Schlauchform der Folie aufrecht erhalten und gewährleisten, daß die Folie nur in dem direkt an der Schablone 6 anliegenden Bereich von Laserstrahl bearbeitet wird. Unter Umständen können die Vakuumdüsen auch bei einer flachen Folie und einem dementsprechend flachen Führungskanal von Vorteil sein, um die Folie straff zu halten. Folienstreifen und Schablone 6 öbcucü im Bereich des Führung«kanals IC miteinander in Reibungseingriff, so daß der Folienstreifen als Reibriemen wirkt und die Trommel in Drehung versetzt· Hierdurch wird, abgesehen von der einfachen Synchronisierung der Bewegungen der Folie und der Schablone, durch den engen Kontakt zwischei der Schablone und dem Folienstreifen eine genaue und scharfe Übertragung des Schablonenmusters auf die Folie ermöglicht.
Ein Kanal 22 führt von der Stirnöffnviig 7 zu einem Anschlußstück 23 außerhalb des Gehäuses 5. Durch diesen Kanal kann das Trommelinnere mit einem Gas, vorzugsweise einem Inertgas, gefüllt werden. Im Arbeitsbereich des Laserstrahles kann außerdem eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung vorgesehen eein, um beim SehneidVorgang entstehende Dämpfe und Materialreste abzusaugen, um so ein Zusetzen der Schablonenöffnungen zu verhindern.
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Claims (10)

  1. MESSER GRIESHEIM GM3H
    Ansprüche
    l.J Verfahren zum Perforieren oder zur Oberflächenbearbeitung von Folien, Polienstreifen oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß da8 zu bearbeitende Material mit einer Schablone bedeckt wird und daß dann die Schablone nit einem Energiestrahl, vie Laser- bzw. Elektronen f;trahl, fokussiert es Licht beaufschlagt wird, wobei, je nach Strahlenintensität und Bearbeitungsdauer, eine dem Muster der Schablone entsprechende Perforation oder Oberflächennarbung des Materials " erzeugt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polienstreifen kontinuierlich mit einer Schablone bedeckt wird und sich kontinuierlich an dem stationären Laecrstrahl vorbeibewegt.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Gehäuse 5, in dem eine aus Seitenteilen (2) und Mittelteil (3) bestehende Trommel (1) mittels Kugellager (4) drehbar gelagert ist, durch eine Schablone (6), die den Mantel des Mittelteile (3) der Trommel (1) bildet, durch einen im Inneren gegenüber einer Stirnöffnung (7) der Trommel (1) angeordneten Spiegel (8), der gegen die Drehachse der Trommel (1) derart geneigt ist, daß er einen durch die Stirnöffnung (7) eintretenden Laserstrahl (9) zur Schablone (6) hin ablenkt und durch einen Führungskanal (10) für den zu bearbeitenden Polienstreifen unterhalb der Trommel.
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    ORIGINAL lisiSPECTED
    4*
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der in dem ?ührungskanal (10) kontinuierlich bewegte Folienstreifen (11) in Reibungseingriff mit der Schablone (b) steht, derart, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Folienstreifen (11) und Schablone (6) Null ist.
  5. 5- Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (6) auswechselbar an der Trommel (1) angeordnet ist«
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (10) eine dem Folienstreifen entsprechende Querschnittsform hat j
    und an seinen Innenflächen mit Vakuumdüsen (12) bestückt ist.
  7. 7- Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (8) entlang der Trommelachse eine Pendelbewegung ausführt.
  8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, ds.ß der Laserstrahl (9) entlang einer senkrecht zur Trommelachse verlaufenden Linie Pendelbewegungen ausführt.
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch ge- I kennzeichnet, daß im Arbeitsbereich dee Laserstrahles eine Absaugvorrichtung vorgesehen ist.
  10. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Trommelinnere mit Gas gefüllt ist.
    Gö/Pu
    7.10.1971
    309818/0967
    AO
    Leerseite
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