DE2347662C3 - Vorrichtung zum Beschichten blattförmiger Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten blattförmiger Gegenstände mit Kunststoffolien, die eine Schicht aus einem wärmeaktivierbaren Klebemittel aufweisen, mit einem Preßwalzenpaar und einer vor dessen Preßspalt angeordneten Heizstation.

Es ist eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt, die die Beschichtung blattförmiger Gegenstände mit Kunststoffolien ermöglichen. Die Benutzung von Pressen mit ebenen Preßplatten wird im allgemeinen als unzweckmäßig betrachtet, da solche Pressen nur langsam arbeiten und bei ihrer Benutzung eine große Sorgfalt und Geschicklichkeit erforderlich ist, um eine im wesentlichen fehlerfreie Beschickung zu erzielen und um eine thermische Schädigung der Kunststoffolie oder des blattförmigen Gegenstandes zu vermeiden. Weiterhin ist bereits eine mit Preßwalzen arbeitende Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Beschichtung blattförmiger Gegenstände bekannt (US-Patentschrift 31 43 454). Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Kunststoffolie unmittelbar vor dem Zeitpunkt S erhitzt, zu dem er zusammen mit dem blattförmigen Gegenstand zwischen zwei Preßwalzen hindurchgeführt wird. Es sind ferner Vorrichtungen mit beheizbaren Preßwalzen bekannt (US-Patentschrift 31 38 695 und 34 01 439), die es ermöglichen, die Kunststoffolie

to zusammen mit dem blattförmigen Gegenstand genau dort zu erhitzen, wo der Preßdruck aufgebracht wird. Hierdurch ergeben sich relativ komplizierte Vorrichtungen, und es ist schwierig, die Wärme gleichmäßig auf die zu verbindenden Teile zu übertragen, ohne daß zeitraubende Einstellarbeiten durchgeführt werden. Bei einer Beheizung der Preßwalzen ist es erforderlich, beide Preßwalzen zu beheizen, da anderenfalls die Wärmeübertragung von der einen Preßwalze auf die andere auf Grund der nur linienförmigen Berührung nicht zur Erwärmung der anderen Preßwalze ausreichen würde. Die Beheizung der Preßwalzen selbst bedingt die Verwendung von Schleifringen oder dergleichen zur Zuführung des Heizstromes und bei einer Beheizung der Preßwalzen durch außerhalb der Preßwalzen angeordnete Heizeinrichtungen ist eine dauernde Drehung dieser Preßwalzen erforderlich, da anderenfalls eine ungleichförmige Erwärmung der Preßwalzen und die Gefahr einer Beschädigung der Walzenoberfiäche auftreten würde.

Es ist ferner die Kombination von plattenförmigen Heizeinrichtungen mit Preßwalzen bekannt (US-Patentschrift 34 81376, britische Patentschrift 8 71013). Hierbei gelangen die Heizplatten nicht in Berührung miteinander, so daß beide Heizplatten beheizt werden, lediglich die Preßwalzen dienen zur Anpressung und zum Zusammendrücken des geschichteten Materials, wobei eine Vielzahl von Preßwalzenpaaren vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei einfachem Aufbau eine gleichmäßige Wärmezufuhr an die Kunststoffolien und die damit zu beschichtenden blattförmigen Gegenstände sichergestellt ist und keine Gefahr einer Schädigung der Preßflächen durch Wärmeeinwirkung eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizstation zwei vor dem Walzenpaar angeordnete und gegeneinander vorgespannte Heizplatten aufweist, die durch Einführen des Gegenstandes auseinanderbewegbar sind.

Durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung ist es ausreichend, lediglich eine der Heizplatten mit elektrischen Heizelementen zu versehen, da durch die Vorspannung der beiden Heizplatten gegeneinander eine ausreichende Wärmeübertragung auf beide Heizplatten sichergestellt ist, und es besteht auf Grund der großen Wärmekapazität der gegeneinander vorgespannten Heizplatten keine Gefahr einer ungleichförmigen Erwärmung oder einer Schädigung der Oberflächen der Heizplatten durch Wärmeeinwirkung.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die eine Heizplatte fest angeordnet und dient als Tragplatte für den zu beschichtenden blattförmigen Gegenstand und die Kunststoffolie während die zweite Heizplatte über der ersten Heizplatte angeordnet ist und in Richtung auf diese erste Heizplatte und von dieser fort beweglich befestigt ist und auf Grund ihres eigenen Gewichtes auf der ersten Platte ruht. Auf diese Weise sind getrennte

Vorspanneinrichtungen nicht erforderlich, und es ist sichergestellt, daß beide Heizplatten bei einer Beheizung nur einer einzigen Heizplatte auf der gleichen l'emperatur gehalten werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzliche Federelemente zum Gegeneinanderpressen der ersten Heizplatte und der zweiten Heizplatte vorgesehen.

Bei Aufbringen einer Kunststoffolie nur auf eine Fläche des blattförmigen Gegenstandes sowie in geringem Ausmaß auch bei doppelseitiger Beschichtung besteht die Gefahr, daß sich der beschichtete Gegenstand nach dem Verlassen des Preßwalzenpaares aufrollt und verformL Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Vermeidung dieser Gefahr vorgesehen, daß die Drehachsen der Preßwalzen des Preßwalzenpaares in Ebenen liegen, die sich parallel zu den Ebenen der Oberflächen der Heizplatten erstrekken, und daß die Achse der einen Preßwalze gegenüber der Achse der anderen Preßwalze versetzt ist Es wurde festgestellt, daß durch diese Ausgestaltung des Preßwalzenpaares keine Gefahr eines Aufrollens oder einer Krümmung des aus dem Preßwalzenpaar austretenden beschichteten Gegenstandes erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die beiden Preßwalzen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die sich unter einem Winkel zwischen ungefähr 5° und 12° zu einer Ebene erstreckt, die parallel zu den Achsen und senkrecht zu den gegenüberliegenden Oberflächen der Heizplatten verläuft. Durch diese Ausgestaltung wird eine Krümmung bei beliebigen beschichteten Gegenständen fast vollständig vermieden.

Um auch eine Anpassung der Lage des Preßspaltes des Preßwalzenpaares bei unterschiedlicher Dicke des beschichteten Gegenstandes und damit bei unterschiedlicher Austrittshöhe dieses Gegenstandes aus den Heizplatten heraus sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die eine Preßwalze durch Einführen des mit der Kunststoffolie beschichteten blattförmigen Gegenstandes im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Heizplatten von der anderen Preßwalze fortbewegbar gelagert ist.

Es folgt die Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Beschichten blattförmiger Gegenstände,

F i g. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, bei der ein Teil des Gehäuses weggebrochen gezeichnet ist, um weitere Bauteile erkennbar zu machen,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 nach F i g. 2,

Fig.4 einen teilweise weggebrochen gezeichneten Schnitt längs der Linie 4-4 nach F i g. 2,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 nach F i g. 2,

F i g. 6A und 6B vergrößerte Darstellungen bestimmter Teile der Vorrichtung,

F i g. 7 und S schematische Darstellungen bestimmter Bauteile zur Veranschaulichung eines Beschichtungsverfahrens,

F i g. 9 die elektrische Schaltung der Vorrichtung,

Fig. 10 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 11 eine perspektivische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich mehrere Arten von durchsichtigen Kunststoffolienmaterialien verarbeiten. Vorzugsweise werden Polyesterfilme verwendet, insbesondere solche, die aus einem Polyäthylenglycolester der Terephthalsäure bestehen, da diese Filme sehr reißfest sind, eine hohe Wärme- und Verschleißfestigkeit besitzen, da ihre Festigkeit hoch ist, da ihre Alterungseigenschaften günstig sind, da sie sich chemisch im wesentlichen neutral verhalten, und da sie für Feuchtigkeit in hohem Maße undurchlässig sind. Diese Polyesterfilme werden mit Schichten aus Klebstoff versehen, die durchsichtig sind und sich erhitzen lassen sollen, ohne daß eine bemerkbare Schädigung eintritt und die eine feste Verbindung zwischen dem Film und der zu kaschierenden Unterlage herstellen. Gewöhnlich handelt es sich bei dem Klebstoff um ein thermoplastisches Material, vorzugsweise um Polyäthylen, das durch Erwärmen aktiviert, d. h. erweicht wird und sich mit der Unterlage durch Aufbringen von Druck verkleben läßt.

Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird im folgenden für den Schichtkörper, der aus dem zu beschichtenden Gegenstand und der oder den Kunststoffoliein) besteht, die Bezeichnung »Werkstück« verwendet, wobei diese Bezeichnung gegebenenfalls auch das weiter unten näher erläuterte gefaltete Blatt zur Umhüllung des zu beschichtenden Gegenstandes und der Kunststoffolie(n) einschließen soll.

Gemäß F i g. 1 weist die Vorrichtung ein Basisteil 2 und eine Abdeckung 4 auf, die aus Kunststoff oder einem anderen Material bestehen. Das Basisteil 2 besitzt eine ebene Bodenfläche mit einer sich daran anschließenden Vorderwand, einer Rückwand und zwei Seitenwänden. An dem Boden des Basisteils 2 ist gemäß Fig.3 und 5 mittels nicht dargestellter Schrauben eine flache Grundplatte 6 befestigt, die einen Teil des Gestells für die arbeitenden Bauteile der Vorrichtung bildet. Zu dem Gestell gehören drei an der Grundplatte 6 befestigte, stehend angeordnete, aus F i g. 3 ersichtliche Tragplatten oder Lagerböcke 8, 10 und 12. An den oberen Enden der Lagerböcke 8 und 10 ist jeweils eine um 90° abgewinkelte Abkantung 13 bzw. 14 ausgebildet. Zwischen den Lagerböcken 8 und 10 erstreckt sich eine relativ dicke Heizplatte 16, die vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen Werkstoff besteht, der bei hoher Wärmeleitfähigkeit eine ausreichende Festigkeit hat. Die Heizplatte 16 ist mit Hilfe von Maschinenschrauben 18 (F i g. 5) befestigt, die durch die Lagerböcke 8 und 10 ragen und in Gewindebohrungen an den Stirnflächen der Heizplatte 16 eingeschraubt sind. Gemäß F i g. 3 sind zwischen den Stirnflächen der Heizplatte 16 und den benachbarten Lagerböcken 8 und 10 flache Wärmeisolierungskörper 19 angeordnet, die vorzugsweise aus Siliconschwammgummi hergestellt sind. Die Heizplatte 16 hat eine ebene Oberseite 20 und ist so angeordnet, daß ihre Oberseite im wesentlichen waagerecht verläuft. An der flachen Unterseite der Heizplatte 16 ist mittels Schrauben ein Bimetallthermostatschalter 21 bekannter Art befestigt.

Die Heizplatte 16 dient als Tragplatte und Führung für das zu kaschierende Werkstück. Über der Heizplatte 16 ist eine sich an ihr abstützende, Plattenbaugruppe 22 angeordnet, die eine relativ dicke Heizplatte 24 aufweist, die gemäß F i g. 5 eine ebene Unterseite hat und aii ihrem vorderen Ende so abgeschrägt ist, daß sie eine geneigte Fläche 23 bildet, um eine Eintrittsöffnung für das Werkstück abzugrenzen. An ihrer Oberseite ist die Heizplatte 24 mit einer relativ breiten, einen ebenen

Boden aufweisenden Aussparung 25 (Fig.4) versehen, in der ein flaches elektrisches Heizelement 26 angeordnet ist. Dieses Heizelement ist von einer Deckplatte 28 überdeckt, die mit der Heizplatte 24 durch Schrauben 30 verbunden ist. An der Heizplatte 24 ist gemäß F i g. 3 annähernd in der Mitte zwischen den Enden der Aussparung 25 mittels Schrauben ein Bimetallthermostatschalter 32 bekannter Art befestigt. Das Heizelement 26 und die Deckplatte 28 weisen miteinander fluchtende öffnungen 34 und 36 (Fig. 2) auf, durch die das Gehäuse des Thermostatschalters 32 mit seinen Zuleitungen hindurchragt. Es sei bemerkt, daß das Heizelement 26 vorzugsweise auf nicht dargestellte Weise aus einem elektrischen Widerstandsheizelement in Form einer geätzten Folie aus nichtrostendem Stahl besteht, die in eine Hülle aus Silicongummi eingeschlossen ist, welche mit der Heizplatte 24 mit Hilfe eines hitzebeständigen Kitts verbunden ist. Die Zuleitungen 38 des Heizelements 26 sind in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise aus der, Heizplatte 24 herausgeführt. Natürlich könnte man auch elektrische Heizelemente von anderer Konstruktion verwenden.

Durch entsprechend angeordnete Löcher in den Abkantungen 13 und 14 ragen gemäß F i g. 3 Schrauben 40 und 42, die in Muttern 44 bzw. 46 eingeschraubt sind, welche an den beiden Abkantungen befestigt sind. Gemäß F i g. 4 und 5 ragen die Schrauben 40 und 42 bis zur Oberseite der unteren Heizplatte 16 nach unten. Die Deckplatte 28 ist gemäß F i g. 2 an ihren Enden mit Verlängerungen 48 versehen, die über die Enden der oberen Heizplatte 24 hinausragen und hier jeweils einen Schlitz 50 aufweisen, damit sich die Schrauben 40 und 42 an den Enden der oberen Heizplatte 24 vorbei nach unten erstrecken können. Die Schlitze 50 sind so bemessen und angeordnet, daß sich die Plattenbaugruppe 22 ungehindert in senkrechter Richtung bewegen kann, wobei die Schrauben 40 und 42 als Führungen wirken, die Bewegungen der Plattenbaugruppe in seitlicher Richtung sowie nach vorn und hinten verhindern.

Die Lagerböcke 8 und 10 bilden gleichzeitig Trags»ücke für ein Preßwalzenpaar mit Walzen 52 und 54. Gemäß F i g. 5 gehört zu jeder der Walzen 52 und 54 ein massiver Metallkern 56 bzw. 58 von zylindrischer Form, der mit einem zylindrischen Oberzug 60 bzw. 62 aus einem Elastomermaterial, z. B. Silicongummi, versehen ist Die Überzüge 60 und 62 können auf die Kerne 56 und 58 aufgeschrumpft oder an sie angeformt sein. In jedem Fall bilden die Überzüge und die Kerne zusammenhängende Konstruktionen. In die Enden der Kerne 56 und 58 sind gleichachsig damit angeordnete Achsstummel 64 bzw. 66 fest eingebaut Gemäß F i g. 3 ragt der Achsstummel 65 am rechten Ende der unteren Walze 54 durch eine überbemessene Bohrung des Lagerbocks 10 und ist in einer Platte 68 drehbar gelagert, die durch Sichrauben 70 (Fig.4) mit dem Lagerbock 10 verbunden ist Der Achsstummel 66 am anderen Ende der Walze 54 ragt durch den Lagerbock 8 und ist mit einer Kupplung 72 verbunden, die auf der Abtriebswelle 74 des Untersetzungsgetriebes eines an dem Lagerbock 12 befestigten Elektromotors 76 sitzt Ein an dem Lagerbock 8 befestigtes Lager 78 kann dazu dienen, den an der Kupplung 72 befestigten Achsstummel 66 drehbar zu lagern. Gemäß F i g. 2 und 3 ist ein Kühlgebläse 80 vorhanden, das über eine zweite Abtriebswelle des Elektromotors 76 angetrieben wird.

Die obere Walze 52 wird von zwei langgestreckten Führungsarmen 82 (F i g. 5) getragen, die jeweils auf einem der Lagerböcke 8 und 10 schwenkbar gelagert sind. Gemäß F i g. 6A ist an der Innenfläche jedes der Lagerböcke 8 und 10 eine Buchse 84 mittels einer Schraube 86 befestigt. Jede Buchse 84 hat nahe dem Kopf der Befestigungsschraube 86 einen Flansch 88. Jede der Buchsen 84 ragt durch eine dazu passende öffnung des zugehörigen Führungsarms 82, um ein Lager für den betreffenden Führungsarm zu bilden. Ferner bildet jede Buchse 84 eine Halterung für eine Blattfeder 90. Das der Buchse benachbarte Ende jeder Blattfeder 90 ist gemäß F i g. 4 so gebogen, daß es eine Schleife 92 bildet, welche die zugehörige Buchse 84 teilweise umschließt.

Die in die Enden der oberen Walze 52 eingebauten Achsstummel sind in den hinteren Enden der Führungsarme 82 drehbar gelagert. Gemäß F i g. 6B ist auf jedem dieser Achsstummel eine Buchse 94 mit einem Flansch 96 angeordnet, die durch eine dazu passende Bohrung im hinteren Ende des zugehörigen Führungsarms 82 ragt. Die Blattfedern 90 sind so lang, daß sie gemäß Fig.4 nach hinten über die Buchsen 94 hinausragen, wobei die Führungsarme 82 jeweils zwischen einem der Buchsenflansche 96 und einer der Blattfedern angeordnet sind. Die Führungsarme arbeiten mit den Buchsen 94 zusammen, um axiale Bewegungen der Walze 52 zu begrenzen, jedoch eine Drehbewegung dieser Walze um ihre Achse zu ermöglichen. Die Walze 52 wird durch die Blattfedern 90 nach unten gegen die Walze 54 vorgespannt. Zum Einstellen der Spannung der Blattfedern 90 dienen gemäß F i g. 4 Schrauben 100, die durch Löcher in den Abkantungen 13 und 14 der Lagerböcke 8 und 10 ragen und in an den Abkantungen befestigte Muttern 102 eingeschraubt sind. Die Schrauben 100 werden so eingestellt, daß sie sich an den Blattfedern 90 abstützen, die hierbei so durchgebogen werden, daß sie über die Buchsen 94 einen nach unten wirkenden Druck auf die Walze 52 ausüben. Dieser auf die Walze 52 wirkende Druck läßt sich durch Verstellen der Schrauben 100 nach oben oder unten einstellen. Gemäß F i g. 5 dienen Gegenmuttern 103 dazu, die Schrauben 10 in der gewählten Stellung zu fixieren.

Gemäß F i g. 5 ist die untere Walze 54 in einer solchen Höhe angeordnet, daß sie allgemein die Ebene der Oberseite der Heizplatte 16 tangiert. Ferner ist die Länge der Führungsarme 82 so gewählt daß dann, wenn sich die beiden Walzen berühren, die Achsen beider Walzen so gegeneinander versetzt sind, daß gemäß Fig.5 eine die Walzenachsen enthaltende Ebene entsprechend der gestrichelten Linie 106 geneigt ist Vorzugsweise sind die Walzen so angeordnet daß die Achse der oberen Walze 52 gegenüber der Achse der unteren Walze 54 um einen Winkel von etwa 5° bis etwa 12° und vorzugsweise zwischen etwa 6° und 8° nach hinten versetzt ist Haben die Walzen z.B. einen Durchmesser von etwa 28,5 mm, ist die Walze 52 beispielsweise so angeordnet daß ihre Achse gegenüber der Achse der Walze 54 um etwa 3,2 mm nach hinten versetzt ist

Gemäß Fig.2 und 3 gehören zu der Vorrichtung ferner ein Festkörperrelais 108 und eine an dem Lagerbock 12 befestigte Klemmleiste 110. Diese Bauteile bilden Bestandteile der in Fig.9 gezeigten Schaltung, zu der auch die Thermostaten 21 und 32, das Heizelement 26 und der Elektromotor 76 gehören. Weitere Bestandteile dieser Schaltung sind eine Lampe 112 zum Anzeigen der Betriebsbereitschaft sowie ein Ein/Aus-Schalter 114, die in die Abdeckung 4 der

Vorrichtung eingebaut sind.

Die Abdeckung 4 übergreift das Basisteil 2 und ist gemäß Fig.2 durch Schrauben 116 damit verbunden. Eine oder mehrere der Seitenwände und die Rückwand der Abdeckung und vorzugsweise auch das Basisteil sind mit nicht dargestellten Entlüftungsöffnungen versehen, um das Umwälzen von Kühlluft durch das Kühlgebläse 80 zu erleichtern. Der vordere Teil der Abdeckung 4 ist gemäß F i g. 1 mit einer waagerechten Auflagefläche 118 und einem senkrecht verlaufenden Vorderwandteil 120 versehen, die sich zwischen senkrechten Seitenwandabschnitten 122 erstrecken und einen waagerechten Schlitz 124 abgrenzen. Der innere Rand der Auflagefläche 118 stützt sich gemäß Fig.4 an einer Abkantung 126 am oberen Ende eines senkrecht verlaufenden Ansatzes 128 der Grundplatte 6 ab. Die Auflagefläche 118 ist so angeordnet, daß sie im wesentlichen ebenso hoch liegt wie die Oberseite der Heizplatte 16. Die öffnung 124 ist von der Vorderkante der Heizplatte 16 vorzugsweise durch einen Abstand von höchstens etwa 6,5 mm getrennt. Das hintere Ende der oberen Heizplatte 24 erstreckt sich bis in die Nähe des Spaltes zwischen den Walzen 52 und 54. Der Abstand zwischen der oberen Heizplatte 24 und der oberen Walze 52 beträgt vorzugsweise etwa 6,5 bis 9^ mm.

Gemäß F i g. 9 gehören zu der dargestellten Schaltung zwei Eingangsklemmen 130 zum Anschließen an eine Wechselstromquelle. In der Praxis bilden die Klemmen oder Anschlüsse 130 die Stifte eines Steckers einer nicht dargestellten Anschlußschnur, die an der Klemmenleiste UO befestigt ist und durch eine öffnung des Basisteils 2 oder der Abdeckung 4 des Gehäuses nach außen geführt ist Das Festkörperrelais 108 ist als Triac ausgebildet und mit seinen Klemmen Ti und T2 zwischen den Anschlüssen 13Cmit dem Schalter 114 und dem Heizelement 26 in Reihe geschaltet Der Thermostat 21 und die Bereitschaftsanzeigelampe 112 sind mit dem Traic und dem Heizelement parallel geschaltet Der Elektromotor 76 ist mit den Anschlüssen 130 und dem Schalter 114 in Reihe geschaltet. Die Steuerelektrode des Triacs ist über einen Vorspannwiderstand 132 und den Thermostaten 32 an den Knotenpunkt zwischen dem Triac und dem Heizelement 26 angeschlossen. Der Thermostatschalter 21 ist normalerweise offen und so eingestellt, daß er sich schließt sobald die Heizplatte 16 für das Werkstück die gewünschte Temperatur erreicht hat um anzuzeigen, daß die Vorrichtung zum Durchführen eines Kaschiervorgangs bereit ist Beim Schließen des Thermostatschalters 21 wird die Lampe 112 eingeschaltet Der Thermostatschalter 32 ist normalerweise geschlossen und so eingestellt daß er sich öffnet sobald die Heizplatte 24 eine Temperatur erreicht oberhalb welcher das Werkstück durch die Wärme beschädigt werden könnte. Die Temperaturen, auf die die beiden Thermostaten einzustellen sind, richten sich erstens nach der Aktivierungstemperatur des Klebstoffaberzugs auf dem bzw. jedem Film, der mit dem Werkstück vereinigt werden soll, und zweitens nach der Widerstandsfähigkeit des Films und anderer Bestandteile des Werkstücks gegen eine Schädigung durch Warme. Haben z. B. die Heizplatten 24 und 16 eine Dicke in der Größenordnung von 9,5 bis 12,7 mm, und wird ein Kaschierfilm verwendet, der mit einem Klebstoff überzogen ist, dessen Aktivierungstemperstur im Bereich von etwa 120 bis 162° C liegt, wird der Thermostatschalter 21 so eingestellt, daß er sich bei etwa 120⁰C schließt, während der Thermostatschalter 32 so eingestellt wird, daß er sich bei etwa 177°C öffnet. Nimmt man an, daß der Schalter 114 geschlossen ist, ist der Triac 108 leitfähig, und das Heizelement 26 bleibt eingeschaltet, solange der Thermostatschalter 32 geschlossen ist. Die Leitfähigkeit des Triacs hört auf, und die Zufuhr von Strom zu dem Heizelement wird beendet sobald sich der Thermostatschalter 32 öffnet. Der Elektromotor 76 bleibt in Betrieb, solange der

ίο Schalter 114 geschlossen ist.

Die Heizplatten 24 und 16 sind genügend massiv ausgebildet, so daß bei Temperaturen zwischen etwa 120 und 177° C die Abgabe von Wärme an ein typisches Werkstück, das die Vorrichtung durchläuft eine Senkung der Temperatur von nicht mehr als etwa 3 bis U⁰C herbeiführt, wenn das Heizelement 26 abgeschaltet ist, und das Heizelement ist so ausgebildet, daß seine Heizleistung ausreicht, um die Heizplatte 24 und das Werkstück während des normalen Gebrauchs der Vorrichtung auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur zu halten.

Es hat sich gezeigt, daß sich dann, wenn die Heizplatten 24 und 16 aus Aluminium bestehen und der Elektromotor 76 die Walze 54 mit einer Umfangsbeschwindigkeit von etwa 1270 mm/min antreibt, beim Beschichten sehr gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn man das weiter unten beschriebene Verfahren unter den Bedingungen anwendet, daß das Heizelement mit einer Energiedichte von etwa 43 W/cm² arbeitet, daß die Heizplatte 24 eine maximale Dicke von etwa 12,7 mm und eine von vorn nach hinten gemessene Breite von etwa 76 mm hat, wobei die Tiefe der Aussparung 25 etwa 1,6 mm beträgt daß die Heizplatte 16 eine Dicke von etwa 9,5 mm und eine von vorn nach hinten gemessene Breite von etwa 76 mm hat und daß die Thermostaten 21 und 32 so eingestellt sind, daß sie sich bei etwa 120 bzw. etwa 177° C schließen bzw. öffnen.

Fig.7 und 8 veranschaulichen die Durchführung eines typischen Beschichtungsvorgangs. Hierbei sei angenommen, daß es sich bei dem zu beschichtenden Gegenstand 136 um ein Lichtbild handelt Eine eine Dicke von etwa 0,025 bis 0,075 mm aufweisende Kunststoffolie, die auf einer Seite mit einem mittels Wärme aktivierbaren Klebstoff überzogen ist wird in der in F i g. 7 bei 138 dargestellten Weise gefaltet und um das Lichtbild 136 herumgelegt, und das so vorbereitete Werkstück wird in ein relativ steifes gefaltetes Blatt 140 eingelegt Das gefaltete Blatt 140 kann z. B. aus Manilapapier mit einer Stärke von etwa 0,25 mm bestehen. Das gefaltete Ende des gefalteten Blatts 140 wird in die öffnung 124 eingeführt und zwischen die Plattenbaugruppe 22 und die Heizplatte 16 geschoben. Hierbei wird das gefaltete Blatt 140 so weit vorgeschoben, daß sein gefaltetes Ende in den Spalt

SS zwischen den beiden Walzen 52 und 54 eintritt, woraufhin es von den Weizen erfaßt und nach hinten transportiert wird. Das beschichtete Erzeugnis 144 verläßt die Vorrichtung gemäß Fig.4 durch einen waagerechten Abgabeschlitz 142, mit der die Rückwand der Abdeckung 4 der Vorrichtung versehen ist Da sich die Plattenbaugruppe 22 an der Heizplatte 16 nur unter der Wirkung ihres Eigengewichts abstützt, kann sie sich längs der Schrauben 40 und 42 relativ leicht nach oben bewegen, wenn auf sie beim Einführen des gefalteten Blatts 140 durch den Benutzer der Vorrichtung eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird. Da die von vorn nach hinten gemessenen Abmessungen der Heizplatten 24 und 16 nur in der Größenordnung von

75 mm zu liegen brauchen und da man diese Bauteile sehr nahe an die Walzen heranrücken kann, ist es dem Benutzer leicht möglich, das Werkstück schnell so weit vorzuschieben, daß es von den Walzen erfaßt wird. Die Heizplatten 24 und 16 bilden zusammen eine Führung für das Werkstück, so daß sich der vordere Rand des Blatts 140 längs einer geraden Bahn in den Spalt zwischen den beiden Walzen hinein bewegt. Außerdem tragen die Heizplatten dazu bei, das Werkstück zu glätten und so das Entstehen von Falten zu verhindern. Ihre wichtigste Aufgabe besteht jedoch darin, das Werkstück zu erhitzen, bis die zum Aktivieren des Klebstoffs erforderliche Temperatur erreicht ist, bevor es von den Walzen erfaßt wird. Zwar übt die Heizplatte einen Druck auf das Werkstück aus, doch wird die Verbindung zwischen der Kunststoffolie und dem Werkstück zum größten Teil durch den mit Hilfe der Walzen ausgeübten Druck herbeigeführt, den man mit Hilfe der Schrauben 100 nach Bedarf einstellen kann. Genau genommen kann man die nicht beheizten Walzen als Abkühlungswalzen betrachten, da sie ein schnelles Abkühlen des Werkstücks und daher auch eine Härtung des Klebstoffs bewirken, der die Kunststoffolie mit dem Werkstück verbindet.

Natürlich ist es nicht erforderlich, beide Seiten eines Werkstücks zu beschichten; vielmehr ist es auch möglich, ein einziges Blatt aus Kunststoffolie, das die gleichen Abmessungen hat wie das Werkstück oder etwas größere Abmessungen, auf einer Seite des Werkstücks anzuordnen und diesen Verband dann in das Blatt 140 einzuführen.

Ein beschichteter Gegenstand neigt dazu, sich einzurollen, wenn er aus dem Spalt zwischen zwei senkrecht übereinander angeordneten Preßwalzen austritt. Wenn bei der hier beschriebenen Vorrichtung die Walzen 52 und 54 senkrecht übereinander angeordnet wären und ein Werkstück, bei dem nur ein Blatt aus der Kunststoffolie auf einem zu beschichtenden Gegenstand angeordnet ist, in einem Blatt 140 durch die Vorrichtung geleitet würde, würde das Erzeugnis die Neigung haben, sich nach oben einzurollen, d. h., die beschichtete Fläche würde eine konkave Form annehmen. Sind jedoch die Walzen in der vorstehend anhand der F i g. 5 beschriebenen Weisen gegeneinander versetzt, neigt das beschichtete Erzeugnis nur in einem geringen Ausmaß oder überhaupt nicht dazu, sich einzurollen. Wegen der versetzten Anordnung der Walzen neigt das Blatt 140 dazu, sich beim Verlassen des Spaltes zwischen den Walzen nach unten zu bewegen, wie es in Fig.8 gezeigt ist. Diese Abwärtsbewegung und die sich dabei ergebende Durchbiegung nach unten ist auf die versetzte Anordnung der Walzen in Verbindung mit der Spannung zurückzuführen, die durch die Haltewirkung der Heizplatten auf den hinteren Teil des Werkstücks aufgebracht wird. Ferner wird das heiße Werkstück durch die Walzen so weit abgekühlt, daß der Klebstoff erhärtet, während das Werkstück zusammengedrückt und gezwungen wird, sich nach unten zu bewegen.

Es ist ferner möglich, jedoch nicht unbedingt erforderlich, eine Einrichtung vorzusehen, die das Abheben der Heizplatte 24 von der Heizplatte 16 beim Einführen des Blattes 140 mit dem davon umschlossenen Werkstück erleichtert Eine derartige abgeänderte Ausführungsform ist in F i g. 10 dargestellt, wo man eine Druckfeder 150 erkennt,.die auf die Führungsschraube 42 aufgeschoben ist und deren unteres Ende direkt mit der Heizplatte 16 zusammenarbeitet, während sich ihr oberes Ende an einer Scheibe 152 abstützt, die an der Unterseite der Verlängerung 48 der Deckplatte 28 für die Plattenbaugruppe anliegt. Eine ähnliche, nicht dargestellte Druckfeder ist auf entsprechende Weise auf S die andere Führungsschraube 40 aufgeschoben. Bei dieser Ausführungsform haben die Federn 150 solche Abmessungen und eine solche Federkraft, daß sie zwar die Heizplatte 24 nicht außer Anlage an der Heizplatte 16 halten, jedoch einen Teil des Gewichtes der

■υ Heizplatte 24 ausgleichen, so daß man mit einer kleineren auf das als Keil wirkende Blatt 140 aufgebrachten Kraft auskommt, um die Heizplatte 24 von der Heizplatte 16 abzuheben. Die Federn 150 sind vorzugsweise so gewählt, daß sie etwa die Hälfte des Gewichtes der Plattenbaugruppe 24 ausgleichen, um eine innige Berührung zwischen den Heizplatten und dem Blatt 140 und hierdurch eine gute Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann man ein zweites flaches elektrisches Heizelement in die Heizplatte 16 einbauen, um eine ausreichende Beheizung sicherzustellen. Jedoch ist diese Abänderungsmaßnahme nicht unbedingt erforderlich, da die Heizplatte in einem hinreichenden Ausmaß dadurch erwärmt wird, daß sie in Berührung mit der Heizplatte 24 steht. Weiterhin kann das Heizelement nicht in die obere Heizplatte 24, sondern in die untere Heizplatte 16 eingebaut sein, doch wird diese Anordnung nicht bevorzugt, denn wenn ein Gegenstand nur auf einer Seite beschichtet werden soll, führt der Benutzer der Vorrichtung das Werkstück vorzugsweise so zu, daß seine Oberseite mit der Kunststoffolie bedeckt ist. Die Anordnung des Heizelements in der Plattenbaugruppe 22 gewährleistet, daß die obere Heizplatte 24 mindestens so heiß ist wie die Heizplatte 16, so daß sie die Klebstoffschicht der Kunststoffolie hinreichend aktivieren kann.

Eine weitere mögliche Abänderung besteht darin, daß man die Plattenbaugruppe ortsfest anordnet und die Werkstück-Tragplatte so lagert, daß sie sich gegenüber der Plattenbaugruppe senkrecht bewegen kann.

Eine solche Konstruktion ist in Fi g. 11 dargestellt; in diesem Fall ist eine Heizplatte 154 an einem nicht dargestellten Gestell befestigt und daran mit Hilfe zweier starrer, senkrecht angeordneter Tragarme 156 aufgehängt. Die Heizplatte 154 ist mit einem nicht dargestellten elektrischen Heizelement versehen, das in der gleichen Weise ausgebildet und angeordnet ist wie bei der beschriebenen Heizplattenbaugruppe 22. Das vordere Ende der Heizplatte 154 ist mit einer Abschrägung 158 versehen, und unter der Heizplatte ist eine Werkstücktragplatte 160 angeordnet. Die Werkstück-Tragplatte 160 und die Heizplatte 154 haben beide eine relativ große Dicke, so daß sie ähnlich wie die entsprechenden Heizplatten 16 und 24 der schon beschriebenen bevorzugten Ausführungsform als relativ große Wärmequellen zur Wirkung kommen. Die Werkstück-Tragplatte 160 ist an ihrem vorderen Ende mit einer Abschrägung 162 versehen, die zusammen mit der Abschrägung 158 der Heizplatte 154 eine sich nach innen verengende öffnung bildet, welche das Einführen eines zu beschichtenden Werkstücks erleichtert

An jeder der Stirnflächen der Werkstück-Tragplatte 160 ist eine stehend angeordnete seitliche Platte 164 befestigt, und diese Platten arbeiten gleitend mit den benachbarten Stirnflächen der Heizplatte 154 zusammen. Jede der seitlichen Platten 164 weist zwei senkrechte Führungsschlitze 166 auf, durch die in die

Stirnflächen der Heizplatte eingebaute Zapfen 168 ragen, die so bemessen sind, daß sich die Werkstück-Tragplatte 160 gegenüber der Heizplatte 154 senkrecht bewegen kann. Die Werkstück-Tragplatte 160 wird durch elastische Vorspanneinrichtungen in Anlage an der Unterseite der Heizplatte 154 gehalten; zu diesen Einrichtungen gehören Tragstücke 170, die an der Oberseite der Heizplatte jeweils nahe ihren Stirnflächen befestigt sind, ferner an den seitlichen Platten 164 befestigte Tragstücke 172 sowie Zugfedern 174, welche benachbarte Tragstücke 170 und 172 miteinander verbinden. Gemäß F i g. 11 sind an jedem Ende der Heizplatte 154 zwei Tragstücke 170 befestigt, und diese Tragstücke sind ebenso wie die damit verbundenen Tragstücke 172 durch einen solchen Abstand getrennt, daß die Werkstück-Tragplatte 160 an vier in Abständen verteilten Punkten unterstützt wird, damit sie bestrebt ist, in Flächenberührung mit der Heizplatte 154 zu verbleiben. Natürlich sind die Oberseite der Werkstück-Tragplatte 160 und die Unterseite der Heizplatte 154 als ebene Flächen ausgebildet.

In einem kleinen Abstand von der Heizplatte und der Werkstück-Tragplatte sind gemäß Fig. 11 zwei Preßwalzen 180 und 182 angeordnet, die vorzugsweise von gleicher Konstruktion sind wie die beschriebenen Walzen 52 und 54 und die ebenfalls nicht beheizbar sind. In jedes Ende der Walze 180 ist ein Achsstummel 184 eingebaut, der in einem zugehörigen, senkrecht angeordneten plattenförmigen Tragstück 178 drehbar gelagert ist, welches mit einem nicht gezeigten Gestell verbunden und daran aufgehängt ist. Die obere Walze 180 ist auf nicht dargestellte Weise mit einem Elektromotor gekuppelt, wie es bezüglich der Walze 54 und des Elektromotors 76 weiter oben beschrieben ist. In die Enden der unteren Walze 182 sind Achsstummel 186 eingebaut, die durch senkrechte Schlitze 188 der Tragplatten 178 ragen; die Schlitze 188 verhindern waagerechte Bewegungen der Walze 182 mit den Achsstummeln 186, ermöglichen jedoch senkrechte Bewegungen der Walze 182 gegenüber der oberen Walze 180. Die Walze 182 ist nach oben gegen die Walze 180 durch mit ihren Achsstummeln 186 zusammenarbeitende Einrichtungen vorgespannt, zu denen bei jedem Achsstummel 186 ein Ring 190 gehört, der drehbar, jedoch nicht axial bewegbar ist. Mit jedem Ring 190 ist eine Zugfeder 192 verbunden, die an dem zugehörigen Zapfen 194 befestigt ist, welcher in das betreffende Tragstück 178 eingebaut ist und gegenüber ihm nach außen ragt. Die Walze 180 ist so angeordnet, daß sie auf ihrer Unterseite eine gedachte Verlängerung der Unterseite der Heizplatte 154 tangiert, und die mit den Enden der unteren Walze 182 verbundenen Federn

ίο 192 halten die untere Walze in Anlage an der oberen Walze 180.

Natürlich können den beschriebenen Thermostaten 21 und 32 ähnelnde Thermostaten an der Werkstück-Tragplatte 160 bzw. der Heizplatte 154 befestigt sein, und die Schaltung zum Steuern des Heizelements und des Motors zum Antreiben der Walze 180 kann der Darstellung in F i g. 9 entsprechen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 11 ähnelt derjenigen der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, abgesehen davon, daß nicht die Heizplatte 154, sondern die Werkstück-Tragplatte 160 bewegt wird, wenn ein gefaltetes Blatt 140 mit einem von ihm umschlossenen, zu beschichtenden Werkstück in den Raum zwischen den Platten eingeführt wird. Die Federn 174 sind so ausgebildet, daß sich die Heizplatte und die Werkstück-Tragplatte normalerweise berühren, sich jedoch leicht voneinander trennen lassen, wenn ein Blatt 140 mit einem Werkstück, das als Keil wirkt, mit der Hand zugeführt wird. Die Werkstück-Tragplatte 160 wird von der Heizplatte 154 aus durch Wärmeleitung erhitzt, so daß beide Platten als Wärmequellen für das Werkstück wirken. Das Werkstück wird durch beide Platten erhitzt und zur Herstellung eines beschichteten Erzeugnisses zusammengedrückt, wenn es zwischen den Walzen 180 und 182 hindurchläuft. Wie bei der bevorzugten Ausführungsform kann auch die Werkstück-Tragplatte 160 gegebenenfalls mit einem Heizelement versehen sein, doch ist dies nicht unbedingt erforderlich, da sie durch die Heizplatte 154 erwärmt wird.

Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann das Heizelement statt in der Heizplatte 154 in der Werkstück-Tragplatte 160 eingebaut sein.

' Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten blattförmiger Gegenstände mit Kunststoffolien, die eine Schicht aus einem wärmeaktivierbaren Klebemittel aufweisen, mit einem Preßwalzenpaar und einer vor dessen Preßspalt angeordneten Heizstation, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstation (2) vor dem Walzenpaar (52,54) angeordnete und gegeneinander vorgespannte Heizplatten (16, 24; 154, 160) aufweist, die durch Einführen des Gegenstandes auseinanderbewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Heizplatte (16) fest angeordnet ist und als Tragplatte für den zu beschichtenden blattförmigen Gegenstand und die Kunststoffolie dient, während die zweite Heizplatte (24) über der ersten Heizplatte (16) angeordnet und in Richtung auf diese erste Heizplatte (16) und von dieser fort beweglich befestigt ist und auf Grund ihres eigenen Gewichtes auf der ersten Heizplatte (16) ruht.

3. Vorrichtung nach Anspruch t oder 2, gekennzeichnet durch Federelemente (174) zum Gegeneinanderpressen der ersten Heizplatte (160) und der zweiten Heizplatte (154).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Preßwalzen (52,54) in Ebenen liegen, die sich parallel zu den Ebenen der Oberflächen der Heizplatten erstrecken, und daß die Achse der einen Preßwalze (52) gegenüber der Achse der anderen Preßwalze (54) versetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der beiden Preßwalzen (52, 54) in einer gemeinsamen Ebene liegen, die sich unter einem Winkel zwischen ungefähr 5° und 12° zu einer Ebene erstreckt, die parallel zu den Achsen und senkrecht zu den gegenüberliegenden Oberflächen der Heizplatten verläuft.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Preßwalze (52) durch Einführen des mit der Kunststoffolie beschichteten blattförmigen Gegenstandes im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Heizplatten von der anderen Preßwalze (54) fortbewegbar gelagert ist.