DE3203345A1 - Vorrichtung zum versiegeln von flaechengebilden - Google Patents

Vorrichtung zum versiegeln von flaechengebilden

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DE3203345A1
DE3203345A1 DE19823203345 DE3203345A DE3203345A1 DE 3203345 A1 DE3203345 A1 DE 3203345A1 DE 19823203345 DE19823203345 DE 19823203345 DE 3203345 A DE3203345 A DE 3203345A DE 3203345 A1 DE3203345 A1 DE 3203345A1
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Tatsuo Tatebayashi Gunma Horiuchi
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Meiko Shokai Co Ltd
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Ushio Denki KK
Meiko Shokai Co Ltd
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Description

Vorrichtung zum Versiegeln, von Flächengebilden
B_e_s_c_h_r_e_i_b_u_n_g _ _ _ -
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versiegeln oder Einsiegeln eines HLächengebildes, z.B. einer Karte, eines Etiketts od. dergl., mit einer· bzw. in eine Kunststoffolie. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung der genannten Art, welche durch die Verwendung wenigstens einer Wärmestrahlungslampe als Heizeinrichtung in die Lage versetzt ist, άβΆ Betrieb kurze Zeit nach dem Einschalten der Wärmestrahlungslampe aufzu-T r- nehmen und dabei eine stabile Betriebstenrceratur aufrecht
la ■ . · ~
zu erhalten.
Häufig ist es notwendig oder zweckmäßig, Ilächengebilde wie etwa Ausweise, Führerscheine, Dauerfahrscheibe und ciergl. durch Versiegeln oder Einsiegeln haltbar, wasserfest und fälschungssicher zu machen.
Zu diesem Zv/eck wurden bereits verschiedens Ausführungsformen von Versiegelungsvorrichtungen vorgeschlagen. In einer Ausführungsform hat eine Vorrichtung zum beidscitigen Versiegeln eines fflächengebildes, im f-jlgendcn der Kürze halber als "Karte" bezeichnet, ein Paar Druck- und Vorschubwalzen, welche jeweils eine Heizeinrichtung enthalten. Beim Durchgang einer wenigstens an einer Seite mit einer Kunststoffolie abgedeckten Karte durch den Spalt zwischen den beheizten Walzen \tfird die ITolio erweicht und unter Druck stoffschlüssig mit der Karte verbunden.
Um die Ausübung eines gleichmäßigen Drucks beim Versiegeln von Karten unterschiedlicher Dicko zu gewährleisten, haben die Walzen ein relativ großoi; Volumen mit ')riL<ypr(;c%.heTul hoher Wärmekapazität. Dies bedeutet indeß, daß bei Inbe-' triebnahme der Vorrichtung nach längerem Stillstand, d.h.
also bei kalten Walzen, nach dem Einschalten der Heizeinrichtungcn eine beträchtliche Zeit verstreicht, bis die ümfangsflächen der Walzen die für das Versiegeln notwendige Temperatur erreichen. Vor der Inbetriebnahme einer solchen Vorrichtung ist also eine Vorwärmzeit von beträchtlicher •Länge orfordex%lich.
Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche für ihre Inbetriebnahme-eine verkürzte Vorwärmzeit erfordert und dabei in der Lage ist, eine stabile Heiztemperatur aufrecht zu erhalten.
Dieses Ziel ist bei einer Vorrichtung der genannten Art gemäß der Erfindung erreicht durch ein aus zwei Walzen gebildetes Walzenpaar für den Vorschub eines an wenigstens einer Seite mit. einer Kunststoffolie abgedeckten Flächen-Gebildes, durch wenigstens eine dem Umfang wenigstens einer an der Kunststoffolie angreifenden Walze gegenüber angeordnete Wärmestrahlungslampe und durch einen den von- der Wärmestrahlung der Wärmestrahlungslampe beaufschlagten Umfang der wenigstens einen Walze mit Ausnahme des mit. der anderen Walze einen Walzenspalt bildenden Bereichs in
gevfis'nem Abstand umgebenden Wärmespeicher. 25
. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zur Steuerung der Temperatur des von der Wärmestrahlung der Wärmestrahlungslampe beaufschlagten Umfangs der wenigstens
einen Walze in den Strahlungsbereich der Wärmestrahlungslampe hinein und daraus hervor bewegbare Temperatur-Steuereinrichtungen. Diese weisen in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils ein Paar aufeinander zu und voneinander weg bewegbarer, zwischen sich einen Durchlaß begrenzender
OE*'
Abdeckteile auf.
Im folgenden sind Aunführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. Λ eine schematisierte Darstellung, einer Vorrichtung zum Versiegeln von Flächengebilden in einer bekannten Ausführungsform,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht einer zum Versiegeln verwendeten Kunststoffolie,
Fig. 3 eine schematisierte Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
!Fig. 4- eine schematisierte Schnittansicht einer' zweiten Ausführungsform,
J1Xg. 5 ein Schaltbild eines Speisestromkreises für eine. Vorrichtung gemäß der Erfindung und
Fig. 6 eine schematisierte Schnittansicht einer Abwandlung . der Ausführungsform nach Fig. 4-,
In Fig. 1 erkennt man ein Walzenpaar 4- mit zwei, beiderseits eines Vorschubwegs P angeordneten Druck- und Vorschubwalzen 1A, 1B, welche in einem inneren Hohlraum 1<IÄ bzw. 11B jeweils eine Heizeinrichtung 5A bsv/. 5B enthalten. Eine lose in eine gefaltete Kunststoffolie 3 eingelegte Karte 2 od. dergl. wird durch den zwischen (lon Walzen ΊΛ und 1B gebildeten Walzenspalt S hindurchbc.r.'ördert, wobei die Folie 5 durch die beheizten Walzen 1A, IB erhitzt und durch Druck stoffschlüssig auf den beiden Seiten der Karte 2 befestigt wird. Bei einer ähnlichen Vorrichtung zum ein-
°® seitigen Versiegeln von Karten od. dergl. kann eine der beiden Heizeinrichtungen 5-A-» 5B entfallen.
Zur Vorbereitung der in Fig. 1 dargestellten Folie 3 wird eine Tragschicht OL aus Polyester od. dergl. an einer Seite mit einer Klebschicht ATj auu cn.nam th'orinop'.niitiinchon Kunststoff, z.B. Polyäthelen, beschichtet und dann rail- der Klebschicht nach innen zusammengefalten und/oder entlang einem.Rand E verschweißt, wie in Fig. 2 dornenteilt.
Aur; don eingangs erläuterten Gründen haben die Walzen 1A, 1ß der bo.kannl;on Vorrichtung ein relativ großes Volumen und damit eine entsprechend hohe Wärmekapazität. Daraus ergibt sich der Nachteil einer relativ langen Vorwärmzeit bei Inbetriebnahme der Vorrichtung nach längerem Stillstand.
Die in Fig. 3> 4· und 6 in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung dargestellte Vorrichtung ist ebenfalls zum beidseitigen Versiegeln oder Einsiegeln von Flächengebilden bestimmt.
Die in Vif,. 3 d ardent eilte erste Ausführungsform der Erfindung hat ein Walzenpa-r 4 mit zwei Walzen 1A, 1B, welche einen vom Vorschubweg P durchsetzten Walzenspalt S bilden.
Der 'äußere Umfang der Walzen 1A, ΊΒ, mit Ausnahme des den Walzenspalt S bildenden Bereichs, ist jeweils von einem Wärmespeicher 6A bzv/. 6B aus Metall, z.B. aus Aluminium, Messing, Stahl od. dergl. umgeben. An der Außenseite tragen die Wärmespeicher 6A, 63 jeweils eine wärmeisolierende Schicht 9A bzw. 9B etwa aus Glasxrolle, Asbest, Steinwolle od. dergl.. Innerhalb der Wärmespeicher 6A, 63 ist jeweils eine dem Umfang der zugeordneten Walze 1A bzw. ΊΒ zugewandte Wärmestrahlungslampe 7A bzw. 7B, z.B. eine Halogenlampe oder eine Infrarotlampe, angeordnet. Die Wärmestrahlungslampen 7A, 7B sind an einem gemeinsamen Speisestromkreis angeschlossen, .welcher eine Steuer- und/oder Unterbrecherschaltung enthält. Bei Stromspeisung der Wärmestrahlungslampen 7A, 7B wird die Urafangsflache der jeweils
zugeordneten Walze 1A bzw. 1B durch die von den Lampen 30
erzeugte Wärmestrahlung beheizt. Wird dann eine in die Kunststoffolie 3 eingefaltete Karte 2 od. dergl. in das Walzenpaar 4 eingeführt, so wird sie durch die Walzen 1A, 1B erhitzt und mit Druck beaufschlagt, so daß die Folie 3
stoffschlüssig auf beiden Seiten der Karte 2 befestigt 35
wird. '
Da die Umfangsflächen der Walzen 1A, 1B unaittelbar durch Wärmestrahlung beheizt werden und die Wurmentrahlungslampen nach dem Einschalten sehr schnell ihre volle Wärmestrahlung abgeben, erreichen die Umfangsflächen der WaI-zen 1A, 1B selbst bei Inbetriebnahme nach längerem Stillstand, d.h. also in kaltem Zustand, die zum Versiegeln notwendige Temperatur in bemerkenswert kurzer Zeit nach dem Schließen eines die Stromspeisung der Wärmestrahlungslampen 7A, 7B steuernden Hauptschalters, so daß sich also eine sehr kurze Vorwärmzeit ergibt. Da ferner die beiden Walzen 1A, 1B mit Ausnahme ihrer den Walzenspalt S bildenden Bereiche in gewissem Abstand von den jeweiligen Wärmespeicher 6A bzw.- 6B umschlossen sind, werden ihre· Umfangsflächen bei fortlaufendem Betrieb der Vorrichtung über längere Zeit durch die in den Wärmespeichern 6A, 6B gespeicherte Wärme beheizt, so daß die Wärrsestrahlungslampen ?A, 7B über längere oder kürzere Zeitspannen ausgeschaltet werden können, ohne daß die Temperatur der Umfangsflächen der Walzen IA, 1B in unzulässigem Maße absinkt.
In der Ausführungsform nach 3Fig. 4 sind zwisehen den Wärmestrahlungslampen 7-A-, 7B und der jeweils zugeordneten Waise 1A bzw. 1B Temperatur-Steuereinrichtungen 61A, 61B angeordnet. Die Steuereinrichtungen 61A, 61B v/eisen jexireils zwei im Strahlungsbereich der jeweiligen Lampe 7A bzw. 7B aufeinander zu und voneinander weg bewegbare, zwischen sich einen Durchlaß begrenzende Abdeckteile auf.
Die beschriebenen Temperatur-Steuereinrichtungen 61A, 61B dienen dazu, die die Umfangsflache der jeweiligen Walze 1A bzw. 1B beaufschlagende Wärmestrahlung je nach Bedarf zu regulieren. Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung im kalten Zustand der Walzen 1A, 1B sind die Temperatur-Steuereinrichtungen 61A, 61B zunächst vollständig geöffnet, so daß die Umfangsflächen der Walzen 1A, 1B von der vollen Wärmestrahlung der Lampen 7A bzw. 7B beäufschalgt werden und . somit schnell ihre Betriebstemperatur erreichen. Bei In-
betriebnahme der Vorrichtung nach kürzerem Stillstand, d.h. also im noch nicht abgekühlten Zustand der Walzen 1A, 1B, werden dagegen die beiden Teile der Temperatur-Steuereinrichtungen 61A, 61B aufeinander zu bewegt, um den dazwisehen vorhandenen Durchlaß zu verkleinern und entsprechende Bereiche der TJm fangs flächen der Walzen 1A bzw. 1B gegenüber der von den Lampen 7-A- bzw. 7B abgegebenen Wärmestrahlung abzuschirmen. Die dadurch von den Walzen 1A, 1B ferngehaltene Wärme wird in den Wärmespeichern 6A bzw. 6B gespeichert und kann anschließend herangezogen werden, um die Temperatur an den Umfangsflächen der Walzen konstand zu halten.
In der Ausführungsform nach Pig. 4- enthalten die beiden Walzen 1A, 1B jeweils einen elektrischen Heizkörper 8A bzw. 8B. Bei dieser Variante werden die Wärmestrahlungslampen 7A, ?B allein zum Aufheizen der Urafangsflachen -der Walzen 1A bzw. 1B verwendet und können abgeschlatet werden, sobald die Umfangsflächen die notwendige Betriebstemperatur erreicht haben, worauf die Walzen 1A, 1B dann durch die eingebauten Heizkörper 8A bzw. 8B weiter beheizt werden. Zum Aufheizen der Walzen ΊΑ, 1B können dabei die Wärmestrahlungslaiapen. 7A, 7B und die Heizkörper 8A, 8B gleichzeitig eingeschaltet werden.
25
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf Vorrichtungen, zum beidseitigen Versiegeln oder Einsiegeln einer Karte 2 od. dergl. mit bzw. in einer Kunststoffolie 3· In einer Vorrichtung zum einseitigen Versiegeln der Karte 2 ist ou lediglich eine Wärmestrahlungslampe gegenüber der Utnfangsfläche einer der beiden das Walzenpaar 4 bildenden Walzen 1A oder 1B angeordnet.
Da in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die 'äußeren Umfangsflächen der Walzen, welche die Wärme auf die zu versiegelnde Folie übertragen, durch die von den Wärmestrahlungslampen abgegebene Wärmestrahlung erhitzt werden, erreichen sie die notwendige Betriebstemperatur in sehr
kurzer Zeit, wodurch, sich die Zurüstzeit der Vorrichtung erheblich verkürzt. Die die beiden Walzen rait Au rs nahm α ihrer den Walzenspalt bildenden Bereiche sowie die Wärraestrahlungslatnpen umgebenden Wärmespeicher nehmen die nicht direkt für die Beheizung der Umfangsflächen der Walzen wirksame Wärmestrahlung auf, so daß sie bei fortlaufendem Betrieb der Vorrichtung über längere Zeit zur Beheizung der Walzen herangezogen werden können, um die Temperatur der Umfangsflächen derselben weitgehend konstant zu halten. 1(^ Durch Zuhilfenahme der einen äußerst einfachen Aufbau aufweisenden Temperatur-Steuereinrichtungen läßt sich die Aufteilung der Wärmestrahlung in einen die Unfangsflachen der Walzen direkt beaufschlagenden Inteil und einen von den Wärmespeichern aufzunehmenden Anteil auf
einfache Weise steuern, was der Konstanthaltung .der Temperatur an.den Umfangsflächen der Walzen zugute kommt.
Für die Steuerung der Temperatur der Walzen 1A, 1B kann eine einfache Unterbrecherschaltung für die Stromspeisung
der Wärraestrahlungslampen 7-A-, 7B verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch ein Speisestromkreis .10 der in ]?ig. dargestellten Art mit einem Hiasensteuerkreis 100 verwen-■ det. Dieser setzt sich .im wesentlichen zusammen aus einem Thermistor 101 mit positiver Charakteristik, dessen Wider- · ' ■
stand sich in Abhängigkeit von der Umfängstemperatur einer der Walzen 1A, 1B ändert, einem Triac 102 oder einem ähnlichen, mit einer Steuerelektrode arbeitenden Strom-Steuerelement, und einer Triggerdiode 103· Bei Verwendung eines
solchen Phasensteuerkreises bleiben die Wärmestrahlungs-30
lampen 7A, 7B dauernd eingeschaltet, und die von ihnen abgegebene Wärmestrahlung wird feinfühlig und stufenlos gesteuert. Damit ist es möglich, die Umfängstemperatur der Walzen 1A, 1B weitgehend konstant zu halten. Zu der in S1Xg. 5 gezeigten Phasensteuerung 100 gehören außerdem noch die dargestellten Widerstände I?1 bir, Rj5 und Kondensatoren C1 und C2.
-er
Ki g. 6 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 1V dargestellten Ausfuhrungsform. In dieser Abwandlung ist an der Rückseite der Wärmestrahlungslampen 7A,.7B jeweils ein rinnenförmiger Spiegel MA bzw. MB angeordnet, welcher entlang einer gestrichelt gezeichneten. Bahn WA bzw. WB zwischen die jeweilige Wärmestrahlungslampe und die zugeordnete Walze IA bzw. 1B hinein bewegbar ist. Dadurch läßt sich die jeweilige Wärmestrahlungslampe je nach Bedarf ganz oder teilweise abdecken, so daß eine ähnliche Wirkung erzielbar ist wie mit den in 3?ig. 4- gezeigten Teraperatur*- Steuereinrichtungen 61A, 61B.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erlaubt die verschiodensten Änderungen und Abwandlungen derselben itn Rahmen der Ansprüche.
Leerseite

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Versiegeln von Flächengebilden,
• gekennzeichnet durch ein aus zwei Walzen (1A, 1B) gebildetes Walzenpaar (4) für den Vorschub eines an wenigstens einer Seite mit einer Kunststoffolie ($)
30 überdeckten HLachengebildes (2), durch wenigstens eine dem Umfang wenigstens einer an der Kunststoffolie angreifenden Walze gegenüber angeordnete Wärmestrahlungslampe (7A, 7B) und durch einen den von der Wärmestrahlung der Wärmestrahlungslampe beaufschlagten Umfang der wenigstens
35 einen Walze mit Ausnahme des mit der anderen Walze einen Walzenspalt (S) bildenden Bereichs in Rcwisnem Abstand umgebenden Wärmespeicher (6A, 6B).
1'2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich . η e t durch zur Steuerung der Temperatur des von der Wärmestrahlung der Wärmestrahlungslampe (7A, 7B) beaufschlagten Umfangs der wenigstens einen Walze (ΊΑ, 1Β) in den Strahlungsbereich der Warmestrahlungslampe hinein und daraus hervor bewegbare Temperatur-Steuereinrichtungen (61Δ, 61B; MA, MB).
5· Verrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Temperatur-Steuereinrichtungen ein Paar aufeinander zu und voneinander weg bewegbarer, zwischen sich einen Durchlaß begrenzender Abdeckteile (61A, 61B) aufweisen.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß v/enigstens die an der Kunststoffolie (5) angreifende VJaIze (1A, 1B) einen elektrischen Heizkörper (8A, 8B) enthält.
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