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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bahnklebevorrichtung.
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Heutzutage
wird das Färben
einer Autokarosserie meistens durch eine Lackierungstechnologie
ausgeführt.
Das Färben
gemäß der Lackierungstechnologie
hat jedoch den Nachteil, dass der Lackiervorgang bei gleichzeitiger
Verhinderung des Auftretens von tränenartigen Lackierfehlern und
Läufern
ausgeführt
werden muss. Auch ist der Lackiervorgang für das Verursachen von Ungleichmäßigkeiten
bezüglich
der Farbe verantwortlich.
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Um
die oben erwähnten
Nachteile zu beseitigen, ist kürzlich
ein Versuch unternommen worden, bei dem Bahnen, die jeweils eine
gewünschte
Farbe aufweisen, an eine Autokarosserie geklebt werden, um diese
zu färben.
Gemäß solch
einer Klebetechnologie ist es möglich,
die oben erwähnten
Probleme in der Lackierungstechnologie zu überwinden; das heißt, den
Nachteil aufgrund der tränenartigen
Lackierfehler und Läufer
sowie die mit der Anfälligkeit für Farbungleichmäßigkeiten
einhergehenden Schwierigkeiten.
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Gewöhnlich wird
eine Klebebahn oder -schicht manuell mittels eines Druckrakels an
ein Objekt geklebt. Auf diese Weise wird eine Klebebahn auf dem
Objekt in Position gebracht und an das Objekt derart geklebt, dass
eine Faltenbildung der Klebebahn und ein Lufteinschluss zwischen
der Klebebahn und dem Objekt vermieden werden. Wenn die Faltenbildung
der Klebebahn oder der Lufteinschluss auftritt, wird der Faltenbildungsabschnitt
oder der Lufteinschlussabschnitt bewegt und durch Drücken und
Bewegen des Druckrakels beseitigt, und dadurch wird die Klebebahn
vollständig
an das Objekt geklebt. Die Entfernung von Luft unterhalb der Klebebahn
ist schwer zu erreichen. Wenn ferner eine große Klebebahn an das Objekt
geklebt wird, ist es schwer, die Klebebahn auf dem Objekt in einer
vorbestimmten Position zu positionieren und die Bahn an das Objekt
zu kleben. Selbst wenn mehrere Personen die Klebebahn an das Objekt
kleben, besteht die Möglichkeit,
dass der Abschnitt der Bahn, der nicht angeklebt werden soll, an
einem Abschnitt des Objekts klebt, der nicht der gewünschte anzuklebende Abschnitt
ist. Folglich wird es schwierig, die Klebebahn an das Objekt zu
kleben, wobei die Faltenbildung der Klebebahn und die Bildung von
Taschen leicht auftreten. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn
das Objekt ein gewölbtes
Profil oder flache und gewölbte
Profile aufweist. In diesem Fall verursachen die Positionierungs-
und Klebeprozesse über
die gewölbten
Profile die Faltenbildung der Klebebahn und die Bildung von Lufttaschen.
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DE 196 06 395 C1 betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Schicht
auf eine Fläche,
zum Beispiele eine lackierte Fläche
eines Autos, wobei die Schicht in einer Versorgungsspule bereitgestellt
wird, von der sie abgezogen wird. Die Schicht wird zu der abzudeckenden
Fläche
geliefert und darauf aufgebracht, wobei die Schicht vor, während oder
nach dem Liefern und Aufbringen auf die abzudeckende Fläche derart
geschnitten wird, dass die Kante der abzudeckenden Fläche mindestens
leicht über
die Kontur der geschnittenen Schicht hervorsteht und der Rest der
Schicht vor, während oder
nach dem Aufbringen der Schicht auf die abzudeckende Fläche entfernt
wird.
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Die
Offenbarung des Dokuments DE-C-19606395 deckt die Merkmale gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ab.
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Es
wäre ein
Vorteil, eine Bahnklebevorrichtung bereitzustellen, welche die oben
erwähnten
Probleme überwinden
kann und welche eine Klebebahn präzise in einer vorbestimmten
Position in einer gleichmäßigen und
gewünschten
Weise ohne Faltenbildung auf der Bahn und ohne die Bildung von Lufttaschen
auf ein Objekt kleben kann.
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Um
die oben erwähnten
Probleme zu lösen, wird
gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Bahnklebevorrichtung
wie in den Ansprüchen
definiert zum Kleben einer Klebebahn an ein Objekt bereitgestellt,
mit einer Trennvorrichtung zum Halten der Klebebahn unter Spannung
benachbart zu einem Objekt, und einem Applikator zum Drücken der
gespannten Klebebahn gegen das Objekt, wodurch die gespannte Klebebahn
an das Objekt geklebt wird. Gemäß diesem
Aspekt wird die Klebebahn unter gleichzeitigem Halten unter Spannung
auf das Objekt gedrückt.
Die Spannvorrichtung kann die Spannung einstellen. Der Applikator
weist eine Andrückfläche auf,
die aus einem elastischen Material gefertigt ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
der Applikator entlang der Längsrichtung
der Klebebahn in eine Richtung bewegt.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird der Applikator entlang der Längsrichtung der Klebebahn hin
und her bewegt.
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Vorzugsweise
weist der Applikator mindestens eine Walze mit einer Fläche auf,
die an das Profil des Objekts anpassbar ist, wenn die Walze die
Klebebahn an das Objekt drückt.
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Vorteilhaft
weist der Applikator mehrere Walzen auf, wobei jede Walze eine Fläche aufweist,
die an unterschiedliche Profile des Objekts anpassbar ist, wenn
die Walze die Klebebahn an das Objekt drückt.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufbringen einer Klebebahn
auf ein Objekt nach Anspruch 7.
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Man
wird die Erfindung mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen, in denen ähnliche
Bezugszeichen ähnliche
oder entsprechende Bestandteile bezeichnen, besser zu schätzen wissen.
Es zeigen:
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1 bis 6 schematische
Ansichten einer Bahnklebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer zylindrischen Walze, die zum Gebrauch
mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer kegelstumpfförmigen Walze, die zum Gebrauch
mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
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9 eine
Schnittansicht entlang eines Bezugspunktes 9 in 3;
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10 eine
Schnittansicht entlang eines Bezugspunktes 10 in 6;
und
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11 eine
Teilansicht im Querschnitt einer Klebebahn, die zum Gebrauch mit
der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
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Eine
Bahnklebvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
ausführlicher
beschrieben. Zuerst wird eine Struktur der Bahnklebevorrichtung
erläutert
und dann wird die Funktionsweise davon erläutert.
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Mit
Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 im
Allgemeinen eine Bahnklebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 eine
zu klebende Bahn (hiernach als eine „Klebebahn" bezeichnet); und 3 ein Objekt,
an das die Klebebahn geklebt wird (hiernach als ein „Objekt" bezeichnet). In
dieser Ausführungsform
ist das Objekt 3 eine Autokarosserie und wird durch das
Haltemittel oder die Haltevorrichtung 20 gehalten, wobei
die Klebebahn 2 zum Färben der
Autokarosserie dient.
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Die
Bahnklebevorrichtung 1 weist einen Applikator zum Kleben
der Klebebahn 2 auf. Der Applikator der Erfindung kann
herkömmliche
Elemente in verschiedenen Formen wie zum Beispiel einer Walze oder
einem Druckrakel aufweisen. Vorzugsweise wird die Bahnklebevorrichtung 1 mit
zwei Walzen 4 und 5 bereitgestellt. Die eine Walze 4 dieser
Walzen ist eine im Allgemeinen zylindrische Walze, wie in 7 dargestellt
(nachstehend als eine „zylindrische Walze" bezeichnet). Die
andere Walze 5 besteht aus einem Paar im Allgemeinen kegelstumpfförmigen Walzenelementen 5a und 5b,
die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, wie in 8 dargestellt (die
Walze wird nachstehend als eine „kegelstumpfförmige Walze" bezeichnet).
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Wie
in 7 angegeben, ist die zylindrische Walze 4 als
ein Metallkern 6 ausgebildet, der mit einer elastisch verformbaren
Schicht 7 abgedeckt ist, die aus einem elastischen Material
wie Polyurethan gefertigt ist. Dadurch wird der zylindrischen Walze 4 eine
elastisch verformbare Andrückfläche bereitgestellt.
Wie in 8 angegeben, ist jedes der kegelstumpfförmigen Walzenelemente 5a und 5b aus
einem Metallkern 8 gebildet, der mit einer elastisch verformbaren
Schicht 9 abgedeckt ist, die aus einem elastischen Material
wie Polyurethan gefertigt ist. Dadurch wird der kegelstumpfförmigen Walze 5 eine elastisch
verformbare Andrückfläche bereitgestellt.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf 1 bis 6,
sofern nicht anders angegeben. Die zylindrische Walze 4 ist
mit einem Hauptrahmen 11 über einen Unterrahmen 10 verbunden.
Der Unterrahmen 10 ist wiederum mit dem Hauptrahmen 11 über einen
Auslöser 12 verbunden. Der
Auslöser 12 bewirkt,
dass sich die zylindrische Walze 4 entlang des Hauptrahmens 11 und
auch in die bezüglich
des Hauptrahmens 11 vertikale Richtung bewegt.
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Die
kegelstumpfförmige
Walze 5 ist mit dem Hauptrahmen 11 über einen
Unterrahmen 13 verbunden. Der Unterrahmen 13 ist
wiederum mit dem Hauptrahmen 11 über einen Auslöser 14 verbunden. Der
Auslöser 14 bewirkt,
dass sich die kegelstumpfförmige
Walze 5 entlang des Hauptrahmens 11 und auch in
die bezüglich
des Hauptrahmens 11 vertikale Richtung bewegt.
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Andererseits
wird die Bahnklebevorrichtung 1 auch mit Bahnhalte-/-streckvorrichtungen 15, 19 bereitgestellt,
um die zu klebende Klebebahn 2 zu strecken, während sie
unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird. Jede der Bahnhalte-/-streckvorrichtungen 15, 19 weist
einen Halter 16 als Mittel zum Halten jedes der entgegengesetzten Enden 2a der
Klebebahn 2 auf. Der Halter 16 könnte zum
Beispiel herkömmliche
mechanische Spannvorrichtungen oder Klebstoffe aufweisen, um einen
Abschnitt eines Applikationsbandes 2c, wie nachstehend
ausführlicher
beschrieben, zu befestigen, um die Spannung des Applikationsbandes 2c zu
ermöglichen.
Der Halter 16 der Vorrichtung 15 ist mit dem Hauptrahmen 11 über einen
Auslöser 17 verbunden. Der
Auslöser 17 kann
bewirken, dass sich der Halter 16 entlang des Hauptrahmens 11 bewegt.
In dieser Hinsicht besteht die Klebebahn 2, wie in 11 dargestellt,
aus einer Klebeschicht 2b, die an das Objekt 3 geklebt
werden soll, und einem Applikationsband 2c, um die Klebeschicht 2b zu
stützen.
Die mit Klebstoff unterlegte Schicht 2b ist ein mit Klebstoff
unterlegter Gegenstand, mit geeigneten Klebstoffen und Schichtunterlagen.
Zum Beispiel ist eine geeignete mit Klebstoff unterlegte Schicht
PU-2957, die von Sumitomo 3M Company in Japan erhältlich ist.
Ferner ist ein geeignetes Applikationsband zum Beispiel SCT2010J,
das von Sumitomo 3M Company in Japan erhältlich ist. Wie in 11 dargestellt,
kann eine optionale Abziehfolie 2d oder -papier lösbar an
den Klebstoff der mit Klebstoff unterlegten Schicht gebunden sein,
um die mit Klebstoff unterlegte Schicht zu schützen. Die Abziehfolie 2d wird
dann vor der Aufbringung der Klebeschicht auf das Objekt entfernt. Zum
Beispiel ist eine geeignete Abziehfolie JIMT106, die von Sumitomo
3M Company in Japan erhältlich ist.
Mehrere Öffnungen 2e werden
in dem jeweiligen Endabschnitt 2a des Applikationsbandes 2c bereitgestellt.
Der Halter 16 ist dazu in der Lage, das Applikationsband 2c der
Klebebahn 2 durch Einführen
von Stiften (nicht dargestellt) zu halten, die darauf in den Öffnungen 2e bereitgestellt
sind. Ferner ist das Applikationsband 2c eine Stütze zum
Stützen
der Klebeschicht 2b, um die Klebeschicht 2b präzise in
einer gewünschten
Position an das Objekt 3 zu kleben und gleichzeitig die
Beziehung zwischen der Klebeschicht und dem Objekt zu bewahren.
Außerdem
ist das Substrat des Applikationsbandes 2c aus einem Material
gefertigt, das viel flexibler und elastischer ist als das der mit
Klebstoff unterlegten Schicht.
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Ferner
wird jede der Bahnhalte-/-streckvorrichtungen 15, 19 mit
einer Haltewalze 18 bereitgestellt, die benachbart zu dem
entsprechenden Halter 16 angeordnet ist. Die Haltewalze 18 ist
groß genug, um
die Klebebahn 2 darum zu wickeln.
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Ein
Grundprinzip der vorliegenden Erfindung wird kurz erläutert werden,
bevor die Funktionsweise der Bahnklebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ausführlich
beschrieben wird.
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Wie
oben beschrieben, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die Klebebahn in einer gewünschten
Position und in einer gleichmäßigen und
gewünschten Weise
ohne weiteres an ein Objekt zu kleben und gleichzeitig den Einschluss
von Luft zwischen der Klebeschicht und dem Objekt zu vermeiden.
Um diese Aufgabe zu erfüllen,
weist die vorliegende Erfindung hauptsächlich die folgenden zwei Eigenschaften
auf:
Die erste Eigenschaft ist das Halten der Klebebahn während des
Klebens der Klebebahn an ein Objekt unter einer vorbestimmten Spannung.
Dies wird durch die Bahnhalte-/-streckvorrichtungen 15, 19 erreicht.
Da der Lufteinschluss zwischen der Klebebahn und dem Objekt hauptsächlich auf
dem Spiel der Klebebahn während
des Klebevorgangs beruht, ist es möglich, den Einschluss von Luft
zwischen der Klebebahn und dem Objekt zu verhindern, indem die Klebebahn
mittels der Walze an das Objekt geklebt wird, während die Klebebahn unter Spannung
gehalten wird.
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Die
zweite Eigenschaft ist das Kleben der Klebeschicht an das Objekt
unter gleichzeitiger Benutzung mehrerer Walzen mit unterschiedlichen
Profilen. Dies wird durch die zylindrische Walze 4 und
die kegelstumpfförmige
Walze 5 erreicht. Im Allgemeinen ist es sehr selten, dass
ein Gesamtprofil des Objekts flach und eben ist, jedoch ist das
Profil in den meisten Fällen
eher gewölbt
oder mit Konturen versehen. Der Lufteinschluss zwischen der Klebebahn und
dem Objekt wird hauptsächlich
durch die Schwierigkeit der Anpassung der Klebebahn an das gewölbte Profil
des Objekts verursacht. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Profil des Objekts jedoch in mehrere Flächenabschnitte
aufgeteilt, von denen jeder als im Allgemeinen flache und gewölbte Abschnitte
betrachtet wird, und mehrere Walzen, die jeweils eine flache Fläche aufweisen,
die dem jeweiligen Flächenabschnitt
entspricht, werden für
den Klebevorgang benutzt. Dadurch ist es möglich, den Einschluss von Luft
zwischen der Klebebahn und dem Objekt durch die Benutzung dieser
Walzen zu verhindern.
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Wie
oben beschrieben, wird die positionierte Klebebahn an das Objekt
geklebt, indem zuerst der im Allgemeinen zentrale Bereich des Objekts
mittels der zylindrischen Walze angedrückt wird, während die Luft aus dem zentralen
Bereich zu den Längskanten
der Klebebahn bewegt wird. Als Nächstes
wird der Bereich der beiden Längskanten
des Objekts durch die kegelstumpfförmige Walze angedrückt und geklebt,
um die Luft aus der Klebebahn zu bewegen.
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Als
Nächstes
wird die Betriebsweise der Bahnklebevorrichtung 1 ausführlicher
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Zuerst wird,
wie in 1 dargestellt, die Klebebahn 2 an ihrem
einen Ende an dem Halter 16 der Vorrichtung 19 befestigt,
während
sie teilweise um die Haltewalzen 18 der Vorrichtung 19 gewickelt
wird, und an ihrem anderen Ende an dem Halter 16 der Vorrichtung 15 befestigt,
während
sie teilweise um die Haltewalzen 18 der Vorrichtung 15 gewickelt
wird. In dieser Stufe befindet sich die Klebebahn 2 nicht
in einem gestreckten Zustand. Danach, wie in 2 dargestellt, wird
der Auslöser 17 betätigt, um
den rechten Halter 16 in eine Längsrichtung der Klebebahn 2 entlang des
Hauptrahmens 11 näher
zu dem linken Halter 16 zu bewegen. Folglich liegt die
Klebebahn 2 dem Objekt 3 unter der vorbestimmten
Spannung gegenüber. In
dieser Hinsicht ist die Abziehfolie 2d von der Klebebahn 2 vor
diesem Zustand abgezogen worden.
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Danach,
wie in 3 dargestellt, wird der Auslöser 12 betätigt, um
die zylindrische Walze 4 zu dem Objekt 3 in die
vertikale Richtung bezüglich
des Hauptrahmens 11 zu bewegen und die zylindrische Walze 4 gegen
das Objekt 3 zu pressen, während die Klebebahn zwischen
der Walze 4 und dem Objekt 3 angeordnet wird.
Mit anderen Worten entspricht die zylindrische Walze 4 einem
Applikator zum formschlüssigen
Drücken
der Klebebahn 2 gegen das Objekt 3. Zu diesem
Zeitpunkt, wie in 9 darge stellt, wird die zylindrische
Walze 4 gegen einen im Allgemeinen zentralen Bereich des
Objekts 3 gedrückt. Die
Fläche
der zylindrischen Walze 4 wird elastisch verformt, um sich
an das Profil des Objekts 3 anzupassen.
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Wie
in 4 dargestellt, wird der Auslöser 12 betätigt, um
die zylindrische Walze 4 in die Längsrichtung der Klebebahn 2 entlang
des Hauptrahmens 11 zu bewegen, während die zylindrische Walze 4 gegen
das Objekt 3 gedrückt
wird. Folglich wird die Klebebahn 2 an den zentralen Bereich
des Objekts 3 geklebt.
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Danach,
wie in 5 dargestellt, wird der Auslöser 12 betätigt, um
die zylindrische Walze 4 von dem Objekt 3 weg
in die vertikale Richtung bezüglich des
Hauptrahmens 11 zu bewegen. Gleichzeitig dazu wird der
Auslöser 14 betätigt, um
die kegelstumpfförmige
Walze 5 zu dem Objekt 3 in die vertikale Richtung
bezüglich
des Hauptrahmens 11 derart zu bewegen, dass die kegelstumpfförmige Walze 5 gegen
das Objekt 3 gedrückt
wird, während
die Klebebahn 2 zwischen den beiden angeordnet wird. Mit
anderen Worten entspricht die kegelstumpfförmige Walze 5 einem
Applikator zum formschlüssigen
Drücken
der Klebebahn 2 gegen das Objekt 3. Zu diesem
Zeitpunkt wird die kegelstumpfförmige
Walze 5 gegen Bereiche auf gegenüberliegenden Seiten des zentralen
Bereichs des Objekts 3 gedrückt, wie in 10 dargestellt.
Die Fläche
der kegelstumpfförmigen
Walze 5 wird auch elastisch verformt, um sich an das Profil
des Objekts 3 anzupassen.
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Danach
wird, wie in 6 dargestellt, der Auslöser 14 betätigt, um
die kegelstumpfförmige Walze 5 in
die Längsrichtung
der Klebebahn 2 entlang des Hauptrahmens 11 zu
bewegen, während
die kegelstumpfförmige
Walze 5 gegen das Objekt 3 gedrückt wird.
Folglich wird die Klebebahn 2 an die Bereiche auf gegenüberliegenden Seiten
des zentralen Bereichs des Objekts 3 geklebt.
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Wenngleich
dies nicht dargestellt ist, wird der Auslöser 14 schließlich betätigt, um
die kegelstumpfförmige
Walze 5 von dem Objekt 3 weg in die vertikale
Richtung bezüglich
des Hauptrahmens 11 zu bewegen. Das Applikationsband 2c der
Klebebahn 2 wird von den Haltern 16 entfernt und
von der Klebeschicht 2b abgezogen. Somit ist der Bahnklebevorgang
beendet und die Vorrichtung ist für den nächsten Klebevorgang bereit.
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Ferner
können
die zylindrische Walze 4 und die kegelstumpfförmige Walze 5,
die hinter der Walze 4 angeordnet ist, gleichzeitig bewegt
und durch die Klebebahn an das Objekt gedrückt werden, um die Klebebahn
an das Objekt zu kleben.
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Wie
oben beschrieben, ist es gemäß der Erfindung
möglich,
die Klebebahn durch die oben erwähnten
Verfahren ohne die Mitwirkung oder den Einschluss von Luft zwischen
der Klebebahn und dem Objekt zu kleben.
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Obwohl
mehrere Walzen in der obigen Ausführungsform verwendet werden,
ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Folglich
wird die Klebebahn gemäß der vorliegenden
Erfindung gegen das Objekt gedrückt, während sie
in einem gestreckten Zustand gehalten wird. Das heißt, es ist
während
des Klebevorgangs kein Spiel in der Klebebahn vorhanden. Dadurch
ist es möglich,
die Klebebahn ohne Einschluss von Luft zwischen der Klebebahn und
dem Objekt an das Objekt zu kleben