DE69125590T2

DE69125590T2 - Roller press with self-aligning device for embossed plastic base plates

Info

Publication number: DE69125590T2
Application number: DE1991625590
Authority: DE
Inventors: Chen-Chi Mao
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: DE69125590D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Vorrichtung zur Herstellung geprägter Kunststoffbodenplatten, und insbesondere eine Vorrichtung, die eine seibstausrichtende Vorrichtung aufweist, damit die Abweichung und falsche Ausrichtung korrigiert werden, die beim Pressen von Bodenpiatten auftreten.The present invention relates generally to an apparatus for producing embossed plastic floor panels, and more particularly to an apparatus having a self-aligning device for correcting the deviation and misalignment that occur during the pressing of floor panels.

Allgemein ausgedrückt umfassen Kunststoffbodenplatten zwei Gruppen. Eine weist nur darauf gedruckte ebene Muster auf, und die andere hat eine geprägte Oberfläche, wodurch gedruckte Muster entstehen. Es ist naheliegend, daß die letztere viel schöner als die erste ist. Es ist jedoch sehr schwierig, daß die geprägten Muster beim Preßverfahren exakt mit den gedruckten Mustern ausgerichtet sind. Die falsche Ausrichtung der Muster führt zu einer schlechten Qualität und einer Bodenplatte mit schlechtem Aussehen.Generally speaking, plastic floor panels include two groups. One has only flat patterns printed on it, and the other has an embossed surface, which creates printed patterns. It is obvious that the latter is much more beautiful than the former. However, it is very difficult to make the embossed patterns exactly align with the printed patterns during the pressing process. The misalignment of the patterns will result in poor quality and a floor panel with a poor appearance.

Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffbodenplatte umfaßt im allgemeinen die Verfestigung der Grundmaterialien durch Dampfbehandlung, das Brechen des Ganzen in Stücke, das Erwärmen und Walzen bis zur gewünschten Dicke, das Pressen, damit das Oberflächensubstrat und der Träger miteinander verbunden werden, und das Abkühlen und Schneiden in die gewünschte Größe und Form. Die falsche Ausrichtung tritt beim Verfahren zum Zusammenpressen von Oberfläche und Träger auf. Damit diese falsche Ausrichrung entfällt, müssen die Orientierung und die Geschwindigkeit des Oberflächensubstrats, auf dem die ebenen Muster gedruckt werden, so daß auf der Preßrolle ausgesparte Prägungen entstehen, exakt mit den ebenen Mustern übereinstimmen.The process for making a plastic floor panel generally involves solidifying the base materials by steaming, breaking the whole into pieces, heating and rolling to the desired thickness, pressing to bond the surface substrate and the backing together, and cooling and cutting to the desired size and shape. The misalignment occurs during the process of pressing the surface and backing together. To eliminate this misalignment, the orientation and speed of the surface substrate on which the planar patterns are printed to form recessed embossings on the press roll must exactly match the planar patterns.

US-A-4 131 663 beschreibt ein Verfahren, mit dem das mechanische Prägen in mehreren Niveaus eines Bahnmaterials erreicht wird, das eine verschmolzene oder gehärtete Verschleißschicht aufweist. Das geprägte Muster entsteht unter der Verschleißschicht in Übereinstimmung mit der Druckform. Es erfolgt ein zweistufiges Prägen. Beim Prägen in der ersten Stufe werden die erhabenen Bereiche des Endproduktes strukturiert. Beim Prägen in der zweiten Stufe entsteht eine tiefe Prägung, die mit dem Druckmuster unter der Verschleißschicht ubereinstimmt.US-A-4 131 663 describes a method by which mechanical embossing can be achieved in several levels of a web material which has a fused or hardened wear layer. The embossed pattern is created under the wear layer in accordance with the printing form. Two-stage embossing is used. The first stage embossing structures the raised areas of the final product. The second stage embossing creates a deep embossing that matches the printing pattern under the wear layer.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Rollenpresse mit selbstausrichtender Vorrichtung für geprägte Kunststoffbodenplatten bereitzustellen, die die relative Position des Oberflächensubstrats im Verhältnis zur Preßrolle einstellen kann, so daß beim Zusammenpressen von Oberflächensubstrat und Träger und der Erzeugung von Prägungen durch die Preßrolle die geprägten Muster exakt mit den ebenen Mustern übereinstimmen, die auf das Oberflächensubstrat gedruckt sind.It is therefore an object of the invention to provide a roller press with a self-aligning device for embossed plastic floor panels, which can adjust the relative position of the surface substrate in relation to the press roller, so that when the surface substrate and carrier are pressed together and embossings are produced by the press roller, the embossed patterns exactly match the flat patterns printed on the surface substrate.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rollenpresse mit seibstausrichtender Vorrichtung für geprägte Kunststoffbodenplatten bereitgestellt. Die Rollenpresse umfaßt eine Oberflächenrolle, von der ein Oberflächensubstrat mit darauf aufgedruckten ebenen Mustern abgewickelt wird, eine Preßrolle, auf der ausgesparte Ausschnitte mit der gleichen Form wie die ebenen Muster ausgebildet sind, wodurch auf der Platte geprägte Muster entstehen, und eine Sensoreinrichtung, die die seitliche Abweichung erfaßt und auch die Längsanordnung des Oberflächensubstrats erfaßt. Die Sensoreinrichtung umfaßt auch einen Sensor für die Erfassung des Rotationsortes der Preßrolle. Die von der Sensoreinrichtung erfaßte Information wird dann zu Mikroprozessoren geleitet, damit die seitliche Anordnung des Substrats eingestellt und der Unterschied zwischen der Längsanordnung des Oberflächensubstrats und dem Rotationsort der Preßrolle ausgeglichen wird.To achieve this object, a roller press with a self-aligning device for embossed plastic floor panels is provided. The roller press comprises a surface roller from which a surface substrate with flat patterns printed thereon is unwound, a press roller on which recessed cutouts having the same shape as the flat patterns are formed, thereby forming embossed patterns on the panel, and a sensor device which detects the lateral deviation and also detects the longitudinal orientation of the surface substrate. The sensor device also comprises a sensor for detecting the rotational location of the press roller. The information detected by the sensor device is then passed to microprocessors to adjust the lateral orientation of the substrate and to compensate for the difference between the longitudinal orientation of the surface substrate and the rotational location of the press roller.

Die vorstehende Aufgabe und weitere Aspekte der Erfindung werden durch die folgende detailliertere Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform leicht erkennbar, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:The above object and other aspects of the invention will be readily apparent from the following more detailed description of the preferred embodiment, reference being made to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Rollenpresse mit selbstausrichtender Vorrichtung für geprägte Kunststoffbodenplatten ist, undFig. 1: is a schematic representation of the roller press according to the invention with self-aligning device for embossed plastic floor panels, and

Fig. 2: eine schematische Darstellung des Mechanismus für die seitliche Ausrichtung der Oberflächenrolle ist.Fig. 2: is a schematic representation of the mechanism for the lateral alignment of the surface roller.

Wie in den Zeichnungen gezeigt umfaßt die erfindungsgemäße Rollenpresse für geprägte Kunststoffbodenplatten, die allgemein die Bezugsziffer 10 trägt, eine Oberflächenrolle 11, um die eine Längsbahn des Oberflächensubstrats 12 mit darauf gedruckten ebenen Mustern gewickelt ist, eine Preßrolle 13, auf der ein ausgespartes Muster ausgebildet ist, das den ebenen Mustern ähnlich ist, und eine Sensoreinrichtung, die einen Sensor 14 für die seitliche Abweichung und einen Sensor 15 für die Längsanordnung umfaßt, die beide auf einer dritten Rolle 16 angeordnet sind, die der Bewegung des Oberflächensubstrats 12 passiv folgt, so daß die Sensoren 14 und 15 die seitliche Abweichung und die Längsanordnung des Oberflächensubstrats erfassen können, indem sie die Bezugslinie 17 und eine Reihe von längs angeordneten und gleichmäßig beabstandeten Abtastlinien 18 erfassen, die auf das Oberflächensubstrat 12 gedruckt sind.As shown in the drawings, the roller press for embossed plastic flooring panels according to the invention, generally indicated by the reference numeral 10, comprises a surface roller 11 around which is wound a longitudinal web of surface substrate 12 with planar patterns printed thereon, a press roller 13 on which is formed a recessed pattern similar to the planar patterns, and a sensor device comprising a lateral deviation sensor 14 and a longitudinal arrangement sensor 15, both of which are arranged on a third roller 16 which passively follows the movement of surface substrate 12 so that sensors 14 and 15 can sense the lateral deviation and longitudinal arrangement of the surface substrate by sensing reference line 17 and a series of longitudinally arranged and evenly spaced scan lines 18 printed on surface substrate 12.

Die Sensoreinrichtung umfaßt außerdem einen Sensor 19 für den Rotationsort, der eine Anzahl von Abtastpunkten 20, die sich in gleichem Abstand entlang eines Phantomkreises auf einem Ende der Preßrolle 13 befinden, und eine Anzahl von Abtastlinien 21 erfaßt, die am gleichen Ende der Preßrolle 13 angeordnet sind. Die Ausgangssignale des Sensors 19 für den Rotationsort werden einem ersten Speicher- und Rechenelement 22 zugeführt und dann mit den Werten verglichen, die in einem zweiten Speicher- und Rechenelement 23 gespeichert sind, das die Information speichert, die vom Sensor 15 für die Längsanordnung erhalten wurde, so daß der Unterschied zwischen der Längsanordnung des Oberflächensubstrats 12 und dem Rotationsort der Preßrolle 13 erfaßt wird. Dieser Vergleich wird von einem zentralen Mikroprozessor 24 vorgenommen und verarbeitet.The sensor device also comprises a rotation location sensor 19 which detects a number of scanning points 20 which are located at equal distances along a phantom circle on one end of the press roll 13 and a number of scanning lines 21 which are located at the same end of the press roll 13. The output signals of the rotation location sensor 19 are fed to a first storage and computing element 22 and then compared with the values stored in a second storage and computing element 23 which stores the information obtained from the longitudinal position sensor 15 so that the difference between the longitudinal position of the surface substrate 12 and the rotational location of the press roller 13 is detected. This comparison is made and processed by a central microprocessor 24.

Damit das Oberflächensubstrat 12 entsprechend der erfaßten Abweichung und des erfaßten Unterschieds eingestellt wird, ist der Träger 25, auf dem die Oberflächenrolle 11 befestigt ist, durch die Betätigung einesmotors 26, der vom Mikroprozessor 27 gesteuert wird, seitlich auf einer Ebene gleitend (z.B. auf Rollen oder Kugeln 30 angeordnet), die im allgemeinen zur Oberfläche der Platte 12 parallel ist. Der Mikroprozessor 27 empfängt Signale vom Sensor 16 für die seitliche Abweichung, verarbeitet diese Signale und leitet dem Motor 26 Befehle zu, damit die seitliche Abweichung des Oberflächensubstrats 12 beseitigt wird.In order to adjust the surface substrate 12 in accordance with the sensed deviation and difference, the support 25 on which the surface roller 11 is mounted is laterally slidable on a plane (e.g., mounted on rollers or balls 30) generally parallel to the surface of the plate 12 by the operation of a motor 26 controlled by the microprocessor 27. The microprocessor 27 receives signals from the lateral deviation sensor 16, processes these signals, and sends commands to the motor 26 to eliminate the lateral deviation of the surface substrate 12.

Damit der Unterschied zwischen der Längsanordnung des Oberflächensubstrats 12 und dem Rotationsort der Preßrolle 13 eingestellt wird, ist an jeder Seite der Oberflächenrolle 11 eine elektromagnetische Bremse 28 angeordnet. Diese Bremsen 28 werden vom zentralen Mikroprozessor 24 gesteuert, so daß Magnetkräfte erzeugt und diese Kräfte auf die Oberflächenrolle 11 angewendet werden, wodurch diese verzögert und dadurch deren Geschwindigkeit eingestellt wird. Dadurch wird die Zufuhr des Oberflächensubstrats 12 in Längsrichtung so eingestellt, daß sie mit der Rotationsgeschwindigkeit der Preßrolle 13 übereinstimmt.In order to adjust the difference between the longitudinal location of the surface substrate 12 and the rotation location of the press roller 13, an electromagnetic brake 28 is arranged on each side of the surface roller 11. These brakes 28 are controlled by the central microprocessor 24 so that magnetic forces are generated and these forces are applied to the surface roller 11, thereby decelerating it and thereby adjusting its speed. This adjusts the longitudinal feed of the surface substrate 12 to match the rotation speed of the press roller 13.

Schlußfolgernd wird die Kunststoffbodenplatte, die aus dem Trägersubstrat 29 und dem Oberflächensubstrat 12 besteht (und eine mittlere laminare Bindung aufweisen kann) durch die Oberflächenrolle 11 zugeführt, läuft durch die dritte Rolle 16, an der die seitliche Abweichung und die Längsanordnung der Kunststoffbodenplatte mit Hilfe der Bezugslinie 17 und der Abtastlinien 18, die auf das Oberflächensubstrat 12 gedruckt sind, vom Sensor 14 für die seitliche Abweichung und vom Sensor 15 für die Längsanordnung erfaßt werden, und wird schließlich von der Preßrolle 13 zusammengepreßt, die die geprägten Muster erzeugt. Der Rotationsort der Preßrolle 13 wird vom Sensor 19 für den Rotationsort erfaßt, dies erfolgt mit Hilfe der Abtastpunkte 20 und der Abtastlinien 21, die auf der Preßrolle angeordnet sind. Die Information über die Längsanordnung des Oberflächensubstrats 12 und den Rotationsort der Preßrolle 13 werden im ersten bzw. zweiten Speicher- und Rechenelement 23 und 22 gespeichert und vom zentralen Mikroprozessor 24 verglichen, der wiederum Befehle aussendet, damit die elektromagnetischen Bremsen 28 gesteuert werden, so daß die Geschwindigkeit der Oberflächenrolle 11 eingestellt wird. Die Information über die seitliche Abweichung, die vom Sensor 14 für die seitliche Abweichung erfaßt wird, wird vom Mikroprozessor 27 verarbeitet, wodurch der Motor 26 gesteuert wird, so daß der Träger 25 seitlich bewegt wird und die seitliche Abweichung eliminiert wird.In conclusion, the plastic base plate, which consists of the carrier substrate 29 and the surface substrate 12 (and may have a medium laminar bond) is 11, passes through the third roller 16 where the lateral deviation and longitudinal arrangement of the plastic base plate are detected by the lateral deviation sensor 14 and the longitudinal arrangement sensor 15 by means of the reference line 17 and the scanning lines 18 printed on the surface substrate 12, and is finally compressed by the pressing roller 13 which produces the embossed patterns. The rotational locus of the pressing roller 13 is detected by the rotational locus sensor 19 by means of the scanning points 20 and the scanning lines 21 arranged on the pressing roller. The information on the longitudinal arrangement of the surface substrate 12 and the rotation location of the press roller 13 are stored in the first and second storage and computing elements 23 and 22, respectively, and are compared by the central microprocessor 24, which in turn sends out commands to control the electromagnetic brakes 28 so as to adjust the speed of the surface roller 11. The information on the lateral deviation detected by the lateral deviation sensor 14 is processed by the microprocessor 27, thereby controlling the motor 26 so as to move the carrier 25 laterally and eliminate the lateral deviation.

Claims

1) A roller press for embossed plastic floor panels comprising a carrier substrate comprising an intermediate lamella and a surface substrate having flat patterns printed thereon, the press comprising a self-aligning device, a surface roller and a pressing roller on which cut-out figures having the same pattern as the flat pattern are formed in order to produce embossed patterns on the substrate, the press being characterized by:

a surface roller mounted on a laterally sliding support in correspondence with the surface substrate having a reference line and a number of longitudinally equidistant scanning lines printed thereon and winding therearound, and having at each end an electromagnetic brake arranged to control its speed and thus the unwinding speed of the surface substrate;

a press roll having a number of scanning lines arranged around one end of said roll and a number of scanning points arranged in a phantom circle on the same end of said press roll so as to be detected by a rotation location sensor;

a sensor device comprising a lateral deviation sensor which detects the reference line and a longitudinal displacement sensor which detects the scan lines printed on the surface substrate;

a first microprocessor which receives the deviation signal from the lateral deviation sensor when the carrier substrate and the surface substrate are passed through the surface roller and the press roller and the reference line is detected by the lateral deviation sensor, and which then issues commands for actuating the motor to move the sliding carrier laterally so that the lateral deviation of the surface substrate is eliminated; and

a second microprocessor receiving signals from the first storage and computing element receiving output signals from the rotation location sensor and processing and storing these output signals, and a second storage and computing element receiving output signals from the longitudinal location sensor and processing and storing these output signals and comparing the signals, thereby obtaining the difference between the rotation location of the press roll and the longitudinal location of the surface substrate, thereby controlling the speed of the surface roll and thus the unwinding speed of the surface substrate by turning the electromagnetic brakes on and off to adjust the rotation speed of the press roll and thus the flat patterns printed on the surface substrate exactly match the cut-out patterns formed on the press roll.

2) Roller press with self-aligning device for embossed plastic floor panels according to claim 1, wherein the sliding carrier is arranged on a number of rollers