EP2134553A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von auf einem film haftenden dekor auf ein objekt - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von auf einem film haftenden dekor auf ein objekt

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Publication number
EP2134553A1
EP2134553A1 EP07723604A EP07723604A EP2134553A1 EP 2134553 A1 EP2134553 A1 EP 2134553A1 EP 07723604 A EP07723604 A EP 07723604A EP 07723604 A EP07723604 A EP 07723604A EP 2134553 A1 EP2134553 A1 EP 2134553A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
film
heating
detaching
preforming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07723604A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian Zaher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DeMaxZ AG
Original Assignee
DeMaxZ AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DeMaxZ AG filed Critical DeMaxZ AG
Publication of EP2134553A1 publication Critical patent/EP2134553A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/035—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/12—Transfer pictures or the like, e.g. decalcomanias
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for applying decor adhering to a film to an object.
  • the document EP 0 573 676 B1 discloses the use of a support with "release” property for applying color decoration to a substrate by first applying lacquer and optionally dye to a support with "release” property. Thereafter, a partial crosslinking of the paint is carried out. Subsequently, the partially crosslinked varnish, optionally including the dye, is transferred to the substrate to be decorated or varnished, and complete crosslinking of the varnish takes place.
  • Document EP 1 053 793 A1 discloses a method of applying paint and decor to an object by means of a film having a "release” property, wherein an adhesive layer is applied to the paint and the décor of the "release” film , When the layers are applied to the object, the adhesive layer is in direct contact with the object. Also known from the prior art is an apparatus for applying film-adherent decoration to an object by means of "release” technique.
  • the known devices have the disadvantage that the film can only pass through the device at a speed of less than 5 meters per minute, so that no wrinkling and / or shrinkage of the film occurs and the decor can be removed from the film as intended and on the object can be applied.
  • an object of the present invention to provide an apparatus and method for applying film-adherent décor to an object which enables a high rate of passage of the film through the apparatus without the film folding, blistering or shrinking.
  • a device of the type described which comprises a heating roller for preheating the film, an at least bidirectionally movable adjusting roller, which is arranged next to the heating roller, for adjusting the size of the contact surface of the film with the heating roller, and means for Detaching the decoration from the film preheated by the heating roller onto the object.
  • the processing speed of the film ie, the speed of passage of the film through the apparatus, depends, inter alia, on the contact area of the film with the heat roller and the temperature at which the decoration is peeled off the film. Basically, it can be assumed that the larger the contact surface of the film with the heating roller, the faster the film can pass over the heating roller. If there is only a small contact area between the heating roller and the film, the film should pass through the heating roller only at a low speed. In addition, the height of the temperature of the heating roller also influences the passage speed. Higher temperatures allow higher throughput speeds.
  • the heating roller emits a constant temperature to the film.
  • the heating roller has a temperature of 120 to 240 0 C.
  • the decoration can be advantageously removed from the film, even at high throughput speeds.
  • the heat roller should give as possible a constant temperature and the film. Since oil can only very slowly change its temperature, in a preferred embodiment of the invention hot oil is used to heat the heating roller.
  • the mobility of the adjustment roller is not limited to two directions. It is also conceivable to allow a mobility of the adjusting roller in four directions in one plane. It is important that the movable adjustment roller can be adjusted so that the size of the contact surface of the film with the heat roller is changeable. Thus, depending on the temperature of the heating roller and the position of the adjusting roller, it is possible to optimally adjust the device so as to allow a high speed of passage of the film through the device. This provides economic benefits to the operator of the device.
  • the means for detaching the decoration from the film preheated by the heating roller to the object preferably utilize the so-called "release” technique
  • the "release” technique has the advantage that no adhesive is required for applying the decoration to the object.
  • a device of the type described in the introduction which comprises a heating roller for preheating the film, a profiled preforming roller arranged next to the heating roller for preforming the film, and means for releasing the decoration from the film preformed by the profiled preforming roller to the object.
  • the profiled preforming roller is formed on the surface with a negative profile of the surface of the object.
  • the preforming roller is arranged in the direction of the film passing through the devices after the heating roller. With the help of the preforming roller, the film is prepared for the "release" process so that the film does not wrinkle or bubble even at high throughput speeds and does not shrink.
  • the preforming roller is designed to be movable in at least two directions. Thereby, it is possible for the preforming roll to flexibly communicate the film with the object, thus avoiding wrinkling of the film.
  • the preforming roller is made of silicone foam at least on its surface.
  • Silicone foam has the properties of high sealability, high heat insulating capability, and almost unchanged property over a wide temperature range.
  • silicone foam is preferably suitable for bringing the heated film into contact with the object and preparing for the "release" process.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that they have a profiled detaching roller for detaching the decoration from the film onto the object and means for heating the detaching roller.
  • the decoration is detached from the film by means of "release” technique and applied to the object, whereas for the "release” technique, it is necessary for the detaching roller to be heated.
  • the temperature can be variably adjusted in the means for heating the detaching roller. In particular, a rapid change in temperature should be possible if a change of the film is made with the same objects to be printed.
  • the means for heating the detaching roller on at least one infrared radiator has the advantage over known heating methods, for example heating with the aid of circulating air, that less energy is required.
  • the at least one infrared radiator produces a temperature of 80 0 C to 240 0 C.
  • the release roller is irradiated at a temperature of 80 0 C to 240 0 C.
  • the means for heating the peel roll over a surface of the surface of the peel roll are arranged, which is defined by a circular arc of the peel roll with a center angle of at least 160 ° and the width of the peel roll.
  • the means for heating the detaching roller are formed by infrared radiators, this would mean that a plurality of infrared radiators are arranged above the surface of the detaching roller. It is also conceivable to use a single circular infrared radiator.
  • the detaching roller consists of silicone at least on the surface.
  • Silicone has the property that it is heat resistant and yet has a high rigidity, in particular a higher stiffness than, for example, silicone foam.
  • silicone is preferably adapted to absorb the heat from the means for heating the release roller and to release by pressure the decoration of the film with the aid of "release" technique and applied to the object.
  • the device has a drive roller.
  • the rotational speed of the drive roller is adjustable so that the speed of passage of the film through the device can be controlled.
  • the device according to the invention on a motor-driven drive roller whose rotational speed dictates the passage speed of the film through the device.
  • the passage speed of the film through the device can be adjusted.
  • the object is also achieved by a method of the type described above with the steps of preheating the film by means of a heating roller, adjusting the size of the contact surface of the film with the heating roller by means of a movable in at least two directions setting roller, which is arranged adjacent to the heating roller, and Detaching the decoration from the film preheated by the heating roller to the object, and a method of the type described above comprising the steps of preheating the film by means of a heating roller, preforming the film by means of a profiled deformation roller arranged adjacent to the heating roller and detaching the decoration from that of Heat roller preheated film on the object, solved.
  • Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for applying 5 adhering to a film decor on an object.
  • a film 1 with "release” properties passes through a device for applying decoration on a film to an object 2.
  • the film is a so-called “sand wiper structure made of two polypropylene layers and an intermediate layer of polypropylene foam
  • the "SandwicrT” structure is preferably produced by means of a coextrusion process
  • the film has a thickness of 50 ⁇ m
  • the structure of the film of polypropylene and polypropylene foam has the Advantage that the film does not wrinkle even at high throughput speeds through the device, and yet is flexible.
  • polypropylene is preferred because polypropylene has a poor adhesive property, and thus decor or paint layer can be easily peeled off the film, but due to the poor adhesive property, it is difficult to decorate the film
  • the outer polypropylene layer of the film for applying the decoration to the film is subjected to corona treatment, which is adhered to the film by the corona treatment, but can be released again from the film by "release” technique and thereby open the object will be applied.
  • the corona treatment is carried out with a surface tension energy on the surface of the film of 35 to 45 dyne.
  • a surface tension energy of 38 Dyne provides advantageous adhesive properties.
  • the film 1 is printable with the decor, the decor remains however still continue detachable by "release” technique.
  • the film 1 is rolled up on an unwinding roll 4.
  • the unwinding roller 4 is rotatably mounted in a clockwise direction.
  • the film 1 located on the unwinding roller 4 has a decor or a color layer on the side 15.
  • a lacquer layer (not shown) may additionally be arranged on the decor or the color layer.
  • the film 1 runs after unwinding from the unwinding roller 4 via a deflection roller 5 which guides the film 1 to the adjustment roller 6.
  • the guide roller 5 leads the film away from the unwinding roller 4.
  • the adjusting roller 6 is designed to be movable in two directions 6A and 6B.
  • the adjusting roller 6 is made of metal. After the film 1 has passed over the adjustment roller 6, it is fed to the heat roller 7.
  • the contact area of the film 1 with the heat roller 7 can be adjusted. If the adjustment roller 6 is moved in the direction 6A, for example, the contact surface b of the film 1 increases with the heat roller 7. However, if the adjustment roller 6 moves in the direction 6B, the size of the contact surface b of the film 1 decreases with the heat roller 7.
  • the angle ⁇ decreases or increases, which leads to a change in the center angle ⁇ or the contact surface b. It is also conceivable that the adjusting roller 6 is formed such that it is movable in other directions in the image plane. Importantly, however, the adjustment roller 6 is a means for adjusting the contact surface b of the film 1 with the heat roller 6.
  • the heating roller 7 is fixedly arranged in the embodiment according to FIG. It is made of metal and has a hollow interior (not shown).
  • the heating roller 7 is heated by means of an oil heater (not shown), wherein the heating roller emits a temperature of 120 ° to 240 °, preferably 180 0 C, to the film. It is preferred to use oil for heating the heating roller 7, since oil changes its temperature only very slowly
  • the preforming roller 8 is made of silicone foam on the surface.
  • the Preforming roller 8 is movably supported in two directions 8A and 8B and has a negative profile of the object 2 to be printed.
  • the purpose of the preforming roller is to prepare the film 1 for the "release" operation so that the film 1 does not wrinkle even at high speed of the film and does not shrink 5.
  • the film 1 comes in for the first time
  • a panel of plastic 2 is to be printed with a wood decoration, but the object 2 to be printed may be all possible types and shapes of materials
  • the object 2 is additionally supported in the apparatus by side rollers (not shown) After passing through the preforming roller 8, the film 1 is fed to the profiled detaching roller 9.
  • the profiled detaching roller 9 is designed to be movable in two directions 9A and 9B. It consists on the surface of silicone and has a negative profile of the object 2 to be printed on the surface.
  • the profiled detaching roller 9 is heated by means of five infrared radiators 10.
  • the infrared radiators 10 are arranged over a region of the surface of the profiled detaching roller 9, which is defined above the center point angle v. In principle, it is advantageous to heat the largest possible area of the surface of the detaching roller 9.
  • the apparatus For machine transport of the film 1, 1 'and the object 2, 2', 2 ", the apparatus has a drive roller 11.
  • the drive roller 11 rotates counterclockwise and is operated by means of an electric motor is variably adjustable, which makes it possible, depending on the material properties of the film 1, Y 1 1 “and the object 2, 2 ', 2", the contact surface b of the film 1 with the heating roller 7 and the temperatures of the heating roller 7 and the detaching roller 9, the passage speed of the film 1, Y 1 1 " and the object 2, 2 ', 2 "to control.
  • the drive roller 11 and the detaching roller 9 can be coupled via a belt (not shown), so that the detaching roller 9 can be driven by means of the drive roller 11 via the belt.
  • the object 2 'and the film 1' are supplied to a detaching roller 12 movable in three directions 12A, 12B, 12C.
  • the film 1 ' is adapted with a matching roller 17 to a second side of the object 2' to be printed.
  • the peeling roller 12 is heated in a similar manner as the peeling roller 9 of five infrared radiators 13.
  • the detaching roller 12 is made of silicone.
  • the infrared radiators 13 irradiate the surface of the detaching roller 12 over a surface which is defined by the angle ⁇ and the width of the detaching roller 12.
  • the film 1 After passing through the release roller 12, the film 1 "is deflected over a deflection roller 16 and fed to a take-up roller 14.
  • the take-up roller 14 rotates clockwise and winds the film 1" on.
  • Another advantage of the present invention is that no adhesive is necessary for printing on the object.
  • the film does not fold, forms no bubbles and does not shrink, so that high throughput speeds of the film can be realized.
  • a film width of 3 cm to 60 cm is possible.
  • only film widths of a maximum of 10 cm can be processed technically.
  • a movie can also have multiple pages of an object be printed.
  • a throughput speed of the film through the device of 5 to 45 m / min is possible.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung weist eine Heizwalze (7) zum Vorheizen des Films (1), eine in mindestens zwei Richtungen bewegliche Einstellwalze (6), die neben der Heizwalze (7) angeordnet ist, zum Einstellen der Größe der Kontaktfläche des Filmes (1) mit der Heizwalze (7), und Mittel (9,10) zum Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze (7) vorgeheizten Film (1) auf das Objekt (2) auf. Neben der Heizwalze (7) ist eine profilierte Vorformungswalze (8) zum Vorformen des Filmes angeordnet.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von auf einem Film haftenden
Dekor auf ein Objekt
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von auf einem Film haftenden Dekor auf ein Objekt.
Filme, die eine sogenannte „Release"-Eigenschaft aufweisen sind aus dem Stand der Technik, zum Beispiel aus den Patentschriften EP 0 573 676 Bl und EP 1 053 793 Al, bekannt. Aus dem Stand der Technik sind sowohl Papiere als auch Filme bekannt, welche aus Harzen hergestellt wurden und bei denen die Oberflächen so behandelt wurden, dass der Film oder das Papier „Release"-Eigenschaften aufweist. Wenn auf einen solchen Film eine Lack- oder Dekor-Schicht mit „Releases- Eigenschaften aufgebracht wird, so können diese auf ein zu dekorierendes Objekt abgelöst werden.
Das Dokument EP 0 573 676 Bl offenbart die Verwendung eines Trägers mit „Release"-Eigenschaft zum Auftragen von Farbdekor auf ein Substrat. Dazu wird zunächst Lack und gegebenenfalls Farbstoff auf einen Träger mit „Release"- Eigenschaft aufgetragen. Danach wird eine Teilvernetzung des Lackes durchgeführt. Anschließend wird der teilvernetzte Lack, gegebenenfalls einschließlich des Farbstoffes, auf das zu dekorierende bzw. zu lackierende Substrat überführt und es erfolgt eine vollständige Vernetzung des Lackes.
Das Dokument EP 1 053 793 Al offenbart ein Verfahren zum Auftragen von Lack und Dekor auf einen Objekt mit Hilfe eines Films, der eine „Release"-Eigenschaft aufweist, wobei eine Klebeschicht auf den Lack und den Dekor des „Release"-Films aufgebracht wird. Wenn die Schichten auf das Objekt aufgebracht werden, so ist die Klebeschicht in direktem Kontakt mit dem Objekt. Aus dem Stand der Technik ist auch eine Vorrichtung zum Aufbringen von auf einem Film haftenden Dekor auf ein Objekt mit Hilfe von „Release"-Technik bekannt.
Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass der Film die Vorrichtung lediglich mit einer Geschwindigkeit von unter 5 Meter pro Minute durchlaufen kann, so dass keine Faltenbildung und/oder ein Schrumpfen des Filmes auftritt und sich das Dekor bestimmungsgemäß von dem Film ablösen lässt und auf das Objekt aufbringbar ist.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von auf einem Film haftenden Dekor auf ein Objekt bereitzustellen, welche eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung ermöglicht, ohne dass sich der Film faltet, Blasen bildet oder schrumpft.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, welche eine Heizwalze zum Vorheizen des Films, einen mindestens in zwei Richtungen bewegliche Einstellwalze, die neben der Heizwalze angeordnet ist, zum Einstellen der Größe der Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze, und Mittel zum Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze vorgeheizten Film auf das Objekt, aufweist.
Die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Films, d.h. die Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung, hängt u.a. von der Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze und der Höhe der Temperatur, bei welcher das Dekor von dem Film abgelöst wird, ab. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, je größer die Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze ist, desto schneller kann der Film über die Heizwalze laufen. Falls nur eine geringe Kontaktfläche zwischen Heizwalze und Film vorhanden ist, so sollte der Film die Heizwalze auch nur mit einer geringen Geschwindigkeit passieren. Darüber hinaus beeinflusst auch die Höhe der Temperatur der Heizwalze die Durchlaufgeschwindigkeit. Höhere Temperaturen ermöglichen höhere Durchlaufgeschwindigkeiten. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung gibt die Heizwalze eine konstante Temperatur an den Film ab. Bevorzugt weist die Heizwalze eine Temperatur von 120 bis 240 0C auf. Abhängig von dem Material des mit dem Dekor zu bedruckenden Objekts wurden bei einem Kunststoffobjekt bei 140 0C, bei einem Holzwerkstoff bei 180 0C, bei Metall bei240 0C und bei Verbundwerkstoffen, z.B. Holz und Kunststoff, bei 200 0C vorteilhafte Ergebnisse hinsichtlich der „Release"-Technik erzielt. Bei den oben angegebenen Temperaturen lässt sich das Dekor, auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten, vorteilhaft von dem Film lösen.
Die Heizwalze soll möglichst eine konstante Temperatur and den Film abgeben. Da Öl nur sehr träge seine Temperatur variieren kann, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung heißes Öl zum Beheizen der Heizwalze verwendet.
Die Beweglichkeit der Einstellwalze ist nicht auf zwei Richtungen beschränkt. Es ist auch denkbar, eine Beweglichkeit der Einstellwalze in vier Richtungen in einer Ebene zu ermöglichen. Wichtig dabei ist, dass die bewegliche Einstellwalze so verstellt werden kann, dass die Größe der Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze veränderbar ist. Somit ist es abhängig von der Temperatur der Heizwalze und der Position der Einstellwalze möglich, die Vorrichtung so optimal einzustellen, dass eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung ermöglicht wird. Dies liefert für den Betreiber der Vorrichtung wirtschaftliche Vorteile.
Die Mittel zum Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze vorgeheizten Film auf das Objekt bedienen sich bevorzugt der sogenannten „Release"-Technik. Die „Release"-Technik hat den Vorteil, dass kein Kleber zum Aufbringen des Dekors auf das Objekt notwendig ist.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, welche eine Heizwalze zum Vorheizen des Films, eine neben der Heizwalze angeordnete profilierte Vorformungswalze zum Vorformen des Films, und Mittel zum Ablösen des Dekors von dem von der profilierten Vorformungswalze vorgeformten Film auf das Objekt, aufweist.
Die profilierte Vorformungswalze ist an der Oberfläche mit einem negativen Profil der Oberfläche des Objekts ausgebildet. Die Vorformungswalze ist in Richtung des durch die Vorrichtungen laufenden Films nach der Heizwalze angeordnet. Mit Hilfe der Vorformungswalze wird der Film für den „Release"-Vorgang vorbereitet, so dass der Film auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten keine Falten oder Blasen bildet und nicht schrumpft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorformungswalze in mindestens zwei Richtungen beweglich ausgebildet. Dadurch ist es möglich, dass die Vorformungswalze auf flexible Weise den Film mit dem Objekt in Verbindung bringt bzw. hält, und somit eine Faltenbildung des Films vermieden wird.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht die Vorformungswalze zumindest an ihrer Oberfläche aus Silikonschaum. Silikonschaum hat die Eigenschaften eines hohen Dichtungsvermögens, eines hohen Wärmeisolationsvermögens und eines nahezu unveränderten Eigenschaftsgebildes über einen großen Temperaturbereich. Folglich ist Silikonschaum bevorzugt dazu geeignet, den erhitzten Film mit dem Objekt in Verbindung zu bringen und den „Release"-Vorgang vorzubereiten.
Hinsichtlich der Mittel zum Ablösen des Dekors sieht eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass diese eine profilierte Ablösewalze zum Ablösen des Dekors von dem Film auf das Objekt und Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze aufweisen. Mit Hilfe der profilierten Ablösewalze wird das Dekor mit Hilfe von „Release"-Technik von dem Film abgelöst und auf das Objekt aufgebracht. Für die „Release"-Technik ist es notwendig, dass die Ablösewalze erhitzt wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bei den Mitteln zum Erhitzen der Ablösewalze die Temperatur variabel einstellbar. Insbesondere soll ein schneller Temperaturwechsel möglich sein, falls ein Wechsel des Films bei gleichbleibenden zu bedruckenden Objekte vorgenommen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze mindestens einen Infrarotstrahler auf. Eine Erhitzung der Ablösewalze über mindestens einen Infrarotstrahler hat den Vorteil gegenüber bekannten Erhitzungsmethoden, zum Beispiel einer Erhitzung mit Hilfe von Umluft, dass weniger Energie benötigt wird.
Bevorzugt erzeugt der mindestens eine Infrarotstrahler eine Temperatur von 80 0C bis 240 0C. Somit wird die Ablösewalze mit einer Temperatur von 80 0C bis 240 0C bestrahlt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze über einer Fläche der Oberfläche der Ablösewalze angeordnet sind, welche durch einen Kreisbogen der Ablösewalze mit einem Mittelpunktswinkel von mindestens 160° und der Breite der Ablösewalze definiert ist. Bei der Ausführungsform, in welcher die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze durch Infrarotstrahler ausgebildet sind, würde dies bedeuten, dass mehrere Infrarotstrahler über der Oberfläche der Ablösewalze angeordnet sind. Es ist auch denkbar einen einzigen kreisförmigen Infrarotstrahler zu verwenden. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass umso bessere Ergebnisse bei der „Release"- Technik erreicht werden, je größer die Oberfläche der Ablösewalze ist, die die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze bestrahlen. Gute Ergebnisse hinsichtlich der „Release"- Technik wurden bei einem Mittelpunktswinkel von mindestens 160°, bevorzugt 180°, erzielt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Ablösewalze zumindest an der Oberfläche aus Silikon. Silikon hat die Eigenschaft, dass es wärmebeständig ist und dennoch eine hohe Steifigkeit, insbesondere eine höhere Steifigkeit als beispielsweise Silikonschaum, aufweist. Aus diesem Grund ist Silikon bevorzugt dafür geeignet, die Wärme von dem Mitteln zum Erhitzen der Ablösewalze aufzunehmen und durch Druck das Dekor von dem Film mit Hilfe von „Release"- Technik zu lösen und auf das Objekt aufzubringen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Antriebsrolle auf. Die Drehgeschwindigkeit der Antriebsrolle ist einstellbar ist, so dass die Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung gesteuert werden kann. Um hohe Druckgeschwindigkeiten zu ermöglichen, ist es erstrebenswert, die Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung zu erhöhen. Dazu weist die Vorrichtung erfindungsgemäß eine motorbetriebene Antriebsrolle auf, dessen Drehgeschwindigkeit die Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung vorgibt. Abhängig von den Parametern Materialeigenschaften des Films, Materialeigenschaften des Objekts, Temperatur der Ablösewalze und der Heizwalze und Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze kann die Durchlaufgeschwindigkeit des Films durch die Vorrichtung eingestellt werden.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art mit den Verfahrensschritten Vorheizen des Films mittels einer Heizwalze, Einstellen der Größe der Kontaktfläche des Films mit der Heizwalze mittels einer in mindestens zwei Richtungen beweglichen Einstellwalze, die neben der Heizwalze angeordnet ist, und Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze vorgeheizten Films auf das Objekt, und ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art mit den Verfahrensschritten Vorheizen des Films mittels einer Heizwalze, Vorformen des Films mittels einer neben der Heizwalze angeordneten profilierten Verformungswalze und Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze vorgeheizten Film auf das Objekt, gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figur beispielhaft erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen von 5 auf einem Film haftenden Dekor auf ein Objekt.
Bei der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung durchläuft ein Film 1 mit „Release"- Eigenschaften eine Vorrichtung zum Aufbringen von auf einem Film haftenden Dekor auf ein Objekt 2. Bei dem Film handelt es sich gemäß einer bevorzugten lo Ausführungsform um eine sogenannte „Sandwicrf-Struktur aus zwei Polypropylen- Schichten und einer dazwischen liegenden Schicht aus Polypropylen-Schaum. Die „SandwicrT-Struktur wird bevorzugt mit Hilfe eines Koextrusionsverfahrens hergestellt. Der Film weist eine Dicke von 50 μm auf. Der Aufbau des Films aus Polypropylen und Polypropylen-Schaum hat den Vorteil, dass der Film auch bei hohen i5 Durchlaufgeschwindigkeiten durch die Vorrichtung keine Falten bildet, und dennoch flexibel ist.
Für die „Release"-Technik wird bevorzugt Polypropylen verwendet, da Polypropylen eine schlechte Hafteigenschaft aufweist, und somit Dekor bzw. eine Farbschicht auf0 einfache Weise von dem Film abgelöst werden kann. Bedingt durch die schlechte Hafteigenschaft ist es aber schwierig, Dekor auf den Film aufzubringen. Aus diesem Grund wird die äußere Polypropylen-Schicht des Filmes zum Aufbringen des Dekors auf den Film einer Coronabehandlung unterzogen. Durch die Coronabehandlung haftet das Dekor auf dem Film, kann jedoch mittels „Release"-Technik wieder von5 dem Film abgelöst und dadurch auf das Objekt aufgebracht werden. Bevorzugt erfolgt die Coronabehandlung mit einer Oberflächenspannungsenergie auf der Oberfläche des Films von 35 bis 45 Dyne. Eine Oberflächenspannungsenergie von 38 Dyne liefert dabei vorteilhafte Hafteigenschaften. Durch eine solche dosierte Coronabehandlung ist der Film mit dem Dekor bedruckbar, das Dekor bleibt jedocho weiterhin durch „Release"-Technik ablösbar. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist auf einer Abwickelwalze 4 der Film 1 aufgerollt. Die Abwickelwalze 4 ist im Uhrzeigersinn drehbar gelagert. Der sich auf der Abwickelwalze 4 befindliche Film 1 weist auf der Seite 15 ein Dekor bzw. eine Farbschicht auf. Optional kann auf dem Dekor bzw. der Farbschicht zusätzlich eine Lackschicht (nicht gezeigt) angeordnet sein. Der Film 1 läuft nach Abwicklung von der Abwickelwalze 4 über eine Umlenkwalze 5, welche den Film 1 zu der Einstellwalze 6 führt. Die Umlenkwalze 5 führt dabei den Film von der Abwickelwalze 4 weg. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Einstellwalze 6 in zwei Richtungen 6A und 6B beweglich ausgebildet. Die Einstellwalze 6 besteht aus Metall. Nachdem der Film 1 über die Einstellwalze 6 gelaufen ist, wird er der Heizwalze 7 zugeführt. Durch Bewegung der Einstellwalze 6 in die Richtungen 6A oder 6B kann die Kontaktfläche des Films 1 mit der Heizwalze 7 eingestellt werden. Wird die Einstellwalze 6 beispielsweise in Richtung 6A bewegt, so vergrößert sich die Kontaktfläche b des Filmes 1 mit der Heizwalze 7. Wird jedoch die Einstellwalze 6 in Richtung 6B bewegt, so verkleinert sich die Größe der Kontaktfläche b des Filmes 1 mit der Heizwalze 7. Durch Bewegung der Einstellwalze 6 verkleinert bzw. vergrößert sich folglich der Winkel α, was zu einer Änderung des Mittelpunktwinkels ß bzw. der Kontaktfläche b führt. Denkbar ist auch, dass die Einstellwalze 6 derart ausgebildet ist, dass sie in weitere Richtungen in der Bildebene bewegbar ist. Wichtig ist jedoch, dass es sich bei der Einstellwalze 6 umein Mittel zum Einstellen der Kontaktfläche b des Filmes 1 mit der Heizwalze 6 handelt.
Die Heizwalze 7 ist in der Ausführungsform gemäß Figur 1 fest angeordnet. Sie besteht aus Metall und weist einen hohlen Innenraum (nicht gezeigt) auf. Die Heizwalze 7 wird mit Hilfe einer Ölheizung (nicht gezeigt) geheizt, wobei die Heizwalze eine Temperatur von 120° bis 240°, bevorzugt 180 0C, an den Film abgibt. Es wird bevorzugt Öl zum Erhitzen der Heizwalze 7 verwendet, da Öl nur sehr Träge seine Temperatur ändert
Nach Passieren der Heizwalze 7 wird der Film 1 der Vorformungswalze 8 zugeführt. Die Vorformungswalze 8 besteht an der Oberfläche aus Silikonschaum. Die Vorformungswalze 8 ist in zwei Richtungen 8A und 8B beweglich gelagert und weist ein negatives Profil des zu bedruckenden Objektes 2 auf. Die Vorformungswalze hat den Zweck, den Film 1 für den „Release"-Vorgang vorzubereiten, damit der Film 1 auch bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit des Filmes keine Falten bildet und nicht 5 schrumpft. An der Vorformungswalze 8 kommt der Film 1 zum ersten Mal mit dem zu bedruckenden Objekt 2 mit in Kontakt. In der gezeigten Ausführungsform soll ein Paneel aus Kunststoff 2 mit einem Holzdekor bedruckt werden. Bei dem zu bedruckenden Objekt 2 kann es sich jedoch um alle möglichen Arten und Formen von Materialien handeln. Über Zuführungsrollen 3 wird das Objekt 2 durch die lo Vorrichtung geführt und in Kontakt mit dem Film 1 gebracht. Das Objekt 2 ist zusätzlich in der Vorrichtung durch Seitenrollen (nicht gezeigt) gelagert. Nach Passieren der Vorformungswalze 8 wird der Film 1 der profilierten Ablösungswalze 9 zugeführt.
i5 Die profilierte Ablösungswalze 9 ist in zwei Richtungen 9A und 9B beweglich ausgebildet. Sie besteht an der Oberfläche aus Silikon und weist an der Oberfläche ein negatives Profil des zu bedruckenden Objektes 2 auf. Die profilierte Ablösewalze 9 wird mit Hilfe von fünf Infrarotstrahlern 10 erhitzt. Die Infrarotstrahler 10 sind über einem Bereich der Oberfläche der profilierten Ablösewalze 9, der über deno Mittelpunktswinkel v definiert ist, angeordnet. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, einen möglichst großen Bereich der Oberfläche der Ablösewalze 9 zu erhitzen. Mit Hilfe der erhitzten Silikonschicht der Ablösewalze 9 und dem von der Ablösewalze 9 auf den Film 1 und das Objekt 2 ausgeübten Druck, wird das Dekor, bzw. das Dekor und die Lackschicht von dem Film 1 abgelöst und auf das Objekt 2 mit Hilfe von „Release"-5 Technik abgelöst.
Zum maschinellen Transport des Filmes 1, 1' und des Objektes 2, 2', 2" weist die Vorrichtung eine Antriebswalze 11 auf. Die Antriebswalze 11 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn und wird mit Hilfe eines Elektromotors betrieben. Die0 Drehgeschwindigkeit des Elektromotors beziehungsweise der Antriebswalze 11 ist variabel einstellbar. Dadurch ist es möglich, abhängig von den Materialeigenschaften des Filmes 1, Y1 1" und des Objektes 2, 2', 2", der Kontaktfläche b des Filmes 1 mit der Heizwalze 7 und den Temperaturen der Heizwalze 7 und der Ablösewalze 9, die Durchlaufgeschwindigkeit des Filmes 1, Y1 1" und des Objektes 2, 2', 2" zu steuern. Die Antriebswalze 11 und die Ablösewalze 9 können über einen Riemen (nicht gezeigt) gekoppelt sein, so dass mit Hilfe der Antriebswalze 11 über den Riemen die Ablösewalze 9 angetrieben werden kann.
Mit der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung ist es auch möglich, zwei Seiten eines Objektes 2, z.B. eine Hauptseite und eine Kante des Paneels mit Dekor und/oder Lack zu bedrucken. Dazu werden das Objekt 2' und der Film 1' einer in drei Richtungen 12A, 12B, 12C beweglichen Ablösewalze 12 zugeführt. Zuvor wird der Film 1' mit einer Anpassungswalze 17 an eine zweite Seite des zu bedruckenden Objektes 2' angepasst. Die Ablösewalze 12 wird in ähnlicher Weise wie die Ablösewalze 9 von fünf Infrarotstrahlern 13 erhitzt. Dadurch kann das sich noch auf dem Film 1' befindliche Dekor seitlich auf die zweite Seite des Objekts 2' aufgebracht werden. Die Ablösewalze 12 besteht aus Silikon. Die Infrarotstrahler 13 bestrahlen die Oberfläche der Ablösewalze 12 über eine Fläche, welche über den Winkel δ und die Breite der Ablösewalze 12 definiert ist. Nach Passieren der Ablösewalze 12 wird der Film 1" über eine Umlenkrolle 16 umgelenkt und einer Aufwickel walze 14 zugeführt. Die Aufwickel walze 14 dreht sich im Uhrzeigersinn und wickelt den Film 1" auf. Somit ist es möglich, mit Hilfe nur eines Filmes Objekte mehrdimensionale Geometrien, beispielsweise zwei Seiten eines Paneels, mit Dekor zu bedrucken. Nach dem Stand der Technik sind zum Bedrucken zweier Seiten eines Paneels mindestens zwei Filme notwendig.
Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist ferner, dass zum Bedrucken des Objektes kein Kleber notwendig ist. Der Film faltet sich nicht, bildet keine Blasen und schrumpft nicht, so dass hohe Durchlaufgeschwindigkeiten des Filmes realisierbar sind. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Filmbreite von 3 cm bis 60 cm möglich. Bei bekannten Vorrichtungen sind technisch nur Filmbreiten von maximal 10 cm verarbeitbar. Somit können mit einem Film auch mehrere Seiten eines Objekts bedruckt werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Durchlaufgeschwindigkeit des Filmes durch die Vorrichtung von 5 bis 45 m/min möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Aufbringen von auf einem Film (1) haftenden Dekor auf ein Objekt (2), aufweisend:
5 - eine Heizwalze (7) zum Vorheizen des Filmes (1); eine in mindestens zwei Richtungen (6a, 6b) bewegliche Einstellwalze (6), die neben der Heizwalze (7) angeordnet ist, zum Einstellen der Größe der Kontaktfläche (b) des Filmes (1) mit der Heizwalze (7); und Mittel (9, 10) zum Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze (7) lo vorgeheizten Film (1) auf das Objekt (2).
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, aufweisend eine neben der Heizwalze (7) angeordnete profilierte Vorformungswalze (8) zum Vorformen des Filmes (1).
i5 3. Vorrichtung zum Aufbringen von auf einem Film (1) haftenden Dekor auf ein Objekt (2), aufweisend: eine Heizwalze (7) zum Vorheizen des Filmes (1); eine neben der Heizwalze (7) angeordnete profilierte Vorformungswalze
(8) zum Vorformen des Filmes (1); und o - Mittel (9, 10) zum Ablösen des Dekors von dem von der profilierten
Vorformungswalze (8) vorgeformten Film (1) auf das Objekt (2).
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, bei der die Vorformungswalze (8) in mindestens zwei Richtungen (8a, 8b) beweglich ist.5
5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mittel zum Ablösen des Dekors eine profilierte Ablösewalze (9) zum Ablösen des Dekors von dem Film (1) auf das Objekt (2) und Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze (10) aufweisen. 0
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der bei den Mitteln zum Erhitzen der Ablösewalze (10) die Temperatur variabel einstellbar ist.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze (10) mindestens einen Infrarotstrahler aufweisen.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 - 7, bei der die Mittel zum Erhitzen der Ablösewalze (10) über einer Fläche der Oberfläche der Ablösewalze (9) angeordnet sind, welche durch einen Kreisbogen der Ablösewalze mit einem Mittelpunktswinkel (γ) von mindestens 160° und der Breite der Ablösewalze
(9) definiert ist.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 - 8, bei der die Ablösewalze (9) zumindest an der Oberfläche aus Silikon besteht.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 - 9, bei der die Vorformungswalze (8) zumindest an der Oberfläche aus Silikonschaum besteht.
11. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Heizwalze (7) eine konstante Temperatur an den Film (1) abgibt.
12. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Antriebswalze (11), dessen Drehgeschwindigkeit einstellbar ist, so dass die Durchlaufgeschwindigkeit des Filmes (1) durch die Vorrichtung gesteuert werden kann.
13. Verfahren zum Aufbringen von auf einem Film (1) haftenden Dekor auf ein Objekt (2), aufweisend zumindest die Verfahrensschritte:
Vorheizen des Filmes (1) mittels einer Heizwalze (7); - Einstellen der Größe der Kontaktfläche (b) des Filmes (1) mit der
Heizwalze (7) mittels einer in mindestens zwei Richtungen (6a, 6b) beweglichen Einstellwalze (6), die neben der Heizwalze (7) angeordnet ist; und
Ablösen des Dekors von dem von der Heizwalze (7) vorgeheizten Film (1) auf das Objekt (2).
5
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, aufweisend den Verfahrensschritt
Vorformen des Filmes (1) mittels einer neben der Heizwalze (7) angeordneten profilierten Vorformungswalze (8).
lo
15. Verfahren zum Aufbringen von auf einem Film (1) haftenden Dekor auf ein Objekt (2), aufweisend zumindest die Verfahrensschritte:
Vorheizen des Filmes (1) mittels einer Heizwalze (7);
Vorformen des Filmes (1) mittels einer neben der Heizwalze (7) angeordneten profilierten Vorformungswalze (8); und i5 - Ablösen (9) des Dekors von dem von der Heizwalze (7) vorgeheizten
Film (1) auf das Objekt (2).
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, bei dem die Vorformungswalze (8) in mindestens zwei Richtungen (8a, 8b) beweglich ist.0
17. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 13 - 16, aufweisend die Verfahrensschritte Erhitzen (10) einer profilierten Ablösewalze (9) und Ablösen des Dekors von dem Film (1) auf das Objekt (2) durch die profilierten Ablösewalze (9). 5
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, aufweisend den Verfahrensschritt variables Einstellen der Temperatur, mit der die profilierte Ablösewalze (9) erhitzt wird.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, bei dem die Ablösewalze0 (9) mit Hilfe mindestens eines Infrarotstrahlers (10) erhitzt wird.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 - 19, bei dem die Ablösewalze (10) über einer Fläche der Oberfläche der Ablösewalze (9), welche durch einen Kreisbogen der Ablösewalze mit einem Mittelpunktswinkel (γ) von mindestens 160° und der Breite der Ablösewalze (9) definiert ist, erhitzt wird.
21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 - 20, bei dem die Heizwalze (7) eine konstante Temperatur an den Film (1) abgibt.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem die Durchlaufgeschwindigkeit des Filmes (1) mit Hilfe einer Antriebswalze (11) gesteuert werden kann, wobei die Drehgeschwindigkeit der Antriebsrolle einstellbar ist.
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