FI106544B - Laitteisto ja menetelmä kappaleiden pinnoittamiseksi - Google Patents

Description

1 106544

LAITTEISTO JA MENETELMÄ KAPPALEIDEN PINNOITTAMISEKSI

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty laitteisto sekä patenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa määritelty 5 menetelmä kappaleiden laminoimiseksi ja/tai pinnoittamiseksi .

Suomalaisessa patenttijulkaisussa FI 91225 on esitetty menetelmä ja laitteisto levymäisten kappaleiden pinnoittamiseksi muovikalvolla. Menetelmässä muo-10 vikalvoa ensin lämmitetään, jonka jälkeen se lasketaan lämpöaktivoituvalla liimalla käsitellyn kappaleen päälle. Muovikalvon ja kappaleen väliin muodostetaan alipaine kiinnittymisen auttamiseksi.

Käytännön sovelluksessa kappale tuodaan tämän 15 jälkeen ulos lämmitys- ja alipainetilasta ja jäähdytetään puhaltamalla erillisellä tuulettimella ilmaa kappaleen päälle. Yhden tuulettimen kappaleelle etäisyyden päästä levittämän ilman paine jakautuu epätasaisesti, jolloin kappale ja sen päällä oleva muovikalvo ·.·. 20 jäähtyvät epätasaisesti. Erityisesti muovikalvon kiinni nittymisen kannalta kriittiset kappaleen reunaosat ·· jäävät vaille erityistä huomiota, jolloin seurauksena

Mil saattaa olla muovikalvon epäonnistunut kiinnittyminen.

• · « ·

Lisäksi järjestelmän hankaluutena ovat lait- • « \ 25 teiston erilliset osat kiinnitystä ja jäähdytystä var- * ten. Tämä rajoittaa laitteistolla pinnoitettavan suu rimman kappaleen laitteiston lämmitysosan koon mukaiseksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on • · : 30 poistaa edellä esitetyt ongelmat. Erityisesti esillä :*·* olevan keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uuden- .* ‘ tyyppinen laitteistoratkaisu, jolla voidaan pinnoittaa » » ..*· \ ja laminoida taloudellisesti useita erikokoisia, levy-

MM

’ ' mäisiä tai muotoiltuja kappaleita.

·:·· 35 Keksinnön tunnusomaisten seikkojen osalta .... viitataan patenttivaatimuksiin.

2 106544

Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu vähintään kaksi alipainepuristinta. Alipainepuristimeen kuuluu elin pinnoitusmateriaalin lämmittämiseksi sekä elin alipaineen muodostamiseksi kappaleen ja sopivan 5 pinnoitusmateriaalin väliin. Kappale voi olla muodoltaan levymäinen tai muotoiltu, pinnaltaan kuvioitu, mahdollisesti kappale voi olla esimerkiksi puolipallon muotoinen. Sopiva pinnoitusmateriaali voi olla esimerkiksi muovikalvo, paperi, puuviilu, lasikuitu, metalli 10 tai vastaava laminointimateriaali. Alipainepuristimeen kuuluu alusta, jonka päällä kappaletta pidetään paikoillaan pinnoituksen kannalta olennaisten työvaiheiden ajan. Nämä työvaiheet ovat esilämmitys, alipaineen muodostus, kuumennus ja edullisesti jäähdytys. Keksin-15 nön mukaisesti alipainepuristimeen kuuluu elin sen liittämiseksi toiseen alipainepuristimeen, jolloin puristimien alustat muodostavat olennaisesti yhtenäisen alustan. Liitoselin voi olla esimerkiksi vierekkäin siirrettyjen puristimien väliin tuotava jatkokappale, .·,· 20 kaksi puristinta yhteen liittävä ruuvikiinnitys, kouk- * · kumainen tarttuva tai salpaava laite, haka. Alusta ' , ulottuu edullisesti puristimen reunoille, joten alus- * · * tat yhdistävänä liitoselimenä voi olla esimerkiksi t % ··' teippi tai alustaan kiinteästi kuuluva uloke, joka i *· 25 muodostaa toisen alustan kanssa ponttisauman tapaisen • » ϊ.·* kiinnityksen.

Edullisesti alipainepuristimen alustan päälle muodostuu työtila, jolloin puristimien yhteenliittämisen jälkeen työtilat muodostavat yhtenäisen työtilan.

.·, 30 Tällöin voidaan pinnoittaa tai laminoida yhtä puris- « · *... tinta suurempia, yhtenäisen työtilan rajoittamia kap- • · *·] . paleita.

: *. Eräässä keksinnön mukaisessa edullisessa so- ·;·' velluksessa toiseen alipainepuristimeen kuuluu vain * ! 35 osa ensimmäisen alipainepuristimen elimistä, joten a > > · toinen alipainepuristin voi käyttää hyväkseen ensimmäisen alipainepuristimen toimintoja, kuten esimerkik- 3 106544 si ohjaustoimintoja. Eräässä mahdollisessa sovelluksessa toinen alipainepuristin käyttää hyväkseen myös ensimmäisen puristimen paineenmuodostuselimiä. Edullisesti alipainepuristimet voivat olla myös täysin 5 identtisiä, jolloin kumpaakin käytetään normaalisti erikseen, mutta tarpeen vaatiessa puristimet voidaan yhdistää suurempien kappaleiden pinnoittamiseksi tai laminoimiseksi.

Edullisesti laitteistoon kuuluu joustava mem-10 braanikalvo, joka lasketaan pinnoitusmateriaalin ja kappaleen päälle. Membraanikalvoa voidaan edullisesti käyttää uudelleen useita kertoja.

Edullisesti eräässä keksinnön mukaisessa sovelluksessa laitteistoon kuuluu jäähdytysilmasuutti-15 met, joista johdetaan viileää ilmaa membraanikalvon päälle ja jotka sijaitsevat alustan reunoilla..Jäähdy-tysilma on lisäksi edullisesti ylipaineistettua. Eräässä sovelluksessa suuttimet on suunnattu alaviistoon tai mahdollisesti suuttimet ovat puristimen ylä- . . 20 puolisessa kehyksessä olevia reikiä, joista jäähdytys- « · ilma purkautuu. Tällöin pinnoitusmateriaalin ja kappa- ♦ * leen jäähtyminen tapahtuu hallitusti myös reunat huo-mioon ottaen. Eräässä keksinnön mukaisessa sovelluk- « sessa jäähdytys voidaan suorittaa myös ilman membraa- i * 1 *. 25 nikalvoa.

:Y Edullisesti laitteistoon kuuluu turvalaite, * joka estää alipainepuristimen toiminnan turvalaitteen havaittua esteen alustan reunoilla. Edullisesti turvalaitteessa on kosketusherkkää, esimerkiksi sähköä joh-30 tavaa materiaalia esteen havaitsemiseksi. Turvalaite • * • * voi reagoida esteeseen esimerkiksi materiaalin kapasi- < * tanssin tai resistanssin muutoksen perusteella. Edul- • · •\ lisesti turvalaite voi havaita esteen myös optisesti * esimerkiksi valoherkän materiaalin avulla.

• · 35 Keksinnön mukaisessa menetelmässä pinnoitus- ·* materiaali asetetaan pinnoitettavan kappaleen päälle, muodostetaan alipaine kappaleen ja pinnoitusmateriaa- 4 106544

Iin väliin, lämmitetään pinnoitusmateriaali sen kiinnittämiseksi kappaleeseen ja edullisesti jäähdytetään pinnoitusmateriaalia ja kappaletta kiinnittymisen jälkeen. Keksinnön mukaisesti kappale pinnoitetaan/lami-5 noidaan vähintään kahdesta alipainepuristimesta koostuvalla laitteistolla.

Edullisesti menetelmässä kappaleiden ja pin-noitusmateriaalin asettelun ajaksi ylösnostettua mem-braanikalvoa esilämmitetään, lasketaan joustava mem-10 braanikalvo pinnoitusmateriaalin ja kappaleen päälle, muodostetaan alipaine membraanikalvon alle ja lämmitetään membraanikalvoa, jolloin pinnoitusmateriaali kiinnittyy kappaleeseen.

Edullisesti menetelmässä johdetaan viileää 15 ylipaineistettua ilmaa membraanikalvon päälle siten, , , että suurin paine kohdistuu kappaleen reunoille. Näin parannetaan kappaleen reunojen pinnoittumista/laminoi-'·' tumista.

Esillä olevan keksinnön etuina. tunnettuun 20 tekniikkaan on järjestelmän modulaarisuus. Eräänä tär- « ( j keänä tekijänä modulaarisuuden toteutumiseen on ali- painepuristimen muoto, jossa työtila ulottuu lähelle puristimen reunoja. Kahdesta tai useammasta ali-.··*. painepuristimesta voidaan muodostaa kokonaisuus, joi- • i 25 den yhteinen työtila mahdollistaa yhden puristimen *.* työtilaa suurempien kappaleiden pinnoittamisen. Samal- • · la laitteiston valmistuskustannukset pysyvät alhaisi- • · · na, koska edullisesti valmistetaan vain yhtä puristin- : ]·. tyyppiä. Käyttäjä voi laajentaa laitteistoaan tarpeen « · · ’I] I 30 mukaan, jolloin aiemmin hankittu puristin, on yhä käyt-• · tökelpoinen.

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on pienempi pinnoitusmateriaalin kulutus vähentyneiden huk-kapalojen muodossa. Edullisesti voidaan käyttää val-35 miiksi määrämittaan leikattuja arkkeja. Edelleen menetelmän etuna voidaan samalla kertaa pinnoittaa useita erilaisia kappaleita. Mikäli jossakin pinnoitusvai- 5 106544 heessa tapahtuu virhe, esimerkiksi pinnoitusmateriaa-lin puhkipalaminen, tästä ei keksinnön mukaisessa menetelmässä seuraa koko pinnoituserän hylkäämistä.

Seuraavassa keksintöä selostetaan oheisten 5 suoritusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitteistoa; ja kuvio 2 esittää yhteenliitettyjä alipainepu-10 ristimiä ylhäältä kuvattuna.

Kuviossa 1 on kuvattu keksinnön mukainen laitteisto levymäisten kappaleiden 1 pinnoittamiseksi. Kuviossa 1 on esitetty kaksi yhteenliitettyä alipaine-puristinta ja elin 4 puristimien yhteenliittämiseksi. 15 Yhteenliitettynä puristimien alustat muodostavat yhtenäisen alustan. Puristimen yläpuolinen kehys on esimerkissä vaihdettu ensimmäisen puristimen kehystä suurempaan, molemmat puristimet kattavaan kehykseen 9. Alustojen päälle muodostuneet työtilat yhdistyvät, jo-20 ten yhtä työtilaa suurempien kappaleiden pinnoitus on ·,·/ mahdollista. Kuviossa 1 esitetyt kappale 1, pinnoitus- : . materiaali 2 ja korotuspala 7 ovat kummankin puristi- ··· men työtilassa. Korotuspalan 7 avulla voidaan samalla .:. kertaa pinnoittaa myös esimerkiksi levyn reunat. Mem- 25 braanikalvo 5 on kuvan esimerkissä kiinnitetty yhdis- \ . tyneen työtilan reunoille, yläpuoliseen kehykseen 9.

* Jäähdytyssuuttimet 6 sijaitsevat kunkin puristimen yläpuolisessa kehyksessä 9 alaviistoon suunnattuina. Alustan reunoilla on turvalaite 8, joka keskeyttää 30 laitteiston toiminnan, mikäli se havaitsee esteen • · ♦ alustan tai työtilan reunoilla.

Yi" Kuviossa 2 on ylhäältä kuvattuna useita yh- .’! teenliitettyjä alipainepuristimia. Keksinnön mukaises- *· ; sa laitteistossa työtila ulottuu lähelle puristimen 35 reunoja. Tämän johdosta puristimien yhteenliittäminen ·:··· onnistuu kaikilta reunoilta. Esimerkissä kaikkien pu- ..... ristimien 20, 21 ohjaustoimintoja kontrolloidaan pu- 106544 6 ristimen 20 ohjainpaneelin kautta. Puristimia 21 voidaan ketjuttaa peräkkäin rengeiksi siten, että kaikki ohjaustoiminnot toteutetaan isäntäpuristimessa 20.

Kaikki puristimet ovat olennaisesti yhtä tehokkaita, 5 sillä kaikissa on kappaleen pinnoituksen kannalta olennaiset elimet. Laitteiston koon ylärajaa ei siis periaatteessa ole rajattu.

Keksinnön mukainen alusta 3 voi koostua joko yhdestä tai useammasta alipainepuristimen alustasta.

10 Alustan päälle muodostuu työtila, jossa suoritetaan kaikki pinnoituksen kannalta olennaiset työvaiheet.

Kappaletta 1 siis pidetään paikallaan koko pinnoituksen ajan. Kappaleen 1 ympärille asetellaan kehys 7, jonka päälle edelleen asetellaan pinnoitusmateriaali 15 2. Alustalla 3 voi olla samaan aikaan useita kappalei ta pinnoitettavana. Pinnoitusta edeltävän asettelun aikana membraanikalvo 5 on nostettu ylös, joten työtila on avoin. Tällöin membraanikalvon 5 päällä olevat lämmityselementit esilämmittävät membraanikalvoa, jol-20 loin membraanikalvo lasketaan lämpimänä alas ja pin-noittuminen tapahtuu nopeammin.

Membraanikalvo 5 lasketaan alas ja muodoste- '.*· taan alipaine membraanikalvon 5 alle. Tästä aiheutuu « · · * ·· alipaine myös kappaleen 1 ja pinnoitusmateriaalin 2 25 väliin, jolloin ne puristuvat vastakkain. Kappaleen 1 .·.· pinnoittumista voidaan auttaa käsittelemällä se tai • · pinnoitusmateriaali 2 liimalla. Membraanikalvoa 5 lämmitetään, jolloin lämpö etenee myös pinnoitusmateriaa-liin 2 ja kappaleeseen 1. Membraanikalvo 5 tasaa pai-30 kallisia lämpöeroja ja suojaa pinnoitusmateriaalia • · • *· puhkipalamiselta. Pinnoitusmateriaali 2 kiinnittyy • · · t#t kappaleeseen 1.

.·] ' Kappaletta 1 ja pinnoitusmateriaalia 2 jääh- • ♦ dytetään puhaltamalla viileää ylipaineistettua ilmaa *. . 35 membraanikalvon 5 päälle. Ilmasuuttimet 6 puhaltavat alustan 3 reunoilta, alustan yläpuolisesta kehyksestä. ·;*. Samalla membraanikalvon 5 alapuoli pidetään yhä ali- 7 106544 paineistettuna. Tällä menettelyllä pinnoitettu kappale jäähtyy hallitusti ja erityisesti kriittisten reunaosien pinnoitus onnistuu paremmin. Kappaleen jäähdyttyä membraanikalvo 5 nostetaan ylös. Samaa membraani-5 kalvoa 5 voidaan käyttää useissa perättäisissä pinnoituksissa.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaati-10 musten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa .

• 4 4 « • · • f « • 4 « · « « · *444 • · • · · · « · « · « ♦ • ♦ • · « · • ♦ .

• · · • « • · « · ♦ • « ' ♦ · « · * · f ♦ · ·

* * V

Claims (6)

8 106544

1. Laitteisto kappaleiden (1) laminoimiseksi ja/tai pinnoittamiseksi sopivalla pinnoitusmateriaa-lilla (2), johon laitteistoon kuuluu 5. ensimmäinen alipainepuristin, johon kuuluu - elin pinnoitusmateriaalin lämmittämiseksi, - elin alipaineen muodostamiseksi kappaleen ja pinnoitusmateriaalin väliin ja - alusta (3) , jonka päällä kappale pidetään pin- 10 noituksen ajan, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu - vähintään kaksi alipainepuristinta ja - elin (4) alipainepuristimien yhteenliittämisek-si siten, että puristimien alustat (3) muodostavat 15 olennaisesti yhtenäisen alustan (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kunkin alipainepuristimen alustan (3) päälle muodostuu työtila ja että liitettäessä alipainepuristimet yhteen työtilat muodostavat 20 yhtenäisen työtilan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuu- « « luu joustava membraanikalvo (5) , joka lasketaan pin- noitusmateriaalin (2) ja kappaleen (1) päälle. *« 25

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukai- nen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis- • · · · ;·. toon kuuluu jäähdytys ilma suut timet, joista johdetaan • · · viileää ilmaa membraanikalvon (5) päälle ja jotka si- • · · ’ jaitsevat alustan (3) reunoilla.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukai- • · *··1 nen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis- • t» toon kuuluu turvalaite (8) , joka estää alipainepuris-• ••J timen toiminnan turvalaitteen (8) havaittua esteen alustan (3) reunoilla. • 35

6. Menetelmä kappaleiden (1) laminoimiseksi « · · ...1 ja/tai pinnoittamiseksi sopivalla pinnoitusmateriaa- « '·"· lilla (2) , jossa menetelmässä 9 106544 — asetetaan pinnoitusmateriaali (2) pinnoitettavan kappaleen (1) päälle, — muodostetaan alipaine kappaleen ja pinnoitusma-teriaalin väliin ja, 5. lämmitetään pinnoitusmateriaalia sen kiinnittä miseksi kappaleeseen, tunnettu siitä, että pinnoitetaan kappale (1) vähintään kahdesta alipainepu-ristimesta koostuvalla laitteistolla. I t 4 I I i i 4 « I ( 4 « 4 • ♦ • ♦ « » · » • · ·#« • ♦ • « • ♦ « • · • · · • · ♦ • · · · 1 · T 10 106544