JP2002528308A - 積層方法とその装置 - Google Patents

積層方法とその装置

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JP2002528308A
JP2002528308A JP2000579427A JP2000579427A JP2002528308A JP 2002528308 A JP2002528308 A JP 2002528308A JP 2000579427 A JP2000579427 A JP 2000579427A JP 2000579427 A JP2000579427 A JP 2000579427A JP 2002528308 A JP2002528308 A JP 2002528308A
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radiation
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heating
heated
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、第1物体(1)を第2物体(2)に接続する方法であって、その少なくとも一方の物体(2)が、境界面と反対側に、非加熱材料部位および又は感熱材料部位(13)特に接着剤層を有し、少なくとも一方の物体(2)の境界面に沿って延びる境界面部位(16)が加熱され、続いて、第1、第2の両物体(1、2)が合わされることによって、第1物体(1)および第2物体(2)が共通の境界面に沿って互いに接合され、その境界面部位(15、16)の加熱に基づいて、高張力接合が生ずる、ような第1物体を第2物体に接続する方法に関する。本発明に基づいて、その被加熱境界面部位(15、16)が、電磁放射線の照射によって加熱され、少なくとも加熱を生じさせる実質的放射線成分が、近赤外線の波長範囲(可視波長範囲と1.4μmとの間の範囲)内にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1物体を第2物体に接続する方法、特に接着テープを弾性形材に
積層する方法とその装置に関する。その両物体は、少なくとも一方の物体の境界
面に沿って延びる境界面部位が加熱され、続いて、両物体が合わされることによ
って、共通の境界面に沿って互いに接合される。その場合、境界面部位の加熱に
基づいて、高張力接合が生ずる。その両物体の少なくとも一方は、境界面と反対
側に、非加熱材料部位および又は感熱材料部位、特に接着剤層を有している。本
発明はまた、1つあるいは複数の物体を加熱するための手段の利用に関する。
【0002】 現在、多くの技術的な応用において、多数の個々の部材ないし物体から構成さ
れた成形部材が利用されている。例えば押出し成形および又は発泡成形された形
材が、ガスケットやダンパーなどとして利用されている。その形材には、これを
保持体例えばドア枠に固定するために、例えば接着テープが着けられている。そ
の接着テープは剥ぎ取り可能な保護フィルムを有し、その保護フィルムを剥ぎ取
った後ではじめて、接着剤層が露出する。形材は、その接着剤層を押し付けるこ
とによって、所望の個所ないし所望の範囲に取り付けられる。
【0003】 細長い形材は、通常、スパイラル状に巻回された形で入手でき、既に製造者に
おいて、接着テープが着けられている。接着テープと形材とを永続的に高張力接
合するために、例えば接着テープは、接着剤と反対側に、ホットメルト接着剤を
有し、このホットメルト接着剤は、接着テープが形材に接続される前に、加熱さ
れる。
【0004】 上述した代表的な応用のほかに、別の多くの応用が存在している。その応用に
おいて、2つの物体が、その少なくとも一方の物体の境界面に沿って延びる境界
面部位が加熱され、続いて両物体が合わされることによって互いに接合され、こ
れによって、境界面部位の加熱に基づいて、高張力接合が生ずる。その加熱は、
接着剤を活性化するほかに、例えば、境界面部位における材料を、他の物体の材
料と結合できるように、液状、流動状あるいは糊状にするために使われる。また
しばしば、高張力接合を得るために、両物体の境界面部位が加熱される。
【0005】 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および装置を、一方あるいは両方の
境界面部位の加熱が非常に良好に制御できるように、改良することにある。また
本発明のもう1つの課題は、加熱の際に利用でき、加熱を非常に良好に制御でき
る手段を、提供することにある。
【0006】 この課題は、特許請求の範囲請求項1に記載の方法、請求項11に記載の装置
、請求項14に記載の利用によって、解決される。また本発明の有利な実施態様
はそれぞれの従属請求項に記載されている。
【0007】 本発明の主要な考えに基づいて、境界面部位を加熱すべき少なくとも一方の物
体が、電磁放射線の照射によって加熱され、その少なくとも加熱を生じさせる実
質的放射線成分は、近赤外線(NIR線)の波長範囲にある。そのNIR線とは
、その波長範囲が、可視波長範囲と1.4μmとの間の範囲にあることを意味す
る。NIR線は、それが多くの材料によって高い吸収率で吸収される、という利
点を有する。更に、NIR線は、時間的並びに空間的に良好に制御できる。例え
ば、NIR線による照射は、例えば絞りの利用によって、あるいは放射線源の入
り切りによって、一瞬にして開始あるいは停止できる。NIR線は、室温の物体
から放出される熱放射線と、その波長がはっきりと違っている。このことも、良
好な制御性を保証する。
【0008】 好適には、NIR線は、2500K以上、特に2900K以上の放出温度を有
する熱放射線源によって放出される。この場合、最大放出放射線束密度は、近赤
外線内にある。その放出放射線は、一般に、近赤外線外の放射線成分も有してい
るが、この放射線成分は、全放射線出力に対してほんの僅かしか供給されない。
【0009】 そのような高い温度で運転される熱放射器は、低い温度で運転され従って長波
電磁放射線を放出する熱放射器に比べて、放出放射線束密度が大きいという利点
を有する。従って、放射線出力が同じである場合、放出表面積を小さくできる。
この結果、熱放射器の容積、従ってその熱容量も、小さくなる。例えば、電流が
流される抵抗線、例えばタングステンフィラメントが、熱放射器として利用され
るとき、その電流を制御することによって、小さな慣性で、放出放射線出力を変
更できる。
【0010】 本発明に基づく方法の発展形態において、加熱される境界面部位の表面温度は
、その境界面部位に入射する放射線の放射線束密度および又は照射時間を制御す
ることによって、所定の値に調整される。この本発明に基づく方法は、NIR線
が良好に制御できることによって、再現可能な良好な結果をもって、有利に短時
間で実行できる。特に、入射放射線の放射線束密度が相応して高い場合、加熱は
一瞬にして行われる。即ち、一方では、短いサイクル時間あるいは短い通過時間
が得られ、他方では、加熱を受ける境界面部位は小さく保てる。
【0011】 好適には、物体が全体を通して加熱されることが防止され、これにより、物体
の境界面と反対側にある非加熱材料部位および又は感熱材料部位が、たかだか僅
かしか加熱されない。
【0012】 放射線加熱の高い効率を得るために、好適には、物体の境界面における材料が
、近赤外線における吸収率が0.4より大きく、特に0.6より大きいように、
選定あるいは前処理される。この代わりに、あるいはこれに加えて、好適には、
物体で吸収されず反射された電磁放射線部分は、物体の方向に反射して戻される
【0013】 本発明の有利な実施態様において、第1、第2の両物体がそれぞれ引き延ばさ
れ、連続して接触場所に送られ、この接触場所において、両物体が合わされ、互
いに接合される。その加熱は、送り方向において接触場所の前で、1つの加熱場
所で、ないしは各物体に対して異なった加熱場所で、行われる。このために装置
的に、両物体を接触場所に別個に供給および搬送し、接合済み物体を接触場所か
ら連続して運び出すための送り装置が設けられている。
【0014】 本発明の発展形態において、少なくとも一方の加熱すべき境界面部位の温度が
調整される。このために特に、境界面部位の表面温度が、送り方向において加熱
場所で、ないしはその後ろで、例えば1つあるいは複数の高温計を利用して、非
接触式に測定される。その高温計の測定信号は、調整装置に導かれ、この調整装
置によって、境界面部位の温度が、加熱場所で物体に入射する放射線束密度を制
御することによって、調整される。特に、両物体をそれぞれの加熱場所で照射す
るために、少なくとも2つの放射線源が設けられている。それに応じて、少なく
とも2つの調整装置が存在するか、あるいは好適には、両物体に対して共通する
多数の放射線源に対して、1つの共通の調整装置が存在する。好適には、一方の
物体の非加熱材料部位ないし感熱材料部位の温度が、入射赤外線の放射線束密度
および又は照射時間ないし送り速度の調整によって、臨界限界値より低く保たれ
る。このために、その材料部位の温度特に表面温度が、確立標本的に繰り返して
、あるいは連続して、測定される。本発明の他の実施態様において、この測定信
号は、同様に調整装置に導かれる。
【0015】 一方あるいは両方の物体を放射線加熱するために使用する手段として、赤外線
源を利用することを提案する。その赤外線源は、2500K以上、特に2900
K以上の放出温度で運転される熱放射器を有している。好適には、赤外線源はハ
ロゲンランプであり、これは、特別な実施態様において、管状放射器を有し、こ
の管状放射器は、放射線透過管特に石英ガラス管内を延びるフィラメントを備え
ている。更に好適には、赤外線源は、放出放射線を被加熱物体の方向に反射する
ための反射体と組み合わされている。
【0016】 以下図に示した実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。しかし本発明は
この実施例に限定されるものではない。
【0017】 図1には、本発明に基づく装置の有利な実施例が示されている。この装置は、
細長い接着テープ2を、同様に細長い弾性形材の上に、積層して貼り合わせるた
めに使われる。その弾性形材はゴム形材1として形成されている。このゴム形材
1は、図1において右から送られて来て、案内ローラ9において水平に転向され
、接触場所に送られる。この接触場所は一対の接触ローラ8によって規定されて
いる。接着テープ2は左から送られて来て、別の案内ローラ9を介して転向され
、接触場所に送られる。その接触ローラ8は特に駆動ローラであり、両接触ロー
ラ8間の距離は、接着テープ2およびゴム形材1がそれぞれ平面側において互い
に接触し、相互に押し合わされるように、設定されている。
【0018】 送り方向において接触場所の前で、ゴム形材1の上側表面に、電磁放射線が照
射される。そしてゴム形材1の上側表面は、その電磁放射線の一部を吸収するこ
とによって加熱される。近赤外領域における放射線(NIR線)に対するゴム形
材1の上側表面における吸収率は、約0.7である。従って、入射電磁放射線の
大部分が、直接吸収される。ゴム形材1の上側表面における境界面部位の加熱は
、ゴム形材1と接着テープ2との永続的な高張力接合を保証する働きをする。
【0019】 その加熱個所において、第1赤外線源3からの電磁放射線が、ゴム形材1に入
射する。送り方向においてこの加熱個所の後ろに、測定場所が存在する。この測
定場所において、ゴム形材1の上側表面における温度が、第1高温計5を介して
測定される。この第1高温計5の測定信号は、調整装置7に導かれる。この調整
装置7は、その測定信号から測定値を計算し、この測定値を設定値と比較する。
調整装置7は、測定値と設定値との偏差に応じて、第1赤外線源3を制御する。
この制御は、調整装置7が、第1赤外線源3から放射線を放出させる電流の強さ
を調整することによって、行われる。
【0020】 図3に示されているように、赤外線源3は、2つの管状放射器20を有してい
る。この両管状放射器20はそれぞれタングステンフィラメント22を有してい
る。そのタングステンフィラメント22は細長い石英ガラス管21の中心線に沿
って延びている。管状放射器20は、反射体23の凹所内に配置されている。そ
の凹所も同様に、管状放射器20に応じて細長く延び、横断面放物線形をしてい
る。なおその横断面形状は、放物線形の代わりに、異なった横断面形状、例えば
横断面台形にすることもできる。その凹所の表面および反射体23の水平下側表
面は、NIR線を反射するための反射体表面24として形成されている。
【0021】 タングステンフィラメント22を流れる電流を変化させることによって、タン
グステンフィラメント22の温度が調整され、これに伴って、最大放射線束密度
のスペクトル位置と、放出放射線の全放射線出力が、調整される。タングステン
フィラメント22はその質量が小さく、従ってその熱容量も小さい。このために
、タングステンフィラメント22は小さな熱的慣性を有している。従って、電流
を入れることによって、瞬時に、全放射線出力が得られ、逆に電流を切ることに
よって、放射線の放出が、瞬時に、止められる。それ自体公知の適当な電子制御
装置を利用することによって、電流を入れた際、タングステンフィラメント22
の時間的に一定した温度が、速やかに得られる。
【0022】 反射体23が加熱されることを防止するために、この反射体23は、好適には
、能動的に冷却され、例えば液体冷却される。これによって、反射体表面24は
、たかだか僅かしか加熱されず、放射線束密度の調整におけるむだ時間の発生に
、ほとんど貢献しない。
【0023】 純粋な電流制御装置の代わりに、あるいはそれに加えて、可制御絞りあるいは
別の光学装置が設けられ、および又は、赤外線源3と被照射表面との間隔を調整
する間隔制御装置が設けられる。特にそのような間隔制御装置は、電流制御装置
と連結される。その間隔制御装置は、迅速で低慣性の電流調整が行われる放射線
束密度範囲を形成するために、有利に使われる。
【0024】 図1には更に、第2赤外線源4が示されている。この第2赤外線源4は、(送
り方向において接触ローラ8の後ろにおける完成積層物に関して)接着テープ2
の下側面を加熱するために、使用する。接着テープ2の加熱表面温度を調整する
ために、第2高温計6が設けられている。第2赤外線源4および第2高温計6は
、第1赤外線源3および第1高温計5と同じように、調整装置7に接続されてい
る。その調整は、特に同じようにして行われる。
【0025】 図2には、ゴム形材1と接着テープ2とから成る完成積層物の層構造が示され
ている。この積層物の最上層は、接着テープ2の接着剤13を保護するフィルム
14を形成し、この保護フィルム14は剥ぎ取れる。その下側に、接着テープ2
の担体12が存在し、この担体12は支持機能を有する。担体12の下側に、接
着剤から成る別の層が設けられている。この層は、接着剤13から成る層と異な
って、ホットメルト接着剤11から成っている。このホットメルト接着剤11は
、ゴム形材11と接続する前に既に接着テープ2の下側に存在している。
【0026】 ホットメルト接着剤11は、図1に示された装置について説明したようにして
加熱され、活性化され、これによって、ホットメルト接着剤11は、同様に加熱
されたゴム形材1と接続する。ゴム形材1が加熱されていることにより、ホット
メルト接着剤11は、ゴム形材1の表面極小空洞の中に容易に浸入することがで
き、場合によっては、その材料の選択に応じて、ゴム形材あるいはこのゴム形材
の代わりに利用される物体と化学結合される。
【0027】 図2には、ゴム形材1における境界面部位15および接着テープ2における境
界面部位16が、破線で境界づけられハッチングが入れられた範囲で、示されて
いる。それらの境界面部位15、16は、両者を接合する前に別個に照射される
ことによって加熱される材料部位である。図1に示された装置を適当に制御ない
し調整することによって、残りの材料部位が、加熱されないようにできる。その
場合、加熱を生じさせる入射放射線の高い放射線束密度、送り速度と放射線出力
との適当な調和、あるいは入射放射線出力の調整、並びに近赤外領域における電
磁放射線の利用が、重要な役割を演ずる。その近赤外領域における電磁放射線の
利用は、まず第1に、加熱過程の良好な制御を可能にし、速い送り速度を可能に
し、それにもかかわらず、再生可能な過程の実行が保証される。
【0028】 図2に示されているゴム形材1の形成は、一例に過ぎない。その2つの下向き
リブは、密閉窓を窓枠に対して弾性的に密封するために、使われる。形材は、ゴ
ムの代わりに、別の任意の材料、例えば発泡樹脂で構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 細長い2つの物体を連続的に接続するための本発明に基づく装置の概略構成図
【図2】 図1に示された装置を利用して接続された積層物の横断面図。
【図3】 図1に示されている装置の赤外線源の横断面図。
【符号の説明】
1 ゴム形材 2 接着テープ 3 第1赤外線源 4 第2赤外線源 5 第1高温計 6 第2高温計 7 調整装置 8 接触ローラ 9 案内ローラ 11 ホットメルト接着剤 12 担体 13 接着剤 14 剥ぎ取り可能な薄膜 15 第1境界面部位 16 第2境界面部位 20 管状放射器 21 石英ガラス管 22 タングステンフィラメント 23 反射体 24 反射体表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW (72)発明者 ライナー、ガウス ドイツ連邦共和国ブルックミュール、ブル ックミューラー、シュトラーセ、27 Fターム(参考) 3K058 AA01 AA65 AA71 AA73 AA87 AA88 BA00 CA70 CE02 CE12 CE17 CE22 CE35 EA03 EA23 4F211 AA45 AD05 AG03 AH13 AH17 AK04 TA05 TC02 TD11 TJ13 TJ14 TJ15 TJ30 TN29 TN43 TN56 TN58 4J040 JB01 MB03 PA30 PA32 PB05 PB06

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1物体(1)を第2物体(2)に接続する方法、特に接着テープを弾性形材
    に積層する方法であって、その少なくとも一方の物体(2)が、境界面と反対側
    に、非加熱材料部位および又は感熱材料部位(13)特に接着剤層を有し、少な
    くとも一方の物体(2)の境界面に沿って延びる境界面部位(16)が加熱され
    、続いて、第1、第2の両物体(1、2)が合わされることによって、第1物体
    (1)および第2物体(2)が共通の境界面に沿って互いに接合され、その少な
    くとも第1境界面部位(15、16)の加熱に基づいて、高張力接合が生ずるよ
    うな、第1物体を第2物体に接続する方法において、加熱すべき少なくとも一方
    の境界面部位(15、16)が、電磁放射線の照射によって加熱され、少なくと
    も加熱を生じさせる実質的放射線成分が、近赤外線の波長範囲内にある、ことを
    特徴とする第1物体を第2物体に接続する方法。
  2. 【請求項2】 電磁放射線が、2500K以上、特に2900K以上の放出温度を有する放射
    線源(3、4)によって放出される、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 両物体(1、2)の境界面における材料が、近赤外線における吸収率が0.4
    より大きく、特に0.6より大きいように、選定あるいは前処理される、ことを
    特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 物体(1、2)で吸収されず反射された電磁放射線部分が、物体(1、2)の
    方向に反射して戻される、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 境界面部位(15、16)の表面温度が、その境界面部位(15、16)に入
    射する放射線の放射線束密度および又は照射時間を制御することによって、所定
    の値に調整される、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 第1および又は第2の物体(1、2)の境界面部位(15、16)の表面にお
    ける材料が接着剤であり、この接着剤が、放射線の吸収および又は両物体(1、
    2)間の熱伝達に基づく加熱によって、活性化される、ことを特徴とする請求項
    1ないし5のいずれか1つに記載の方法。
  7. 【請求項7】 第1、第2の両物体(1、2)がそれぞれ引き延ばされ、連続して接触場所に
    送られ、この接触場所において、両物体(1、2)が合わされ、互いに接合され
    、その加熱が、送り方向において接触場所の前で、1つの加熱場所で、ないしは
    各物体に対して異なった加熱場所で、行われる、ことを特徴とする請求項1ない
    し6のいずれか1つに記載の方法。
  8. 【請求項8】 少なくとも一方の境界面部位(15、16)の温度が調整される、ことを特徴
    とする請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 温度調整のために、境界面部位(15、16)の表面温度が、送り方向におい
    て加熱場所で、ないしはその後ろで、非接触式に測定される、ことを特徴とする
    請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 少なくとも一方の物体の非加熱材料部位ないし感熱材料部位の温度が、入射電
    磁放射線の放射線束密度および又は照射時間ないし送り速度の調整によって、臨
    界限界値より低く保たれる、ことを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1つ
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】 細長く形成されている第1、第2の両物体(1、2)を、長手方向に延びる共
    通の境界面に沿って互いに接続するような、第1物体(1)を第2物体(2)に
    接続するための装置、特に接着テープを弾性形材に積層するための装置において
    、両物体(1、2)が合わされる接触場所に、両物体(1、2)を別個に供給お
    よび搬送し、接合済み物体(1、2)を接触場所から連続して運び出すための送
    り装置(8、9)と、少なくとも一方の物体(1、2)の境界面に沿って延びる
    境界面部位(15、16)が、電磁放射線の吸収によって加熱されるように、そ
    の物体(1、2)を照射するための少なくとも1つの放射線源(3、4)とを備
    え、その放射線源(3、4)が、物体(1、2)が送り方向において接触場所の
    前に位置する加熱場所で照射されるように、形成され且つ位置され、少なくとも
    加熱を生じさせる実質的放射線成分が、近赤外線の波長範囲内にある、ことを特
    徴とする第1物体を第2物体に接続するための装置。
  12. 【請求項12】 境界面部位(15、16)の温度を、送り方向において、加熱場所であるいは
    その後ろに位置する場所で、非接触式に測定するために、少なくとも1つの高温
    計(5、6)が設けられ、その測定信号が調整装置(7)に導かれ、この調整装
    置(7)によって、境界面部位(15、16)の温度が、加熱場所で物体(1、
    2)に入射する放射線束密度を制御することによって、調整される、ことを特徴
    とする請求項11記載の装置。
  13. 【請求項13】 各物体(1、2)をそれぞれの加熱場所で照射するために、少なくとも2つの
    放射線源(3、4)が設けられている、ことを特徴とする請求項11又は12記
    載の装置。
  14. 【請求項14】 少なくとも一方の物体(1)の表面に沿って延びる境界面部位(15)が加熱
    され、続いてこの表面が、他方の物体(2)の表面に合わされて接合され、その
    加熱に基づいて、両物体(1、2)の高張力接合が生ずるような、第1物体を第
    2物体に接続する方法において、境界面部位(15、16)を放射線加熱するた
    めに、赤外線源(3、4)を利用し、その赤外線源(3、4)が、2500K以
    上、特に2900K以上の放出温度で運転される熱放射器(22)を有している
    、ことを特徴とする物体を放射線加熱するための赤外線源の利用。
  15. 【請求項15】 赤外線源(3、4)がハロゲンランプである、ことを特徴とする請求項14記
    載の利用。
  16. 【請求項16】 赤外線源(3、4)が管状放射器(20)を有し、この管状放射器(20)が
    、放射線透過管(21)特に石英ガラス管内を延びるフィラメント(22)を備
    えている、ことを特徴とする請求項14又は15記載の利用。
  17. 【請求項17】 赤外線源(3、4)が、放出放射線を被加熱物体の方向に反射するための反射
    体(23、24)と組み合わされている、ことを特徴とする請求項14ないし1
    6のいずれか1つに記載の利用。
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