WO2003045578A1

WO2003045578A1 - Vorrichtung zum beschichten von plattenförmigen gegenständen

Info

Publication number: WO2003045578A1
Application number: PCT/EP2002/012655
Authority: WO
Inventors: Martin Eichlseder
Original assignee: Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh
Priority date: 2001-11-24
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2003-06-05
Also published as: DE10157725A1; TWI220111B; DE10157725B4

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Beschichten einer im wesentlichen ebenen Fläche eines Gegenstandes, insbesondere von Halbseiten optischer Datenträger wie CDs, DVDs etc., die nach dem Beschichten miteinander verklebt werden. Um einen möglichst gleichförmigen Beschichtungsbereich auf der zu beschichtenden Platte (1) zu bilden, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, eine kegel- oder kegelstumpfförmige Auftragswalze (13) und einen drehbaren Drehteller (5) zu verwenden. Durch die kegelförmige Auftragswalze (13) wird ein kreisförmiger Beschichtungsbereich auf der Platte gebildet, der durch die Ausdehnung der Auftragswalze (13) bestimmt ist. Vorzugsweise ist der Auftragswalze (13) eine Dosierwalze (17) zugeordnet, die mit der Auftragswalze (13) einen Dosierspalt (15) zum Bemessen der Auftragsmenge des Beschichtungsmaterials bildet.

Description

Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen

Gegenständen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten einer im wesentlichen ebenen Fläche eines Gegenstandes mit einer Auftragswalze.

Optische Datenträger wie Laserdisks, MO-Disks, DVD etc., die auf beiden Seiten eine Informationsschicht besitzen, müssen während der Fertigung verklebt werden. Hierfür eignet sich besonders gut Heißkleber (Hotmelt) als Klebstoff, da er nach dem Auftragen und Fügen ohne weitere Nachbehandlung lediglich erkalten muß, um eine feste Verbindung einzugehen .

Dabei ist es bekannt, den Kleber mit einer zylindrischen Auftragswalze mit Rakel auf eine Halbseite aufzutragen und diese mit einer zweiten Halbseite zu verkleben.

Bei diesem bekannten Verfahren läuft die Auftragswalze linear über, die zu beschichtende Halbseite, und es zeigt sich durch Streifenbildung oder Klebstoffehlstellen eine schlechte Auftragsqualität sowie eine schlechte Optik am Außenrand und Ausschuß durch Klebstoff auf der Leseseite.

Im Zusammenhang mit UV-aushärtenden Klebstoffen wurde vorgeschlagen, die Halbseiten durch "Spincoaten" zu beschichten, d.h. durch Aufbringen von Klebstoff auf die Halbseite und anschließende Verteilen und Abschleudern des überflüssigen Klebstoffs durch Zentrifugalkraft (EP-A-0777223 , EP-A-0706178) . Dies ist verfahrenstechnisch sehr aufwendig, da der abgeschleuderte Klebstoff aufgefangen werden muß, und die Probleme am Außenrand der zu beschichtenden Platte sind dadurch nicht beseitigt. Desweiteren kann wegen der unterschiedlichen Zentrifugalkräfte im Innenbereich der Platte und im Außenbereich der Platte eine gleichmäßige Beschichtung nicht unter allen Umständen sichergestellt werden.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten im wesentlichen ebener Flächen von Gegenstände anzugeben, mit der eine gleichmäßige Beschichtung mit sauberen Beschichtungsrändern realisierbar ist .

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst; die abhängigen Patentansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.

Der Erfinder hat erkannt, daß Auftragsfehler bei der linearen Beschichtung von Gegenständen häufig durch Unebenheiten in dem zu beschichtenden Gegenstand bedingt sind, bei kreisförmigen optischen Datenträgern wie CDs, .CD-ROMs, DVDs etc. durch den sogenannten "Stapelwulst" in der Umgebung eines Zentrierloches. Läuft ein derartiger Stapelwulst unter einer linearen Auftragswalze durch, so wird über die Fläche des Gegenstands eine ungleichmäßige Kraft ausgeübt, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung von Klebstoff führt .

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Auftragswalze in Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfes auszubilden. In diesem Fall umläuft der Bereich großen Durchmessers der Auftragswalze einen relativ großen kreisförmigen Bereich, während der Bereich kleinen Durchmessers einen entsprechend geringeren kreisförmigen Bereich umläuft, so daß beispiels- weise Stapelwülste oder dergleichen in der Mitte des kreisförmigen Bereichs gezielt von der Beschichtung ausgenommen werden können. Dabei ist die von der Auftragswalze aufgetragene Menge des Beschichtungsmaterials an jeder Stelle proportional zum Radius des Beschichtungsbereichs , so daß sich eine gleichmäßige Beschichtung ergibt.

Vorzugsweise ist der Auftragswalze eine gleichfalls kegel- oder kegelstumpfförmige Dosierwalze zugeordnet, die mit der Dosierwalze einen Dosierspalt bildet. Dabei sind die Dosier- und die Auftragswalze vorzugsweise so angeordnet, daß Bereiche gleichen Durchmessers einander gegenüberliegen, um einen gleichmäßigen Auftrag des Beschichtungsmaterials über den Umfang der Auftragswalze sicherzustellen.

Dabei können die Auftrags- und die Dosierwalze (gegenläufig) gleiche Umdrehungszahlen aufweisen, oder die beiden Walzen können mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen, so daß ein Schlupf zwischen den Walzen besteht, so daß Verunreinigungen oder größere Klebstoffpartikel durch den Walzenspalt hindurchgequetscht und aus der Auftragsmaschine herausgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere der Beschichtung von kreis- oder kreisringförmigen Platten, wobei in diesem Fall ein Drehteller vorgesehen ist, auf dem die Platten aufgenommen werden. Bei der Beschichtung wird der Drehteller gegen die Auftragswalze gedrückt, so daß eine gleichmäßige Andruckkraft sichergestellt ist. Da die Auftragswalze kegelig ausgeführt ist, wird beim Auftragen die gleiche Auftragsgeschwindigkeit bezogen auf den Radius auf der Platte von Innen nach Außen erzielt, wobei eine Umdrehung der Platte eine einfache Beschichtung ergibt, mehrfache Umdrehungen bei Bedarf dickere Beschichtungen. Die Auftragsgeschwindigkeit von der Auftragswalze auf die Platte ist innen langsamer als außen. Der Drehteller ist zwischen einer vertikalen Beschichtungs- position und einer Transportposition bewegbar, so daß durch die vertikale Beschichtung die Platte durch Klebstofftropfen nicht verschmutzt werden kann.

Bei Bedarf können Abstreifer an der Auftragswalze vorgesehen sein, so daß der Außenrand nicht beschichtet wird und die Auftragslänge festgelegt werden kann. Durch Verschieben der Auftragsebene kann der Beschichtungsbeginn Innen und das Beschichtungsende Außen verschoben werden.

Bei der Beschichtung gebräuchlicher Datenträger können die Auftrags- und die Dosierwalze relativ kurz ausgelegt werden, beispielsweise 50mm lang, was es ermöglicht, die Walze bzw. Walzen einseitig zu lagern, so daß die kritische Stirnseite (verjüngtest Ende des Kegels bzw. Kegelstumpfes) geschlossen ausgeführt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht.

In der schematischen Draufsicht der Fig. 1 ist ein Drehteller 5 dargestellt, auf dem, über einen Zentrierstift 11 zentriert, eine zu beschichtende Platte 1 bzw. Halbseite aufgenommen ist. Der Drehteller 5 ist über eine Lagerung 9 drehbar gelagert, wie durch den Pfeil Pi angedeutet ist.

Einer zu beschichtenden Fläche 3 der Platte 1 gegenüberliegend ist eine Auftragswalze 15 angeordnet, die über einen Servoantrieb (nicht dargestellt) drehbar angetrieben ist, wie durch den Pfeil P₂ angedeutet ist. Durch einen Dosierspalt 15 getrennt ist benachbart zur Auftragswalze 13 eine Dosierwalze 15 vorgesehen, die ebenfalls drehbar gelagert ist, wie durch einen Pfeil P₃ angedeutet ist. Die Auftragswalze und die Dosierwalze sind jeweils als Kegelstümpfe ausgebildet und so angeordnet, daß ihre großen bzw. kleinen Stirnflächen einander benachbart sind und ihre Mäntel im Bereich des Dosierspalts parallel zueinander ausgerichtet sind.

Zum Beschichten der Platte 1 wird eine durch die Größe des Dosierspaltes 15 bestimmte Menge des Beschichtungsmaterials auf den Mantel der Auftragswalze 13 aufgebracht und auf die zu beschichtende Seite 3 der Platte 1 übertragen. Um einen gleichmäßigen Anlagedruck der Platte 1 an die Auftragswalze 13 sicherzustellen, ist an der der Auftragswalze 13 gegenüberliegenden Seite des Drehtellers eine Andruckwalze 7 vorgesehen.

Aus der Seitendarstellung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Auftragswalze 13 und die Dosierwalze 17 am unteren Ende eines Beschichtungsmitteltanks 21 angeordnet sind, der einen Vorrat an Beschichtungsmittel 23 erhält. Das Beschich- tungsmittel 23 wird durch die Auftragswalze 13 aus dem Tank ausgetragen, wobei die Austragsmenge durch den Dosierspalt 15 bestimmt ist, und auf die Platte 1 auf dem Drehteller 5 aufgebracht. Der Drehteller ist an einem Schwenkarm 15 montiert und über ein Schwenklager 25 zwischen einer Beschich- tungsposition I und einer Transportposition II bewegbar.

Nach dem Beschichten in der Position I wird der Drehteller 5 in die Position II bewegt, die beschichtete Platte wird entnommen, eine neue Platte wird aufgelegt und der Drehteller wird zur Beschichtung wieder in die Position I bewegt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur die Auftragswalze 13 angetrieben und treibt sowohl die Dosierwalze 17 als auch den Drehteller 1. Selbstverständlich können auch die Dosierwalze sowie der Drehteller einen Antrieb aufweisen, wobei der Drehteller 5 vorzugsweise synchron mit der Auftragswalze 13 angetrieben wird, um einen Schlupf zwischen der Auftragswalze 13 und dem Drehteller 5 zu vermeiden, so daß im Berührungsbereich der Mantel der Auftragswalze 13 und die zu beschichtende Fläche 3 an jedem Punkt die gleiche Umlaufgeschwindigkeit (Drehzahl min^"1) aufweisen. Der Antrieb des Drehtellers kann beispielsweise auch über die Andruckrolle 7 erfolgen.

Wie eingangs erläutert, ist die Erfindung zum Aufbringen von Heißkleber (Hotmelt) geeignet, kann aber in gleicher Weise für beliebige Klebstoffe wie UV-härtende Klebstoffe eingesetzt werden. Auch können andere Beschichtungen als Klebeschichten aufgebracht werden, beispielsweise Schutzschichten, Dekorschichten oder dergleichen.

Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind die Auftragswalze und die Dosierwalze vorzugsweise fliegend, d.h. einseitig so gelagert, daß sich eine Lagerwelle (nicht dargestellt) jeweils durch die Basis, d.h. die größere Grundfläche des Kegelstumpfes erstreckt. In dieser Ausführungsform kann die gegenüberliegende Stirnseite mit kleiner Fläche geschlossen ausgebildet werden, was Probleme hinsichtlich Verunreinigungen und dergleichen vermeidet.

Der Beschichtungsbereich auf der Platte ist durch die Länge des Mantels der Auftragswalze 13 bestimmt, gegebenenfalls kann dieser Bereich durch zusätzliche Abstreifer (nicht dargestellt) im Bereich der Walzenoberfläche beschränkt werden. Bei Bedarf können der Drehteller und die Auftrags- walze relativ zueinander verschoben werden, um den Beginn und das Ende des Beschichtungsbereichs auf der Platte zu verändern .

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Beschichten einer im wesentlichen ebenen Fläche (3) eines Gegenstandes (1) mit einer Auftragswalze (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze

(13) als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dosierwalze (17), die zusammen mit der Auftragswalze (13) einen Dosierspalt (15) bildet, der parallel oder keilförmig sein kann, wobei die Dosierwalze (17) und die Auf ragswalze als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Auftragswalze (13) und der Dosierwalze

(17) eine Ebene bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Auftragswalze (13) und der Dosierwalze (17) einen von 0° abweichenden Winkel miteinander bilden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen drehbaren Drehteller (5) für kreis- oder kreisringförmige Platten als die zu beschichtenden Gegenstände, wobei die Platten zwischen der Auftragswalze

(13) und dem Drehteller (5) aufgenommen werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (5) zwischen einer senkrechten Beschich- tungsposition (I) und einer Transportposition (II) bewegbar ist .

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene horizontal ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (13) und/oder die Dosierwalze (17) fliegend gelagert ist.

9. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrags- und die Dosierwalze mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden.