DE3785861T2 - Doppelseitige laminiermaschine. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laminieren von hitzeaktiviertem Klebstoffilm auf gegenüberliegenden Seiten eines Gegenstandes, bestehend aus den Verfahrensschritten des - Abziehens eines Paares kontinuierlicher Bahnen, auf denen ein hitzeaktivierter Klebstoff vorgesehen ist, von getrennten Zuführquellen in einen Spalt eines Paares Laminierwalzen und des gleichzeitigen Ziehens des Gegenstandes zwischen die Filmbahnen zu den Laminierwalzen, - Inberührungbringens der Filme mit frei drehbaren Ausrichtrollen zwischen den Zuführquellen und Heizvorrichtungen zum Hervorrufen einer sinusförmigen Strecke für die Filmbahnen und zum Hervorrufen einer ausgedehnten Flächenberührung zwischen den Filmbahnen und den Heizvorrichtungen, - Inberührungbringens der Filmbahnen mit den getrennten Heizvorrichtungen an einer Stelle, die im Abstand von den Laminierwalzen angeordnet ist.
• Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein kontinuierliches Laminiersystem für die doppelte Laminierung eines Gegenstandes, bestehend aus - einem Paar Laminierwalzen, die in gegenseitigem Druckkontakt zur Bildung eines Spaltes stehen, der einen zu laminierenden Gegenstand aufnimmt; - einem Paar Filmzuführrollen, von denen jede eine kontinuierliche Bahn eines Laminierfilms, auf dem ein hitzeaktivierbarer Klebstoff vorgesehen ist, in den Spalt zuführt; - einem Paar Heizvorrichtungen, die jeweils im Abstand von den entsprechenden Zuführrollen und den Laminierwalzen angeordnet sind und die Laminierfilme erfassen; - einem Paar Umlenkrollen, die jeweils zwischen den Zuführrollen und den Heizvorrichtungen zwischen den Filmbahnen und den Heizvorrichtungen angeordnet sind; - einem Paar Zugwalzen, die im Abstand von den Laminierwalzen angeordnet sind, wobei Antriebsvorrichtungen zum Abziehen der Laminierfilme von den Zuführrollen über die Heizvorrichtungen und durch die Laminierwalzen vorgesehen sind; - der Positionierung der Umkehrrollen in eine Stellung zwischen den Zuführrollen und den Heizvorrichtungen, derart, daß eine ausgedehnte Flächenberührung zwischen dem Laminierfilm und den Oberflächen der Heizvorrichtungen vorhanden ist.
• Ein Verfahren und ein System der oben erwähnten Bauart ist aus US-A-4 268 345 bekannt. Diese Referenz beschreibt vorbeheizte Schuhe, die um Laminierwalzen herum angeordnet sind und erhitzt werden, um den Klebstoff zu aktivieren und auch die Oberflächen der Laminierwalzen zu beheizen.
• Die schuhförmigen Heizorgane werden gewöhnlich durch elektrische Widerstandsheizelemente beheizt, die entweder in den Schuhen oder in der Nähe der Rückseite derselben angebracht sind, und die Schuhe haben im allgemeinen bogenförmige Flächen, über die der Laminierfilm hinweg bewegt wird, um eine ausgedehnte Berührung mit dem Film zu ermöglichen und somit den Klebstoff zu aktivieren. Gewisse Probleme wurden bei Laminiersystemen dieser Art festgestellt und das Hauptproblem besteht in der ungleichmäßigen Hitze, die durch das schuhförmige Teil erzeugt wird, die zu unterschiedlichen Temperaturen über die gesamte Breite der Bahn führt. Es ist verständlich, daß auf den Stoff der Bahn ungleichmäßig aufgebrachte Hitze entweder eine Überhitzung oder eine zu geringe Erhitzung der Bahn hervorruft, die zu einem defekten Erzeugnis führt.
• Ein weiteres Problem, das bei den bekannten Systemen festgestellt wurde, ist die Tatsache, daß der Laminierfilm bestimmte Eigenschaften haben muß und daß daher die Anzahl unterschiedlicher Laminierfilme, die verwendet werden können, begrenzt ist. Beispielsweise wird bei den beschriebenen bekannten System die gesamte Erhitzung des Laminierfilms durch ortsfeste, erhitzte Schuhe ausgeführt, bevor der Laminierfilm in den Spalt zwischen den Druckwalzen eintritt. Ist der Laminierfilm von einer Bauart, die zum Strecken oder Dehnen im erhitzten Zustand neigt, hat der Film die Tendenz, sich zu kräuseln. Dies trifft vor allem dann zu, wenn ein Film, z. B. aus Polypropylen, verwendet wird und daher diese Bauarten von Maschinen zum Laminieren von Gegenständen, bei denen der Polypropylenfilm verwendet wird, nicht geeignet sind.
• Ein weiteres Problem der bekannten Maschinenbauarten ist die Tatsache, daß die Geschwindigkeit äußerst begrenzt ist, weil der Film mit den Heizschuhen für eine ausreichende Zeitdauer in Berührung stehen muß, so daß die Temperatur desselben ausreicht, damit der Klebstoff aktiviert wird. Es ist daher notwendig, die Arbeitsgeschwindigkeit zu begrenzen, damit einwandfreie Heizbedingungen erhalten werden, die in Abhängigkeit von dem Klebstoff und der Art des Films, der verwendet werden soll, verändert werden können.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten bekannten Verfahren und Systeme so zu verbessern, daß gleichmäßige Hitze auf die Gesamtschichtbahn aufgebracht werden kann, um eine gleichmäßige Erhitzung der Bahn hervorzurufen, die zu einem wirksamen Erzeugnis führt. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kräuseln eines Laminierfilms derjenigen Art zu verhindern, der eine Neigung zum Strecken oder Dehnen im erhitzten Zustand hat, insbesondere durch Verwendung eines Films, der z. B. aus Polypropylen besteht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Beschleunigung der Arbeitsgeschwindigkeit und darin, trotzdem eine Temperatur der Heizvorrichtungen zu erzielen, die ausreicht, um den Klebstoff zu aktivieren.
• Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch - Inberührungbringen der Filmbahnen mit getrennten Vorheizwalzen an einer Stelle, die im Abstand von den Laminierwalzen angeordnet ist, um den Film auf eine Temperatur unter der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs zu erhitzen, - Aufrechterhalten der Temperatur der Oberflächen der Laminierwalzen oberhalb der den Klebstoff aktivierenden Heiztemperatur, und - Inberührungbringen der Filme mit den frei drehbaren Ausrichtrollen zwischen den Zuführquellen und den Vorheizrollen zum Herstellen einer sinusförmigen Strecke für die Schichten des Films und eine ausgedehnte Flächenberührung zwischen den Filmschichten und sowohl den Vorheizrollen als auch den Laminierwalzen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das oben erwähnte bekannte System gekennzeichnet durch - Positionierung sowohl der Vorheizrollen als auch der Laminierwalzen, so daß eine ausgedehnte Flächenberührung mit den Filmbahnen erreicht wird; - erste Heizvorrichtungen zum Erhitzen der Vorheizrollen auf eine Temperatur von etwa 93,30-104,4ºC (2000-220ºF), die unter der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs liegt; und - zweite Heizvorrichtungen (70-86) zum Erhitzen der Laminierwalzen auf eine Temperatur von etwa 121,1º-126,7ºC (2500-260ºF), die mindestens der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs entspricht, um dadurch ein Strecken oder Ausdehnen des Laminierfilms zwischen den Vorheizrollen und den Laminierwalzen zu verhindern.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die Laminierwalzen und die Vorheizrollen durch den Umlauf einer erhitzten Flüssigkeit, wie z. B. Öl, durch die Rollen erhitzt, um eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur über die Länge der Rollen zu erreichen. Der kontinuierliche Strom erhitzten Öls durch die Druckwalzen ergibt gleichmäßigere Laminiertemperaturen und durch die Verwendung von Vorheizrollen lassen sich größere Produktionsgeschwindigkeiten und die Verwendung einer größeren Zahl unterschiedlicher Filme erreichen.
• Die Laminierwalzen und die Zugwalzen umfassen einen mittleren Stahlkern, der von kompressiblem Gummi umgeben ist, so daß der wirksame Durchmesser durch Einstellung des Drucks zwischen den Rollenpaaren verändert werden kann.
• Somit kann die relative Geschwindigkeit zwischen den beiden Walzengruppen für unterschiedliche Laminierfilme genau geregelt werden.
• Gemäß einem weiteren alternativen Aspekt der Erfindung haben die Laminierwalzen und/oder die Vorheizrollen speziell konstruierte Oberflächen zur Verbesserung des Verfahrens. Genauer gesagt besteht die Oberfläche der Laminierwalze aus einer Kombination von Kunstharzpolymeren und Chrom. Vorzugsweise bedeckt das Kunstharzpolymer einen wesentlich größeren Bereich der Walzenfläche als der Chrombereich. Diese Ausführungsform der Walzenoberfläche ist in gleicher Weise bei einem einseitigen Laminiersystem wirksam und beseitigt die mit dem Kleben des erhitzten Films verbundenen Probleme.
• Fig. 1 zeigt schematisch ein kontinuierliches, doppeltes Laminiersystem;
• Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Laminiermaschine, wobei Einzelheiten der Konstruktion gezeigt sind;
• Fig. 3 ist eine Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite der Maschine, die in Fig. 2 gezeigt ist;
• Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Maschine in Fig. 2;
• Fig. 5 ist eine weggebrochene Seitenansicht einer modifizierten Ausführungsform der Laminiermaschine; und
• Fig. 6 ist ein vergrößerter, weggebrochener Querschnitt von Einzelheiten der Laminierwalze.
• Während die Erfindung in vielen unterschiedlichen Ausführungsformen verwirklicht werden kann, werden in den Zeichnungen und hierin im einzelnen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in dem Verständnis beschrieben, daß die vorliegende Beschreibung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindungsgrundsätze anzusehen ist und nicht beabsichtigt ist, den breiten Aspekt der Erfindung auf die dargestellten Ausführungsformen zu beschränken.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist das darin beschriebene Laminiersystem speziell auf das Aufbringen von zwei Filmen auf gegenüberliegende Seiten eines Gegenstandes gerichtet.
• Das System umfaßt ein Paar Filmzuführrollen 10, die kontinuierliche Filmbahnen 12 zwischen ein Paar Laminierdruckwalzen 14 zuführen, die zur Bildung eines Spaltes 16 zwischen ihnen zusammenwirken. Ein zu laminierender Gegenstand wird in den Spalt 16 zwischen die beiden Filmbahnen 12 zugeführt. Die Filmbahnen 12 haben auf einer Seite derselben einen hitzeaktivierbaren Klebstoff, der klebrig wird, wenn er erhitzt wird, und an dem Gegenstand anhaftet.
• Ein Paar Zugwalzen sind stromabwärts der Laminierwalzen angeordnet und halten die Spannung des Films aufrecht, während dieser sich zwischen einem Paar Kühlgebläsen 20 bewegt.
• Bei dem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren kontinuierlicher Laminiersysteme zum doppelten Laminieren von Gegenständen sind ortsfeste, erhitzte Schuhe positioniert, um zumindest teilweise die Laminierwalzen 14 zu umgeben, und sind mit einer ortsfesten Oberfläche versehen, über die der Film gezogen wird, und die ortsfesten Flächen werden erhitzt, wobei elektrische Heizvorrichtungen innerhalb der Schuhe verwendet werden. Ein derartiges System ist in dem US-Patent Nr. 4,268,345 beschrieben. Indessen ist es bei solchen Systemen schwierig, die Filmbahn über ihre gesamte Breite gleichmäßig zu erhitzen. Es wurde auch festgestellt, daß gewisse Kunststoffilme, wie aus Polypropylen, in dem in dem oben genannten Patent beschriebenen Laminiersystem nicht verwendet werden können, weil die Propylene dazu neigen sich zu dehnen, wenn sie auf eine Temperatur erhitzt werden, die ausreicht, um den Klebstoff auf einer Oberfläche derselben zu aktivieren.
• Gemäß dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das kontinuierliche doppelte Laminiersystem eine Vorheizvorrichtung zwischen den Filmzuführrollen 10 und den Laminierwalzen 14 zum Vorheizen des Laminierfilms 12 auf eine Temperatur unter der den Klebstoff aktivierenden Temperatur. Bei der Ausführungsform in Fig. 1 liegt die Vorheizvorrichtung in Form eines Paares von Rollen 30 vor, die zwischen den Zuführrollen 10 und den Laminierwalzen 14 angeordnet sind. Ein Paar Leerlauf- oder Entkräuselungsrollen 32 ist zwischen den Vorheizrollen und den Zuführrollen 10 angeordnet und so positioniert, daß eine wesentliche Berührung zwischen mindestens der Hälfte der Vorheizrollenfläche und dem Film erreicht wird. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden auch die Laminierwalzen 14 auf eine Temperatur oberhalb der Aktivierungstemperatur für den Klebstoff erhitzt.
• Fig. 2, 3 und 4 beschreiben die Maschine, die zum Durchführen des Laminierverfahrens verwendet wird, das schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. Wie Fig. 2 zeigt, trägt ein Rahmen oder ein Grundgestell 40 die Zuführrollen 10 über Tragarme 42, so daß die Zuführrollen frei drehbar sind und die Filmbahnen 12 von den Zuführrollen abgezogen werden können, während die Rollen sich drehen.
• Die Vorheizrollen 30 sind in gleicher Weise auf dem Gestell drehbar und durch Lager 44 abgestützt, die von Armen 46 auf dem Gestell getragen werden. Zusätzlich werden die untere Laminierwalze 14 und die untere Zugwalze 18 um feste Achsen gedreht und weisen Antriebszahnräder 48 bzw. 50 auf, die mit jenen fest verbunden sind. Ein Antriebsmotor 52 hat ein Ausgangs-Antriebszahnrad 54 und es wird eine Kette 56 über Kettenzahnräder 48, 50 und 54 so angetrieben, daß die untere Laminierwalze und die untere Zugwalze durch dieselbe Kraftquelle angetrieben werden. Ein einstellbares Freilauf- Kettenzahnrad 58 kann zur Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung in der Kette oder einer anderen, äquivalenten Antriebsvorrichtung 56 verwendet werden. Die obere Laminierwalze und die obere Zugwalze 18 sind über pneumatische Zylinder 60 derart einstellbar, daß die Walzen in bezug auf die unteren feststehenden Walzen 14 und 18 angehoben oder abgesenkt werden können, damit der Druck zwischen den Laminierwalzen 14 und den Zugwalzen 18 eingestellt werden kann.
• Zusätzlich zu den Zugwalzen 18 ist das System auch mit zusätzlichen Zugwalzen 62 für einen Zweck ausgerüstet, der später beschrieben wird. Die untere Zusatzzugwalze 62 ist wiederum zur Drehung in dem Gestell 40 fest angeordnet, während die obere Zugwalze 62 unter Verwendung einer Zylinderanordnung 60 (nicht dargestellt) eingestellt wird. Die Zusatzzugwalzen 62 werden über eine Kette 64 (Fig. 3) von der unteren Zugwalze 18 angetrieben.
• In dem soweit beschriebenen System werden die untere Laminierwalze 14 und die untere Zugwalze 18 durch einen Motor 52 angetrieben, der wiederum die obere Laminierwalze 14 und die obere Zugwalze 18 antreibt. Hierdurch wird der Film von den Zuführrollen 10 über die Leerlaufrolle 32 und die Vorheizrollen 30 in den Spalt 16 der Laminierwalzen 14 abgezogen. Die Zugwalzen 18 halten den Laminierfilm und den Gegenstand in einem enganliegenden Zustand, wenn sie zwischen den Kühlgebläsen 20 hindurchbewegt werden.
• Als eine Alternative können die obere Laminierwalze und die oberen Zugwalzen ebenso wie die beiden Vorheizrollen angetrieben werden, während die untere Zugwalze und die untere Laminierwalze einstellbar sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das System automatisch für den Fall eines Luftdruckabfalls abgeschaltet wird.
• Gemäß dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung werden die Laminierwalzen 14 und/oder die Vorheizrollen 30 unter Verwendung einer erhitzten Flüssigkeit und einer Pumpvorrichtung für den Umlauf der erhitzten Flüssigkeit durch die entsprechenden Walzen bzw. Rollen erhitzt. So ist, wie Fig. 2 und 3 zeigen, ein Flüssigkeitszuführbehälter 70, z. B. ein Ölbehälter, mit einer Leitung 76 an eine Pumpe 72 angeschlossen, die von einem Motor 74 angetrieben wird, wobei die Leitung 76 mit einem unteren Teil des Behälters verbunden ist. Eine Ölzuführleitung 80 führt von dem Auslaß der Pumpe 72 weg und hat zwei Zweigleitungen 82, die jeweils mit einem Ende jeder der Laminierwalzen verbunden sind (siehe Fig. 3). Die erhitzte Flüssigkeit oder das Öl wird dann durch die Laminierwalzen in einer axialen Richtung gepumpt und zu dem Behälter 70 über die Zweigleitungen 84 und die Rückleitung 86 zurückgeführt (siehe Fig. 2).
• Die Vorheizrollen 30 werden in ähnlicher Weise durch eine erhitzte Flüssigkeit, wie z. B. Öl, erhitzt, in axialer Richtung durch die Rollen unter Verwendung eines Systems gepumpt, das dem in Verbindung mit den Laminierwalzen 14 beschriebenen System ähnlich ist, wobei aber die Temperatur des Öls niedriger ist als die Temperatur des Öls in dem Vorratsreservoir 70. Zum Zwecke der Klarheit wurde das zweite doppelte Ölsystem für die Vorheizrollen in den Zeichnungen nicht dargestellt.
• Wahlweise könnten die Vorheizrollen eine vorbestimmte Ölmenge enthalten, die in einer hohlen zylindrischen Kammer in der Mitte der Rollen eingeschlossen ist, wobei die Kammer unter Verwendung elektrischer Heizstangen erhitzt werden könnte.
• Mit dem soweit beschriebenen System werden die Filmbahnen 12 von den Zuführrollen durch die angetriebenen Laminierwalzen und die Zugwalzen abgezogen und über die Leer laufrollen 32 hinweggeführt, die als Entkräuselungsrollen wirksam sind, und kommen mit den Vorheizrollen 30 in Berührung, welche die Filmbahnen auf eine Temperatur unter der den Klebstoff aktivierenden Temperatur vorerhitzen. Die Filmbahnen kommen dann mit den Oberflächen der Laminierwalzen 14 in Kontakt, die den Film weiter auf eine Temperatur erhitzen, die ausreicht, um den Klebstoff zu aktivieren und den Laminierprozeß zu vervollständigen. Die laminierten Gegenstände längs des fortlaufenden, laminierten Films werden dann zwischen den Kühlgebläsen durch die Zugwalzen 18 hindurchgeführt, wo die Schicht hinreichend abgekühlt wird, damit der Klebstoff erhärtet.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zweite Gruppe von Zugwalzen 62 durch eine Kette 54 von der unteren Zugwalze 18 angetrieben und hält den laminierten Gegenstand enganliegend zwischen den Walzen 18 und 62, während die Ränder durch Schneidelemente 92 getrimmt werden (Fig. 1). Kühldüsen 94 sind unterhalb und stromaufwärts der Schneidelemente 92 angeordnet, um die Ränder weiter zu kühlen und sicherzustellen, daß die Ränder genügend gekühlt werden, so daß ein sauberer Schnitt durch die Schneidmesser 92 hergestellt wird. Das überschüssige Material, das von den Schneidmessern 92 abgeschnitten wird, wird in ein Saugrohr 95 als Abfall abgezogen.
• Es wurde festgestellt, daß die Verwendung vorgeheizter Rollen 30 zwischen den Zuführrollen und den Laminierwalzen und die Endbeheizung der Filmbahnen durch die Laminierwalzen nicht nur zu einer signifikanten Erhöhung der Laminiergeschwindigkeiten, sondern auch zu einer besseren Qualität der laminierten Gegenstände führt. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung des durch die Laminierwalzen 14 und die Vorheizrollen 30 umlaufenden Öls eine äußerst gleichmäßige Temperatur über die gesamte Breite der Bahnen, so daß ein besserer laminierter Gegenstand zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil des Laminiersystems besteht darin, daß die Vorheizrollen den Laminierfilm nicht genügend erhitzen, so daß er gestreckt wird, während er in der Luft zwischen den Vorheizrollen und den Laminierwalzen hängt. Es wurde somit festgestellt, daß eine größere Zahl unterschiedlicher Filme in dem Laminierungsverfahren verwendet werden kann, weil der Film tatsächlich nicht bis auf die Laminiertemperatur erhitzt wird, wo er sich dehnen könnte, bis er sich zwischen den Laminierwalzen befindet und die Gegenstände mit ihm beschichtet werden. Während sich die Temperaturparameter in Abhängigkeit von dem verwendeten Klebstoff und dem Film, der in dem Verfahren verwendet wird, ändern, wurde festgestellt, daß ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden, wenn die Vorheizrollen eine Temperatur in der Nähe von 93,30-104,4ºC (2000-220ºF) und die Laminierwalzen eine Temperatur von etwa 121,1º-126,7ºC (2500-260ºF) aufweisen.
• Es wurde gemäß einem Aspekt der Erfindung ein einzigartiges System für die Regelung der Geschwindigkeit der Zugwalzen in bezug auf die Laminierwalzen entwickelt. Wie oben angedeutet wurde, muß der laminierte Film mit dem eingeschlossenen Gegenstand in einer enganliegenden Beziehung zueinander gehalten werden, wenn er durch die Kühlgebläse gekühlt wird. Somit müssen die Zugwalzen mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als die Laminierwalzen angetrieben werden. Es ist auch bekannt, daß unterschiedliche Filme und unterschiedliche Filmdicken Änderungen in den relativen Drehzahlen zwischen den beiden Walzengruppen erfordern, um eine Dehnung des Films zu verhindern, wenn er sich in einem erhitzten Zustand befindet.
• Es wurde festgestellt, daß die relative Drehzahl zwischen den Laminierwalzen und den Zugwalzen genau durch kompressibles Material geregelt und dann durch den Luftdruck in den Zylindern 60 eingestellt werden kann. Demnach haben zumindest die Zugwalzen einen mittleren Stahlkern, der von einem kompressiblen Gummimaterial umgeben ist (Fig. 1). Das kompressible Gummi hat vorzugsweise eine Härte von etwa 45 bis 55 eines Härtemessers. Durch Veränderung des Luftdrucks in den Zylindern 60 kann daher der wirksame Durchmesser der Walzen verändert werden, um die Drehzahl der Walzen zu erhöhen oder zu verringern. Der Luftdruck in dem Zylinder 60 kann unter Verwendung von Druckreglern zwischen der Quelle und den Zylindern geregelt werden, wie Fig. 2 zeigt. Falls gewünscht, könnte der Durchmesser der Laminierwalzen auch geringfügig kleiner sein als derjenige der Zugwalzen.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung haben die Oberflächen der ausgewählten Walzen eine besondere Ausbildung, welche das Laminierverfahren verbessert und gleichzeitig die Laminiergeschwindigkeiten weiter erhöht.
• Fig. 5 und 6 zeigen ein Laminiersystem, das insbesondere für das Laminieren einer einzigen Filmbahn auf eine Seite eines Gegenstandes geeignet ist, und das Laminiersystem umfassen kann, welches in dem US-Patent 4,517,042 beschrieben ist und auf das hier Bezug genommen wird. Da viele der Einzelheiten der Maschine für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind, wurden viele dieser Einzelheiten aus Vereinfachungsgründen weggelassen. Die Laminiermaschine 110 umfaßt somit einen Grundrahmen oder ein Gestell 112, das eine Laminierwalze 114 und eine Gegenwalze 116 drehbar abstützt. Eine Filmbahn 120 wird von einer Filmzuführrolle 122 um eine Freilaufrolle 124 und in Berührung mit der Umfangsfläche der Laminierwalze 114 zugeführt. Zu laminierende Gegenstände werden durch eine Transportvorrichtung 126 zwischen der Laminierwalze 114 und der Gegenwalze 116 zugeführt, die über eine Zylinderanordnung 128 einstellbar ist.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat die Laminierwalze 114 eine Innenkammer 130, in der Öl bevorratet und durch geeignete elektrische Heizvorrichtungen erhitzt werden kann. Wahlweise kann die innere Kammer Öl enthalten, das durch diese unter Verwendung eines Systems umläuft, das ähnlich demjenigen ist, welches in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben ist, die in Fig. 2 und 3 dargestellt ist.
• Gemäß diesem Aspekt der Erfindung besteht die äußere Oberfläche 132 der Laminierwalze 114 aus einer besonderen Konstruktion, um das Laminierverfahren zu verbessern. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, besteht die Laminierwalze aus einer metallischen Grundlage 134, die die hohle Kammer 130 bildet. Die metallische Basis ist mit einer vorbestimmten Dicke einer aufgerauhten Schicht einer Chromplattierung 136 durch ein normales Plattierverfahren versehen und hat eine freiliegende Oberfläche, die Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, wie Fig. 6 deutlich zeigt. Die aufgerauhte Oberfläche des Chroms hat dann eine Beschichtung aus einem Kunstharzpolymer, wie z. B. Teflon (eingetragenes Warenzeichen), das darauf aufgebracht ist, und die Oberfläche wird dann glattgeschliffen, so daß die Erhöhungen 138 des Chroms frei liegen und in dem Kunstharzpolymer verteilt sind, das die Vertiefungen 139 abdeckt.
• Es wurde festgestellt, daß unter Verwendung einer solchen beschichteten Oberfläche, bei der die Kunstharzpolymerschicht einen wesentlich größeren Bereich als die Chrombeschichtung abdeckt, überlegene Ergebnisse hervorruft. Tatsächlich wird bevorzugt, daß der Oberflächenbereich des Teflon (eingetragenes Warenzeichen) im Bereich von etwa 80% bis etwa 90% der gesamten Walzenoberfläche liegt, während das Chrom im Bereich von etwa 10% bis etwa 20% liegt.
• Es wurde festgestellt, daß die Verwendung der speziell konstruierten Walze eine wesentlich verbesserte Kontrolle des Einrollens bzw. Kräuselns des Endprodukts nach oben oder unten ermöglicht. Während diese Erscheinung nicht völlig verstanden wird, wird angenommen, daß eine kleine Lufttasche vorhanden ist, die zwischen dem Film und der Laminierwalze an dem Walzenspalt gebildet wird, der die Entkräuselung verbessert.
• Die speziell konstruierte Walze ist bei Chromium Industries, Inc., Chicago, Illinois, erhältlich.
• Es ist verständlich, daß, während die speziell konstruierte Walzenoberfläche in Verbindung mit der einseitigen Laminiermaschine gemäß Fig. 5 beschrieben wurde, diese Walze auch in den doppelten Laminiersystemen verwendet werden kann, die in den vorhergehenden Ausführungsformen gezeigt sind. Es ist auch ersichtlich, daß die Prozentsätze des Chrom, die auf den mit Teflon (eingetragenes Warenzeichen) versehenen Oberflächenbereichen angeordnet sind, verändert werden können. Beispielsweise können bei den Ausführungsformen in Fig. 1 bis 4 die Vorheizrollen die spezielle Chrom-Teflon®-Beschichtung aufweisen und die den Walzenspalt bildenden Walzenflächen könnten aus Gummi oder einem äquivalenten Material hergestellt sein. Es wurde herausgefunden, daß die spezielle Handhabung der Vorheizvorrichtung zur Beseitigung der Kräuselungen beiträgt, weil der Film dazu neigt, über die Vorheizvorrichtung zu gleiten, während er erhitzt ist.

Claims (8)

1. Verfahren zum Laminieren von hitzeaktiviertem Klebstoffilm (12) auf gegenüberliegenden Seiten eines Gegenstandes, bestehend aus den Verfahrensschritten des - Abziehens eines Paares kontinuierlicher Bahnen eines Films (12) mit einem darauf befindlichen hitzeaktivierten Kleber von getrennten Zuführquellen in einen Spalt eines Paares Laminierwalzen (14) und gleichzeitiges Ziehen des Gegenstandes zwischen die Bahnen des Films zu den Laminierwalzen (14), - Inberührungbringens der Filme (12) mit frei drehbaren Ausrichtrollen (32) zwischen den Zuführquellen (10) und Heizvorrichtungen (30) zum Hervorrufen einer sinusförmigen Strecke für die Bahnen oder den Film (12) und zum Hervorrufen einer ausgedehnten Flächenberührung zwischen den Bahnen des Films (12) und den Heizvorrichtungen (30), - Inberührungbringens der Bahnen des Films (12) mit den getrennten Heizvorrichtungen an einer Stelle, die im Abstand von den Laminierwalzen (14) angeordnet ist, gekennzeichnet durch - Inberührungbringen der Filmbahnen (12) mit getrennten Vorheizwalzen (30) an einer Stelle, die im Abstand von den Laminierwalzen (14) angeordnet ist, um den Film (12) auf eine Temperatur unter der Aktivierungstemperatur für den Kleber zu erhitzen, - Aufrechterhalten der Temperatur der Oberflächen der Laminierwalzen (14) auf mindestens der hitzeaktivierenden Temperatur des Klebstoffs, und - Inberührungbringen der Filme (12) mit den frei drehbaren Ausrichtrollen (32) zwischen den Zuführquellen (10) und den Vorheizrollen (30) zum Herstellen einer sinusförmigen Strecke für die Filmbahnen (12) und einer ausgedehnten Flächenberührung zwischen den Filmbahnen (12) und sowohl den Vorheizrollen (30) als auch den Laminierwalzen (14).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Laminierwalzen (14) mit freiliegenden Flächen (139) (Fig. 6) bestehend aus einem Kunstharzpolymer mit Bereichen (138) von darin verteiltem Chrom.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, ferner gekennzeichnet durch Erhitzen der Vorheizrollen (30) mit einer erhitzten, inkompressiblen Flüssigkeit, die durch die Vorheizrollen (30) zirkuliert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zirkulierendes, erhitztes Öl entlang einer unabhängigen Strecke durch die Laminierwalzen (14) zum Erhitzen der Laminierwalzen (14).

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, ferner gekennzeichnet durch Inberührungbringen des Laminierfilms (12) mit dem dazwischenliegenden Gegenstand mit einem Paar kompressibler, angetriebener Zugwalzen (18), die durch Druckflüssigkeit (60) stromabwärts der Laminierwalzen (30) einstellbar sind, um den laminierten Film (12) mit dem dazwischenliegenden Gegenstand über die Laminierwalzen (140) zu ziehen und den Flüssigkeitsdruck auf die Zugwalzen (18) einzustellen und den effektiven Durchmesser der Zugwalzen (18) und dadurch die Geschwindigkeit der Zugwalzen (18) zu verändern.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das Antreiben einer der Laminierwalzen (140) und einer der Zugwalzen (18), während die andere der Laminierwalzen (14) und der Zugwalzen (18) frei gedreht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine unabhängige Einstellung der anderen Laminierwalzen (14) und Zugwalzen (18) durch Veränderung des Flüssigkeitsdrucks.

8. Kontinuierliches Laminiersystem für die doppelte Laminierung eines Gegenstandes bestehend aus - einem Paar Laminierwalzen (14), die in gegenseitigem Druckkontakt zur Bildung eines Spaltes (16) stehen, der einen zu laminierenden Gegenstand aufnimmt;

- einem Paar Filmzuführrollen (10), von denen jede eine kontinuierliche Bahn eines Laminierfilms (12) mit einem darauf befindlichen hitzeaktivierbaren Klebstoff in den Spalt (16) zuführt; - einem Paar Heizvorrichtungen, die jeweils im Abstand von den entsprechenden Zuführrollen (10) und den Laminierwalzen (14) angeordnet sind und die Laminierfilme (12) berühren; - einem Paar Umlenkrollen (32), die jeweils zwischen den Zuführrollen und den Heizvorrichtungen zwischen den Filmbahnen (12) und den Heizvorrichtungen angeordnet sind; - einem Paar Zugwalzen (18), die im Abstand von den Laminierwalzen (14) angeordnet sind, wobei eine Antriebsvorrichtung (52) zum Abziehen der Laminierfilme (12) von den Zuführrollen (10) über die Heizvorrichtungen (30) und durch die Laminierwalzen (10) vorgesehen ist; - der Positionierung der Umkehrrollen (32) in einer Stellung zwischen den Zuführrollen (10) und den Heizvorrichtungen (30), derart, daß eine ausgedehnte Flächenberührung zwischen dem Laminierfilm (12) und den Oberflächen der Heizvorrichtungen (30) vorhanden ist; gekennzeichnet durch - Positionierung sowohl der Vorheizrollen (30) als auch der Laminierwalzen (14) derart, daß eine ausgedehnte Flächenberührung mit den Filmbahnen (12) erreicht wird; - erste Heizvorrichtungen (70-86) zum Erhitzen der Vorheizrollen (30) auf eine Temperatur von etwa 93,3º-104,4ºC (2000-220ºF), die unter der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs liegt; und - zweite Heizvorrichtungen (70-86) zum Erhitzen der Laminierwalzen (14) auf eine Temperatur von etwa 121,1º-126,7ºC (2500-260ºF), die mindestens der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs entspricht, um dadurch ein Strecken oder Ausdehnen des Laminierfilms (12) zwischen den Vorheizrollen (30) und den Laminierwalzen (14) zu verhindern.