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Verfahren und Maschine zum Aufbringen eines Filmes auf eine im wesentlichen steife, flache Trägerschicht
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die von ihnen getragenen oberen Walzen 24,26 der beiden Paare. Die obere Eingangswalze 24 ist eine hohle Metallwalze, in deren Innerem mehrere elektrische Heizelemente angeordnet sind, die durch das eine Ende der Walze hindurch mit geeigneten elektrischen Leitern verbunden sind, welche in einem fle- xiblen Rohr 27 angeordnet sind. Die obere Druckwalze 26 ist wie die untere ausgebildet. Zwischen den beiden Walzenpaaren ist eine als Strahler 28 ausgebildete Heizeinrichtung vorgesehen, die sich quer zur
Bewegungsrichtung des Werkstückes erstreckt. Die Walzen werden mit Hilfe eines Elektromotors 137 über einen Kettentrieb 154 angetrieben, der über eine selbsttätig wirkende Kettenspannvorrichtung verfügt.
Das Material wird von einem an der Vorderseite der Maschine angeordneten Aufgabetisch 29 zwi- schen die Walzen 19 und 24 eingeführt. Von dort gelangt das Material unter den Heizstrahler 28 und wird schliesslich zwischen den aus Gummi bestehenden Druckwalzen 22 und 26 hindurch an der Rückseite der
Maschine auf einen Ausgabetisch 31 abgegeben. Bei dieser Anordnung werden die bisher aufgetretenen
Schwierigkeiten, nämlich die infolge von Oberflächenunregelmässigkeiten der Unterlage mangelhafte
Verbindung, vollkommen beseitigt und wird eine gute, einheitliche Haftung des Films auf der Unterlage erzielt.
Die zwischen den Eingangs- und den Druckwalzen angeordnete Strahlungsheizeinrichtung 28 weist einen Reflektor 172 mit der annähernden Form eines umgekehrten U auf, welcher aus zwei im Abstand voneinander befindlichen Metallwandungen und dazwischen angeordnetem geeignetem Isoliermaterial 173 besteht. In dem Reflektor 172 sind mehrere langgestreckte elektrische Strahlungsheizelemente 174 derart angeordnet, dass die Strahlungswärme durch das offene untere Ende des Reflektors gegen die Filmseite des darunter wegbewegten Werkstueckes 91,92 gerichtet wird. Die Heizeinrichtung 28 ist zwischen den Innenwänden 57 der Schlitten 23 aufgehängt und daher unmittelbar zwischen den oberen Walzen 24 und 26 angeordnet.
Zum Tragen der Heizeinrichtung 28 sind an den einander entgegengesetzten Enden des oberen Teiles des Reflektors 172 zwei Konsolplatten 176 (Fig. 2) befestigt und auf den horizontal angeordneten Flanschen 177 von zwei verstellbaren Konsolen 178 abgestützt. An jedem der Flansche 177 ist eine Lasche 179 befestigt, die sich über die Konsolplatte 176 erstreckt, um diese an dem Flansch festzuhalten.
Jede der Konsolen 178 der Heizvorrichtung hat einen aufrechtstehenden Teil mit einem Langschlitz 180. Ein Zapfen 181, der einen Bund 182 trägt, erstreckt sich durch den Schlitz 180 in die benachbarte Wand 57 des entsprechenden Schlittens 23. Durch einen horizontal angeordneten oberen Flansch 184 der Konsole 178 ist eine Einstellschraube 183 geschraubt, die an dem Bund 182 angreift, so dass die Höhe der Konsolen 178 gegenüber den Schlitten 23 mittels der Schrauben 183 verstellbar ist. Die Konsolen 178 haben ferner nach unten ragende Teile, die mit Endschlitzen 185 versehen sind, die mit zwei Führungsschrau- ben 186 zusammenwirken, welche sich von den Schlitteninnenwänden 57 weg erstrecken und gewährleisten, dass die Konsolen vertikal fluchten.
Die Strahlungsheizeinrichtung 28 wird daher von den Schlitten 23 getragen und ist bei der Einstellung des Walzenabstandes gemeinsam mit den oberen Walzen 24 und 26 verstellbar. Ausserdem kann die Höhenlage der Heizeinrichtung 28 mittels der Einstellschrauben 183 auch gegenüber den Schlitten 23 und den von ihnen getragenen Walzen vertikal verstellt werden. Dank dieser Anordnung kann die Entfernung der Heizeinrichtung 28 von dem darunter wegbewegten Werkstück in einem weiten Bereich eingestellt und den verschiedensten Betriebsbedingungen angepasst werden.
Wie nachstehend erläutert, wird der Strahlungsheizkörper 28 normalerweise mit einer entsprechend hohen Temperatur betrieben, um einen wirksamen Betrieb der Maschine mit relativ hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen. Wenn aus irgendeinem Grunde der Film 92 während des ersten Teiles des Durchganges durch die Maschine nicht wenigstens teilweise mit der Trägerschicht 91 verbunden wird, wurde die Gefahr bestehen, dass sich der wärmeempfindliche Film 92 nach oben rollt, wirft oder ausbeult und mit den Strahlungsheizelementen 174 in Berührung kommt, wodurch eine hohe Feuersgefahr bestehen würde.
Um diese Möglichkeit auszuschalten, ist über dem unteren offenen Ende der Heizeinrichtung 28 eine Sicherungseinrichtung in Form einer Abschirmung vorgesehen, die aus einem langgestreckten Kamm mit einem Schaft 187 (Fig. 2) besteht, an dem mehrere nach hinten ragende Finger 188 starr befestigt sind, die sich über die Öffnung des Heizungsgehäuses erstrecken und dieses abschirmen. Die Finger 188 sind vorzugsweise elastisch ausgebildet und etwas nach oben durchgebogen, damit sie fest an den unteren Enden des Reflektors anliegen. Der Schaft ist mit Hilfe zweier rohrförmiger Hülsen 189, die mit den beiden Enden des Schaftes 187 und mit den Konsolflanschen 177 verschraubt sind, an den Heizungskonsolen 178 aufgehängt.
Zur Unterstützung des zwischen den Eingangswalzen 19, 24 und den Druckwalzen 22, 26 hindurchlaufenden Werkstückes 91,. 92 sind an zwei an den Innenseiten der Ständer 14 und 16 befestigten Konsolen 192 zwei leerlaufende Zwischenwalzen 191 gelagert. Gemäss Fig. 2 sind diese Zwischenwalzen 191
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so angeordnet, dass sie mit den oberen Rändern der Walzen 19 und 22 fluchtend an der Unterseite der Trä- gerschicht 91 angreifen.
Eine weitere Sicherheitseinrichtung der Maschine ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, die eine langge- streckte Schwenkachse 193 aufweist, die sich über die Vorderseite der oberen Eingangswalze 24 erstreckt.
An der Schwenkachse 193 ist ein langgestrecktes Abschirmorgan 194 starr aufgehängt, das in der Nähe des
Aufgabetisches 29 und direkt vor dem Walzenangriff der Eingangswalzen 19 und 24 angeordnet ist. Das eine Ende der Schwenkachse 193 erstreckt sich in ein Gehäuse 196, das ein Schaltorgan 197 enthält, wel- ches an seinen gegenüberliegenden Seiten je einen Druckknopf 199,201 aufweist, die durch eine Ver- schwenkung der Achse 193 abwechselnd betätigt werden.
Eine Feder 198 hält das Schaltorgan 197 norma- lerweise in der in Fig. 2 gezeigten geneigten Stellung, in der es den einen Druckknopf 199 niedergedrückt hält, der den normalen Betrieb der Maschine bewirkt, bei dem das Werkstück zwischen den Eingangswal- zen 19 und 24 eingezogen wird. Sollte jedoch die Hand einer Bedienungsperson unbeabsichtigterweise in gefährliche Nähe des Walzenangriffes der Eingangswalzen gelangen, so wird die Abschirmung 194 in Rich- tung zu den Eingangswalzen bewegt und dadurch die Achse 193 im Uhrzeigersinn (gemäss Fig. 2 gesehen) verschwenkt. Dadurch wird das Schaltorgan 197 gegen den gegenüberliegenden Wandteil des Gehäuses 196 verschwenkt, gibt den Druckknopf 199 frei und drückt gleichzeitig den andern Druckknopf 201, der eine
Umkehrung der Drehrichtung der Walzen 19 und 24 bewirkt.
Die Maschine ist ferner mit einerTemperaturregelung für die geheizte Walze 24 versehen. Diese Regelung sei kurz an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben. Eine oberhalb der Walze 24 angeordnete Stange 202 trägt einen Schuh 203 mit einem Thermostaten oder einem andern wärmeempfindlichen Element 204, das an dem Umfang der umlaufenden Walze 24 angreift. Auf diese Weise wird die Oberflächentemperatur der Walze 24 von dem Thermostaten gemessen. In einem biegsamen Rohr 206 erstrecken sich geeignete Leiter zu einem (nicht gezeigten) Temperaturregler üblicher Art, der den Betrieb der in der Walze 24 enthaltenen Heizelemente in Abhängigkeit von der Einstellung des Steuerelementes regelt.
Während des Betriebes der Maschine stehen die Walzen 19 und 24 normalerweise in einem Abstand voneinander, der etwas kleiner ist als die Gesamtstärke der Trägerschicht bzw. Unterlage 91 und des Filmes 92, so dass die unter dem Einfluss von Federn 76 stehende Walze 24 während des Durchganges des Werkstückes zwischen den Walzen notwendigerweise etwas gehoben wird. Auf diese Weise wird der Druck der Federn 76 auf die Walze 24 und damit auch auf das Werkstück zur Einwirkung gebracht. Die Unterlage 91 kann aus einer Sperrholzplatte, aus Masonit od. dgl. bestehen und einen trockenen, harten Überzug aus thermoplastischem Material, wie Nitrozellulose, mit relativ hohem Weichmachergehalt aufweisen.
Der Film 92 kann aus einem Abziehbild bestehen und auf der Oberseite der Unterlage 91 aufliegen. Das Abziehbild kann so ausgebildet sein, dass es unter Wärmewirkung ablösbar ist und trocken abgezogen werden kann. Es besteht aus einem auf eine Papierlage aufgebrachten, gemusterten Lackfilm aus Äthylzellulose, Nitrozellulose od. dgl.
Die Unterlagsplatte 91 und der daraufgelegteFilm 92 werden zwischen die Eingangswalzen 19 und 24 eingeführt. Diese sind in bezug auf ihre Wärme- und Druckwirkung so eingestellt, dass eine stellenweise Verbindung des Filmes 92 mit der Unterlage 91 erhalten wird. Da die Unterlagsplatte bzw. Trägerschicht 91 aus Sperrholz od. dgl. häufig beträchtliche Oberflächenunregelmässigkeiten aufweist und insbesondere an den Rändern merklich abgerundet oder abgeschrägt ist, kann man mit Hilfe der Eingangswalzen 19 und 24 allein keine satte Verbindung zwischen dem Film 92 und der Unterlagsplatte 91 erzielen, da die obere Walze 24 geheizt wird und daher aus Metall bestehen muss.
Deswegen sollen und können die Eingangswalzen 19 und 24, wenn der Film 92 nicht zerstört werden soll, nur eine stellenweise Verbindung des Filmes 92 mit der Trägerschicht 91 bewirken.
Das die Eingangswalzen 19,24 verlassende Werkstück wird nun zwischen die ebenfalls unter dem Einfluss von Federn 86 stehenden Druckwalzen 22,26 eingeführt, die aus elastisch zusammendrückbarem Material, z. B. aus Gummi bestehen und daher durch die Federn 86 eine viel höhere Druckbelastung er- fahren können, die genügt, um den Film 92 auf der ganzen Fläche der Unterlage 91 einschliesslich der Oberflächenunregelmässigkeiten und der abgerundeten Randteile der Platte satt mit der Grundplatte 91 zu verbinden. Mit andern Worten, die elastisch zusammendrückbaren Walzen 22 und 26 können unter einem entsprechend höheren Druck, bei dem sie sich allen Oberflächenunregelmässigkeiten anpassen, angedrückt werden, ohne den Film zu zerdrücken.
Um die endgültige Verbindung des Filmes mit der Trägerschicht mit Hilfe der Druckwalzen 22 und 26 zu gewährleisten, ist jedoch die Strahlungsheizung durch die Heizeinrichtung 28 wesentlich. Wie bereits erwähnt, ist die geheizte Metallwalze 24 unter normalen, den Film nicht zerstörenden Drücken nicht imstande, den Film 92 satt gegen die unregelmässige Oberfläche der Unterlage 91 anzudrücken.
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Aus diesem Grunde kann man die Wärme der Metallwalze 24 nicht in genügendem Masse bis zu dem wärmeaktivierbaren Nitrozelluloseüberzug der Trägerschicht durch den Film 92 dringen lassen. Dagegen wird der Heizstrahler 28 mit einer so hohen Temperatur betrieben, dass die Strahlungswärme ohne weite- res durch den Film 92 hindurch in den Überzug der Unterlage 91 eindringt und die latenten Klebeeigen- schaften dieser Materialien in hohem Masse entwickelt. Unmittelbar darauf tritt die Trägerschicht samt dem daraufliegendenFilm zwischen dieDruckwalzen22 und 26 ein, die eine satte Anlage und damit eine wirksame Verbindung des Filmes mit der Trägerschicht auf der ganzen Fläche derselben bewirken.
Normalerweise kann die geheizte Metallwalze 24 je nach Art des Filmes und der Trägerschicht mit einer Oberflächentemperatur der Grössenordnung von 90 bis 2000 C betrieben werden. Bei mässiger Druck- belastung der Walze 24 erfolgt eine stellenweise Verbindung des Filmes 92 mit der Trägerschicht 91, so dass keine Neigung des Filmes 92 zum Rollen oder Werfen unter de : starken Hitze des anschliessend auf ihn einwirkenden Heizstrahlers 28 besteht. Dieser wird normalerweise mit einer Temperatur der Grössen- ordnung von 8150 C betrieben, um die erforderliche vollständige Wärmeaktivierung und Durchwärmung bis in die Unterlage auch bei relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, z.
B. von 9 m/min, zu erzielen.
Durch die aufeinanderfolgenden Massnahmen der örtlichen Verbindung des Filmes mit der Unterlage unter mässiger Wärme und mässigem Druck zwischen den Eingangswalzen, der Einwirkung von Strahlungswärme hoher Temperatur auf das Werkstück und die dann erfolgende endgültige Verbindung mit Hilfe von ungeheizten elastischen Druckwalzen werden alle Schwierigkeiten überwunden, die sich aus Oberflächenunre- gelmässigkeiten der Unterlage ergeben können. Wenn das Werkstück die Druckwalzen an der Austrittsseite der Maschine verlässt, kann die durch Wärmewirkung trocken abziehbare Papierlage des abziehbildartigen Filmes ohne Schwierigkeiten von der verzierten Trägerschicht abgezogen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufbringen eines Filmes auf eine im wesentlichen steife, flache Trägerschicht, wobei wenigstens der Film oder die Trägerschicht zumindestens teilweise aus thermoplastischem Material, z. B. Nitrozellulose, besteht, und durch Wärmeeinwirkung mit dem Film verklebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aufeinandergelegten Teile vorerst einer Druckbehandlung und gleichzeitig von der Filmseite der übereinanderliegenden Teile her, einer Wärmebehandlung unterworfen werden, wobei durch Begrenzung der Druckkraft ein Zerdrücken und Unansehnlichwerden des Filmes vermieden wird, sodann von der Filmseite her nur Wärme zugeführt wird und dass abschliessend die beiden Teile ausschliesslich unter Druckeinwirkung mit elastischer Oberfläche versehener Walzen verbunden werden.