DE10004486A1 - Kartuschenlaminator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kartuschenlaminator (1) zum wenigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts (2) mit einem Laminierüberzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche (4). DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, daß eine Heizeinrichtung (6) zum Beheizen des mit dem Laminierüberzug versehenen Laminierguts vorgesehen ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kartuschenlaminator zum we­ nigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts mit einem Laminier­ überzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solcher Kartuschenlaminator ist beispielsweise aus der US 5 961 779 bekannt, wobei er eine in einen Laminator-Rahmen ein­ steckbare Kartusche mit zwei zueinander parallel angeordneten Film­ rollen umfaßt, auf welche je eine mit Klebstoff beschichtete Folie als Endlosbahn aufgewickelt ist. Die freien Enden der Rollfilme sind aus der Kartusche herausgezogen und durch einen zwischen zwei am La­ minator-Rahmen drehbar gelagerte Preßrollen ausgebildeten Lami­ nierspalt hindurchgeführt. Durch Antrieb der Preßrollen kann ein zwischen die Rollfilme in den Laminierspalt eingeführtes Laminierobjekt, z. B. ein Dokument, beidseitig mit von den Filmrollen abgespultem Roll­ film bedeckt werden, so daß das Dokument zwischen den Folien ein­ geklebt oder eingeschweißt wird.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Kartuschenlaminator der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch welchen ein besseres Laminierergebnis erzielt wird.

Diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von An­ spruch 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Durch die Beheizung sind die Fließeigenschaften des am Lami­ nierüberzug anhaftenden Klebstoffs wesentlich besser als bei Raum­ temperatur, was insbesondere bei hochverdichtetem Laminiergut, wie z. B. Photopapier von Vorteil ist, um eine hohe Oberflächen- und Bild­ qualität des Folienlaminats zu erzielen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patent­ anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen, durch welche in Ab­ hängigkeit von mittels eines Sensors detektierten Eigenschaften des jeweiligen Laminierüberzugs den Laminierprozeß beinflussende Stell­ glieder wie beispielsweise die Heizeinrichtung zum Einstellen einer bestimmten Laminiertemperatur und/oder eine Antriebseinrichtung zum Einstellen einer bestimmten Laminiergeschwindigkeit und/oder eine Preßeinrichtung zum Einstellen eines bestimmten Laminierdrucks an­ steuerbar sind. Durch die automatische Einsteuerung oder Einregelung der den Laminierprozeß beeinflussenden Stellglieder in Abhängigkeit der Eigenschaften des in der Kartusche gespeicherten Laminierüber­ zugs ist ein optimales Laminierergebnis möglich, auch wenn der Kartu­ schenlaminator von Laien bedient wird.

Gemäß einer werteren zu bevorzugenden Maßnahme ist die Kartusche und/oder der Laminierüberzug selbst mit einer Markierung versehen, durch welche insbesondere die Filmdicke des von der Kartu­ sche gespeicherten Laminierüberzugs und die Art des am Laminier­ überzug haftenden Klebers von einem zugeordneten Sensor detektier­ bar und in ein von der vorzugsweise elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfaßbares Sensorsignal zur Erzeugung von elektri­ schen Steuersignalen für die den Laminierprozeß beinflussenden Stell­ glieder wandelbar ist.

Zweckmäßig besteht die Markierung in einer Kodierung, insbe­ sondere in einem an einer Außenfläche der Kartusche angebrachten Balken-Code. Bei den Sensoren handelt es sich dann um kostengün­ stige, weil in Großserie produzierte Abtastelektronik.

Von den den Laminierprozeß beeinflussenden Stellgliedern nimmt insbesondere die Heizeinrichtung eine herausragende Stellung ein, da eine Einstellung der richtigen Laminiertemperatur für das Lami­ nierergebnis entscheidend ist.

Eine Weiterbildung sieht deshalb vor, daß eine der Kartusche nachgeordnete Heizeinrichtung vorzugsweise durch eine Metall- Hybridheizung gebildet wird, welche eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle umfaßt. Solcherart Heizungen sind im für Laminierzwecke relevanten Temperaturbereich wegen geringer Hysterese sehr genau auf einen engen Temperaturbereich einsteuer- und regelbar sowie kostengünstig herzustellen.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematisierte Darstellung eines Kartuschen­ laminators gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform eines Kartu­ schenlaminators 1 gemäß der Erfindung umfaßt in der Reihenfolge der Laminierbearbeitung eines Laminierguts 2 gesehen eine Rollfilm- Kartusche 4, eine Heizeinrichtung 6, eine Preßeinrichtung 8, eine Schneideeinrichtung 10 sowie eine Kühleinrichtung 12.

Die Rollfilm-Kartusche 4 weist zwei achsparallele, relativ zuein­ ander gegensinnig treibbare, je einen gewickelten Rollfilm aufnehmen­ de und zwischen sich einen schmalen Laminierspalt 14 bildende, mit­ tels einer Antriebseinrichtung 15 des Kartuschenlaminators 1 treibbare Filmrollen 16. Die Rollfilme sind an ihren im Bereich des Laminierspalts 14 zueinander weisenden Seiten vorzugsweise mit einem Kaltklebstoff beschichtet, d. h. der Klebstoff ist zur Aushärtung bei Raumtemperatur vorgesehen, wobei die Vernetzung eines solchen Klebstoffs durch Druck in Gang gesetzt wird, dann ohne Druck fortschreitet und übli­ cherweise erst nach etwa 24 Sunden vollständig abgeschlossen ist

Die Rollfilm-Kartusche 4 ist auswechselbar, d. h. sie kann als selbständige Einheit in einem nicht dargestellten Rahmen des Kartu­ schenlaminators 1 beispielsweise durch Einstecken befestigt und nach Verbrauch des Rollfilms gegen eine neue Kartusche 4 ausgewechselt werden. Je nach Anwendungsfall können Kartuschen 4 mit Rollfilmen unterschiedlichen Materials, Dicke und Klebstoffen eingesetzt werden. Die Treibverbindung zwischen den Filmrollen 16 und der rahmenseiti­ gen Antriebseinrichtung 15 kommt beispielsweise durch Einstecken der Rollfilm-Kartusche 4 in den Rahmen zustande.

Die beiden freien Enden 18 der aufgewickelten Rollfilme sind durch den Laminierspalt 14 hindurch gleichsinnig in einer Richtung geführt, in welcher von der anderen Seite des Laminierspaltes 14 her das Laminiergut 2, beispielsweise ein Dokument, durch einen Einga­ beschlitz 19 hindurch in den Laminierspalt 14 eingeführt wird. Da sich der Laminierspalt 14 vorzugsweise im wesentlichen auf die akkumu­ lierte Dicke des Laminierguts und der Rollfilme verengt, wird das Lami­ niergut, wenn es durch Antrieb der Filmrollen 16 in Pfeilrichtung den Laminierspalt 14 passiert, unter leichtem Druck beidseitig mit von den Filmrollen 16 abrollendem Rollfilm bedeckt, um ein aus einem Ausga­ beschlitz 20 der Rollfilm-Kartusche 4 austretendes Folienlaminat zu erhalten.

Nach dem Austritt aus dem Ausgabeschlitz 20 wird das beidsei­ tig mit Rollfilm bedeckte Dokument 2 zwischen zwei planparallelen Heizplatten 22 hindurch geführt, welche Bestandteile der vorzugsweise als Metall-Hybridheizung ausgebildeten Heizeinrichtung 6 sind. Die Heizplatten 22 umfassen wenigstens eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle, wobei das Halbleitermaterial bei Anlegen einer Spannung Wärme er­ zeugt. Solche Metall-Hybridheizungen sind im relevanten Temperatur­ bereich von ca. 20 Grad Celsius +/-1 Grad Celsius bis ca. 120 Grad Celsius +/-2 Grad Celsius sehr genau steuer- und regelbar.

Die Heizeinrichtung 6 ist durch ein Steuergerät 24 einer Steuer­ einrichtung 26 mittels einer in der Figur gestrichelt dargestellten elektri­ schen Steuerleitung 28 ansteuerbar. Die Ansteuerung erfolgt in Abhän­ gigkeit von mittels eines Sensors 30 detektierten Eigenschaften des von der Rollfilm-Kartusche 4 gespeicherten Rollfilms, wozu z. B. dessen Material, Filmdicke und Art des aufgebrachten Klebstoffs zählen. Hierzu weist die Rollfilm-Kartusche 4 einen maschinenlesbaren Kodierstreifen 32 an Ihrer Außenfläche auf, beispielsweise einen üblichen Strich- Code-Streifen. Alternativ könnte die Kodierung auch direkt am Rollfilm angebracht sein und z. B. durch ein Fenster in der Kartuschenwand detektiert werden oder an einem aus dem Ausgabeschlitz 20 ragenden Ende 18 des Rollfilms. Denkbar ist auch, daß die Rollfilm-Kartusche 4 oder der Rollfilm mit einer mechanisch detektierbaren Markierung ver­ sehen ist, welche durch einen Taster abtastbar und in ein elektrisches, mittels einer in der Figur strichpunktiert dargestellten Sensorleitung 34 an das Steuergerät 24 übermittelbares Sensorsignal wandelbar ist.

Durch vom Anmelder vorgenommene Versuche hat sich heraus­ gestellt, daß die Fließeigenschaften von Kaltkleber bei höheren Tempe­ raturen als bei Raumtemperatur wesentlich besser sind. Dies ist be­ sonders dann von Vorteil, wenn bei hochverdichteten Papieren, wie z. B. Photopapier eine hohe Bild- und Oberflächenqualität des Folienla­ minats erzielt werden soll.

Obwohl der vom Sensor 30 gelesene Strich-Code im vorliegen­ den Fall signalisiert, daß es sich um eine Rollfilm-Kartusche 4 mit Kalt­ kleber beschichtetem Rollfilm handelt, wird daher durch ein in einem Kennfeldspeicher des Steuergeräts 24 gespeichertes Kennfeld die Heizeinrichtung 6 derart aktiviert, daß zwischen den Heizplatten 22 ei­ ne Temperatur in einem Temperaturbereich zwischen 30 Grad Celsius und 50 Grad Celsius herrscht, vorzugsweise 40 Grad Celsius. Dem­ nach wird die Laminiertemperatur abhängig von der jeweiligen Kodie­ rung 32 an der Rollfilm-Kartusche 4 vom Steuergerät 24 eingestellt.

Alternativ könnte in der Rollfilm-Katusche 4 ein anstatt mit Kalt­ kleber mit Heißkleber beschichteter Rollfilm mit zudem anderer Materi­ alstärke gespeichert sein, wobei diese Daten durch einen entsprechend spezifizierten Kodierstreifen 32 sensorlesbar sind und das Steuergerät 24 kennfeldabhängig veranlassen, die Heizplatten 22 beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 108 bis 112 Grad Celsius aufzuheizen.

Um die Laminiertemperatur störgrößenunabhängig möglichst konstant zu halten, kann die unmittelbar am Folienlaminat oder an den Heizplatten 22 herrschende Ist-Temperatur von einem Temperatur­ senor gemessen und mittels eines Regelgeräts ein Soll-Ist-Abgleich stattfinden. In diesem Fall wäre eine Regeleinrichtung mit Rückkopp­ lung anstatt einer Steuereinrichtung verwirklicht.

Da neben der Temperatur für die auf das Folienlaminat übertra­ gene Wärmemenge auch die Verweilzeit in der Heizeinrichtung 6 eine Rolle spielt, steuert das Steuergerät 24 abhängig von den durch den Sensors 30 gelesenen Informationen vorzugsweise auch ein entsprechendes Geschwindigkeitssignal in die Antriebseinrichtung 15 der Film­ rollen 16 ein.

Durch die nachfolgende Preßeinrichtung 8, welche zwei achsparallele, relativ zueinander gegensinnig treibbare und zwischen sich einen Preßspalt 36 für das Folienlaminat bildende Preßrollen 38 umfaßt, werden die durch den Kleber anhaftenden Rollfilme auf das Dokument 2 mittels eines beispielsweise durch eine hydraulische Zylin­ der-Kolbeneinheit 35 erzeugten Preßdrucks gepresst, der vorzugswei­ se ebenfalls abhängig von den sensierten Eigenschaften des Rollfilms kennfeldabhängig durch Signale der Steuergeräts 24 eingestellt wird.

Durch die in der Bearbeitungskette nachfolgende Schneideein­ richtung 10 erfolgt das Zu- und Abschneiden der vorderen, das Doku­ ment 2 zwischen sich tragenden Abschnitte der von den Filmrollen 16 abgespulten Rollfilme mittels beispielsweise zweier gegenläufiger Mes­ ser, um ein auf die jeweilige Länge und unter Umständen auch auf die Breite des Dokuments 2 zugeschnittenes Folienlaminat zu erhalten.

Schließlich ist im Austrittsbereich des Kartuschenlaminators 1 die vorzugsweise als ebene Kühlfläche 40 ausgebildete Kühleinrichtung 12 angeordnet, über welche das Folienlaminat gleitet, um durch die vorangehende Beheizung eventuell entstandene Krümmungen zu be­ seitigen.

Die Erfindung ist nicht auf den beschriebenen Aufbau gemäß der bevorzugten Ausführungsform beschränkt, vielmehr kann z. B. die Heiz­ einrichtung 6 der Preßeinrichtung 8 nachgeordnet sein, wobei in die­ sem Fall ein Vorpressen durch die Filmrollen 16 entfallen kann, oder die Heizeinrichtung 6 kann direkt in die Preßrollen 38 oder die Filmrol­ len 16 integriert sein. Möglich ist auch, die Heizeinrichtung 6 als eine mit Halbleitermaterial beschichtete, gegenüber den Preßrollen 38 an­ geordnete Heizhaube auszubilden, um die Preßrollen 38 zu beheizen.

Claims (13)

1. Kartuschenlaminator (1) zum wenigstens teilweisen Überziehen eines Laminierguts (2) mit einem Laminierüberzug, insbesondere mit einer Folie, umfassend mindestens eine den Laminierüberzug speichernde, auswechselbare Kartusche (4), dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (6) zum Beheizen des mit dem Laminierüberzug verse­ henen Laminierguts vorgesehen ist.

2. Kartuschenlaminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (26) vorgesehen ist, durch wel­ che in Abhängigkeit von mittels eines Sensors (30) detektierten Eigen­ schaften des jeweiligen Laminierüberzugs den Laminierprozeß bein­ flussende Stellglieder wie beispielsweise die Heizeinrichtung (6) zum Einstellen einer bestimmten Laminiertemperatur und/oder eine An­ triebseinrichtung (15) zum Einstellen einer bestimmten Laminierge­ schwindigkeit und/oder eine Preßeinrichtung (8) zum Einstellen eines bestimmten Laminierdrucks ansteuerbar sind.

3. Kartuschenlaminator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (4) und/oder der Laminierüberzug selbst mit einer Mar­ kierung (32) versehen ist, durch welche insbesondere die Filmdicke des von der Kartusche (4) gespeicherten Laminierüberzugs und die Art ei­ nes am Laminierüberzug haftenden Klebers vom Sensor (30) detektier­ bar und in ein von der vorzugsweise elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung (26) erfaßbares Sensorsignal zur Erzeugung von elektrischen Steuersignalen für die den Laminierprozeß beinflussenden Stellglieder (6, 8, 15) wandelbar ist.

4. Kartuschenlaminator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung eine Kodierung, insbesondere einen an einer Außenflä­ che der Kartusche (4) angebrachten Balken-Code (32) beinhaltet.

5. Kartuschenlaminator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (26) ein elektronisches Steuergerät (24) mit einem Kennfeldspeicher beinhaltet, in welchem die Steuersignale in Abhängigkeit der Sensorsignale abgespeichert sind.

6. Kartuschenlaminator nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kartusche (4) wenigstens zwei achsparallele, relativ zueinander gegensinnig treibbare, je einen gewic­ kelten Rollfilm aufnehmende Filmrollen (16) aufweist.

7. Kartuschenlaminator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Filmrollen (16) ein sich im wesentlichen vorzugsweise auf die akkumulierte Dicke des Laminierguts und der Rollfilme verengender Laminierspalt (14) gebildet ist, durch welchen die beiden freien Enden der aufgewickelten Rollfilme hindurch gleichsinnig in einer Richtung geführt sind, in welcher von der anderen Seite des Laminierspaltes (14) her das Laminiergut (2) in den Laminierspalt (14) einführbar und durch Antrieb der Filmrollen (16) beidseitig mit Rollfilm bedeckbar ist.

8. Kartuschenlaminator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kartusche (4) beispielsweise nachgeordnete Heizeinrichtung (6) von der Regel- und/oder Steuereinrichtung (26) derart ansteuerbar ist, daß bei Detektion einer Katusche (4) mit einem zur Aushärtung bei Raumtemperatur vorgesehenen Kaltklebstoff beschichteten Rollfilm ei­ ne Laminiertemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 30 Grad Celsius und 50 Grad Celsius, vorzugsweise 40 Grad Celsius einstellbar ist.

9. Kartuschenlaminator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (6) vorzugsweise durch eine Metall-Hybridheizung gebildet wird, welche mindestens eine aus Metall bestehende und mit einem Halbleitermaterial beschichtete Heizschiene oder Heizrolle um­ faßt.

10. Kartuschenlaminator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Heizeinrichtung nachgeordnete Preßeinrichtung (8) mit zwei achsparallelen, relativ zueinander gegensinnig treibbaren und zwischen sich einen Preßspalt (36) bildenden Preßrollen (38) vorgesehen ist, wobei der auf ein durch den Preßspalt (36) hindurchgeführtes Laminat wirkende Preßdruck durch Signale der Steuer- und Regeleinrichtung (26) einstellbar ist.

11. Kartuschenlaminator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Preßeinrichtung (8) nachgeordnete, und von der Steuer- und Regeleinrichtung (26) ansteuerbare Schneideeinrichtung (10) zum Zuschneiden des Laminats sowie eine Kühleinrichtung (12) mit einer beispielsweise ebenen Kühlfläche (40) vorgesehen ist, an welcher das Laminat zur Beseitigung von durch die vorangehende Beheizung eventuell hervorgerufenen Verkrümmungen entlangführbar ist.

12. Auswechselbare Kartusche zur Verwendung in einem Kartuschenlami­ nator nach einem der Ansprüche 2 bis 11, in welcher ein Laminierüber­ zug wie beispielsweise ein Rollfilm gespeichert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kartusche (4) und/oder der Laminierüberzug mit ei­ ner Markierung versehen ist, durch welche ein Signal für die Art und/oder die Eigenschaften des von der Kartusche gespeicherten La­ minierüberzugs an den Kartuschenlaminator (1) lieferbar ist.

13. Kartusche nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mar­ kierung eine maschinenlesbare Kodierung, insbesondere einen an ei­ ner Außenfläche der Kartusche (4) angebrachten Balken-Code (32) beinhaltet.