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Vorrichtung zum Kaschieren von Tafelmaterial
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mit einer Klebefolie Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Solche Vorrichtungen dienen vorzugsweise zum Kaschieren von Glasscheiben
mit einer selbstklebenden Folie. Diese Folien dienen zur Wärmereflexion und/oder-absorption,
zum Schutz vor UV-Strahlung und als Blendschutz. Solche Folien werden auch auf Glasscheiben
aufgeklebt, um diese in eine Art Sicherheitsglas zu verwandeln. Wärmedämmende und
lichtreflektierende Glasscheiben sind im Stand der Technik üblicherweise mit einer
Metallisierung versehen, d.h. mit einem hauchdünnen Metallüberzug aus Gold, Silber
oder dgl.
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Solche metallisierten Scheiben haben den Nachteil, daß die Metallisierung
mit der Zeit korrodiert und die Scheiben unansehnlich werden und ihre Funktion verlieren.
Deshalb sind in jüngerer Zeit Klebefolien entwickelt worden, mit denen Glasscheiben
beklebt werden, wobei in die Klebefolien selbst
das sonst zur Metallisierung
verwendete Metall eingebettet ist, so daß es durch das Material der Klebefolie gegen
Korrosion geschützt ist. Statt die Scheiben zu metallisieren wird in diesem Fall
einfach die Glasscheibe mit der Klebefolie kaschiert, nachdem von deren Klebeschicht
vorher eine Deckfolie abgezogen worden ist.
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Eine bekannte Vorrichtung zum Kaschieren von Glasscheiben mit Selbstklebefolien,
wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist, hat als Auflagevorrichtung
für die zu kaschierenden Glasscheiben einen Zylinder- oder Kugelrollentisch. Die
Klebefolie, die noch mit der Deckfolie versehen ist, befindet sich auf der Vorratswalze.
Die Deckfolie wird von der Vorratswalze aus um mehrere Umlenkwalzen zu der Preßwalze
geführt. Vor der Preßwalze wird die Deckfolie von der Selbstklebefolie abgehoben
und zu der Deckfolienhaspel geführt, um auf dieser aufgewickelt zu werden. Die von
der Deckfolie befreite Selbstklebefolie wird von oben her über die Preßwalze und
bis zu einem Spalt zwischen dieser Preßwalze und einer parallel zu dieser angeordneten
Gegenhaltewalze geführt. Dann wird von Hand ein Materialstreifen, der die gleiche
Dicke wie die zu kaschierende Glasscheibe hat, in den Walzenspalt eingeschoben,
wobei sich die Selbstklebefolie mit diesem Materialstreifen verklebt. Dann wird
der Antrieb der Preßwalze eingeschaltet, die den Materialstreifen mit der Selbstklebefolie
mitnimmt, und hinter dem Materialstreifen wird von Hand die zu beklebende Glasscheibe
nachgeschoben, die dann zwischen die beiden Walzen eingezogen wird. Nachteilig ist
dabei, daß die Glasscheibe von Hand eingeführt werden muß, was ein sorgfältiges
Arbeiten erfordert, damit die Glasscheibe nicht schon beim Einführen beschädigt
wird; daß ein zusätzlicher Materialstreifen vor der Glasscheibe eingeschoben werden
muß, weil das notwendigerweise einen Verlust an teuerer Klebefolie mit sich bringt;
daß ein blasen- und faltenfreies Kaschieren
nicht garantiert ist,
weil die Glasscheibe lediglich durch formschlüssigen Eingriff zwischen der Preßwalze
und der Gegenhaltewalze mit zwischenliegendem elastischem Klebefilm vorgeschoben
wird (der Klebstoff der Klebefolie ist thixotrop eingestellt und muß in vorliegendem
Fall die Vorschubkraft von der Preßwalze auf die Glasscheibe übertragen, was die
Gefahr in sich birgt, daß die Klebstoffschicht in sich verschoben wird und eine
Faltenbildung der Folie bewirkt); daß nach dem Kaschieren die Folie an der Hinterkante
der Glasscheibe von Hand abgeschnitten werden muß; daß der Abschaltzeitpunkt für
die Preßwalze durch eine Bedienungsperson genau überwacht werden muß, damit die
Folie hinter der Glasscheibe rechtzeitig abgeschnitten wird (würde dieser Zeitpunkt
wesentlich verpaßt werden, käme die Klebeschicht der Klebefolie mit der Oberfläche
der Gegenhaltewalze in Berührung und würde an dieser festkleben, was jeweils einen
umständlichen Reinigungsvorgang und eine Ausfallzeit der Vorrichtung zur Folge hat);
daß die als Rollentisch ausgeführte Auflagevorrichtung erfordert, daß die Glasscheibe
sehr genau zwischen die Preßwalze und die Gegenhaltewalze eingeführt werden muß
(würde die Glasscheibe schräg eingeführt werden, würde der vorher eingestellte Anpreßdruck
der Preßwalze auf eine kürzere Länge der Glasscheibe einwirken und diese dadurch
zerstören).
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zum Kaschieren von Tafelmaterial mit einer Klebefolie so zu verbessern, daß
derKaschiervorgang weitgehend automatisiert und ein blasen- und faltenfreies Kaschieren
gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung bewegt sich das Tafelmaterial,
beispielsweise eine Glasscheibe, während des Kaschiervorganges nicht. Während bei
der bekannten Vorrichtung keine Korrekturmöglichkeit mehr besteht, wenn die Glasscheibe
schräg eingeführt wird, weil sie durch die Klebeschicht erfaßt und sofort mitgenommen
wird, besteht bei der Vorrichtung nach der Erfindung für das Justieren der Glasscheibe
ausreichend Zeit, weil die Vorrichtung in diesem Zeitpunkt überhaupt noch nicht
eingeschaltet ist. Das Justieren läßt sich auf einfache Weise unter Zuhilfenahme
einer zu den Walzen parallelen Markierlinie od.dgl. vornehmen. Bei der Vorrichtung
nach der Erfindung trägt der Laufwagen die beiden Walzen und die Deckfolienhaspel
und bewegt sich über die stationäre Glasscheibe hinweg, so daß auf die Klebeschicht
keine Scherkraft ausgeübt wird und sich die Klebefolie blasen-und faltenfrei aufwalzen
läßt. Die Detektoreneinrichtung schaltet die Drehung der Anpreßwalze zu geeigneten
Zeitpunkten ein und aus, wodurch ein Verlust an teurerer Klebefolie vermieden wird.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt Fig. 1 eine Teilseitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,
in der das Grundgestell und der Tisch weggelassen sind, Fig. 2 eine schematische
Teilseitenansicht zur Veranschaulichung des Laufes der
Klebefolie
und ihrer Deckfolie in der Vorrichtung, Fig. 3 eine schematische Teilseitenansicht
zur Darstellung der Steuerung der Vorrichtung, Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht
der Vorrichtung zur Veranschaulichung der Saugleiste und der Querschneideinrichtung
und Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung zur Veranschaulichung
der Längsschneideinrichtung.
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Die Vorrichtung hat ein Grundgestell 20, auf der als Tisch 22 eine
Platte befestigt ist. Das Grundgestell 20 trägt an seinen beiden Längsseiten parallel
zum Tisch 22 zwei Laufbahnen 24. Ein mit Laufrollen 26 versehener Laufwagen 28 ist
auf den Laufbahnen 24 verfahrbar.
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Der Laufwagen 28 besteht aus zwei Seitenplatten 30, die durch zwei
Kastenträger 32 starr miteinander verbunden sind. Der Laufwagen 28 trägt eine Klebefolienvorratswalze
34, die mit einer Achse 34a drehbar gelagert ist, eine Deckfolienhaspel in Form
einer Deckfolienwalze 36, die auf einer Welle 36a befestigt ist, welche an dem Laufwagen
28 drehbar befestigt ist und über ein nicht dargestelltes Reibradgetriebe durch
die Vorratswalze angetrieben wird.
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Zwischen der Klebefolienvorratswalze 34 und der Deckfolienwalze 36
ist eine Umlenkwalze 38 angeordnet. Neben einer der Laufbahnen 24 und parallel zu
dieser ist eine Zahnstange 40 vorgesehen, mit der ein an dem Laufwagen 28 drehbar
befestigtes Zahnrad 42 kämmt. Das Zahnrad trägt eine Zahnriemenscheibe 44, mit der
es über einen Zahnriemen 46 eine
Zahnriemenscheibe 48 antreibt.
Der Laufwagen 28 trägt weiter eine Anpreßwalze 50, die auf einer Welle 50a befestigt
ist. Mit der Welle 50a ist die Zahnriemenscheibe 48 verkeilt. Parallel zu der Zahnstange
40 ist an dem Grundgestell 20 ein stangenförmiger Führungszylinder 52 befestigt.
Auf dem Führungszylinder 52 ist eine Büchse 54 verschiebbar gelagert. Innerhalb
des Führungszylinders 52 ist ein Kolben (nicht dargestellt) mittels Druckluft hin-
und herbewegbar. Der Kolben ist ein Eisenkern, und die Büchse 54 ist mit Permanentmagneten
versehen, die bewirken, daß die Büchse der Bewegung des Kolbens folgt. Die Büchse
54 ist mit dem Laufwagen 28 durch einen starren Arm 56 verbunden.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist unmittelbar vor der Anpreßwalze
50 ein Sensor 58 angeordnet, der im hier dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch
arbeitet. Die Welle 50a der Anpreßwalze ist vertikal verschiebbar gelagert. Ihre
Lagerung ist mit der Kolbenstange 60 eines Pneumatikzylinders 62 verbunden. Zwischen
dem Zahnrad 42 und der diesem zugeordneten Zahnriemenscheibe 44 ist eine in Fig.
3 lediglich angedeutete, pneumatisch steuerbare Kupplung 64 vorgesehen, mit der
sich die Antriebsverbindung zwischen dem Zahnrad 42 und der Zahnriemenscheibe 44
trennen läßt. Ein Druckluftspeicher 66 ist über ein Magnetventil 68 mit dem Pneumatikzylinder
62 und der Kupplung 64 verbindbar. Diese Verbindung wird durch den Sensor 58 gesteuert.
Weiter steuert der Sensor 58 eine Venturivorrichtung 70, die mittels Druckluft die
Saugwirkung in einer Saugleiste 72 erzeugt, deren Saugöffnungen (nicht dargestellt)
der Folie zugewandt sind.
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An dem Laufwagen 28 ist parallel zu der Vorratswalze 34 eine Achse
74 befestigt, auf der ein schwenkbarer Arm 76
mit einem Ende verschiebbar
gelagert ist. Das andere Ende des Arms 76 trägt ein Spaltmesser 78. Falls die Breite
der Klebefolienbahn auf der Vorratswalze größer ist als zu kaschierendes Tafelmaterial
80, bei dem es sich um eine Glasscheibe, eine Blechtafel od.dgl. handeln kann, wird
das Spaltmesser 78 auf die Breite der Glasscheibe eingestellt, so daß es die Klebefolie
unmittelbar auf der Vorratswalze auf die entsprechende Breite beim Abziehen der
Klebefolie von der Vorratswalze zuschneidet.
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An dem Laufwagen ist eine weitere Achse 82 parallel zu der Vorratswalze
34 befestigt. Auf dieser Achse ist eine Querschneideinrichtung 84 verschiebbar gelagert,
wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Die Arbeitsweise dieser Querschneideinrichtung
ist im folgenden beschrieben. Die Querschneideinrichtung 84 hat eine Antriebseinrichtung,
die den gleichen Aufbau wie die Antriebseinrichtung des Laufwagens 28 hat, d.h.
die Achse 82 ist ein stangenförmiger Pneumatikzylinder, auf welcher ein büchsenförmiger
Mitnehmer verschiebbar ist, der das Messer 84a der Querschneideinrichtung trägt.
Diese Antriebseinrichtung wird durch den Sensor 58 ebenfalls gesteuert, wie weiter
unten noch näher erläutert. Die Klebefolie, die sich auf der Vorratswalze 34 befindet,
hat in der Vorrichtung den in Fig. 2 schematisch dargestellten Verlauf. Die Klebefolie
wird von der Vorratswalze 34 durch die Drehung der Anpreßwalze 50 abgezogen. Dabei
wird die zuvor von der Klebefolie gelöste Deckfolie um die Umlenkwalze 38 zu der
Deckfolienwalze 36 geführt und an dieser befestigt. Die Klebefolie, die von der
Deckfolie befreit ist, gelangt unmittelbar zu der Anpreßwalze 50, wobei aber zwischen
denselben noch eine in Fig. 2 nur gestrichelt angedeutete Führungswalze 86 vorhanden
sein kann.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Auf
den Tisch 22 wird eine zu kaschierende Glasscheibe 80 ausgerichtet aufgelegt. Der
Wagen 28 befindet sich in diesem Zeitpunkt noch in seiner Ausgangsstellung, in der
er von der Glasscheibe horizontal entfernt ist. Der Pneumatikzylinder 62 der Anpreßwalze
50 ist in diesem Zeitpunkt noch drucklos, und die Kupplung 64 ist ausgerückt.
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In den Wagen wird eine Klebefolienvorratswalze 34 eingelegt.
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Die Klebefolie wird von der Vorratswalze abgezogen und um die Anpreßwalze
herum bis unter die Saugleiste 72 gezogen. In diesem Zeitpunkt ist die Saugleiste
72 in Betrieb und saugt die Klebefolie an, und zwar auf der der Klebeschicht abgewandten
Seite. Die Deckfolie wird von der Klebefolie unterhalb der Saugleiste 72 abgezogen
und um die Umlenkwalze 38 zu der Deckfolienwalze 36 gezogen, an der sie befestigt
wird, z.B. mittels Klebeband. Die Vorrichtung ist nun zum Kaschieren bereit.
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Die Vorrichtung wird eingeschaltet, wodurch der Laufwagen 28 durch
seinen Antrieb in Richtung auf die Glasscheibe 80 in Bewegung gesetzt wird. Wenn
der Sensor 58 die Vorderkante der Glasscheibe erfaßt, wird der Wagen angehalten.
Das erfolgt, indem der Sensor 58 ein weiteres Magnetventil 88 betätigt, das die
Druckluftverbindung zwischen dem Druckspeicher 66 und dem Führungszylinder 52 unterbricht.
Der Pneumatikzylinder 62 wird mit Druck beaufschlagt und drückt die Kolbenstange
60 nach unten und somit die Anpreßwalze 50 gegen die Glasscheibe 80, wodurch die
Klebefolie mit ihrer Klebeschicht auf die Glasscheibe gepreßt wird. Gleichzeitig
wird die Kupplung 64 eingerückt und dadurch die Zahnriemenscheibe 44 mit dem Zahnrad
42 formschlüssig gekuppelt. Wenn das erfolgt ist, bewegt sich der Laufwagen 28 in
Vorschubrichtung weiter und walzt die Klebefolie auf die Glasscheibe auf. Wenn
der
Sensor 58 die Hinterkante der Glasscheibe 80 erfaßt, wird das Magnetventil 88 betätigt
und der Laufwagen bleibt stehen. Das Magnetventil 68, das gleichzeitig betätigt
wird, macht den Pneumatikzylinder 62 drucklos, rückt die Kupplung 64 aus und betätigt
die Querschneideinrichtung 84. Nach diesem Schneidvorgang fährt der Laufwagen 28
in seine Ausgangsstellung zurück.
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Sehr wesentlich bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist, daß die
Umfangsgeschwindigkeit der Anpreßwalze 50 etwas kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit
des Laufwagens 28. Die kleinere Umfangsgeschwindigkeit ergibt sich in dem hier beschriebenen
Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Durchmesser der Anpreßwalze etwas grösser gewählt
wird als es einem Verhältnis von 1:1 zwischen der Anpreßwalze 50 und dem Zahnrad
42, durch das die Anpreßwalze 50 über den Zahnriemen 46 angetrieben wird, entsprechen
würde. Selbstverständlich könnte stattdessen auch ein entsprechendes Ubersetzungsverhältnis
zwischen dem Zahnriemen 46 und der mit der Anpreßwalze fest verbundenen Zahnriemenscheibe
48 gewählt werden. Durch die etwas kleinere Umfangsgeschwindigkeit der Anpreßwalze
50 wird die Klebefolie glatt auf das Tafelmaterial 80 aufgewalzt.
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Die Klebeschicht der Klebefolie wird dabei nicht auf Scherung beansprucht,
weil die Klebeschicht hier nicht die Aufgabe hat, das Tafelmaterial in Bewegung
zu setzen.
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Bei dem Einsatz der Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist
es sehr wesentlich, daß die Klebefolie auf das Tafelmaterial aufgebracht werden
kann, ohne daß Staub zwischen dieselben gelangt, der die Qualität des fertigen Produkts
entscheidend verschlechtern würde. Es ist deshalb wesentlich, daß bei der hier beschriebenen
Vorrichtung die Anpreßwalze 50 der Vorratswalze 34 unmittelbar nachgeschaltet ist,
so daß die freie Weglänge der Klebefolie,
auf welcher diese sich
bewegt, ohne durch die Deckfolie geschützt zu sein, so klein wie möglich gehalten
wird.
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Der Tisch 22 ist mit einer antistatischen, schwarzen Matte belegt,
die Staub im wesentlichen fernhält und Staub, der trotzdem auf dem Tafelmaterial
80 vorhanden sein sollte, sofort erkennen läßt.
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Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Laufwagen 28 sowie der
Zahnstange 40 einerseits und der Anpreßwalze 50 andererseits und die oben beschriebene
etwas kleinere Umfangsgeschwindigkeit der Anpreßwalze 50 gewährleisten, daß die
Klebefolie gleichmäßig auf das Tafelmaterial 80 aufgewalzt werden kann.
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Das Spaltmesser 78 macht ein vorheriges Zuschneiden der Klebefolienbahn
auf die Breite des zu beklebenden Tafelmaterials überflüssig, da das Zuschneiden
der Breite unmittelbar auf der Vorratswalze 34 erfolgt (vgl. die Darstellung in
Fig. 5).
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Durch die in Fig. 3 dargestellte pneumatische Steuerung der Vorrichtung
arbeitet diese ab dem Einschalten bis zum Abschalten und Zurückfahren des Laufwagens
28 in dessen Ausgangsstellung automatisch, so daß die durch manuelle Betätigung
im Stand der Technik bestehenden Risiken, die eingangs dargelegt sind, beseitigt
sind. Die Steuerung hat einen einfachen Aufbau, weil sich lediglich über den einen
Sensor 58 sämtliche Arbeitsvorgänge steuern lassen. Der Druck des Pneumatikzylinders
62 wird entsprechend der Breite des zu beklebenden Tafelmaterials eingestellt. Unabhängig
von der Breite ist ein bestimmter Linienanpreßdruck der Anpreßwalze 50 erforderlich.
Die Druckeinstellrichtung ist in den Zeichnungen der Ubersichtlichkeit halber weggelassen
worden.
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Die Vorrichtung hat also das Grundgestell 20 mit der darauf angebrachten
Tischplatte 22, auf die zu kaschierendes Tafelmaterial 80, zum Beispiel eine Glasscheibe,
ausgerichtet aufgelegt wird.
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Über der Tischplatte ist der Laufwagen 28 verfahrbar, der jeweils
drehbar gelagert die Klebefolienvorratswalze 34, die Deckfolienhaspel 36 und die
mit einem Antrieb versehene Anpreßwalze 50 trägt. Der Laufwagen 28 hat seine eigene
Antriebseinrichtung, von der der Antrieb für die Anpreßwalze 50 abgenommen wird.
Durch die Bewegung des Laufwagens 28 wird die Anpreßwalze 50 derart in Drehung versetzt,
daß ihre Umfangsgeschwindigkeit etwas kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit
des Laufwagens 28. Die Klebefolie wird von der Vorratswalze 34 abgezogen und um
die Anpreßwalze gelegt. Wenn diese in Drehung versetzt wird, preßt sie die Klebefolie
auf das zu beklebende Tafelmaterial und walzt sie blasen- und faltenfrei auf dieses
auf. An dem Laufwagen 28 sind weiter die Längs- und die Ouerschneideinrichtung angebracht,
die die Klebefolie auf die Breite des zu beklebenden Tafelmaterials zuschneiden
bzw. nach dem Bekleben desselben die Klebefolie quer zur Vorschubrichtung des Laufwagens
abschneiden.
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