DE2732085A1

DE2732085A1 - Durchlaufkaschierpresse

Info

Publication number: DE2732085A1
Application number: DE19772732085
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Friz & Co Helmut GmbH
Current assignee: Friz & Co Helmut GmbH
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1979-01-25
Also published as: ES466133A1

Description

Durchlaufkaschierpresse Die Erfindung betrifft eine Durchlaufkaschierpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zum Kaschieren von Werkstücken werden in der Praxis zwei verschiedene Vorrichtungen verwendet: a) Kontinuierlich arbeitende Durchlaufkaschiermaschinen: Bei ihnen wird die auf das Werkstück aufzubringende Materialbahn mit einem Dispersionskleber beschichtet und kontinuierlich auf das Werkstück geführt, wobei der zum Herstellen eines Verbundes zwischen Materialbahn und Werkstück erforderliche Druck durch Andrückrollen aufgebracht wird. Derartige Vorrichtungen eignen sich insbesondere für Werkstücke mit kleinen Abmessungen, wie Regalbretter und dgl.
Mit ihnen können jedoch nur Dispersionskleber verarbeitet werden, die verhältnismäßig teuer sind. Außerdem müssen zum Abziehen der beim Trocknen des Dispersionsklebers austretenden, gesundneitsschädlichen Dämpfe besondere Vorkehrungen getroffen werden.
b) Intermittierend arbeitende Kaschierpressen: Diese Pressen arbeiten mit das Werkstück überdeckenden Stempeln, um das Abbinden des zwischen Materialbahn und Werkstück befindlichen Klebers unter Druck und Wärmeeinwirkung herbeizuführen. Mit derartigen Kaschierpressen können auch erheblich billigere Kunstharzkleber, z. B. Harnstoff-Formaldehyd-Kleber verarbeitet werden, was insbesondere beim Kaschieren großer Werkstückflächen von Vorteil ist. Auch bei Verwendung von Kaschierpressen müssen jedoch die Schmalseiten der Werkstücke in einer gesonderten Maschine unter Verwendung von Dispersionsklebern mit einer Folie versehen werden.
Es ist auch schon eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die unter Verwendung von Kunstharzklebern im Durchlaufverfahren arbeitet. Bei ihr ist die Stempel aufweisende Presse durch einen Satz umlaufender Preßrollen ersetzt, zwischen denen Materialbahn und Werkstück mit der dazwischenliegenden Kleberschicht durchlaufen. Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung wird der verwendete Zweikomponenten-Kunstharzkleber in einer Heizzone nach dem Aufbringen so weit vorgetrocknet, daß er zum Zeitpunkt des Aufführens der Materialbahn schon weitgehend ausgehärtet ist, zugleich aber doch noch fähig ist, das Festkleben der Materialbahn zu bewerkstelligen. Bei Verwendung derartiger Vorrichtungen wird jedoch in der Praxis kein zufriedenstellender Verbund zwischen Materialbahn und Werkstück erhalten.
Durch die Erfindung soll daher eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art geschaffen werden, die kontinuierlich arbeiten kann, bei der aber trotzdem ein guter Verbund zwischen der Materialbahn und dem Werkstück erhalten wird. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Es wurde erkannt, daß die bekannte Vorrichtung deshalb nicht zufriedenstellend arbeitet, weil durch beheizte Rollen nur sehr wenig Wärme zugeführt werden kann und weil beheizte Rollen weitgehend im Hinblick auf eine gute Wärmeübertragung konstruiert werden müssen und damit notwendigerweise kein optimales Anpressen der Materialbahn an das Werkstück sichergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nach einem ganz anderen Prinzip: Die Preßrollen sind so ausgebildet, daß sie der durch Materialbahn, Kleberschicht und Werkstück gebildeten Schichtstruktur keine Wärme entziehen. Die Berührfläche kann daher zur Erzeugung eines hohen Druckes sehr klein gewählt werden, sie kann auch aus einem schlecht wärmeleitenden, für das Anpressen der Materialbahn jedoch besonders gut geeigneten elastischen Material hergestellt werden. Die Funktion der Preßrollen kann daher so zusammengefaßt werden, daß sie unter Vermeidung einer Abkühlung der Schichtstruktur im wesentlichen nur das Aufpressen der Materialbahn besorgen. Die Zufuhr von Wärme erfolgt dagegen großflächig über zwischen den Preßrollen angeordnete Flächenheizeinrichtungen. Man erhält so bei einer kontinuierlich arbeitenden Kaschiermaschine einen sehr stabilen Verbund, da zugleich eine großzügige Wärmezufuhr zur Klebfläche und ein starkes Anpressen der Materialbahn an das Werkstück möglich ist. Die erfindungsgemäße Durchlaufkaschierpresse vereinigt somit die Vorzüge einer Stempel aufweisenden Kaschierpresse und einer kontinuierlich arbeitenden Kaschiermaschine.
Die Verhinderung der Wärmeabfuhr von der Schichtstruktur durch die Preßrollen kann dadurch erfolgen, daß die Wärmeleitung an der Oberfläche der Preßrollen klein gehalten wird (z. B. durch eine isolierende Auflage) oder daß die Preßrolle auf einer vergleichbar hohen Temperatur gehalten wird wie der der einlaufenden Schichtstruktur. Man kann auch die isolierende Auflage noch zusätzlich an der Oberfläche erwärmen.
Der Verzicht auf die Wärmezufuhr durch die Preßrollen gibt dem Konstrukteur freie Wahl beim Aussuchen des Werkstoffes für die Preßrollenoberfläche im Hinblick auf ein gutes Anpressen. Es können insbesondere elastisch verformbare Werkstoffe verwendet werden, die ein besonders glattes und sauberes und zugleich schonendes Anpressen der Materialbahn ermöglichen (vgl. Anspruch 3). Es können auch mit einem Profil versehene Preßrollen zum gleichzeitigen Einprägen eines Musters in die Materialbahn verwendet werden (vgl. Anspruch 2), die im Hinblick auf eine gute Wärmeübertragung weniger geeignet wären.
Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 4 kann das Aufheizen der Oberfläche der Preßrollen von dem benachbarten offenen Ende der danebenliegenden Flächenheizeinrichtung her erfolgen, so daß keine gesonderten Heizeinrichtungen für die Preßrollen erforderlich sind. Die Preßrollen nehmen automatisch die selbe Temperatur an wie sie in der benachbarten Heizzone vorliegt. Damit wird auch ein Wärmeschock bei den Preßrollen vermieden.
Bei einer Vorrichtung nach Anspruch 5 kann die Breite der durch die Flächenheizeinrichtungen vorgegebenen Heizzonen durch Abschalten einzelner stabförmiger Infrarotstrahler an die Breite des Werkstückes und an die Breite der verwendeten Materialbahn angepaßt werden. Es können auch über die Werkstückkante überstehende Materialbahnabschnitte von der Erwärmung ausgeschlossen werden, die erst später mit den Schmalseiten des Werkstückes verbunden werden sollen.
Anders als bei transversal zur Förderrichtung verlaufenden Heizstäben ist bei in Förderrichtung verlaufenden Heizstäben kein völlig gleiches Temperaturprofil transversal zur Förderrichtung sichergestellt. Bei der in Anspruch 6 angegebenen Vorrichtung ist jedoch das transversale Temperaturprofil gemittelt in Längsrichtung konstant. Zusätzlich kann gemäß Anspruch 7 eine Reflektorplatte vorgesehen werden, die die reflektierte Strahlung bevorzugt auf die zwischen den Infrarotstrahlern liegenden Materialbahnabschnitte richtet. Damit wird auch an einer bestimmten Stelle des Förderweges eine Homogenisierung der Temperaturverteilung in transversaler Richtung erhalten.
Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 8 läßt sich die Temperatur in den durch die einzelnen Flächenheizeinrichtungen vorgegebenen Heizzonen unterschiedlich einstellen.
Bei einer Vorrichtung nach Anspruch 9 können auch die Schmalseiten des Werkstückes durch Umlegen überstehender Materialabschnitte kaschiert werden. Dabei sind die überstehenden Materialabschnitte während des Abbindens des Klebstoffes bei der obenliegenden Werkstückfläche vor einer Wärmeeinwirkung geschützt.
Damit bindet schon aufgetragener Klebstoff auch nicht vorzeitig ab.
Bei einer Vorrichtung nach Anspruch 10 erfolgt das Abschalten und Zuschalten von Infrarotstrahlern automatisch mit der Verstellung der Wärmeschutzschilde.
Bei einer Vorrichtung nach Anspruch 11 werden die über das Werkstück überstehenden Materialbahnabschnitte zusätzlich gekühlt.
Das Anlegen dieser Materialbahnabschnitte an die Kühlflächen erfolgt dabei vorzugsweise (vgl. Anspruch 12) durch Anströmen der Unterseite der Materialbahnabschnitte mit Luft, die zugleich zur Kühlung beiträgt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen: Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Durchlaufkaschierpresse; Fig. 2: einen transversalen Schnitt durch eine Flächenheizeinrichtung; Fig. 3: eine Aufsicht auf die Unterseite der in Fig. 2 gezeigten Flächenheizeinrichtung; Fig. 4: eine Aufsicht auf die Oberseite der in Fig. 2 gezeigten Flächenheizeinrichtung; Fig. 5: ein schematisches Schaltbild einer Flächenheizeinrichtung; und Fig. 6: ein schematisches Schaltbild einer getrennten Leistungssteuerung für aufeinanderfolgende Heizzonen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Durchlaufkaschierpresse mit einem Rahmen, der vertikale Ständer 2, horizontale Längsträger 4 und horizontale Querträger 6 aufweist. Auf den oberen Längsträgern ist eine Vorratsrolle 8 angeordnet, von der eine Materialbahn 10 abgezogen wird. Diese ist entweder schon bei der Herstellung mit einem Heißsiegelkleber versehen worden oder wird in einer Klebstoffauftragstation 12 mit einem Dispersionskleber, vorzugsweise aber mit einem preisgünstigen Zweikomponentenkleber versehen.
Dieser wird dann in einem Tunnel 14 vorgetrocknet.
Die Materialbahn 10 wird über eine Umlenkrolle 16 nach unten geleitet und läuft dann über eine erste Preßrolle 18 auf die obenliegende Fläche eines Werkstückes 20, das in einer nicht gezeigten zweiten Klebstoffauftragstation mit Kleber versehen worden ist. Materialbahn und Werkstück laufen zwischen der Preßrolle 18 und einer gegenüberliegenden Gegenrolle 22 hindurch und gelangen nach Durchquerung von Flächenheizeinrichtungen 24 zu weiteren Preßrollen 26, 28, 30 und weiteren Gegenrollen 32, 34, 36.
Die Lager der Preßrollen 18, 26,28 und 30 sind über Hydraulikzylinder 38 unabhängig voneinander an weiteren horizontalen Längsträgern 40 abgestützt. Die Gehäuse der Hydraulikzylinder sind fest mit dem Maschinenrahmen verbunden, ihre Abtriebsglieder tragen die Lager der Preßrollen. Über die Druckmittelbeaufschlagung läßt sich der Anpreßdruck der Preßrollen unabhängig und unterschiedlich einstellen.
Die erste Preßrolle ist als doppelwandige Stahlrolle ausgebildet, durch die eine thermostatisierte Flüssigkeit umgewälzt wird.
Diese Preßrolle, auf der die Materialbahn flächig aufliegt, kann so zum Aufwärmen der Materialbahn dienen. Falls erwünscht, trägt die Oberfläche der Preßrolle 18 ein in die Materialbahn einzuprägendes Motiv. Die übrigen Preßrollen weisen einen aus Stahl gefertigten rohrförmigen Kern 42 und eine Auflage 44 aus elastisch verformbarem, hitzebeständigem Silikongummi auf.
Die Flächenheizeinrichtungen sind über Winkelträger 46 gelenkig mit von den Abtriebsgliedern der Hydraulikzylinder 38 getragenen Bolzen 48 verbunden. Dabei sind die beim stromauf gelegenen Ende der Flächenheizeinrichtungen vorgesehenen Winkelträger in transversaler Richtung zu den beim stromab gelegenen Ende gelegenen Winkelträgern versetzt, so daß die Winkelträger aufeinanderfolgender Flächenheizeinrichtungen auf den selben Bolzen aufgeschoben werden können. Mit dieser Anordnung wird bei der Verarbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Dicke automatisch ein gleichbleibender Abstand der Flächenheizeinrichtungen über der Werkstückoberfläche erhalten. Die vertikalen Abschnitte der Winkelträger können zur Höhenverstellung der Flächenheizeinrichtungen über der Werkstückoberfläche durch gegeneinander verschiebbare und in einer gewünschten Stellung verriegelbare Teile gebildet sein.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 der Aufbau der Flächenheizer 24 näher beschrieben.
Eine obere Tragplatte 50 ist an die Winkelträger 46 angeschweißt und trägt auf ihrer Unterseite zwei Halteleisten 52 zur Aufnahme einer Vielzahl von Heizstäben 54. Über den Heizstäben ist eine Reflektorplatte 56 angebracht, die parabel- oder kreisbogenförmige Reflexionsflächen 58 aufweist. Diese sind im gleichen Abstand angeordnet wie die Heizstäbe 54; die zwischen den Reflexionsflächen liegenden Kanten der Reflektorplatte fluchten in Aufsicht gesehen im wesentlichen mit den Heizstäben. Damit wird erreicht, daß die reflektierte Strahlung vorzugsweise in die Bereiche der Materialbahn gerichtet wird, die weniger direkte Strahlung erhalten. Die Heizstäbe 54 verlaufen schräg zur Förderrichtung des Werkstückes. Das Ende eines Heizstabes fluchtet in Förderrichtung gesehen mit dem Anfang des benachbarten Heizstabes, so daß jede Stelle der Materialbahn genau einmal unter einem Heizstab durchläuft und einmal zwischen zwei benachbarten Heizstäben liegt.
Zwischen der Reflektorplatte 56 und der Tragplatte 50 ist eine Isolierschicht 60 angeordnet.
Um Materialbahnen und Werkstücke unterschiedlicher Breite verarbeiten zu können und um seitlich überstehende und später über die Schmalseiten des Werkstückes zu legende Materialbahnabschnitte nicht zu erwärmen, sind die bei den Rändern des Förderweges liegenden Heizstäbe getrennt über Schalter 62 mit der Energiequelle verbindbar. Damit läßt sich die effektive Breite der Flächenheizeinrichtungen einstellen.
Auf der Tragplatte 50 sind ferner Seitenwände 64 in einstellbarer Stellung durch Bolzen 66 fixierbar, die ebenso wie Führungsstifte 68 durch Längsschlitze 70 in mit den Seitenwänden 64 verbundenen Trägern 72 durchgeführt sind. Die Seitenwände 64 haben rechteckige Öffnungen 74, durch welche die Halteleisten 52 und die Heizstäbe 54 durchtreten können. Die Seitenwände 64 tragen auf der der Heizzone zugewandten Seite eine Isolierschicht 76 und auf ihrer Außenseite eine horizontale Kühlfläche 78 mit aufgeschweißten oder aufgelöteten Kühlrohren 80. Zum Anlegen des überstehenden Materialbahnabschnittes an die Kühlfläche 78 ist unterhalb der letzteren unter Abstand ein sich in Längsrichtung erstreckender Luftkasten 82 mit in der oberen Wand ausgebildeten Austrittsöffnungen 84 vorgesehen.
Diese austretende Luft kühlt die Unterseite der Materialbahn, drückt die Materialbahn gegen die Kühlfläche 78 und verhindert ein Hängenbleiben der klebstoffbeschichteten Unterseite der Materialbahn.
Auf der Oberseite der Tragplatte 50 sind in gleichem Abstand wie die Heizstäbe 54 die Schalter 62, z. B. Mikroschalter, so angeordnet, daß ihr Betätigungskörper als Nockenfolgeglied an der abgesetzten Außenkante der Träger 72 anliegt. Durch Verschieben der Seitenwände 64 werden somit zugleich die außerhalb der Seitenwände gelegenen Heizstäbe abgeschaltet.
Die soeben beschriebenen Flächenheizeinrichtungen erwärmen die durch Werkstück, Kleberschicht und Materialbahn gebildete Schichtstruktur sowohl in transversaler Richtung als auch in Förderrichtung gleichmäßig auf dieselbe Temperatur auf, wie dies ähnlich bei dem flächigen Kontakt der Werkstücke mit den beheizten Stempeln einer Kaschierpresse der Fall ist. Zusätzlich ist aber auch die Breite dieses homogenen Heizfeldes einstellbar, und es besteht kein direkter Kontakt zur Materialbahn, was für gewisse Materialien von Vorteil ist.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist jedem der drei Flächenheizer 24 der in Fig. 1 gezeigten Durchlaufkaschierpresse ein gesondert einstellbarer Leistungsregler 86 vorgeschaltet, der z. B. durch eine Thyristorschaltung gebildet sein kann. Damit kann die Temperatur der durch die Flächenheizeinrichtungen vorgegebenen Heizzonen unterschiedlich eingestellt werden. Zusätzlich können diese Leistungsregler dazu verwendet werden, die mit einer Breitenänderung der Heizzone verbundene Xnderung des Gesamtwiderstandes einer Flächenheizeinrichtung zu kompensieren, welche bei schwachen Versorgungsnetzen zu einer Änderung der pro Heizstab abgegebenen Leistung führen könnte.

Claims

Durchlaufkaschierpresse Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundes zwischen den Teilen einer Schichtstruktur, die durch eine Materialbahn, ein Werkstück und mindestens eine dazwischenliegende Klebstoffschicht gebildet ist, mit Preßrollen zum festen Andrücken der Materialbahn an das Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrollen (18, 26, 28, 30) entweder mit einer wärmedämmenden Auflage (44) versehen sind und/ oder auf eine im wesentlichen der Temperatur der einlaufenden Schichtstruktur entsprechende Temperatur aufheizbar sind, und daß zwischen den Preßrollen jeweils Flächenheizeinrichtungen (24) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Preßrollen (18) eine beheizte Oberfläche aus Stahl aufweist, welche ein in die Materialbahn einzuprägendes Motiv trägt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrollen (~26, 28, 30) eine Auflage (44) aus hitzebeständigem elastomerem Material tragen und die Oberfläche dieser Auflagen durch zugeordnete Heizeinrichtungen aufheizbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrollenoberfläche durch benachbarte Flächenheizeinrichtungen aufwärmbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenheizeinrichtungen (24) jeweils eine Mehrzahl von stabförmigen Infrarotstrahlern (54) aufweisen, deren Achse im wesentlichen parallel zum Förderweg verläuft, und daß zumindest einige beim Rand des Förderweges liegende Infrarotstrahler wahlweise erregbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler (54) so zur Förderrichtung geneigt verlaufen, daß das stromab gelegene Ende eines Heizstrahlers im wesentlichen mit dem stromauf gelegenen Ende des benachbarten Infrarotstrahlers fluchtet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß über den Infrarotstrahlern (54) eine Reflektorplatte (56) angeordnet ist, die die reflektierte Strahlung bevorzugt auf die Materialbahnabschnitte richtet, die in Aufsicht gesehen zwischen den Infrarotstrahlern liegen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch getrennt einstellbare Leistungsregler (86) für eine jede der Flächenheizeinrichtungen (24).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenheizeinrichtungen (24) transversal zur Förderrichtung bewegbare Wärmeschutzschilde (64) aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschilde (64) jeweils mit einem Satz von Schaltern (62) zusammenarbeiten, über die die den Randbereichen zugeordneten Infrarotstrahler (54) mit der Energiequelle verbindbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschilde (64) mit der Oberfläche der Materialbahn fluchtende Kühlflächen (78) tragen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch unterhalb der Kühlflächen (78) angeordnete Luftkästen (82) mit zur Materialbahnunterseite weisenden Luftaustrittsöffnungen (84).

- Beschreibung -