DE60003888T2

DE60003888T2 - Vakuumunterstütztes laminiergerät und verfahren zu dessen verwendung

Info

Publication number: DE60003888T2
Application number: DE2000603888
Authority: DE
Inventors: S. Ronald STEELMAN; R. John DAVID
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: EP1148998B1; US20030006011A1; CN1144694C; BR0007695A; WO2000043196A2; CA2360761C; WO2000043196A3; US6613181B2; KR20010101655A; CA2360761A1; JP2002535163A; CN1337907A; EP1148998A2; KR100585250B1; US6474389B1; AU3472300A; DE60003888D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Laminieren von Filmen. Insbesondere stellt die Erfindung Vorrichtungen und Verfahren unter Einsatz von Vakuum bereit, um eine Laminierkraft zu erzeugen.
Hintergrund der Erfindung
Häufig erfordert das Laminieren von Filmen eine Druckzufuhr, um den Film an ein Substrat zu drücken, auf das er zu laminieren ist. Das Substrat, auf das der Film zu laminieren ist, kann ein weiterer Film, ein textiles Flächengebilde, eine Struktur (z. B. die Seite eines Fahrzeugs, eine Wand usw.) oder jedes andere Objekt sein. Oft sind die Filme mit einem Kleber beschichtet, um den Film an das Substrat zu kleben, aber das Laminieren des kleberbeschichteten Films unter Druck trägt häufig dazu bei, eine stärkere Verbindung zwischen dem Film und dem Substrat zu erzeugen. Durch Druckeinsatz lassen sich auch andere Vorteile erzielen, z. B. geringere Blasen Bildung, verbesserte Formanpassung usw.
Die FR-A-2300249 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, um eine Klebebahn auf eine Aufnahmefläche zu laminieren, während eine Vakuumdüse nahe der Grenzfläche zwischen Bahn und Oberfläche vorgesehen ist.
Obwohl erwünscht ist, beim Laminieren eines Films auf ein Substrat Druck zu verwenden, kann es schwierig sein, ausreichend Druck auszuüben, um das Laminierverfahren effektiv zu beeinflussen. Werden beispielsweise zwei Filme z. B. über einer Walzenstruktur aufeinander laminiert, muß man Zugaben für eine Durchbiegung der Walzen machen, da die Laminierkraft normalerweise nur an den Enden der Walzen ausgeübt werden kann. Dadurch können Größe und Gewicht der Walzen und der Stützstruktur groß bzw. schwer sein, um die Walzendurchbie gung zu kompensieren, während ausreichender und gleichmäßiger Druck am Laminierpunkt erzeugt wird.
Ein weiteres Beispiel läßt sich beim Auftragen kleberbeschichteter Kunststoffilme, insbesondere Vinylfilme, auf vielfältige Oberflächen aus vielfältigen Gründen beobachten, z. B. für Werbe-, Dekorations-, Schutz- u. ä. Zwecke. Diese Oberflächen können sehr groß sein, normalerweise bis 3 m × 16 m. Man klebt diese Filme auf sehr große waagerechte oder senkrechte Oberflächen, z. B. Wände, Seiten von Lkw-Anhängern, Plakatwände u. ä. Selten sind die Filme groß genug, um die gesamte Oberfläche mit einem einzelnen, einteiligen Film zu bedecken, so daß normalerweise mehrere Filme verwendet werden. Dazu kommt, daß Versuche zur Herstellung größerer Filme zu Filmen führen, die schwieriger zu handhaben und mit anderen Filmen genau zusammenzupassen sind. Diese Oberflächen haben sehr große gleichmäßige und ungleichmäßige Abschnitte, z. B. eine Lkw-Anhängerseite mit flachen Oberflächen, die von Verstärkungsprofilen und/oder Nieten unterbrochen sind. Bei diesen Oberflächen mit einer gewissen Kombination aus flachen Abschnitten, Vorwölbungen und Vertiefungen bedarf es sehr geschickter Arbeitskräfte, um den Film an die Oberflächen zu kleben und dann zu gewährleisten, daß ein solcher Film auch an den Vorwölbungen und/oder Vertiefungen klebt.
Bei den gebräuchlichsten Verfahren zum Auftragen dieser Filme wird normalerweise eine kleine, etwa 10 cm lange Kunststoff-Quetschwalze verwendet, um den Film manuell an das Substrat zu drücken. Dies ist ein sehr arbeitsintensives Verfahren. Ferner erfordert dieses Auftragen Geschick und Geduld, um einen Auftrag zu erhalten, der fest klebt, faltenfrei ist und bei dem alle Filme genau zusammenpassen.
Derzeitige Techniken zum Behandeln von Nieten, um das Abheben zu minimieren, beinhalten (a) das Perforieren des Films um den Niet, (b) das Erwärmen des Films mit einer Wärmequelle, gewöhnlich einer Heißluftdusche oder einem Brenner, und (c) das glatte Andrücken des Films mit einer steifen Bürste, die gewöhnlich etwa 2,54 cm Durchmesser und 1,25 cm lange Borsten hat, die an einem kurzen Holzgriff befestigt sind, und die man als Nietbürste bezeichnet. Oft kommt eine Nachbe- Nachbehandlung mit Wärme zum Einsatz, um die Verbindung zu verstärken und Spannungen im Film abzubauen, nachdem er an das unregelmäßige Substrat geklebt wurde. Normalerweise wird der Film erwärmt, während er die Fläche um jede Art von Oberflächenunregelmäßigkeit überbrückt, die sich als Vorwölbung oder Vertiefung zusammenfassen läßt. Wegen der geringen Masse des Films und der hohen Temperatur der Wärmequelle betragen Erwärmungsgeschwindigkeiten mehrere hundert Grad pro Sekunde. Ähnliche Abkühlungsgeschwindigkeiten treten auch auf. Ist der Film wegen der Erwärmung zu weich, wird der Film bei seiner Berührung mit einer kreisförmigen Bewegung unter Verwendung der Nietbürste leicht beschädigt. Ist der Film zu kalt, wird die Spannung nicht ausreichend beseitigt, und es kommt schließlich zum Abheben. Daher ist es für den Fachmann sehr schwer, den kleberbeschichteten Film sicher an die unregelmäßige Oberfläche zu kleben, während der Film voll erweicht ist, ohne den Film zu beschädigen. Bei Beschädigung ist der Film an dieser Stelle geschwächt, was die Haltbarkeit des Films mindert. Befindet sich eine Bildgrafik auf diesem Film, ist das Bild an der Schadstelle beeinträchtigt. Auch wenn das Bild so groß wie ein Wandbild auf der Seite eines Lkw-Anhängers ist, ist ein Bildfehler recht wahrnehmbar und unbefriedigend für den Halter des Anhängers, den Vermarkter eines auf dem Bild am Anhänger dargestellten Produkts und den Grafikhersteller, der erhebliche Zeit und andere Mühen investiert hat, den Grafikfilm auf die Anhängerseite zu kleben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt Verfahren und Vorrichtungen zum Laminieren von Filmen auf Substrate bereit, wobei Laminierdruck mindestens teilweise durch ein Vakuum erzeugt wird, das in einem Vakuumhohlraum produziert wird. Zu Vorteilen der Vorrichtungen und Verfahren zählen die Fähigkeit zur Bereitstellung relativ hoher Drücke ohne die erwarteten massiven mechanischen Strukturen und außerdem die Gleichmäßigkeit der Laminierdrücke über die Breite der Vorrichtung.
Von besonderem Nutzen können die Vorrichtungen und Verfahren beim Unterstützen des Auftragens kleberbeschichteter Kunststoffilme, insbesondere Vinylfilme, auf große Oberflä chen sein, um für verbessertes Aussehen, Haltbarkeit usw. zu sorgen. Zu einigen der üblichsten Oberflächen gehören Lkw-Seiten, Wände, Beschilderungen, Abschnitte eines Gebäudes, Fahrzeuge usw. Diese großen Oberflächen erfordern viel Zeit und Aufwand zum Auftragen von Filmen. Damit wird das Vorhaben oft teurer als durch den eigentlichen Film. Vielfach wird zudem auf Oberflächen aufgetragen, die zusammengesetzte gekrümmte Vorwölbungen oder Vertiefungen haben, z. B. Kanäle oder Nieten oder andere Unregelmäßigkeiten, die die Zeit zum Auftragen verlängern und oft Falten erzeugen.
Ein Problem besteht in der Technik darin, daß das Auftragen von Filmen mit Hilfe einer kleinen (etwa 10 cm großen) Quetschwalze auf sehr großen Grafiken erfolgt. Bei typischen Oberflächen mit 3 Metern Höhe und 16 Metern Länge, z. B. bei Anwendungen auf Lkws, und eventuell viel größeren für Gebäudegrafiken kann das Auftragen des Films sehr zeitraubend sein. Die kleinen Nieten auf der Oberfläche oder die Folgen von Vertiefungen machen das Auftragen noch komplizierter und sind ein Ausgangspunkt für Falten und ähnliche Fehler.
Die Erfindung löst das technische Problem durch Verwenden einer völlig anderen Technik, d. h. der durch ein Teilvakuum an der Auftragsgrenzfläche erzeugten Kraft, um kleberbeschichtete Filme auf große Oberflächen zu kleben. Auch auf kleineren, unregelmäßigen Oberflächen ist die Technik besonders effektiv.
In einem Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung mit folgendem bereit: einem ersten Ende und einem zweiten Ende; einer ersten Walze mit einer Längsachse, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt; einer zweiten Walze mit einer Längsachse, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, wobei die zweite Walze von der ersten Walze beabstandet ist und wobei ferner die Längsachsen der ersten und zweiten Walze allgemein parallel zueinander sind; einem Dichtungsmechanismus, der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende sowie der ersten und zweiten Walze erstreckt, wobei der Dichtungswalzenmechanismus eine Dichtung mit der jeweiligen ersten und zweiten Walze bildet; einem Vakuumhohlraum, der zwischen dem Dichtungsmechanismus und der ersten und zweiten Walze gebildet ist; und einem Vakuumanschluß in Fluidverbindung mit dem Vakuumhohlraum.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung mit folgendem bereit: einem ersten Ende und einem zweiten Ende; einem Paar erster Walzen mit einer oberen und einer unteren ersten Walze, die einen ersten Spalt bilden, wobei jede der ersten Walzen eine Längsachse hat, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt; einem Paar zweiter Walzen mit einer oberen und einer unteren zweiten Walze, die einen zweiten Spalt bilden, wobei jede der zweiten Walzen eine Längsachse hat, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, wobei der zweite Spalt und die zweiten Walzen vom ersten Spalt und von den ersten Walzen beabstandet sind und wobei ferner die Längsachsen der ersten und zweiten Walzen allgemein parallel zueinander sind; einem oberen Dichtungsmechanismus, der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende sowie zwischen der oberen ersten und zweiten Walze erstreckt, wobei der obere Dichtungsmechanismus eine Dichtung mit jeweils der oberen ersten und zweiten Walze bildet; einem unteren Dichtungsmechanismus, der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende sowie zwischen der unteren ersten und zweiten Walze erstreckt, wobei der untere Dichtungsmechanismus eine Dichtung mit jeweils der unteren ersten und zweiten Walze bildet; einem Vakuumhohlraum, der zwischen dem oberen und unteren Dichtungsmechanismus, der oberen ersten und zweiten Walze sowie der unteren ersten und zweiten Walze gebildet ist; und einem Vakuumanschluß in Fluidverbindung mit dem Vakuumhohlraum.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Laminieren eines Films durch folgende Schritte bereit: Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Anordnen der Vorrichtung nahe einem Substrat, wobei das Substrat ferner den Vakuumhohlraum abgrenzt; Anordnen eines Films zwischen dem Substrat und den ersten und/oder zweiten Walzen der Vorrichtung; Erzeugen eines Vakuums durch den Vakuumanschluß in der Vorrichtung, wobei ein Unterdruck im Vakuumhohlraum der Vorrichtung produziert wird, wobei die ersten und zweiten Walzen zum Substrat gezogen werden; und Bewe gen der Vorrichtung entlang dem Substrat in einer Laminierrichtung.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Aufeinanderlaminieren mindestens zweier kontinuierlicher Bahnen durch folgende Schritte bereit: Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Durchführen einer ersten Bahn und einer zweiten Bahn durch einen ersten Spalt in der Vorrichtung; Erzeugen eines Vakuums durch einen Vakuumanschluß in der Vorrichtung, wobei ein Unterdruck im Vakuumhohlraum der Vorrichtung produziert wird und wobei die obere erste Walze und die untere ersten Walze, die den ersten Spalt bilden, zueinander gezogen werden, wodurch ein Laminierdruck am ersten Spalt erzeugt wird; und Bewegen der ersten und zweiten Bahn durch den ersten Spalt.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Arbeitseinsparung beim Kleben eines kleberbeschichteten Films an ein Substrat mit den folgenden Schritten: (a) Liefern von Film an einen Beteiligten, der instruiert wurde, den Applikator und das Verfahren der Erfindung zu verwenden; (b) optionales Ermöglichen, daß ein solcher Beteiligter ein Bild auf den Film druckt; und (c) Ermöglichen, daß ein solcher Beteiligter den Applikator und das Verfahren verwendet, um den Film an eine Oberfläche des Substrats zu kleben.
Ein Merkmal der Erfindung ist, daß der Laminator ein auch als Unterdruck bekanntes Teilvakuum in einem Vakuumhohlraum des Laminators nutzt, um Druck auf den Laminator an der Grenzfläche zwischen dem Laminator und dem Substrat dort zu erzeugen, wo ein Film anschließend laminiert wird. Der resultierende Laminierdruck ist über den Laminierbereich im wesentlichen gleichmäßig, da die Unterdrücke im Vakuumhohlraum im wesentlichen gleich sind.
Beim Gebrauch z. B. zum Laminieren zweier oder mehr Filme aufeinander besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß durch mindestens teilweisen Rückgriff auf Vakuum, um Laminierdruck zu erzeugen, erhebliche Laminierdrücke erhalten werden können, ohne sich auf die massiven Strukturen zu ver lassen, die normalerweise Drucklaminierausrüstungen zugeordnet sind.
Beim Gebrauch zum Auftragen von Grafikbildern und anderen Filmen z. B. auf Lkws, andere Fahrzeuge, Oberflächen von Beschilderungen, Gebäude usw. besteht ein Vorteil der Erfindung in Arbeitseinsparungen von solcher Erheblichkeit, daß die Gesamtkosten eines Bildgrafikfilms, der auf ein großes senkrechtes oder waagerechtes Substrat aufgetragen wird, besonders eines mit mehreren zusammengesetzten oder unregelmäßigen Oberflächen, insgesamt wesentlich reduziert werden können. Ferner ist die Qualität des Auftrags erheblich verbessert, und oft können schwächer haftende Kleber verwendet werden, die die Zeit zum Entfernen der Grafik verkürzen. Auch bei konstant bleibenden Filmkosten verringern die Arbeitseinsparungen die Gesamtkosten des Filmauftrags um bis zu 80% und senken die Gesamtkosten des aufgetragenen Films auf einem Lkw-Anhänger um bis zu 40%.
Durch Erwärmen des Films im Zusammenhang mit dem Vakuumeinsatz gemäß der Beschreibung hierin läßt sich die Formanpassungsfähigkeit des Films um unregelmäßige oder zusammengesetzt gewölbte Oberflächen verbessern, so daß weniger aggressive Kleber verwendet werden können. Diese Kleber, oft als entfernbare oder Wechselkleber bezeichnet, können 80% der zeit einsparen, die man normalerweise zum Entfernen der Grafikfilme braucht. Damit lassen sich ferner die Gesamtkosten angebrachter und entfernter aufgetragener Filme um bis zu 60% senken.
Mit diesen wesentlichen Arbeitseinsparungen unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens der Erfindung kann eine Firma ein Gesamtprodukt aus Filmprodukten sowie der Anbringung/Entfernung zu einem Preis bieten, der erheblich unter derzeit angebotenen liegt, wo der Hersteller der Filme und die Firma, die die Filme anbringt, Unternehmen sind, die nichts miteinander zu tun haben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß große Filmbahnen auf Oberflächen mit hoher Produktivität im Hinblick auf Geschwindigkeit und Laminiersicherheit laminiert werden können.
Als weiterer Vorteil der Erfindung gilt, daß die Vorrichtungen und Verfahren sowohl auf Lkw mit textilen Seitenflächen als auch mit metallischen Seitenflächen wirksam sind, was eine Technik für eine Firma vielseitig anwendbar macht, die Grafikfilme anbringt. Textil und Metall können sich beide unter dem Teilvakuum durchbiegen, das durch den Laminator der Erfindung ausgeübt wird, was die Gleichmäßigkeit des Laminierdrucks verbessert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der Laminator für eine nahezu 100%ige Kontaktfläche des Klebers an der Oberfläche des Substrats sorgen kann, während beim herkömmlichen Quetschwalzeneinsatz nur etwa 80% Kontakt erreicht werden können. Beim Gebrauch eines Teilvakuums wird die Kraft eines Fluids genutzt, um gleichen Druck an jedem Berührungspunkt des Films mit der Oberfläche auszuüben, was extrem schwer, wenn nicht sogar überhaupt nicht zu erreichen ist, wenn man Druck mit einem solchen Gerät wie einer Quetschwalze ausübt. Noch klarer wird der Vorteil bei Oberflächen, die mit Unregelmäßigkeiten und/oder zusammengesetzten Kurven gefüllt sind.
In seiner Verwendung im Zusammenhang mit der Erfindung dient der Terminus "Vakuum" zur Beschreibung von Unterdruck im Vergleich zu Umgebungsdruck. Damit ist nicht gefordert, daß ein absolutes oder ein Vakuum mit extremem Unterdruck erzeugt und beibehalten wird, obwohl es in einigen Fällen möglich und/oder erwünscht sein kann, große Unterdrücke in Verbindung mit der Erfindung zu erzielen.
Im folgenden werden weitere Merkmale und Vorteile anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Vorderansicht einer Laminiervorrichtung der Erfindung.
2 ist eine schematische Querschnittansicht der Vorrichtung von 1 entlang Linien 2-2 in 1.
3 ist eine schematische Seitenansicht einer Verwendung einer Laminiervorrichtung der Erfindung.
4 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Verwendung einer Laminiervorrichtung der Erfindung.
5 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Laminiervorrichtung.
6 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Laminiervorrichtung.
Veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung
1 und 2 zeigen eine Laminiervorrichtung 10 mit einem Rahmen 11. Mindestens ein Ende des Rahmens 11 weist einen Vakuumanschluß 13 auf, der in Fluidverbindung mit einem Vakuumhohlraum A steht, der zwischen Walzen 12, 14 und 16 gebildet ist. Die kombinierten Walzen 12, 14 und 16 grenzen den Vakuumhohlraum A ab und sorgen für Laminierdruck auf einen Film. Vorzugsweise sind die Walzen 12, 14 und 16 kreisförmig und drehen um Längsachsen, die sich durch ihre Mitten erstrecken. Die Längsachsen der Walzen sind allgemein parallel zueinander.
Ferner kann die Laminiervorrichtung 10 eine Vakuum- oder Unterdruckquelle 20 aufweisen, die ein Teilvakuum (Unterdruck) im Vakuumhohlraum A erzeugt. Dieses Vakuum zieht die Außenwalzen 14 und 16 an einen Film 22 und ein Substrat 24, um den erwünschten Laminierdruck auszuüben.
Das Substrat 24, auf dem die Außenwalzen 14 und 16 angeordnet sind, kann flach sein, oder es kann gewölbt sein, z. B. wie eine Rolle. Ferner kann das Substrat 24 ein weiterer Film sein, der auf einer flachen oder gewölbten Oberfläche liegt und auf den der Film 22 zu laminieren ist. In anderen Anwendungen kann das Substrat flexibel sein, aber unter Zugspannung stehen, z. B. eine textile Oberfläche, die an einem Lkw-Anhänger zum Einsatz kommt.
Obwohl die hier gezeigten veranschaulichenden Ausführungsformen auf abdichtenden Walzen beruhen, könnten die in der Laminiervorrichtung der Erfindung verwendeten Dichtungsmechanismen alternativ durch mehrere Walzen oder eine harte Schale mit Vakuumdichtungen an den Außenwalzen 14 und 16 ersetzt sein.
Gemäß 3 kann der Film 22 z. B. eine Beschichtung aus einem Haft- oder druckaktivierten Kleber 26 aufweisen, der durch eine Trennlage 28 geschützt ist. Die Laminiervorrichtung 10 stellt eine große Unterstützung beim Laminieren z. B. von haftkleberbeschichteten Filmen auf solche Oberflächen wie Lkw-Seiten, Beschilderungen usw. dar. Wie später diskutiert wird, stellt die Erfindung auch vakuumunterstützte Laminiervorrichtungen und Verfahren bereit, die dazu verwendet werden können, zwei Bahnen oder Filme in Verfahren mit kontinuierlichen Bahnen aufeinander zu laminieren.
Die Außenwalzen 14 und 16 des Laminators 10 sind vorgesehen, um an einer Substratoberfläche 24 abzudichten und für den gewünschten Laminierdruck entlang diesen Spaltpunkten zu sorgen. Eine der Außenwalzen 14 und 16 kann härter oder weniger formanpassungsfähig als die andere sein, um das Laminieren zu verbessern. Ein oder beide Spalte, die zwischen den Außenwalzen 14 und 16 gebildet sind, können auch einen Film 22 aufweisen, der auf die Substratoberfläche 24 laminiert wird. Die Dichtungswalze 12 ist vorgesehen, um den Vakuumhohlraum A zwischen den Außenwalzen 14 und 16 abzugrenzen und abzudichten. Die Dichtungswalze 12 kann auch einen Spaltpunkt bilden, an dem eine Trennlage oder andere Schicht vom Film abgezogen werden kann, bevor er auf die Substratoberfläche 24 laminiert wird.
Erwünscht kann sein, daß mindestens ein Abschnitt der Dichtungswalze 12 durchsichtig ist, so daß der Vakuumhohlraum A beim Laminieren visuell überwacht werden kann. In einigen Fällen kann sich der durchsichtige Abschnitt über die Länge der Walze 12 erstrecken, und in anderen Fällen ist möglicherweise nur ein Abschnitt der Länge durchsichtig.
Gemäß 2 erzeugt die Kraft von Unterdruck aus der Quelle 20 (siehe 1) ein Teilvakuum im Vakuumhohlraum A zwischen den Walzen 12, 14 und 16 sowie dem Substrat 24. Unter dem atmosphärischen liegender Druck im Vakuumhohlraum A verglichen mit Umgebungsdruck außerhalb des Vakuumhohlraums A zieht dann die Walzen 12, 14 und 16 sowie die Oberfläche 24 zusammen, was Druck an der Oberfläche der Walzen 14 und 16 erzeugt, die mit der Substratoberfläche an Berührungsgrenzflächen B und C in Kontakt stehen.
Der über die Länge der Walzen verteilte Druck ist mindestens teilweise abhängig von (1) dem Abstand zwischen den Grenzflächen B und C multipliziert mit der Länge 18 des Lami nators, (2) den Unterdrücken, die im Vakuumhohlraum A erhalten werden können. Zum Beispiel kann der Laminierdruck an den Grenzflächen B und C etwa 175 Newton/m (1 lb/Inch) oder mehr, stärker bevorzugt etwa 250 Newton/m oder mehr betragen. In einigen Fällen kann erwünscht sein, Drücke von etwa 1000 Newton/m oder mehr, stärker erwünscht etwa 2000 Newton/m oder mehr und noch stärker erwünscht etwa 3000 Newton/m oder mehr zu erreichen.
Die Druckobergrenze hängt von vielfältigen Faktoren ab, z. B. der Festigkeit der in der Laminiervorrichtung 10 verwendeten Komponenten, den Leistungsfähigkeiten der Vakuumquelle, der Festigkeit der Oberfläche 24, auf die Filme laminiert werden usw. In einigen Fällen kann erwünscht sein, ein oder mehrere Druckentlastungsgeräte vorzusehen, um Überdrücke abzubauen, bevor die Laminierkraft zu groß wird. Möglich sind Drücke über 4500 Newton/m mit 30 cm Walzenabstand und nur 30% Luftevakuierung im Vakuumhohlraum.
Ein Satz Walzen 12, 14 und 16, die jeweils 137 cm (etwa 54 Inch) lang sind, mit einem Abstand von 20,3 cm (8 Inch) zwischen den Grenzflächen B und C und einer Standard-Werkstattvakuumquelle als Quelle 20, die 27,4 kPa erzeugt, könnte 3818 Newton pro Walze oder 2,783 Newton/m (858 lbs./Walze oder 15,89 lbs/laufender Inch/Walze) Kraft auf jede der beiden Walzen 14 und 16 an jeder der Grenzflächen B und C erzeugen. Mit herkömmlichen Rahmen und Anordnungssystemen wäre es sehr schwierig, so viel Druck auf die Walzen auszuüben, ohne die Walzen oder die Substratoberfläche durchzubiegen. Ein solcher Rahmen wäre auch massiv, sehr schwer und vom Fachmann sehr schwierig zu handhaben, besonders an einer senkrechten Oberfläche.
Optional, aber bevorzugt, zeigt 1 formanpassungsfähige Dichtungen 30 und 32 am Rahmen 11, um zur Unterdruckbildung im Vakuumhohlraum A in den beiden orthogonalen Richtungen zu den Grenzflächen B und C beizutragen.
Da Vakuum dazu dient, die Laminierkräfte zuzuführen, und der Unterdruck im wesentlichen gleichmäßig über die Oberflächen der Walzen 12, 14 und 16 verteilt ist, sind relativ geringfügige Walzenstrukturen für die Walzen 12, 14 und 16 er forderlich. In vielen Fällen können die Walzenstrukturen Hohlkerne aufweisen. Diese leichtgewichtigen Strukturen können mit den massiven Metallwalzen verglichen werden, die ansonsten zum Überdrucklaminieren mit Walzen erforderlich wären, um unerwünschte Walzendurchbiegung nahe der Mitte der Walzen zu verhindern. In einigen Fällen können die in der Laminiervorrichtung der Erfindung verwendeten Walzen weniger als ein Zehntel der herkömmlichen metallischen Walzen wiegen, die zur Ausübung über 3800 Newton Kraft mit einem Gerät ähnlicher Länge notwendig sind.
Die in den Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung verwendeten Walzen können vorzugsweise Außenflächen aufweisen, die weich genug sind, um sich der Form der Substratoberfläche anzupassen. Der Gebrauch formanpassungsfähiger Walzen kann die Abdichtung an den Spaltpunkten zwischen den Walzen verbessern, was zur Erzeugung und Wahrung erwünschter Unterdruckwerte im Vakuumhohlraum beitragen kann. Außerdem kann das Formanpassungsvermögen nützlich sein, den Kontakt zwischen den Walzen und laminierten Filmen zu verbessern, wenn man auf Unregelmäßigkeiten oder zusammengesetzte Wölbungen auf der Oberfläche trifft. Enthält also die Substratoberfläche erhöhte oder tiefere Bereiche, z. B. Nieten oder Einbeulungen, sind weiche Walzen erwünscht, um zu gewährleisten, daß sich der Film vollständig an die Substratoberfläche anpaßt. Eine Weichgummiwalze mit einem hohen Reibungskoeffizient gegenüber dem druckempfindlichen Film arbeitet sehr gut auf genieteten Oberflächen. Eine weitere mögliche Walzenzusammensetzung ist Schaumgummi. Ferner wurde festgestellt, daß ein inniger Kontakt des Films mit der Walze an der Auftragsgrenzfläche mit dem Substrat dazu beiträgt, Faltenbildung beim Auftragen über Nieten und auf unregelmäßigen Oberflächen zu verhindern. Ein hoher Umwicklungsgrad hilft auch beim Abstützen des Films.
Für Unregelmäßigkeiten enthaltende Oberflächen ist derzeit eine Weichgummiwalze mit einer Härte auf der Shore-Skala von etwa Shore 00 10 bis etwa Shore A 60 bevorzugt, stärker bevorzugt von etwa Shore 00 30 bis etwa Shore A 30. Enthält das Substrat keine Unregelmäßigkeiten, können härtere Walzen oberflächen (z. B. metallische Oberflächen) verwendet werden und können potentiell höhere Drücke verglichen mit weicheren Walzen entwickeln.
Die Durchmesser der Walzen 12, 14 und 16 können je nach einer Anzahl von Faktoren variieren, z. B. den gewünschten Laminierdrücken, der Länge der Walzen usw. Erwünscht kann sein, daß die Relativdurchmesser der Walzen bestimmte Beziehungen haben. Zum Beispiel kann erwünscht sein, daß die Außenwalzen 14 und 16 im wesentlichen gleiche Durchmesser haben. Ferner kann erwünscht sein, daß die zwischen beiden Außenwalzen 14 und 16 liegende Dichtungswalze 12 einen größeren Durchmesser als die Außenwalzen 14 und 16 hat, um den Abstand zwischen den Außenwalzen 14 und 16 zu erhöhen, ohne alle Walzen zu vergrößern. In einigen Fällen kann der Abstand (D) zwischen den Mitten der Außenwalzen 14 und 16 durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

wobei A der Durchmesser jeder der Außenwalzen 14 und 16 ist (die identisch sind) und B der Durchmesser der Dichtungswalze 12 ist, um das Biegen der Walzen zu reduzieren oder zu verhindern, wenn ein Vakuum im Vakuumhohlraum A erzeugt ist.
In einigen Fällen, z. B. beim Auftragen von Polymerfilmen, die Grafikbilder tragen, z. B. auf Lkw-Anhänger, können die Walzen 14 und 16 Durchmesser im Bereich von etwa 4 cm bis etwa 23 cm, vorzugsweise von etwa 5 cm bis etwa 13 cm haben.
Erwünscht kann sein, daß Größe und Aufbau der Walzen 12, 14 und 16 so sind, daß sich beim Laminieren die Außenwalzen 14 und 16 durchbiegen oder nach innen aufeinander zu biegen. Alternativ kann erwünscht sein, daß sich nur die Außenwalze oder -walzen, um die ein Film gewickelt ist, nach innen durchbiegen oder verbiegen. Ein solches Durchbiegen kann dazu beitragen, Falten im Laminierverfahren zu verringern, indem der Film von der Mitte der durchgebogenen Walzen tatsächlich nach außen gespreizt wird. Steuern läßt sich die Durchbiegung durch Variieren der Zugspannung auf den Film oder die Filme, der oder die um die abgelenkte Walze oder Walzen gewickelt ist (sind). Außerdem kann die Durchbiegung durch Variieren des Unterdrucks im Vakuumhohlraum A, Variieren der Walzengrö ße oder Variieren des Abstands zwischen den Außenwalzen 14 und 16 gesteuert werden. In einigen Fällen kann auch erwünscht sein, flexible Walzen zum Laminieren von Filmen auf gewölbte Oberflächen zu verwenden.
Der Applikator 10 kann auf waagerechten oder senkrechten Schienen oder jeder anderen geeigneten Struktur für breite Bahnen (größer als etwa 60 cm) angeordnet sein oder kann mit der Hand gehalten werden oder an einem Handstab für schmale Bahnen (unter etwa 30 cm) angeordnet sein. Daher kann die Breite des Applikators 10 je nach den Bedürfnissen des Fachmanns abgewandelt sein, und er kann zum Auftragen von Filmen verwendet werden, die von Tapete bis zu Grafikmarkierungsfilmen reichen, die von Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M), St. Paul, MN, USA unter den Marken Controltac^TM-und Scotchcal^TM-Filmen vertrieben werden.
3 zeigt einen Gebrauch des Laminators 10 der Erfindung. Ein Laminat aus Film 22, Kleber 26 und Trennlage 28 (als Schutz des Klebers 26) wird zwischen der Dichtungswalze 12 und der Walze 16 durchgeführt und zwischen der Walze 12 und Walze 16 getrennt, wobei die Trennlage 28 dem Umfang der Walze 12 zur Walze 14 folgt und der kleberbeschichtete Film 22 dem Umfang der Walze 16 zu einem als Grenzfläche X angegebenen Berührungspunkt mit dem Substrat 24 im Vakuumhohlraum A folgt. Im Vakuumhohlraum A drückt die Außenwalze 16 den Kleber 26 auf dem Film 22 an das Substrat 24 an der Grenzfläche X, während die Walzen 14 und 16 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen und die Dichtungswalze 12 im Uhrzeigersinn dreht (was mit entsprechenden Pfeilen dargestellt ist) und sich die Grenzfläche X in Bewegungsrichtung M vorwärts bewegt.
4 zeigt ein weiteres Durchführen des Film/Trennlagen-Laminats, wobei der Film 22, der Kleber 26 und die Trennlage 28 in den Laminator 10 zwischen der Walze 12 und Walze 16 aus der Richtung eintreten, in die sich der Applikator 10 bewegt (Bewegung M). Dadurch berührt das Laminat aus Film 22 und Trennlage 28 den Umfang der Dichtungswalze 12, aber der Delaminierungspunkt tritt an einem Punkt Y zwischen der Walze 12 und Walze 14 auf, wobei die Trennlage 28 in die gleiche Richtung wie die Bewegung M zurückläuft. In dieser Ausführungsform berührt der Film 22 das Substrat 24 außerhalb des Vakuumhohlraums A, wird aber an das Substrat 24 durch die Außenwalze 14 an einer Grenzfläche Z gedrückt, sobald die Bewegung M bewirkt, daß der Film 22 in den Vakuumhohlraum A eintritt. Außerdem übt die Außenwalze 16 eine Laminierkraft auf den Film 22 und das Substrat 24 aus.
Um das Laminieren zu verbessern, könnten eine oder beide Außenwalzen 14 und 16 auch erwärmt sein. Gemäß 5 kann in einer weiteren Alternative ein Heizgerät außerhalb des Laminators 110 positioniert sein, um einen Film zu erwärmen, bevor er in den Vakuumhohlraum A' eintritt, oder gemäß 5 kann ein Heizgerät 140 im Vakuumhohlraum A' angeordnet sein, um den Film 122 zu erwärmen. Das Heizgerät 140 kann ein Hitzeschild aufweisen, um die Richtung, in der sich Wärmeenergie bewegt, mindestens teilweise zu steuern. Zu Beispielen für geeignete Heizgeräte gehören u. a., aber nicht nur, Infrarotheizungen, Widerstandsheizungen, Kohlefäden, Quarzstrahler usw. Bei Wärmeausübung, während sich der Film außerhalb des Vakuumhohlraums befindet, z. B. vor Eintritt in die Vakuumkammer oder nach Austritt aus ihr, kann Heißluft verwendet werden.
Die Laminatoren der Erfindung könnten auf einem Anordnungsrahmen fahren oder anderweitig über die Oberfläche des Substrats transportiert werden. Außerdem wird die Substratoberfläche zu den Walzen gezogen, so daß jeder ungleichmäßige oder flexible Film mit dem Applikator der Erfindung leichter zu verwenden ist als mit einem Drucksystem.
Brauchbarkeit der Erfindung
Erfindungsgemäß hergestellte Laminatoren ermöglichen dem Fachmann, Film 22 bei subatmosphärischem Druck (3) oder atmosphärischem Druck (4) mit vakuumunterstützten Laminierdrücken aufzutragen, um den Film 22 schnell und sicher an das Substrat 24 zu kleben, auch wenn ein solches Substrat 24 Oberflächenabweichungen, zusammensetzte Wölbungen oder Unregelmäßigkeiten verglichen mit einer flachen Oberfläche hat. Das Substrat kann senkrecht oder waagerecht ausgerichtet sein. Die Vorrichtung kann in jeder gewünschten Richtung verfahren, z. B. waagerecht, senkrecht usw. Alternativ kann die Vorrichtung ortsfest bleiben, während sich das Substrat bewegt.
Weiterhin beruhen die erreichbaren Laminierdrücke nicht auf den Kräften, die zum Bewegen des Laminators in eine Position an einer Oberfläche aufgewendet werden. Beispielsweise kann die Laminiervorrichtung an einer Ausziehstange z. B. über dem Kopf eines Bedieners gehalten werden. Nachdem ein Vakuum im Vakuumhohlraum erzeugt ist, kann der Laminator die gewünschten Laminierkräfte unabhängig von den Kräften zuführen, die der Bediener z. B. auf den Außenrahmen des Geräts ausübt. In einem weiteren Beispiel kann die Laminiervorrichtung an Seilen, Kabeln oder anderen Strukturen aufgehängt sein, die sich über einem Substrat in ihre Position bewegen. Danach kann die Aktivierung der Vakuumquelle den Laminator an das Substrat ziehen, um für die gewünschten Laminierdrücke zu sorgen.
Jeder kleberbeschichtete Film kann aus dem Applikator der Erfindung Nutzen ziehen, z. B, können wärmeaktivierte Kleber in Verbindung mit Wärme verwendet werden. Zu nicht einschränkenden Beispielen für solche Filme gehört jeder Film, der derzeit von Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M), St. Paul, MN, USA unter den Marken Scotchcal^TM, Controltac^TM vertrieben wird, u. ä.
Festgestellt wurde, daß ein kleberbeschichteter Film, d. h. Film Controltac^TM 180, unter Verwendung des Applikators der Erfindung erfolgreich verklebt werden kann. Außerdem wurde festgestellt, daß sich bis 80% der Zeit einsparen lassen, die normalerweise zum Ankleben eines typischen Grafikmarkierungsfilms erforderlich ist, was die Gesamtverklebekosten eines solchen Films um bis zu 40% reduziert.
Mit dem Applikator und den Verfahren der Erfindung läßt sich ein völlig neues Geschäftsverfahren schaffen. Zum Geschäftsverfahren gehört ein Vertragsabschluß mit einem Besitzer eines Bilds, um dieses Bild auf einen Grafikmarkierungsfilm zu bringen, wobei der Hersteller des Grafikmarkierungsfilms das Bild aufdruckt und den Bildgrafikfilm mit dem Applikator und dem Verfahren der Erfindung auf ein Substrat aufbringt. Alternativ kann der Filmhersteller die Verwendung des Applikators und des Verfahrens weitervergeben, damit ein oder mehrere entfernte Zulieferer den oder die Grafikfilme auf das oder die Substrate zur weiteren Verteilung oder Nutzung auftragen. Vorzugsweise wird das Bild an mehrere entfernte Standorte verteilt und aufgedruckt sowie mit den gleichen Techniken an allen Standorten aufgetragen, die alle von den Arbeitseinsparungen profitieren, welche die Applikatoren und Verfahren der Erfindung bieten.
Der vakuumunterstützte Applikator der Erfindung kann auch zur "Endbearbeitung" eines druckempfindlichen Films dienen, der an einer Oberfläche leicht haftet, wobei er in diesem Fall nicht zwischen den Walzen durchlaufen würde, sondern die Walzen nur hohen Druck ausüben würden.
Noch eine weitere Laminiervorrichtung und ein weiteres Verfahren gemäß der Erfindung sind in 6 veranschaulicht. Diese Vorrichtung 210 kann von besonderem Nutzen in Verfahren mit kontinuierlichen Bahnen zum Aufeinanderlaminieren zweier oder mehrerer kontinuierlicher Bahnen sein. Unter "kontinuierlich" versteht man, daß die laminierten Bahnen eine Länge haben, die wesentlich länger als der Abstand zwischen den äußersten Walzen ist, die zum Zuführen des Laminierdrucks verwendet werden.
Mit den Termini "oben" und "unten" und ihren flektierten Formen wird die Vorrichtung 210 nur zur Bezugnahme beschrieben. Verständlich sollte sein, daß die Vorrichtung 210 in jeder gewünschten Orientierung nützlich sein kann und daß die Termini, die zur Beschreibung der Relativpositionen für die Komponenten dienen, nicht als Einschränkung aufgefaßt werden sollten.
Gemäß 6 weist die Vorrichtung 210 obere Außenwalzen 214 und 216 und eine obere Dichtungswalze 212 in einer Orientierung zueinander auf, die den Walzen 12, 14 und 16 in der zuvor beschriebenen Vorrichtung 10 ähnelt. Außerdem weist die Vorrichtung 210 untere Außenwalzen 314 und 316 sowie eine untere Dichtungswalze 312 auf. Vorzugsweise sind sämtliche Walzen allgemein parallel zueinander orientiert. Die Außenwalzen 214 und 314 bilden einen ersten Spalt zwischen sich, und die Außenwalzen 216 und 316 bilden einen zweiten Spalt. Die durch die jeweiligen Außenwalzenpaare gebildeten Spalte sind beabstandet. Zusammen grenzen die Walzen in Kombination einen Vakuumhohlraum A'' ab, in dem ein Unterdruck aufrechterhalten werden kann.
Druck an den durch die Außenwalzen gebildeten Spalten kann auch durch Einhausen der Walzen in einer Druckkammer 260 ausgeübt werden, wobei jede der Bahnen durch abgedichtete Öffnungen in die Kammer eintritt oder vollständig in der Einhausung enthalten ist. In dieser Ausführungsform kann der Hohlraum A'' auf atmosphärischem Druck gehalten werden, oder er kann immer noch evakuiert sein, um den Spaltdruck weiter zu erhöhen.
Vorzugsweise sind die oberen Außenwalzen 214 und 216 getrennt von den unteren Außenwalzen 314 und 316 angeordnet, so daß beim Erzeugen eines Unterdrucks im Vakuumhohlraum A'' die oberen Außenwalzen 214 und 216 an ihre jeweiligen unteren Außenwalzen 314 und 316 gezogen werden, was für den erwünschten Laminierdruck an den Spalten zwischen den Außenwalzenpaaren sorgt. Die Vorrichtung 210 kann dann variierende Laminierdrücke vorsehen, die an den Spalten zwischen den oberen und unteren Walzen je nach Grad der Unterdrücke im Vakuumhohlraum A'' entwickelt werden.
6 veranschaulicht ein Verfahren, in dem sich eine kontinuierliche Basisbahn 250 durch die Vorrichtung 210 bewegt, während eine obere kontinuierliche Bahn 224 und eine untere kontinuierliche Bahn 324 auf gegenüberliegende Seiten der Basisbahn 250 laminiert werden. Außerdem zeigt 6 Trennlagen 228 und 328, die von den Bahnen 224 bzw. 324 entfernt werden. Das Laminieren dreier Bahnen ist nur zur Veranschaulichung dargestellt. Verständlich wird sein, daß die Vorrichtung alternativ verwendet werden kann, um nur zwei der drei Bahnen aufeinander zu laminieren, oder sie dazu dienen kann, um noch mehr als drei Bahnen aufeinander zu laminieren. Zusätzliche Laminierungen, die keine Trennlagenentfernung erfordern, können an, über und unter der eintretenden Bahn 250 zwischen den Walzen 216 und 316 erfolgen. Ferner läßt sich die Vorrichtung 210 zur Durchführung eines Verfahrens auf Druckbasis an nur einer Bahn verwenden, z. B. zum Prägen ei ner Bahn mit einem erwünschten Muster unter Verwendung einer der Außenwalzen. Wärme kann ebenfalls über eine oder mehrere der Walzen oder indirekt mit Heißluft, Infrarotstrahlung usw. eingeleitet werden.
Die vorstehenden spezifischen Ausführungsformen veranschaulichen die Praxis der Erfindung. Die Erfindung kann auch bei Fehlen eines Elements oder einer Position, die nicht spezifisch in diesem Dokument beschrieben sind, auf geeignete Weise praktisch umgesetzt werden.
Dem Fachmann werden verschiedene Abwandlungen und Abänderungen der Erfindung deutlich sein, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, und es sollte verständlich sein, daß die Erfindung nicht auf die hier zur Veranschaulichung dargestellten Ausführungsformen zu beschränken ist, sondern daß sie durch die in den Ansprüchen dargelegten Einschränkungen bestimmt ist.

Claims

Vorrichtung (10, 110, 210) mit: einem ersten Ende und einem zweiten Ende; einer ersten Walze (14, 114) mit einer Längsachse, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt; einer zweiten Walze (16, 116) mit einer Längsachse, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, wobei die zweite Walze (16, 116) von der ersten Walze (14, 114) beabstandet ist und wobei ferner die Längsachsen der ersten und zweiten Walze (14, 114, 16, 116) allgemein parallel zueinander sind; einem Dichtungsmechanismus (12, 112), der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende sowie der ersten und zweiten Walze (14, 114, 16, 116) erstreckt, wobei der Dichtungswalzenmechanismus (12, 112, 212, 312) eine Dichtung mit der jeweiligen ersten und zweiten Walze (14, 114, 16, 116) bildet; einem Vakuumhohlraum (A, A', A'') , der zwischen dem Dichtungsmechanismus (12, 112) und der ersten und zweiten Walze (14, 114, 16, 116) gebildet ist; und einem Vakuumanschluß (13) in Fluidverbindung mit dem Vakuumhohlraum (A, A').
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 1, wobei Dichtungen, die durch den Dichtungsmechanismus (12, 112) gebildet sind, rollende Dichtungen aufweisen.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Dichtungsmechanismus (12, 112) mindestens eine Dichtungswalze mit einer Längsachse aufweist, die allgemein parallel zu den Längsachsen der ersten und zweiten Walze (14, 114, 16, 116) ist, wobei sich die Längsachse der Dichtungswalze (12, 112) zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit Enddichtungen am ersten und zweiten Ende, wobei die Enddichtungen ferner den Vakuumhohlraum (A, A') nahe dem ersten und zweiten Ende abgrenzen.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Vakuumanschluß (13) im ersten oder zweiten Ende angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer Vakuumquelle (20) in Fluidverbindung mit dem Vakuumanschluß (13).
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste und zweite Walze (14, 114, 16, 116) jeweils eine formanpassungsfähige Außenfläche aufweisen.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens ein Abschnitt der Länge der Dichtungswalze (12, 112) durchsichtig ist, wobei der Vakuumhohlraum (A, A') durch die Dichtungswalze (12, 112) visuell überwacht werden kann.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem Heizgerät (140).
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 9, wobei das Heizgerät (140) innerhalb des Vakuumhohlraums angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, ferner mit einem Film (22, 122), der durch einen Spalt durchgeführt ist, der durch die erste Walze (14, 114) und die Dichtungswalze (12, 112) gebildet ist, wo bei sich der Film (22, 122) um einen Abschnitt der ersten Walze (14, 114) wickelt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, ferner mit einem Kleber auf dem Film (22) und einer den Kleber abdeckenden Trennlage (28), wobei die Trennlage (28) vom Film (22) und Kleber entfernt wird, wenn der Film (22) den durch die erste Walze (14) und Dichtungswalze (12) gebildeten Spalt durchläuft.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste und zweite Walze (14, 114, 16, 116) auf einem Walzensubstrat (24, 124) angeordnet sind.
Vorrichtung (10, 110, 210) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner mit: einer unteren ersten Walze (314) entgegengesetzt zur ersten Walze (214), wobei die erste Walze (214) und die untere erste Walze (314) einen ersten Spalt bilden, wobei jede der ersten Walzen (214, 314) eine Längsachse hat, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt; einer unteren zweiten Walze (316) entgegengesetzt zur zweiten Walze (216), wobei die zweite Walze (216) und die untere zweite Walze (316) einen zweiten Spalt bilden, wobei jede der zweiten Walzen (216, 316) eine Längsachse hat, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, wobei der zweite Spalt und die zweiten Walzen (216, 316) vom ersten Spalt und von den ersten Walzen (214, 314) beabstandet sind und wobei ferner die Längsachsen der Walzen allgemein parallel zueinander sind; einem unteren Dichtungsmechanismus (312), der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende sowie der unteren ersten und zweiten Walze (314, 316) erstreckt, wobei der untere Dichtungsmechanismus (312) eine Dichtung mit jeweils der unteren ersten und zweiten Walze (314, 316) bildet; wobei der Vakuumhohlraum (A'') zwischen dem Dichtungsmechanismus (212), der ersten und zweiten Walze (214, 216), dem unteren Dichtungsmechanismus (312) und der unteren ersten und zweiten Walze (314, 316) gebildet ist; und einem Vakuumanschluß (13) in Fluidverbindung mit dem Vakuumhohlraum (A'').
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Dichtungen, die durch die Dichtungsmechanismen (212, 312) mit ihren jeweiligen ersten und zweiten Walzen (214, 314, 216, 316) gebildet sind, rollende Dichtungen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei jeder der Dichtungsmechanismen (212, 312) mindestens eine Dichtungswalze mit einer Längsachse aufweist, die allgemein parallel zu den Längsachsen der ersten und zweiten Walzen (214, 314, 216, 316) ist, wobei sich die Längsachsen der Dichtungswalzen zwischen dem ersten und zweiten Ende erstrecken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner mit Enddichtungen am ersten und zweiten Ende, wobei die Enddichtungen ferner den Vakuumhohlraum (A'') nahe dem ersten und zweiten Ende abgrenzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Vakuumanschluß (13) im ersten oder zweiten Ende angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner mit einer Vakuumquelle (20) in Fluidverbindung mit dem Vakuumanschluß (13).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die ersten und zweiten Walzen (214, 314, 216, 316) jeweils eine formanpassungsfähige Außenfläche aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei mindestens ein Abschnitt der Länge mindestens einer der Dichtungswalzen (212, 312) durchsichtig ist, wobei der Vakuumhohlraum (A'') durch die Dichtungswalze visuell überwacht werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, ferner mit einem Heizgerät.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei das Heizgerät innerhalb des Vakuumhohlraums (A'') angeordnet ist.
Verfahren zum Laminieren eines Films (22, 122, 224, 324) mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Vorrichtung (10, 110, 210) nach einem der Ansprüche 1 bis 23; Anordnen der Vorrichtung (10, 110, 210) nahe einem Substrat (24, 124, 250), wobei das Substrat (24, 124, 250) ferner den Vakuumhohlraum (A, A', A'') abgrenzt; Anordnen eines Films (22, 122, 224, 324) zwischen dem Substrat (24, 124, 250) und der (den) ersten und/oder zweiten Walze(n) (14, 114, 214, 314, 16, 116, 216, 316); Erzeugen eines Vakuums durch den Vakuumanschluß (13), wobei ein Unterdruck im Vakuumhohlraum (A, A', A'') produziert wird und wobei die erste(n) und zweite(n) Walze(n) (14, 114, 214, 314, 16, 116, 216, 316) zum Substrat (24, 124, 250) gezogen werden; und Bewegen der Vorrichtung (10, 110, 210) entlang dem Substrat (24, 124, 250) in einer Laminierrichtung.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei Variieren des Unterdrucks im Vakuumhohlraum (A, A', A'') den durch den ersten und/oder zweiten Spalt ausgeübten Druck variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, wobei der Dichtungsmechanismus mindestens eine Dichtungswalze (12, 112, 212, 312) mit einer Längsachse aufweist, die allgemein parallel zu den Längsachsen der ersten und zweiten Walze(n) (14, 114, 214, 314, 16, 116, 216, 316) ist, wobei sich die Längsachse der Dichtungswalze (12, 112, 212, 312) zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, wobei die Dichtungswalze (12, 112, 212, 312) eine rollende Dichtung mit mindestens der ersten Walze (14, 114, 214, 314) bildet; und wobei sich ferner der Film (22, 122, 224, 324) durch die rollende Dichtung erstreckt, die durch die Dichtungswalze (12, 112, 212, 312) und die erste Walze (14, 114, 214, 314) gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 26, ferner mit dem folgenden Schritt: Entfernen einer Trennlage (28, 228, 328) vom Film (22, 224, 324), nachdem der Film (22, 224, 324) die rollende Dichtung durchläuft.
Verfahren zum Aufeinanderlaminieren mindestens zweier kontinuierlicher Bahnen (224, 324) mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Vorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 14 bis 23; Durchführen einer ersten Bahn (224) und einer zweiten Bahn (324) durch den ersten Spalt; Erzeugen eines Vakuums durch den Vakuumanschluß, wobei ein Unterdruck im Vakuumhohlraum (A'') produziert wird und wobei die obere erste Walze (214) und die untere erste Walze (314) zueinander gezogen werden, wodurch ein Laminierdruck am ersten Spalt erzeugt wird; und Bewegen der ersten und zweiten Bahn (224, 324) durch den ersten Spalt.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei Variieren des Unterdrucks im Vakuumhohlraum (A'') den am ersten Spalt ausgeübten Laminierdruck variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei jeder der Dichtungsmechanismen (212, 312) mindestens eine Dichtungswalze mit einer Längsachse aufweist, die allgemein parallel zu den Längsachsen der ersten und zweiten Walzen (214, 314, 216, 316) ist, wobei sich die Längsachsen der Dichtungswalzen zwischen dem ersten und zweiten Ende erstrecken; und wobei sich ferner die erste kontinuierliche Bahn durch die rollende Dichtung erstreckt, die durch die Dichtungswalze und die erste Walze gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 30, ferner mit dem folgenden Schritt: Entfernen einer Trennlage (228) von der ersten kontinuierlichen Bahn (224), nachdem die erste Bahn (224) die rollende Dichtung durchläuft.
Verfahren zur Arbeitseinsparung beim Laminieren eines kleberbeschichteten Films auf ein Substrat mit den folgenden Schritten: (a) Liefern von Film an einen Beteiligten, der instruiert wurde, die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 24 zu verwenden; (b) optionales Ermöglichen, daß ein solcher Beteiligter ein Bild auf den Film druckt; und (c) Ermöglichen, daß ein solcher Beteiligter die Vorrichtung und das Verfahren verwendet, um den Film auf eine Oberfläche des Substrats zu laminieren.
Film, der unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 auf ein Substrat laminiert wurde.
Film, der unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 14 auf ein Substrat laminiert wurde.