WO2005120819A1 - Press, particularly a laminating press - Google Patents

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Josef Mai
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Maschinenfabrik Lauffer Gmbh & Co. Kg
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    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/007Means for maintaining the press table, the press platen or the press ram against tilting or deflection

Definitions

  • the invention relates to a press, in particular a laminating press, with the features of the preamble of claim 1.

Abstract

The invention relates to a laminating press (10). According to the invention, the laminating press (10) is provided with a bending device (36) with which a press plate (22) can be elastically bent. When closing the laminating press (10), the press plate (22) bends back until the press plate (22) is flat. With the invention, a laminate (38) is, starting from the middle, subjected to the action of a pressing pressure that continues toward the edges of the laminate (38). As a result, a hot-melt adhesive of the laminate (38) is, starting from middle of the laminate (38), melted and forced toward the edges of the laminate (38). This results in a thin and uniform adhesive layer whereby excessive adhesive is forced out of the laminate (38).

Description

Presse, insbesondere Laminierpresse Press, in particular laminating press
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Presse, insbesondere eine Laminierpresse, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a press, in particular a laminating press, with the features of the preamble of claim 1.
Laminierpressen weisen zwei gegeneinander bewegliche Pressplatten auf, die zum Ausüben eines Pressdrucks auf ein zwischen ihnen befindliches Werkstück (Pressgut) gegeneinander drückbar sind. Es genügt, dass eine der beiden Pressplatten beweglich ist, die andere Pressplatte kann feststehend sein. Für die Pressplatten werden auch Begriffe wie Stempel, Stößel oder Schlitten verwendet, eine feststehende Pressplatte kann auch als Tisch bezeichnet werden. Laminierpressen dienen zum Laminieren von Mehrschichtplatten, insbesondere zum Laminieren von Multilayern oder Geld-, Kreditkarten und dgl. Die Schichten werden mittels eines Schmelzklebers miteinander verklebt, wobei der Schmelzkleber durch Temperatur- und Druckeinwirkung beim Pressen aufschmilzt und die Schichten des Laminats nach dem Abkühlen stoffschlüssig verbindet. Bei Multilayern wird der Schmelzkleber in Form von sog. Prepregs, d. h. harzimprägnierter Glasgewebe, zwischen die Schichten des Multilayers gebracht, wobei das Harz der Prepregs den Schmelzkleber bildet. Ansonsten bietet sich die Verwendung von Schmelzklebern in Platten- oder Folienform zum Laminierpressen an. Ein Problem beim Laminierpressen oder allgemein beim Laminieren können unterschiedliche Klebstoffdicken, insbesondere eine über die Fläche des Laminats ungleichmäßige Klebstoffverteilung und Klebstoffdicke sein. Beispielsweise bei Multilayern für hochfrequente elektronische Schaltungen können kapazitive und induktive elektrische Kopplungen zwischen Leiterbahnen eine Rolle spielen. Ist ein Abstand zweier Leiterbahnen in unterschiedlichen Leiterbahnebenen des Multilayers aufgrund einer Klebstoffdicke verändert, ändern sich die induktiven und kapazitiven Kopplungen, die elektronische Schaltung wird unvorhergesehen beeinflusst. Dies kann zum Ausschuss des Multilayers führen.Laminating presses have two press plates that can be moved relative to one another and can be pressed against one another to exert a pressing pressure on a workpiece located between them. It is sufficient that one of the two press plates is movable, the other press plate can be stationary. Terms such as stamps, plungers or slides are also used for the press plates; a fixed press plate can also be referred to as a table. Laminating presses are used for laminating multilayer boards, in particular for laminating multilayers or money cards, credit cards and the like. The layers are glued to one another by means of a hot melt adhesive, the hot melt adhesive melting through the action of temperature and pressure during pressing and the layers of the laminate being cohesively bonded after cooling , In the case of multilayers, the hot-melt adhesive in the form of so-called prepregs, ie resin-impregnated glass fabric, is placed between the layers of the multilayer, the resin of the prepregs forming the hot-melt adhesive. Otherwise, the use of hot melt adhesives in sheet or film form for laminating presses lends itself. Different adhesive thicknesses, in particular an uneven adhesive distribution and adhesive thickness over the surface of the laminate, can be a problem in laminating pressing or in general in laminating. For example, in multilayers for high-frequency electronic circuits, capacitive and inductive electrical couplings between conductor tracks can play a role. If a distance between two conductor tracks in different conductor track levels of the multilayer is changed due to an adhesive thickness, the inductive and capacitive couplings change, the electronic circuit is influenced unexpectedly. This can lead to the rejection of the multilayer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse, insbesondere eine Laminierpresse vorzuschlagen, die eine gleichmäßige Klebstoffverteilung über die Fläche des Laminats bewirkt.The invention is based on the object of proposing a press, in particular a laminating press, which brings about an even distribution of adhesive over the surface of the laminate.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Presse weist eine Biegeeinrichtung auf, mit der eine Pressplatte biegbar ist, und zwar von der anderen Pressplatte aus gesehen konvex biegbar ist. Die Biegung der Pressplatte ist vorzugsweise elastisch, auf jeden Fall ist sie einstellbar. Die Biegung der Pressplatte kann eindimensional, also entweder in Längs- oder in Querrichtung der Pressplatte, oder zweidimensional sein. Eine eindimensionale Biegung der Pressplatte dürfte meistens einfacher zu bewerkstelligen und für viele Anwendungsfälle der Erfindung ausreichend sein.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. The press according to the invention has a bending device by means of which a press plate can be bent, namely that it can be bent convexly from the other press plate. The bending of the press plate is preferably elastic, in any case it is adjustable. The bending of the press plate can be one-dimensional, that is, either in the longitudinal or transverse direction of the press plate, or it can be two-dimensional. A one-dimensional bend of the press plate should mostly be easier to accomplish and sufficient for many applications of the invention.
Zum Laminieren werden Schichten des Laminats zwischen die Pressplatten gelegt und diese gegeneinander gedrückt, es wird dadurch ein Pressdruck auf das Laminat ausgeübt. Durch Druck und Temperatureinwirkung der geheizten Laminierpresse wird der Schmelzkleber des Laminats aufgeschmolzen und verbindet die Schichten des Laminats nach dem Laminieren. Beim Schließen der Laminierpresse ist oder wird die eine Pressplatte mit der Biegeeinrichtung gebogen. Durch die aus Sicht der anderen Pressplatte konvexe Biegung gelangen die Pressplatten zunächst in einem mittleren Bereich in Anlage aneinander bzw. am Laminat. Beim weiteren Schließen der Presse wird die zunächst gebogene Pressplatte durch die Anlage an der anderen Pressplatte bzw. am Laminat abgeplattet, die Biegung der Pressplatte verringert sich bis die Pressplatte eben ist und beide Pressplatten vollflächig am Laminat anliegen. Es wird dadurch zunächst ein Pressdruck im Mittelbereich des Laminats auf das Laminat ausgeübt, der sich beim weiteren Schließen der erfindungsgemäßen Presse vom Mittelbereich des Laminats nach außen zu dessen Rändern fortsetzt. Dadurch wird der Schmelzkleber vom Mittelbereich des Laminats beginnend aufgeschmolzen und durch den Pressdruck nach außen verdrängt. Es verbleibt eine dünne Klebstoffschicht zwischen den Schichten des Laminats, insbesondere weist die Klebstoffschicht nach dem Laminieren eine über die gesamte Fläche des Laminats gleiche Dicke auf. Der Klebstoff ist gleichmäßig über die Fläche des Laminats verteilt, überschüssiger Klebstoff wird nach außen verdrängt. Auch bleibt die Klebstoffdicke reproduzierbar gleich, d. h. die Klebstoffdicke ist bei allen mit der erfindungsgemäßen Presse laminierten Laminaten mit kleiner Toleranz gleichbleibend. Die Erfindung hat somit den Vorteil einer gleichmäßigen Klebstoffverteilung und gleicher sowie gleichbleibender Klebstoffdicken.For laminating, layers of the laminate are placed between the press plates and pressed against one another, thereby exerting a pressure on the laminate. The hot melt adhesive of the laminate is melted by the pressure and temperature influence of the heated laminating press and connects the layers of the laminate after lamination. When the laminating press is closed, the one press plate is or is bent with the bending device. Due to the convex bend from the perspective of the other press plate, the press plates initially come into contact in a central area together or on the laminate. When the press is closed further, the initially bent press plate is flattened by the system on the other press plate or on the laminate, the bending of the press plate is reduced until the press plate is flat and both press plates are in full contact with the laminate. As a result, a pressure is initially exerted on the laminate in the central region of the laminate, which continues as the press according to the invention is closed further from the central region of the laminate to the edges thereof. As a result, the hot melt adhesive is melted starting from the central area of the laminate and displaced to the outside by the pressing pressure. A thin layer of adhesive remains between the layers of the laminate; in particular, the layer of adhesive after lamination has the same thickness over the entire surface of the laminate. The adhesive is evenly distributed over the surface of the laminate, excess adhesive is displaced to the outside. The adhesive thickness also remains reproducibly the same, ie the adhesive thickness is constant with a small tolerance in all laminates laminated with the press according to the invention. The invention thus has the advantage of uniform adhesive distribution and the same and constant adhesive thicknesses.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist eine Vermeidung einer Faltenbildung. Wellen oder dgl. in Schichten des Laminats werden beim Schließen der Presse von der gebogenen, sich beim Schließen der Presse abplattenden Pressplatte nach außen bewegt, die Schichten des Laminats werden „gebügelt" und geglättet. Die Erfindung vermeidet, dass eine Welle in einer Schicht des Laminats beim Schließen der Presse zu einer Falte flach gedrückt wird. Eine qualitativ hochwertige Lamination, d. h. eine hohe Festigkeit der stoffschlüssigen Verbindung der Schichten des Laminats über dessen gesamte Fläche vom Mittelbereich bis zu den Rändern und ein faltenfreies Laminat sind sichergestellt. Grundsätzlich genügt die Biegbarkeit einer Pressplatte der erfindungsgemäßen Presse, eine Biegbarkeit beider Pressplatten ist allerdings nicht ausgeschlossen.Another advantage of the invention is the avoidance of wrinkling. Waves or the like in layers of the laminate are moved outward from the curved press plate which flattened when the press is closed when the press is closed, the layers of the laminate are “ironed” and smoothed. The invention prevents a wave in a layer of the Laminate is pressed flat into a fold when the press is closed A high-quality lamination, ie a high strength of the material connection of the layers of the laminate over its entire area from the central region to the edges and a wrinkle-free laminate are ensured Press plate of the press according to the invention, but a bendability of both press plates is not excluded.
Vorzugsweise ist die Biegeeinrichtung der erfindungsgemäßen Presse in einem Mittelbereich der Pressplatte angeordnet, sie übt eine einstellbare und veränderliche Biegekraft quer zur Pressplatte auf deren Mittelbereich aus. Der Aufwand für die Biegeeinrichtung ist dadurch gering, es kann beispielsweise eine hydraulische Kolben/Zylinder-Einheit im Mittelbereich der Pressplatte angeordnet werden.The bending device of the press according to the invention is preferably arranged in a central region of the press plate, it exercises an adjustable and variable bending force across the press plate on its central area. The effort for the bending device is therefore low, for example a hydraulic piston / cylinder unit can be arranged in the central region of the press plate.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Biegung der Pressplatte mit einer hydraulischen Biegeeinrichtung, auch wenn andere Möglichkeiten wie beispielsweise eine mechanische Biegeeinrichtung möglich sind. Eine hydraulische Biegeeinrichtung bietet sich insbesondere bei einer hydraulischen Presse an, bei der alle Aggregate zur hydraulischen Druck- und Energie- Versorgung bereits vorhanden sind. Eine hydraulische Biegeeinrichtung ist vergleichsweise einfach in ihrem Aufbau, sie ist zuverlässig und wartungsarm und hat den weiteren Vorteil, dass sie gut Steuer- oder regelbar ist. Das Biegen der Pressplatte kann mit einem einstellbaren Hydraulikdruck erfolgen, beim Pressen plattet sich die Pressplatte dann von selbst bis zu einer ebenen Form ab, wenn sie gegen die andere Pressplatte bzw. das Laminat gedrückt wird.In a preferred embodiment of the invention, the pressing plate is bent with a hydraulic bending device, even if other options, such as a mechanical bending device, are possible. A hydraulic bending device is particularly suitable for a hydraulic press in which all units for the hydraulic pressure and energy supply are already present. A hydraulic bending device is comparatively simple in its construction, it is reliable and requires little maintenance and has the further advantage that it can be easily controlled or regulated. The press plate can be bent with an adjustable hydraulic pressure. During pressing, the press plate flats itself to a flat shape when it is pressed against the other press plate or the laminate.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Presse.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. The single figure shows a schematic representation of a press according to the invention.
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Presse ist eine Laminierpresse 10. Die Laminierpresse 10 weist ein Pressengestell 12 mit Säulen 14 und einem Querhaupt 16 auf. Eine untere, massive Pressplatte 18 ist mit hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheiten 20 vertikal bewegbar und gegen eine obere, feststehende Pressplatte 22 drückbar. Die untere Pressplatte 18 weist eine symbolisch dargestellte Heizung 24 auf. Die obere Pressplatte 22 ist eine Stahlplatte, die an einer Unterseite des Querhaupts 16 angeordnet ist. Die obere Pressplatte 22 ist an zwei gegenüberliegenden Rändern, also an Längs- oder an Querrändern mit Halteleisten 26 am Querhaupt 16 befestigt. Die Halteleisten 26 weisen einen L- förmigen Querschnitt auf und untergreifen die Ränder der oberen Pressplatte 22. Die Ränder der oberen Pressplatte 22 sind dadurch parallel zum Querhaupt 16 verschiebbar um Längenänderungen bei einem Biegen der Pressplatte 22 und bei Temperaturdehnungen auszugleichen.The press according to the invention shown in the drawing is a laminating press 10. The laminating press 10 has a press frame 12 with columns 14 and a crosshead 16. A lower, massive press plate 18 can be moved vertically with hydraulic piston / cylinder units 20 and can be pressed against an upper, fixed press plate 22. The lower press plate 18 has a symbolically represented heater 24. The upper press plate 22 is a steel plate which is arranged on an underside of the crosshead 16. The upper press plate 22 is fastened on two opposite edges, that is to say on longitudinal or transverse edges, with retaining strips 26 on the crosshead 16. The holding strips 26 have an L-shaped cross section and engage under the edges of the upper press plate 22. The edges of the upper press plate 22 are thereby displaceable parallel to the crosshead 16 in order to compensate for changes in length when the press plate 22 is bent and in the event of thermal expansion.
Die obere Pressplatte 22 weist ebenfalls eine Heizung auf: Auf einer Oberseite der oberen Pressplatte 22 ist eine Edelstahlplatte 28 angeordnet, die an eine elektrische Stromquelle 30 angeschlossen ist und eine elektrische Widerstandsheizung bildet. Die Edelstahlplatte 28 ist durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Isolierschicht elektrisch von der Pressplatte 22 isoliert.The upper press plate 22 also has a heater: a stainless steel plate 28 is arranged on an upper side of the upper press plate 22, which is connected to an electrical power source 30 and forms an electrical resistance heater. The stainless steel plate 28 is electrically insulated from the press plate 22 by an insulating layer, not shown in the drawing.
Im oder am Querhaupt 16 ist eine hydraulische Kolben/Zylinder-Einheit 32 angebracht, deren Stößel 34 durch das Querhaupt 16 hindurch geht und die obere Pressplatte 22 in deren Mitte beaufschlagt. Dadurch ist eine elastische Biegung der oberen Pressplatte 22 möglich. Die Biegung der oberen Pressplatte 22 ist in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt. Die Biegung der oberen Pressplatte 22 ist eindimensional, die obere Pressplatte 22 ist quer zu den Halteleisten 26 gebogen. Die Kolben/Zylinder-Einheit 32 bildet eine hydraulische Biegeeinrichtung 36 für die obere Pressplatte 22.A hydraulic piston / cylinder unit 32 is mounted in or on the crosshead 16, the plunger 34 of which passes through the crosshead 16 and acts on the upper press plate 22 in the middle thereof. This allows the upper press plate 22 to bend elastically. The bend of the upper press plate 22 is shown in a greatly exaggerated manner in the drawing. The bend of the upper press plate 22 is one-dimensional, the upper press plate 22 is bent transversely to the holding strips 26. The piston / cylinder unit 32 forms a hydraulic bending device 36 for the upper press plate 22.
Zum Laminieren werden Schichten eines Laminats 38, das u. a. Schichten eines Schmelzklebers enthält, auf die untere Pressplatte 18 gelegt. Die obere Pressplatte 22 ist oder wird mit der Biegeeinrichtung 36 gebogen und die Laminierpresse 10 wird geschlossen indem die untere Pressplatte 18 mit den hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheiten 20 nach oben bewegt und gegen die obere Pressplatte 22 gedrückt wird. Die Heizungen 24; 28, 30 sind dabei eingeschaltet. Durch die Biegung der oberen Pressplatte 22 gelangt die obere Pressplatte 22 zuerst in einer Mitte in Anlage an das Laminat 38. Beim weiteren Schließen der Laminierpresse 10 wird die obere Pressplatte 22 von der gegen sie drückenden unteren Pressplatte 18 abgeplattet, d. h. die Biegung der oberen Pressplatte 22 verringert sich bis sie bei vollständig geschlossener Laminierpresse 10 eben ist. Die obere Pressplatte 22 gelangt somit wie bereits gesagt in einer Mitte in Anlage an das Laminiergut 38, durch die Abplattung setzt sich die Anlage kontinuierlich bis zu Rändern des Laminats 38 fort. Das Laminat 38 wird somit von der Mitte beginnend und sich zu den Rändern fortsetzend gepresst. Der Schmelzkleber des Laminats 38 wird von der Mitte des Laminats 38 beginnend aufgeschmolzen und während des Laminierens zu den Rändern des Laminats 38 verdrängt. Überschüssiger Schmelzkleber tritt an den Rändern des Laminats 38 aus und wird entfernt. Es ergibt sich eine gleichmäßig über die Fläche des Laminats 38 verteilte, dünne Klebstoffschicht und eine qualitativ hochwertige Lamination über die gesamte Fläche des Laminats 38.For lamination, layers of a laminate 38, which includes layers of hot melt adhesive, are placed on the lower press plate 18. The upper press plate 22 is or is bent with the bending device 36 and the laminating press 10 is closed by moving the lower press plate 18 with the hydraulic piston / cylinder units 20 upwards and pressing them against the upper press plate 22. The heaters 24; 28, 30 are switched on. Due to the bending of the upper press plate 22, the upper press plate 22 first comes into contact with the laminate 38 in a center. When the laminating press 10 is closed further, the upper press plate 22 is flattened by the lower press plate 18 pressing against it, ie the bend of the upper press plate 22 decreases until it is flat when the laminating press 10 is completely closed. As already mentioned, the upper press plate 22 thus comes into contact with the laminate 38 in the middle, and the flattening means that the system continues continuously up to the edges of the laminate 38. The laminate 38 is thus pressed starting from the middle and continuing to the edges. The hot melt adhesive of the laminate 38 is melted starting from the center of the laminate 38 and displaced to the edges of the laminate 38 during lamination. Excess hot melt adhesive exits the edges of laminate 38 and is removed. The result is a thin adhesive layer evenly distributed over the surface of the laminate 38 and a high-quality lamination over the entire surface of the laminate 38.
Außerdem bewegt die gebogene obere Pressplatte 22, die sich beim Schließen der Laminierpresse 10 abplattet, etwaige Wellen oder Aufwölbungen durch Lufteinschlüsse in den Schichten des Laminats 38 nach außen ohne sie zu Falten flachzudrücken. Die Schichten des Laminats 38 werden „gebügelt", so dass faltenfrei aufeinanderliegende Schichten des Laminats 38 gewährleistet sind.In addition, the curved upper press plate 22, which flattened when the laminating press 10 closed, moved any waves or bulges outward due to air pockets in the layers of the laminate 38 without flattening them. The layers of the laminate 38 are “ironed”, so that layers of the laminate 38 lying on one another without wrinkles are ensured.
Die Verringerung der Biegung der oberen Pressplatte 22 beim Schließen der Laminierpresse 10 kann dadurch erfolgen, dass ein Hydraulikdruck der Biegeeinrichtung 36 während des Pressens konstant gehalten wird. Die Kolben/Zylinder-Einheiten 20 der unteren Pressplatte 18, die eine Presskraft der Laminierpresse 10 ausüben, die ein Vielfaches größer als eine Biegekraft der Biegeeinrichtung 36 ist, drücken den Stößel 34 der Kolben/Zylinder-Einheit 32 der Biegeeinrichtung 36 zurück und platten dadurch die gebogene obere Pressplatte 22 während des Pressens ab bis die obere Pressplatte 22 vollflächig an der massiven unteren Pressplatte 18 anliegt und eben ist. Auch kann der Hydraulikdruck in der Biegeeinrichtung 36 während des Schließens der Presse 10 verändert, insbesondere verringert werden, wodurch die elastische Biegung der oberen Pressplatte 22 ebenfalls zurückgeht. Bei druckloser Biegeeinrichtung 36 ist die obere Pressplatte 22 eben. The bending of the upper press plate 22 when the laminating press 10 is closed can be reduced in that a hydraulic pressure of the bending device 36 is kept constant during the pressing. The piston / cylinder units 20 of the lower press plate 18, which exert a pressing force of the laminating press 10 that is many times greater than a bending force of the bending device 36, push back the plunger 34 of the piston / cylinder unit 32 of the bending device 36 and thereby plate the curved upper press plate 22 during the pressing process until the upper press plate 22 is in full contact with the solid lower press plate 18 and is flat. The hydraulic pressure in the bending device 36 can also be changed, in particular reduced, during the closing of the press 10, as a result of which the elastic bending of the upper press plate 22 also decreases. With the pressureless bending device 36, the upper press plate 22 is flat.

Claims

Patentansprüche claims
1. Presse, insbesondere Laminierpresse, mit zwei gegeneinander beweglichen und zum Ausüben eines Pressdrucks gegeneinander drückbaren Pressplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse (10) eine Biegeeinrichtung (36) aufweist, mit der eine Pressplatte (22) von der anderen Pressplatte (18) aus gesehen konvex und mit einstellbarer Krümmung biegbar ist.1. Press, in particular laminating press, with two press plates which can be moved relative to one another and can be pressed against one another to exert a pressing pressure, characterized in that the press (10) has a bending device (36) with which a press plate (22) can be pressed from the other press plate (18). seen from convex and bendable with adjustable curvature.
2. Presse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeeinrichtung (36) eine Biegekraft quer zur Pressplatte (22) in einem Mittelbereich der Pressplatte (22) auf die Pressplatte (22) ausübt.2. Press according to claim 1, characterized in that the bending device (36) exerts a bending force transversely to the press plate (22) in a central region of the press plate (22) on the press plate (22).
3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse (10) eine hydraulische Biegeeinrichtung (36) aufweist. 3. Press according to claim 1 or 2, characterized in that the press (10) has a hydraulic bending device (36).
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