Stevens, Hans-gerd (Braomweide 6, Bocholt, 46399, DE)
| 1. | : Laminator (1) für das Laminieren von Bauteilen, ins¬ besondere Solarzellenmodule oder Verbundglasschei¬ ben, durch kombinierte Anwendung von Andrückkraft und Wärme, wobei der Laminator (1) wenigstens eine ein oder mehrere Bauteile aufnehmende, luftdicht verschließbare Laminierkammer (11, 21) mit einer Bauteilauflage (12) und einer Heizeinrichtung (13) umfaßt, wobei in der Kammer (11, 21) oberhalb der Bauteilauflage (12) relativ zu dieser beweglich eine flexible Andrückmembran (2) dicht eingespannt ist, die einen unteren Kammerteil (11) von einem oberen Kammerteil (21) trennt, und wobei jeder Kammerteil (11, 21) evakuierbar und belüftbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Andrückmembran (2) als Mehrfachmembran mit mehreren übereinanderliegenden Membranen (2.1, 2.2) ausgeführt ist. Laminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Zwischenraum (25) zwischen je zwei einander benachbarten Membranen (2.1, 2.2) der An¬ drückmembran (2) im Betrieb des Laminators (1) eva¬ kuiert ist und daß die einander benachbarten Membra¬ nen (2.1, 2.2) unmittelbar flächig aneinander anlie¬ gen. 3. Laminator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Andrückmembran (2) als Doppelmem¬ bran mit zwei übereinanderliegenden Membranen (2.1, 2.2) ausgeführt ist. |
| 2. | 4 Laminator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Mem¬ branen (2.1, 2.2) untereinander identisch ausgeführt sind. |
| 3. | Laminator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Mem¬ branen (2.1, 2.2) voneinander verschieden, insbeson¬ dere aus unterschiedlichen Materialien, ausgeführt sind. |
| 4. | Laminator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Mem¬ branen (2.1, 2.2) in einen gemeinsamen Membrantrag¬ rahmen (26) auswechselbar eingespannt sind. |
| 5. | Laminator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegen¬ den Membranen (2.1, 2.2) durch eine vorab angebrach¬ te, randseitig umlaufende Verbindung, insbesondere Schweiß oder Klebeverbindung, zu der Andrückmembran (2) vorkonfektioniert sind. |
| 6. | Laminator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Mem¬ branen (2.1, 2.2) in je einen eigenen Membrantrag¬ rahmen auswechselbar eingespannt sind. |
| 7. | Laminator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einen/den Zwischen räum (25) zwischen je zwei benachbarten Membranen (2.1, 2.2) der Andrückmembran (2) eine Einrichtung (28) zum Messen des Drucks in dem Zwischenraum (25) angeschlossen ist. |
| 8. | Laminator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung (28) zum Messen des Drucks in dem Zwischenraum (25) eine von Bedienungspersonal des Laminators (1) wahrnehmbare Druckanzeigeeinrich¬ tung nachgeschaltet ist. |
| 9. | Laminator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Einrichtung (28) zum Messen des Drucks in dem Zwischenraum (25) eine Auswerteeinheit nachgeschaltet ist, mit der bei einem Auftreten ei¬ nes einen vorgebbaren Grenzwert über oder unter¬ schreitenden Drucks im Zwischenraum (25) ein Alarm auslösbar ist. |
| 10. | Laminator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laminator (1) ein Unterteil (1.1) mit dem unteren Kammerteil (11), der Bauteilauflage (12) und der Heizeinrichtung (13) und ein deckelartiges Oberteil (1.2) mit dem oberen Kam¬ merteil (21) und der Andrückmembran (2) umfaßt und daß das Oberteil (1.2) zwischen einer vom Unterteil (1.1) abgehobenen Offenstellung und einer auf das Unterteil (1.1) abgesenkten Schließstellung ver¬ stellbar ist. |
| 11. | Laminator nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zwischenraum (25) zwi¬ schen je zwei benachbarten Membranen (2.1, 2.2) der Andrückmembran (2) eine Einrichtung zum Evakuieren und/oder Belüften des Zwischenraums (25) angeschlos¬ sen oder anschließbar ist. |
| 12. | Laminator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Evakuieren und/oder Belüften des Zwischenraums (25) eine Leitungs und Ventilan¬ ordnung (27) sowie eine Vakuumpumpe umfaßt und daß mittels dieser oder einer weitere Leitungs und Ven¬ tilanordnung (14, 24) und mittels dieser Vakuumpumpe auch der untere und der obere Kammerteil (11, 21) jeweils evakuierbar und belüftbar sind. |
Laminator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laminator für das Laminieren von Bauteilen, insbesondere Solarzellenmo¬ dule oder Verbundglasscheiben, durch kombinierte Anwen¬ dung von Andrückkraft und Wärme, wobei der Laminator we¬ nigstens eine ein oder mehrere Bauteile aufnehmende, luftdicht verschließbare Laminierkammer mit einer Bau¬ teilauflage und einer Heizeinrichtung umfaßt, wobei in der Kammer oberhalb der Bauteilauflage relativ zu dieser beweglich eine flexible Andrückmembran dicht eingespannt ist, die einen unteren Kammerteil von einem oberen Kam¬ merteil trennt, und wobei jeder Kammerteil evakuierbar und belüftbar ist .
Ein Laminator der eingangs genannten Art ist aus der WO 94/29106 Al bekannt. Die Andrückmembran, die zur Erzeu¬ gung der während eines Laminiervorganges auf das Bauteil einwirkenden Andrückkraft dient, unterliegt im Betrieb des Laminators mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen. Die mechanischen Belastungen ergeben sich aus den Bewegungen der Andrückmembran infolge unter¬ schiedlicher Druckverhältnisse in den beiden Kammerteilen beiderseits der Andrückmembran sowie durch das Andrücken' der Andrückmembran an das jeweils zu laminierende Bau¬ teil. Die thermischen Belastungen ergeben sich durch die beim Laminiervorgang zur Anwendung kommende Wärme, der auch die Andrückmembran ausgesetzt ist. Die chemische Be¬ lastung der Andrückmembran resultiert aus Gasen, die wäh¬ rend des Laminiervorganges aus dem zu laminierenden Bau¬ teil freigesetzt werden. Diese mechanischen, thermischen und chemischen Einwirkungen auf die Andrückmembran führen mit der Zeit zu einem Verschleiß, der letztendlich zu Un¬ dichtigkeiten, beispielsweise durch Bruch, der Andrück¬ membran führt. Durch undichte Stellen der Andrückmembran kann während des Laminiervorganges in unkontrollierter und unerwünschter Weise Luft aus dem oberen Kammerteil in den evakuierten unteren Kammerteil gelangen, was zu Feh¬ lern oder Schäden an dem laminierten Bauteil und damit zur Produktion von Ausschuß führt. Da eine Undichtigkeit der Andrückmembran bei dem bekannten Laminator erst bei einer später folgenden Qualitätskontrolle der laminierten Bauteile festzustellen ist, kann es dazu kommen, daß über eine gewisse Zeit mit einer undichten Membran weitergear¬ beitet wird, so daß in größerem Umfang Ausschußprodukte mit dem Laminator produziert werden. Dies ist unwirt¬ schaftlich und deshalb unerwünscht.
Zur Behebung dieses Nachteils ist es gängige betriebliche Praxis, bei einem Laminator nach einer bestimmten Anzahl von Laminiervorgängen die Andrückmembran vorsorglich aus¬ zutauschen, unabhängig davon, ob an der Andrückmembran bereits Schäden aufgetreten sind oder nicht. Hiermit wird zwar die Produktion von Ausschuß vermieden, jedoch wird häufig eine noch intakte Andrückmembran ersetzt, so daß hier relativ hohe Kosten für Ersatzmembranen anfallen, was ebenfalls die Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Laminators beeinträchtigt.
Aus der DE 199 20 577 Cl ist eine Membranpresse zur Be- schichtung von Werkstücken mit dünnem Beschichtungsmate- rial bekannt, mit einem unteren Preßtisch, einem oberen Preßtisch, einer auf ein mit dem Beschichtungsmaterial überdeckten und damit zu beschichtenden Werkstück absenk¬ baren elastischen Membran, die mit einem Preßtisch eine druckdichte Kammer bildet, und mit Kanälen zum Ein- und Auslassen eines die Membran beaufschlagenden Fluids und mit einer Pressensteuerung. Dabei ist vorgesehen, daß die Presse zwei Vorratsbehälter für zwei unterschiedlich tem¬ perierte Fluide aufweist, die mit Arbeitsventilen verse¬ hen sind, die von der Pressensteuerung auf- und zusteuer¬ bar sind, und daß die Membranpresse eine Fördervorrich¬ tung für die Fluide aufweist. In einer Ausgestaltung die¬ ser Membranpresse ist unterhalb einer ersten Membran eine zweite elastische Membran angeordnet, die über einen Rah¬ men mit der erstem Membran eine zweite druckdichte Kammer bildet, in die in Abhängigkeit von einzelnen Verfahrens¬ schritten durch Ein- und Auslässe ein Arbeitsfluid ein¬ preßbar ist. Auch bei dieser Membranpresse führt jede Un¬ dichtigkeit in einer der Membranen zu einer Störung der Funktion der Membranpresse und damit zur Produktion von Ausschuß oder zum Stillstand der Presse. Ein zuverlässi¬ ger Betrieb kann auch hier nur durch eine regelmäßige vorsorgliche Erneuerung der Membranen gewährleistet wer¬ den, was aufwendig und teuer ist.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Laminator der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend dargelegten Nachteile ver¬ meidet und mit dem insbesondere eine Produktion von Aus¬ schuß sicher verhindert und zugleich ein wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet wird.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit ei¬ nem Laminator der eingangs genannten Art, der dadurch ge¬ kennzeichnet ist, daß die Andrückmembran als Mehrfachmem- bran mit mehreren übereinanderliegenden Membranen ausge¬ führt ist.
Die als Mehrfachmembran ausgeführte Andrückmembran bietet den Vorteil, daß bei einer Undichtigkeit der dem zu lami- nierenden Bauteil zugewandten Membran immer noch eine oder mehrere weitere Membranen innerhalb der Andrückmem¬ bran vorhanden sind, die für die notwendige Dichtigkeit der Andrückmembran insgesamt sorgen. Nur die mit dem Bau¬ teil in Kontakt tretende Membran innerhalb der Andrück¬ membran unterliegt den chemischen Einflüssen, während die weiteren Membranen innerhalb der Andrückmembran durch die mit dem Bauteil in Kontakt tretende Membran vor den che¬ mischen Einflüssen geschützt sind. Auch die mechanischen und thermischen Beanspruchungen sind an der dem Bauteil zugewandten Membran innerhalb der Andrückmembran am grö߬ ten. Hiermit ist gewährleistet, daß im Betrieb des Lami- nators auf jeden Fall zuerst die mit dem Bauteil in Kon¬ takt tretende Membran innerhalb der mehrlagigen Andrück¬ membran schadhaft wird, während die weiteren Membranen innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran aufgrund ihrer geringeren Belastung und Beanspruchung nach einer gleich langen Einsatzzeit noch keine Schäden, insbesondere keine Undichtigkeiten aufweisen. So wird erreicht, daß auch bei einer Undichtigkeit der mit dem Bauteil in Kontakt tre¬ tenden Membran innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran die Produktion fehlerfrei bleibt, und es kann ein länge¬ rer unterbrechungsfreier Betrieb des Laminators erzielt werden. Die Kontrolle der jeweils dem Bauteil zugewandten Membran innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran kann vorteilhaft im Rahmen einer üblichen regelmäßigen Wartung erfolgen, wenn der Laminator ohnehin nicht in Betrieb ist. Zusätzliche Stillstandszeiten für einen außerplanmä¬ ßigen oder vorsorglichen Austausch der Membran werden so vermieden. Jede Membran kann bis zum Eintritt eines Scha- dens, insbesondere einer Undichtigkeit, und sogar darüber hinaus noch eingesetzt werden, was eine optimale Ausnut¬ zung der Lebensdauer der Membranen ergibt . Damit bietet der erfindungsgemäße Laminator sowohl eine besonders hohe Sicherheit gegen die Produktion von Ausschuß als auch ei¬ nen besonders wirtschaftlichen Betrieb mit geringen Ko¬ sten für Ersatzmembranen.
Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt vor, daß jeweils ein Zwischenraum zwischen je zwei einander benachbarten Membranen der Andrückmembran im Betrieb des Laminators evakuiert ist und daß die einander benachbarten Membranen unmittelbar flächig aneinander anliegen. Die Membranen werden auf diese Weise in ihrer Fläche zusammengefügt, ohne daß sie in ihrer Fläche fest miteinander verbunden sind, wodurch sich die als Mehrfachmembran ausgeführte Andrückmembran im Betrieb des Laminators weitestgehend wie eine einlagige Membran verhält; unerwünschte Änderun¬ gen in der Handhabung und Bedienung des Laminators werden so vermieden.
Bevorzugt ist die Andrückmembran als Doppelmembran mit zwei übereinanderliegenden Membranen ausgeführt. Diese Ausführung stellt einen guten Kompromiß zwischen der an¬ gestrebten Sicherheit des Produktionsprozesses auf der einen Seite und der angestrebten hohen Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Laminators auf der anderen Seite dar.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, daß die übereinanderlie¬ genden Membranen untereinander identisch ausgeführt sind. Damit genügt ein einziger Membrantyp für den Betrieb des Laminators, was den Aufwand für die Herstellung und für die Vorhaltung von Membranen vorteilhaft niedrig hält. Auch werden auf diese Weise Fehlerquellen vermieden, die bei Einsatz unterschiedlicher Membranen innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran entstehen würden.
Alternativ können die übereinanderliegenden Membranen voneinander verschieden, insbesondere aus unterschiedli¬ chen Materialien, ausgeführt sein. Hier ist vorteilhaft eine Anpassung der Eigenschaften der einzelnen Membranen an die jeweils entsprechend ihrer Position in der mehrla¬ gigen Andrückmembran gestellten unterschiedlichen Anfor¬ derungen möglich.
Um den Laminator mechanisch möglichst einfach zu halten und um auch vorhandene Laminatoren entsprechend dem er¬ findungsgemäßen Laminator nachrüsten zu können, ist be¬ vorzugt weiter vorgesehen, daß die übereinanderliegenden Membranen in einen gemeinsamen Membrantragrahmen auswech¬ selbar eingespannt sind. Vorteilhaft kann in dieser Aus¬ führung des Laminators ein schon vorhandener Membrantrag¬ rahmen, in den bisher eine einlagige Andrückmembran ein¬ gespannt wurde, für das Einspannen der mehrlagigen An¬ drückmembran aus mehreren einzelnen Membranen genutzt werden.
Eine besonders einfache Handhabung der Andrückmembran und ein besonders einfacher Austausch gegen eine herkömmliche einlagige Andrückmembran wird durch eine Ausführung er¬ reicht, bei der die übereinanderliegenden Membranen durch eine vorab angebrachte, randseitig umlaufende Verbindung, insbesondere Schweiß- oder Klebeverbindung, zu der An¬ drückmembran vorkonfektioniert sind.
Alternativ zu der gemeinsamen Halterung der Membranen wird vorgeschlagen, daß die übereinanderliegenden Membra¬ nen in je einen eigenen Membrantragrahmen auswechselbar eingespannt sind. In dieser Ausführung ist das Ersetzen einer undichten Membran durch eine neue Membran verein¬ facht, weil nicht mehrere sondern nur eine einzige Mem¬ bran aus dem betreffenden Membran-Tragrahmen ausgebaut und nur eine einzige neue Membran in diesen eingebaut werden muß.
Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des Laminators sieht vor, daß an einen/den Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Membranen der Andrückmembran eine Einrich¬ tung zum Messen des Drucks in dem Zwischenraum ange¬ schlossen ist. Über diese Druckmeßeinrichtung kann auf einfache und zuverlässige Weise eine Information über den Zustand der Andrückmembran gewonnen werden.
In weiterer Ausgestaltung kann der Einrichtung zum Messen des Drucks in dem Zwischenraum eine von Bedienungsperso¬ nal des Laminators wahrnehmbare Druckanzeigeeinrichtung nachgeschaltet sein. Schäden der Andrückmembran, die sich in Druckänderungen im Zwischenraum äußern, lassen sich so schnell erkennen und es können die nötigen Maßnahmen ein¬ geleitet oder eingeplant werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Einrichtung zum Mes¬ sen des Drucks in dem Zwischenraum eine Auswerteeinheit nachgeschaltet sein, mit der bei einem Auftreten eines einen vorgebbaren Grenzwert über- oder unterschreitenden Drucks im Zwischenraum ein Alarm auslösbar ist. In dieser Ausführung wird das Bedienungspersonal entlastet, da hier die Auswerteeinheit es übernimmt, einen Schadensfall festzustellen und als Alarm zur Kenntnis zu bringen.
Mit der Einrichtung zum Messen des Drucks in dem Zwi¬ schenraum in ihren verschiedenen Ausführungen wird je¬ weils die Möglichkeit geschaffen, Undichtigkeiten einer der Membranen, insbesondere der besonders belasteten, mit dem Bauteil in Kontakt tretenden Membran, zuverlässig festzustellen. Wie weiter oben schon erläutert, kann der Betrieb des Laminators auch bei Feststellung einer Un¬ dichtigkeit z.B. der mit dem Bauteil in Kontakt tretenden Membran innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran zunächst noch weitergehen, da mindestens eine weitere Membran in¬ nerhalb der mehrlagigen Andrückmembran noch für die er¬ forderliche Dichtigkeit der Andrückmembran insgesamt sorgt. Es muß lediglich Vorsorge getroffen werden, daß bei nächster Gelegenheit, insbesondere bei der nächsten regelmäßigen Wartung des Laminators, ein Austausch der undichten Membran gegen eine neue Membran erfolgt. Die Einrichtung zum Messen und des Drucks in dem Zwischenraum sorgt für eine frühzeitige Feststellung von Membranun¬ dichtigkeiten, bevor diese für das Bedienungspersonal des Laminators mit bloßem Auge erkennbar werden. Damit ist ein besonders sicherer Betrieb des Laminators gewährlei¬ stet, was die Produktion von Ausschuß weitestgehend aus¬ schließt.
Weiter ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, daß der Laminator ein Unterteil mit dem unteren Kammerteil, der Bauteilauflage und der Heizeinrichtung und ein deckelar¬ tiges Oberteil mit dem oberen Kammerteil und der Andrück¬ membran umfaßt und daß das Oberteil zwischen einer vom Unterteil abgehobenen Offenstellung und einer auf das Un¬ terteil abgesenkten Schließstellung verstellbar ist. In der Offenstellung des Oberteils des Laminators ist die Andrückmembran, insbesondere die dem zu laminierenden Bauteil jeweils zugewandte Membran der mehrlagigen An¬ drückmembran, für das Bedienungspersonal leicht zugäng¬ lich. Ein Austausch einer Membran oder mehrerer Membranen der mehrlagigen Andrückmembran ist so auf relativ einfa¬ che Weise, insbesondere ohne eine aufwendige Demontage von Teilen des Laminators, möglich. Das Anheben und Ab- senken des Oberteils kann dabei beispielsweise linear in Vertikalrichtung oder durch eine Schwenkbewegung erfol¬ gen. Auch ein horizontales oder kombiniert vertikales und horizontales Verfahren des Oberteils relativ zum Unter¬ teil ist zum Öffnen und Schließen des Laminators möglich. Statt des Oberteils kann auch das Unterteil der verstell¬ bare Teil des Laminators sein, wobei dann das Oberteil ortsfest positioniert ist. Für die Verstellung von Ober¬ teil und Unterteil relativ zueinander wird zweckmäßig und wie an sich bekannt ein Kraftantrieb an dem Laminator eingesetzt .
Eine weitere Ausgestaltung des Laminators sieht vor, daß an einen Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Mem¬ branen der Andrückmembran eine Einrichtung zum Evakuieren und/oder Belüften des Zwischenraums angeschlossen ist. Mit dieser Einrichtung kann der Zwischenraum mit lamina- toreigenen Mitteln in gewünschter Weise für den Betrieb des Laminators evakuiert werden. Zudem kann mit dieser Einrichtung das Einspannen oder Ausbauen einer Membran erleichtert werden. Außerdem wird so eine zusätzliche Möglichkeit zur Prüfung der Dichtigkeit der Membranen ge¬ schaffen, indem z.B. im Rahmen von Wartungsarbeiten ein Überdruck im Zwischenraum oder in den Zwischenräumen er¬ zeugt wird und dann beobachtet wird, ob der Druck kon¬ stant bleibt oder absinkt.
Schließlich ist erfindungsgemäß bei dem Laminator noch vorgesehen, daß die Einrichtung zum Evakuieren und/oder Belüften des Zwischenraums eine Leitungs- und Ventilan¬ ordnung sowie eine Vakuumpumpe umfaßt und daß mittels dieser oder einer weitere Leitungs- und Ventilanordnung und mittels dieser Vakuumpumpe auch der untere und der obere Kammerteil jeweils evakuierbar und belüftbar sind. In dieser Ausführung benötigt der Laminator für das Eva- kuieren der beiden Kammerteile und des Zwischenraums nur eine einzige Vakuumpumpe, was den technischen Aufwand und damit die Kosten für den Laminator niedrig hält. Durch die erwähnten Leitungs- und Ventilanordnungen lassen sich in den beiden Kammerteilen und im Zwischenraum zwischen den Membranen, die für den jeweiligen Betriebszustand des Laminators erforderlichen und optimalen Drücke einstel¬ len, wobei diese Druckeinstellung zweckmäßig durch eine Steuereinrichtung automatisiert erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Laminator in einem schematischen Längsschnitt.
Wie die Zeichnungsfigur zeigt, besitzt der Laminator 1 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Unterteil 1.1 und ein relativ dazu mittels eines Kraftantriebes 22 im Sinne des Pfeils 29 verschwenkbares Oberteil 1.2.
In der in der Zeichnungsfigur gezeigten Schließstellung des Oberteils 1.2 liegt dieses unter der Zwischenlage ei¬ ner umlaufenden Dichtung 23 luftdicht auf dem Unterteil 1.1 auf.
Im Inneren des Unterteils 1.1 liegt mit horizontaler Aus¬ richtung eine Bauteilauflage 12, die unterseitig mit ei¬ ner Heizeinrichtung 13 zum Erhitzen der Bauteilauflage 12 versehen ist. Die Bauteilauflage 12 ist beispielsweise durch eine oberseitig glatte Metallplatte, vorzugsweise aus Stahl, gebildet. Die Heizeinrichtung 13 kann z.B. ei¬ ne elektrische Heizeinrichtung oder eine Heizeinrichtung, die mit einem fluiden Heizmedium arbeitet, sein. Wenn es für den Betrieb des Laminators 1 erforderlich ist, kann die Einrichtung 13 auch gleichzeitig eine Kühlfunktion haben oder durch eine zusätzliche Kühleinrichtung ergänzt sein. Nach außen hin ist das Unterteil 1.1 durch ein ge¬ schlossenes und wärmeisolierendes Gehäuse 10 begrenzt.
Das Oberteil 1.2 des Laminators 1 ist hier in der Form eines Deckels 20 ausgeführt, der ebenfalls nach außen ge¬ schlossen sowie mit einer Wärmeisolierung versehen ist .
Im Inneren des Oberteils 1.2 liegt im Abstand und etwa parallel zu dessen Unterseite eine Andrückmembran 2, die hier zweilagig ausgebildet ist und eine untere Membran 2.1 sowie eine parallel zur unteren angeordnete obere Membran 2.2 umfaßt. Mehr als zwei Membranen 2.1, 2.2 sind selbstverständlich auch einsetzbar. Die Membranen 2.1 und 2.2 der Andrückmembran 2 -sind randseitig umlaufend in ei¬ nen gemeinsamen Membrantragrahmen 26 dicht eingespannt. Dabei können die Membranen 2.1 und 2.2 zwei einzelne Tei¬ le sein oder alternativ vorab an ihrem Rand umlaufend miteinander verbunden, z.B. verschweißt oder verklebt, sein.
Der Membrantragrahmen 26 ist seinerseits mit dem Deckel 20 des Oberteils 1.2 dicht verbunden, vorzugsweise lösbar verschraubt.
Durch die Andrückmembran 2 wird bei geschlossenem Lamina- tor 1 das Innere des Laminators 1 in einen unteren Kam¬ merteil 11 und einen oberen Kammerteil 21 unterteilt, wo¬ bei die beiden Kammerteile 11, 21 luftdicht voneinander und von der äußeren Umgebung getrennt sind.
Zum Laminieren eines Bauteils im Laminator 1 wird bei an¬ gehobenem Oberteil 1.2 ein zu laminierendes Bauteil aus mehreren miteinander zu laminierenden Schichten auf die Oberseite der Bauteilauflage 12 aufgelegt. Anschließend wird der Laminator 1 durch Absenken des Oberteils 1.2 luftdicht geschlossen. Über Leitungen 14 und 24, die zu einer gemeinsamen oder je einer eigenen Vakuumpumpe, die hier nicht dargestellt ist, führen, wird das Innere des Laminators 1, nämlich dessen Kammerteile 11 und 21, eva¬ kuiert. Auf diese Weise werden Lufteinschlüsse innerhalb des zu laminierenden Bauteils vermieden. Gleichzeitig wird das Bauteil durch die Heizeinrichtung 13, die die Bauteilauflage 12 erhitzt, auf eine für den Laminiervor- gang erforderliche Temperatur gebracht.
Nach der erforderlichen Aufheizzeit wird durch Belüften des oberen Kammerteils 21 die Andrückmembran 2 infolge der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammerteilen 11 und 21 an die nach oben weisende Seite des Bauteils ange¬ legt und übt auf dieses eine gegen die Bauteilaufnahme 12 gerichtete Andrückkraft aus. Nach ausreichender Andrück¬ zeit wird auch die untere Teilkammer 11 belüftet und das Oberteil 1.2 wird vom Unterteil 1.1 abgehoben. Das fertig laminierte Bauteil kann aus dem Laminator 1 entnommen werden und es kann eine neues zu laminierendes Bauteil in den Laminator 1 eingelegt werden.
Bei dem Laminiervorgang unterliegt die hier untere, dem Bauteil auf der Bauteilaufnahme 12 zugewandte Membran 2.1 der höchsten Beanspruchung, wobei hier mechanische Bela¬ stungen durch die Membranbewegungen, thermische Belastun¬ gen durch die Wärme der Bauteilaufnahme und des Bauteils und chemische Einflüsse durch beim Laminiervorgang frei¬ gesetzte Gase auftreten. Damit unterliegt die untere Mem¬ bran 2.1 innerhalb der mehrlagigen Andrückmembran 2 auch dem höchsten Verschleiß im Betrieb des Laminators 1. Der Verschleiß führt mit der Zeit dazu, daß die untere Mem¬ bran 2.1 der mehrlagigen Andrückmembran 2 undicht wird. Dies hat aber im Betrieb des Laminators 1 keine unmittel- bare negative Folge, weil die oben angeordnete, zweite Membran 2.2 der mehrlagigen Andrückmembran 2 noch für die nötige Dichtigkeit sorgt. Dies wird dadurch gewährlei¬ stet, daß die obere Membran 2.2, die ja durch die untere Membran 2.1 geschützt ist, geringeren mechanischen, ther¬ mischen und chemischen Belastungen unterworfen ist, so daß hier in jedem Fall bei der oberen Membran 2.2 eine längere Lebensdauer als bei der unteren Membran 2.1 er¬ wartet werden kann.
Das Auftreten einer Undichtigkeit in der unteren Membran 2.1 kann mittels einer Leitung 27 und eines damit verbun¬ denen Druckanzeigers 28 festgestellt werden. Die Leitung 27 mündet in einen Zwischenraum 25 zwischen der unteren Membran 2.1 und der oberen Membran 2.2 der Andrückmembran 2. Im normalen Betrieb des Laminators 1 ist der Zwischen¬ raum 25 evakuiert, wodurch die Membranen 2.1 und 2.2 der Andrückmembran 2 sich flächig aneinander anlegen, ohne in ihrer Fläche eine dauerhafte Verbindung miteinander ein¬ zugehen, wobei sich die Andrückmembran 2 dann praktisch wie eine einlagige Membran verhält. Bei einer Undichtig¬ keit der unteren Membran 2.1 ändert sich der Druck im Zwischenraum 25, weil Luft in den Zwischenraum 25 ein¬ tritt, was durch die Druckanzeige 28 für das Bedienungs¬ personal des Laminators 1 erkennbar wird. Der Betrieb des Laminators 1 kann dennoch bis zu einer ohnehin vorgesehe¬ nen Wartung, z. B. am Wochenende bei Stillstandszeiten des Laminators 1, weitergehen. Im Rahmen der Wartung kann dann die defekte untere Membran 2.1 entfernt werden und durch eine neue Membran ersetzt werden.
Vorzugsweise wird die neue Membran dann als obere Membran 2.2 eingebaut und die vorher obere Membran 2.2 wird da¬ durch zur neuen unteren Membran 2.1. Die Membranen 2.1 und 2.2 können so für ihre maximal mögliche Lebensdauer, nämlich bis zum tatsächlichen Eintreten einer Undichtig¬ keit und sogar für eine gewisse Zeit noch darüber hinaus, genutzt werden und müssen nicht frühzeitig vorsorglich ausgewechselt werden.
Falls im laufenden Betrieb des Laminators 1 die untere Membran 2.1 nicht nur undicht werden sondern sogar reißen sollte und dann keine glatte Fläche mehr bildet, besteht die Möglichkeit, diese gerissene Membran 2.1 zunächst nur durch Ausschneiden parallel zum Membrantragrahmen 26 zu entfernen, um ohne größeren Zeitverzug die weitere Pro¬ duktion zu gewährleisten. Für die relativ kurze Zeit bis zur nächsten regulären Wartung kann ein Betrieb des Lami¬ nators 1 mit einer Andrückmembran 2, die eine Membran we¬ niger als im Normalbetrieb umfaßt, in Kauf genommen wer¬ den. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Andrückmembran 2 mehr als zwei Membranen aufweist.
Außer mit dem Druckanzeiger 28 ist die Leitung 27 hier auch noch mit einer eigenen oder mit der oben schon er¬ wähnten Vakuumpumpe verbunden, um bei Bedarf den Zwi¬ schenraum 25 zwischen den Membranen 2.1 und 2.2 der An¬ drückmembran 2 evakuieren oder belüften zu können.
Ein Austausch der Membran 2.1 oder der Membran 2.2 oder beider Membranen 2.1 und 2.2 ist im nach oben verschwenk¬ ten Zustand des Oberteils 1.2 leicht möglich, da dann so¬ wohl der Membran-Tragrahmen 26 als auch die Membranen 2.1 und 2.2 der Andrückmembran 2 für das Wartungspersonal gut zugänglich sind.
Die Unterbringung einer doppellagigen oder mehrlagigen Andrückmembran 2 mit zwei oder mehr Einzelmembranen 2.1, 2.2 ist innerhalb des Laminators 1 problemlos möglich, so daß auch ein bereits vorhandener Laminator 1 in seinem Membran-Tragrahmen 26 statt einer bisher üblichen einla¬ gigen Membran auch eine doppellagige oder mehrlagige An¬ drückmembran 2 aufnehmen kann, ohne daß weitere techni¬ sche Veränderungen an dem Laminator 1 erforderlich wer¬ den. Somit lassen sich mit einem geringen zusätzlichen technischen Aufwand eine höhere Zuverlässigkeit und eine bessere Wirtschaftlichkeit auch bei schon im Einsatz be¬ findlichen Laminatoren erzielen.
Next Patent: ELECTROCHEMICAL SURFACE TREATMENT DEVICE AND METHOD