AT413088B - Verfahren zum berührungslosen auftrag von dosierten klebstofftröpfchen auf die streifenförmige schmale fläche vom werkstück - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum berührungslosen Auftrag von dosierten Klebstofftröpfchen auf die streifenförmige Fläche, insbesondere die Kante dünner, folienartiger Werkstücke. 



  Dieses Verfahren ist besonders geeignet zum Klebstoffauftrag auf Kanten von Furnierstreifen oder-blättern, welche stumpf, Kante an Kante in einem weiteren Arbeitsschritt verklebt werden. 



  Obwohl bereits einige Erfindungen sich mit Düsenauftrag von Klebern bei Furnieren beschäftigten, so wird in der gängigen Praxis nach wie vor und überwiegend im Furnierstapel der Kleber aufgetragen. Dabei werden mehrere Furnierblätter übereinander gelegt und meistens die Längskanten der Furniere im Stapel über Kontakt zu einer Auftragswalze, welche den Klebstoff auf die Furnierkante aufbringt, beklebt oder beleimt. Nachdem die Auftragswalze ein Übertreten des Klebers vor allem bei welligen Furnieren, von der Kante auf die Furnieroberfläche nur unzureichend verhindern kann, kommt es häufig zum Verkleben von übereinander liegenden Furnierblättern und somit durch das mechanische Trennen zu Beschädigungen im Kantenbereich und zu Beeinträchtigungen der später sichtbaren Furnierbreitseite. 



  Aufgrund dieser Problematik wird in bereits bekannten Vorrichtungen oder Verfahren versucht, vor dem Verpressen den Kleberauftrag mittels Düse so zu gestalten, dass eine Kleberraute oder-raupe von oben, senkrecht oder horizontal in Auftragsrichtung zwischen die beiden parallel mit einem kleinen Abstand geführten Kanten der zu verleimenden Furnierblätter eingebracht wird, wobei eine Stützfläche die untere Begrenzung darstellt. Zusammen mit den beiden seitlichen Kanten bildet die Stützfläche im Querschnitt eine Rinne, welche die Leimraute ausfüllt. 



  Diese Vorrichtung erzeugt mittels Düse berührungslos einen kontinuierlich aufgebrachten fadenartigen Querschnitt einer Leimraute, welche derart dosiert wird, dass diese beim Zusammendrücken beider Kanten nicht heraus quillt. Auch ist es schwierig dem momentanen Abstand der beiden Werkstückkanten im Düsenbereich genau der erforderlichen Raupendicke zu entsprechen. 



  Nachdem die Auftragsbewegung des Klebers nicht direkt auf die Werkstückkanten sondern senkrecht dazu auf die Stützfläche erfolgt und erst durch das Zusammenführen der Furnierkanten die Kleberraute von der Stützfläche durch Abstreifen übernommen wird, kann auch hier der Kleber auf die Furnieroberfläche übertreten. Auch ist mit einer aufbauenden Verschmutzung der Stützfläche durch die ständige Benetzung mit Kleber zu rechnen. 



  Bei weiteren bekannten Erfindungen wird bereits zum Unterschied von oben beschriebenen Verfahren der Kleber mittels Düse frontal, also senkrecht auf die zu verklebende Furnierkante aufgebracht. Mittels sehr geringer Abstände, wobei man auch nicht ausschliesst, dass sich die Furnierkante mit der Düsenöffnung verbindet, versucht man die Anforderung an die hohe Auftrags- und Dosiergenauigkeit zu erreichen. 



  In diesem Zusammenhang wird auch die Zielsetzung angesprochen, dass beim Verkleben von Furnieren es wichtig ist, dass weder vor noch nach dem Verpressen neben der zu verklebenden Kante auf die später sichtbare Furnieroberfläche Kleber austritt und dass mit verhältnismässig grossen Geschwindigkeiten die Furniere während dem Kleber- oder Leimauftrag an der Düsenvorrichtung vorbeibewegt werden. Auch werden bei dieser Vorrichtung Führungen verwendet, um eine exakte Positionierung der Furnierkante während des Klebstoffauftrages zur Düsenöffnung zu erreichen. 



  Aufgrund dieser Vorrichtung wird zwar die Position der in der Länge nach vorbei geführten Furnierblätter in der Ebene der Auftragsbewegung mittels ober- und unterhalb der Düsenöffnung befindlichen Führungseinrichtungen genau positioniert, jedoch kann der Abstand zur Düsenöffnung variieren. Unter Hinweis der geringen Dimension des Leimauftrages, gewöhnlich 0,2 - 0,3 mm bei einer Furnierstärke von 0,5 mm, sollte der Abstand sehr klein sein. Die schmale Furnierkante kann die Düsenöffnung sogar berühren. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Es ist daher keine konkrete Zuordnung eines Auftragsergebnisses möglich, zumal zwischen einem berührungslosen Auftrag und einem Kontaktauftrag die Anforderungen stark variieren. Es ist auch nicht nachvollziehbar, weshalb alleine durch einen geringen Abstand das Problem des Übertretens des Klebers auf die Breitseite verhindert werden kann, zumal es beim Berühren (Verengung) der Düsenöffnung zu einem Kleberstau kommen kann. Deshalb kann auch nicht von einem konstanten Kleberauftrag mit gleichmässiger Kleberraute ausgegangen werden. 



  Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auftrag von Klebstoff der eingangs geschilderten Art derart weiter zu entwickeln, dass selbst bei hoher Auftragsgeschwindigkeit und sehr schmaler und welliger Auftragskante eine gleichmässige, exakt positionierte und genau dosierte Klebermenge derart aufgetragen wird, dass weder vor, noch nach dem Verpressen Kleber übertritt oder heraus quillt. 



  Dies wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen. 



  Wenn hier von dosierten Klebstofftröpfchen gesprochen wird, so ist zu erwähnen, dass sich bereits der Physiker Lord Rayleigh 1878 in "On the instability of jets" mit dem Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen und der Tropfenbildung insofern beschäftigt hat, als dass ein Flüssigkeitsstrahl die Neigung besitzt, in zufällige Einzeltröpfchen zu zerfallen. Jedoch erst 1948 wurden von Siemens Elema, Schweden eine Vorrichtung zum Patent US 2. 566.443 angemeldet, welche mittels Düse einen haarfeinen Strahl erzeugt. Um nun jedoch exakt definierte Tröpfchen zu erhalten, wird der austretende Strahl von hochfrequenten Druckwellen überlagert. 



  Neben diesem, auch unter Continuous-Jet bekannten System, hat sich in den Jahren 1970 und 1971 durch mehrere Patentanmeldungen die Auftragstechnik insbesondere im Tintendruckverfahren hin zum Drop-on-Demand System weiterentwickelt, wobei hier auf Abruf einzelne, genau dosierte Tröpfchen erzeugt werden können. Heute bieten sich eine grosse Anzahl von unterschiedlichen Systemen zum berührungslosen Auftrag von Flüssigkeitströpfchen mit einem Volumina im Mikroliterbereich mittels Düse an. 



  Allen gemeinsam ist die hohe Fluggeschwindigkeit der Tröpfchen, sodass die Auftragskante stark uneben oder wellig und je nach Anforderung bis zu einigen Millimetern entfernt sein kann. 



  Diese Eigenschaft ist deshalb besonders vorteilhaft, weil insbesondere dünne Furnierblätter als natürlich gewachsener Werkstoff - geprägt durch Holzart, Faserverlauf und Bearbeitung - in seinen Merkmalen so unterschiedlich ist, dass kein Stück dem anderen gleicht. Somit wäre es praktisch unmöglich, den Abstand zur Düse im Auftragsbereich mit geringen Toleranzen zu führen, da oben genannte Merkmale, vor allem der unterschiedliche Faserverlauf und die Welligkeit, immer wieder zum Verlaufen, besonders bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten, führen können. 



  Hingegen sind die Führungselemente im Auftragsbereich als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung laut Unteranspruch deshalb besonders wichtig, da die Furnierkante in der Auftragsebene der Düse absolut spielfrei geführt oder zentriert werden muss. Nur dadurch kann die genaue Auftragsposition der Klebertröpfchen vorteilhaft genau in der Mitte der Kante erreicht werden. Neben der genauen Auftragsposition kann durch die Grösse und die Auftragsfrequenz der Klebertröpfchen die Dosierung genau gesteuert werden. Ziel ist es, genau so viel Kleber auf die Kante aufzubringen, dass beim Verpressen möglichst die ganze Kante benetzt wird, jedoch kein Kleber überquillt. 



  Zusätzlich lassen sich mehrere Düsen in Reihe schalten, sodass entweder mit grösseren Auftragsgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann oder auch eine gleichmässige Raute durch viele kleine überlappende Tröpfchen erzielt wird. Denkbar sind für bestimmte Anwendungen auch nur einzelne Kleberpunkte mit unterschiedlich grossen Abständen. Besonders zu erwähnen ist in 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 diesem Zusammenhang auch, dass man an keine bestimmte Auftragsrichtung gebunden, also unabhängig von der Gravitation ist. 



  Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Zeichnungen näher erläutert. 



  Figur 1 zeigt schematisch eine Auftragseinrichtung der Klebstofftröpfchen auf ein Werkstück, dargestellt in der Seitenansicht der Ebenen der Auftragsbewegung und im Schnitt. Figur 2 zeigt ebenfalls schematisch die Auftragseinrichtung, jedoch in diesem Fall die Draufsicht. In beiden Darstellungen wird die Auftragsdüse, der Klebstofftröpfchenverlauf mit Kleberraute, das Werkstück und Werkstückführungen vereinfacht dargestellt. 



  Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens berührungslos und dosiert in Tröpfchenform, mittels einer oder mehrerer Düsen 1, Klebertröpfchen 2 auf die streifenförmige Fläche, insbesondere die Kante 4, dünner, folienartiger Werkstücke aufgetragen werden. 



  Zu diesem Zweck wird, wie in Figur 2 gezeigt, das Werkstück 5 relativ zur Düse 1 in Richtung 8 vorbeibewegt, wobei sich die von der Düse 1 erzeugten Klebertröpfchen 2 nach dem Auftreffen berühren oder sich mehr oder weniger überlappen und somit eine durchgehende und gleichmässige Kleberraute 3 erzeugen. Durch die Auftragsfrequenz der Klebertröpfchen im Verhältnis zur Auftragsgeschwindigkeit, aber auch durch die Anzahl und die Anordnung der verwendeten Düsen 1 kann die Klebstoffmenge genau dosiert und auch das Auftragsbild beliebig gestaltet werden. So können auch einzelne Kleberpunkte mit beliebigen Abständen erzeugt werden. 



  In Figur 1 werden in der Draufsicht die Führungselemente 6,7 schematisch dargestellt. Dabei wird das Werkstück 5 zum Zeitpunkt des Auftreffens der Klebertröpfchen 2 absolut spielfrei in der Auftragsebene der Düse 1 geführt oder zentriert. Nur dadurch kann die genaue Auftragsposition der Klebertröpfchen vorteilhaft genau in der Mitte der Auftragskante 4 während der Auftragsbewegung in Richtung 8 erreicht werden. Aufgrund der hohen Fluggeschwindigkeit der Tröpfchen 2, wird auch bei unregelmässigen Werkstückkanten sichergestellt, dass es zu einem stabilen Auftragsergebnis kommt, insbesondere dann, wenn der Abstand der Düse 1 zur Auftragskante 4 variiert. 



  Patentansprüche : 1. Verfahren zum Klebstoffauftrag auf die streifenförmige Fläche, insbesondere die Kante dünner, folienartiger Werkstücke dadurch gekennzeichnet, dass a. durch mindestens eine oder mehrere Düsen (1) Klebstoff berührungslos und dosiert in
Tröpfchenform (2) aufgetragen wird und dass b. je nach Geschwindigkeit der Relativbewegung in Richtung (8) einer oder mehrerer Dü- sen (1) zur Auftragsfläche des Werkstückes (4), je nach Auftragsfrequenz der Kleber- tröpfchen (2) und je nach Anzahl der verwendeten Düsen (1), geringere oder grössere
Abstände zwischen den aufgetragenen Tröpfchen entstehen und dass c. sich die aufgetragenen Klebstofftröpfchen (2) unter den unter b. angeführten Bedingun- gen auch berühren oder sich mehr oder weniger überlappen und somit eine durchge- hende Kleberraute (3) entsteht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Führungselemente (6,7), die Auftragsfläche des Werkstückes (4) zum Zeitpunkt des Auftreffens der Klebstofftröpfchen absolut konstant zur Auftragsebene der Düse (1) positionieren oder zentrieren.