CN1099322C - 敷设胶粘系统的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于敷设胶粘系统的装置，该胶粘系统至少包括两种组分，例如包括树脂组分和硬化剂组分，该装置包括具有至少两空心元件(1，2，3，4)的敷设组件，每一组分使用至少一空心元件，空心元件设有许多注流孔(6，6a，6b)，用于对设置在空心元件下的基板(8)敷设相应的组分，以形成组分束(10a，10b，10c，10d)，空心元件设置在敷设平面之上，其中，该敷设组件包括调节装置，用于将至少一空心元件上的注流孔(6a)相对于其它空心元件上的注流孔(6b)调节位置。本发明还涉及一种方法，该方法使用本发明装置，以组分束(10a，10b，10c，10d)的形式，敷设至少包括两组分的胶粘系统，例如树脂组分和硬化剂组分。

Description

敷设胶粘系统的装置和方法
发明领域
本发明涉及在基板上分别单独敷设胶粘系统的装置，该系统至少包括两种组分，例如树脂组分和硬化剂组分，本发明还涉及用该装置敷设的方法。
背景技术
胶粘系统组分诸如树脂组分和硬化剂组分的分别单独敷设，在现有胶粘技术是众所周知的，该技术提供了保证敷设在基板上的组分处于不充分混合状态的优点。所敷设组分的实际混合是在进一步的处理中获得的，例如将两个或多个这样的基板压在一起，允许在敷设与加压之间有较长的时间延续周期，而在所述周期内不产生不希望的固化程度。再有，由于各组分是分置于敷设装置，胶粘系统筒的寿命将显著延长，且堵塞的风险将最小。
通过具有两独立设置筒的敷设装置，依次顺序敷设呈流束形式的树脂组分和硬化剂组分，可参看SE373525，该装置的筒具有一排注流孔，将树脂和硬化剂组分彼此先后分别单独敷设在基板上，这种方法在现有技术中已用于敷设苯酚-间苯二酚(phenolic resorcinol)胶粘系统。这种形式的敷设或多或少会导致一种组分的流束相对于另一种组分的流束在基板上的随机分布。
另一种敷设树脂和硬化剂组分的方法是一种特殊形式的帘式敷设法，例如EP 286939B1中所述。然而，在这种方法中，大面积的组分暴露在周围大气中，导致胶粘系统中组分所含水分蒸发。因此招致从敷设组分至进行加压以压合之间的时间周期缩短，这是不利的，例如在胶粘大型木梁时。
此外，在帘式敷设时，难于避免所敷设的组分在基板壳旋转90度时从基板壳滴落(在敷设胶粘系统后，这种旋转常常是必须的，因为压力设备通常制成沿水平方向加压，即胶粘连接是垂直的)。因此，这种敷设方法对黏度变化比束式敷设法更敏感。
发明概述
本发明的目的是提供一种敷设胶粘系统的装置和方法，以发现满足需求的分别单独敷设胶粘系统组分的敷设系统，这种方案能调节所讨论的胶粘系统和所希望的组合时间。所谓组合时间是指从在基板上敷设胶粘系统的时刻至将基板加压以使其胶合在一起的时刻间的延续时间。
根据本发明的装置包括至少由两空心元件组成的敷设组件，对于每一组分至少设一空心元件，空心元件设有多个注流孔，从每一空心元件的注流孔对位于空心元件下的基板敷设相应的分组分，以形成组分束，该基板设置在空心元件下面而位于敷设平面之上，其中，该敷设组件包括调整装置，用于在至少一空心元件上相对于其它空心元件上注流孔的位置调整注流孔的位置。
调整注流孔位置的装置设置在至少一空心元件上，用于相对于其它空心元件上的注流孔调整注流孔的位置，该调节装置可为一种可互换公共注流嘴板，该注流嘴板覆盖至少两空心元件，或作为替换，可包括移动装置，以在敷设作业方向的横向使空心元件彼此相对移动。
在公共注流嘴板上的注流孔，可设置成使后敷设的一种组分束，分别与先前敷设的相应组分束本质上重叠、不重叠或不接触。
当空心元件间的中心距大约为5mm至900mm时，一个公共注流嘴板可能合适，相距最远的两空心元件的中心距不得大于900mm。
移动装置可将空心元件彼此在敷设作业方向的横向相对移动。这样，至少在一空心元件上的注流孔的位置，可相对于其它空心元件上注流孔的位置进行调整。于是，空心元件彼此间的相对位置可以调整，从而使后敷设的一种组分束可分别与先前敷设的相应组分束重叠、不重叠或不接触。
使用根据本发明的装置，组分束可安全而精细地敷设在基板上的精确位置。
此装置可设置引导装置，该引导装置与敷设组件连接，以避免所敷设组分落在基板上不准备胶粘的边部。在敷设过程中，引导装置与基板沿敷设作业方向一致的轮廓接触，而敷设组件设置成可在敷设作业方向的横向移动。
根据本发明的方法包括使用上述装置将至少两种组分构成的胶粘系统，例如树脂组分和硬化剂组分，以组分束的形式敷设在基板上。
基板适于在空心元件下面通过该装置送进。
根据组分在胶粘系统中的反应能力和所希望的组合时间，后敷设的组分束可分别与相应先前敷设的其它组分的相应组分束重叠、不重叠或不接触。
在此所用“组分束”一词也包含在现有技术中传统使用的“组分带”的含义，或类似的其它术语。
对附图的简要说明
图1示出了根据本发明装置一实施例，该装置用于敷设两种组分，具有两个小中心距的空心元件。
图2示出了根据本发明装置另一实施例，该装置用于敷设二或三种不同的组分，具有三个空心元件1、2和3。
图3图解说明一具有四个空心元件1、2、3和4的实施例。
图4示出了根据本发明具有四个空心元件1、2、3和4的另一实施例。
图5和6示出了图1所示实施例中，公共注流嘴板上一空心元件的注流孔相对于另一空心元件的注流孔的两种不同位置。
图7和8示出了图4所示实施例中，一空心元件及其注流孔相对于另一空心元件及其注流孔的两种不同位置，不过只示出两空心元件。
对推荐实施例的详细说明
图中，组分束用数字10表示，字符a、b、c和d分别用于表示组分束分别属于相应的空心元件1、2、3和4。
每一空心元件设在进料口9，相应的组分从此进料口供给。此装置至少包括两具有多个小孔6的空心元件，空心元件通过紧固装置彼此平行安装以构成一敷设组件。空心元件的纵轴线设置成本质上垂直于装置的敷设作业方向，所述空心元件在所述方向相距一段距离。所述空心元件间的侧向距离可以调节。
空心元件上的小孔6面向基板8。所述孔分别构成树脂组分和硬化剂组分的注流孔，在敷设时组分从其中流过。上述两组分之每一组分的至少一空心元件设置在本装置中。本装置也可设置附加空心元件，用于敷设相同的或其它所希望的组分。
每一空心元件的注流孔可相距2-16mm，根据敷设胶粘系统的基板的具体情况注流孔彼此相距2-5mm为适宜。所述孔的直径可在1-10mm范围内，合适直径为2-5mm。合适的基板为木质薄板。其它的基板可由金属、塑料或复合材料制成。如果需要，通过选择适当的距离和流速，可形成任何给定组分的组分束以胶合成本质上互相密合的实体。
合适的组分敷设量在200-500g/m2间，这首先取决于进料速度。进料速度低于30m/min，由于不连续的组分束从注流孔发出(即滴下)，会遇上配料剂量困难。合适的基板进给速度可高达300m/min，更合适的进给速度为30-250m/min，推荐为60-200m/min。
图1示出此装置包括两个空心元件1和2，其一用于树脂组分而另一用于硬化剂组分。两组分的流速通过两个泵(未示出)调节。
相应空心元件上的孔6，可直接在空心元件上和/或在图中标号5所示的注流嘴板上制出，从该孔将相应的组分敷设在基板上。根据空心元件间的距离，两个或多个空心元件可具有一公共注流嘴板5，如图1、2和3所示。当空心元件间的中心距较短例如5-40mm时，适于用一个公共注流嘴板。
在每一种情况下，根据空心元件上注流孔彼此间相对位置在注流嘴板5内希望用那种设置的需要，公共注流嘴板5可简单地更换为另一种具有合适注流孔位置的注流嘴板5。
在图2中，示出了类似于如图1所示的实施例，只是此实施例中采用了三个空心元件1、2和3，其中一个空心元件可用于树脂组分，第二个用于硬化剂组分，第三个用于硬化剂添加剂例如加速剂。此实施例还可用于只敷设两种组分，例如树脂-硬化剂-树脂，或树脂和硬化剂连同其它不是加速剂的第三种组分。
图3示出了另一实施例，其中，采用四个空心元件1、2、3和4按如下顺序敷设：胶粘剂；硬化剂；硬化剂添加剂，例如加速剂；和最后再敷设胶粘剂。
图4示出了另一实施例，其中，空心元件间的中心距比图3中的大。在此实施例中采用分离的注流嘴板5a-d。图1-3中所示的固定装置7被固定装置12所取代，该固定装置允许单独调节所述空心元件间的侧向距离。在此实施例中，装置11用于沿敷设作业方向的横向使空心元件彼此相对移动。
图5示出了在一公共注流嘴板5内，一个空心元件的注流孔相对于另一空心元件注流孔的位置，其中，一个空心元件的每一注流孔6a，沿敷设作业方向与其它空心元件的相应注流孔6b彼此对准。图7也示出空心元件的注流孔在敷设作业方向的横向彼此对准，不同的是，此空心元件不具有公共注流嘴板，空心元件的位置可通过沿敷设作业方向的横向移动元件11进行调节。这些图中所示实施例，能在基板上敷设一种树脂和一种硬化剂，其中，后敷设的组分束与先前敷设的另一组相应分束重叠。
图6示出了两空心元件具有公共注流嘴板5的实施例，其中，一空心元件上的每一注流孔6a，相对于另一空心元件的相应注流孔6b，沿敷设作业方向的横向平行移置。图8示出了两空心元件没有公共注流嘴板的实施例，其中，一空心元件在敷设作业方向的横向，可相对于另一空心元件移动，从而使一空心元件的注流孔6a，相对于另一空心元件的相应注流孔6b，沿敷设作业方向的横向平行移置。这些图中所示实施例，能在基板上敷设一种树脂和一种硬化剂。其中，后敷设的组分束，相对于先前敷设的另一组分束，敷设在相距一距离13处，该距离大小取决于胶粘系统和所要求的组合时间。
根据胶粘系统中组分的反应能力和所希望的组合时间，不同组分例如硬化剂和树脂，彼此可以各种方式敷设。因此，例如低反应能力/缓慢固化胶粘系统，和/或短组合时间，适于将后敷设的组分束与先前敷设的相应组分束重叠，或彼此相邻地敷设从而使其彼此接触。当使用高反应能力/快速固化胶粘系统，和/或希望长组合时间时，适于将后敷设的组分束相对于先前敷设的相应组分束，敷设在相距一距离13处。对于组合时间大约60-120min，胶粘系统不同组分束，例如硬化剂组分束和树脂组分束间的距离大约4-8mm合适，对于组合时间大约15-60min，推荐距离为大约2-4mm，对于组合时间大约至15min，推荐两组分束重叠或本质上彼此接触。
根据本发明的一实施例，树脂组分束和硬化剂组分束分别在相应组分敷设后均匀敷设，从而在沿组分束的整个长度上，一种组分的每一组分束与其它组分的每一相应组分束本质上实现连续接触。即，后敷设的组分束将本质上垂直重叠于先前敷设组分的相应组分束。因此，较小的组分束，通常是硬化剂组分束，本质上可敷设在较大的组分束宽度范围内，例如在较大的组分束的顶上或其下面，这取决于敷设的顺序。一种组分束也可敷设成如此紧密靠近相邻的类似组分束，从而，当敷设在基板上时，所述组分束形成一种本质上互相密合的液态物质，随后在这种物质上，第二组分的本质上互相密合的一种物质可以同样的方式形成。
根据本发明之一实施例，设置了一种装置，借助于该装置，可避免组分滴落在基板不胶粘的边部，因此消除了由于组分接触基板上不应接触的区域而导致的任何缺陷和负面效果。因此也减小了胶粘剂的浪费。在此实施例中，如传统技术那样设置了引导装置(未示出)。所述引导装置保持与基板的外轮廓，即与基板运动方向的侧边接触，该引导装置与敷设组件连接，该敷设组件安装在本装置上，可沿本装置的横向移动，从而，在敷设组分时，包括空心元件在内的敷设组件的轮廓导向(contour-following)运动得以建立。在此实施例中所用基板可能是曲线形或扭曲的，而上述优点仍能获得。
在敷设过程中通过使用本发明的引导装置，避免了任何组分散落在基板表面外和组分的浪费，或者，对散落在基板外之任何所用过量的组分进行搜集和/或再循环的必要性降至最小。
空心元件1、2、3和4上的孔6可用柱形装置(未示出)从孔内将孔覆盖，该装置从外面操作，可使其从空心元件的一端平行于空心元件的轴线进入，并锁定在所希望的位置，以便根据具体基板8的宽度调节孔6的开启数目。调节空心元件上开启孔所覆盖的宽度以适应基板宽度的方式并不是关键，可以用任何适当的方式完成。
根据本发明的装置可具有启动停止系统和/或循环系统。
空心元件1、2、3和4的中心距，取决于组分送进空心元件的方法和所用空心元件的数量，可从大约5mm至大约900mm，下面举几个例。
如图3和4所示，在本发明之具有四个空心元件的实施例中，作为例子，从一个最外面空心元件中心至另一最远的空心元件中心的距离(即图中的1和4)在大约15mm至900mm范围。在只有两个空心元件时，如图1所示，中心距从大约5mm至900mm，合适的范围是40mm至300mm。在任何情况下，从实际使用考虑，总距离应不超过大约900mm。
在分别单独连续循环相应组分的情况下，未敷设在基板8上的过剩组分，通过泵被导回相应空心元件，与从供给箱中送入的组分在一起，该过剩组分是由设置在空心元件下的相应收集槽(未示出)收集。于是，组分在相应空心元件是连续运行(running)的。在此，推荐采用大中心距，例如大约300mm至900mm，以避免任何第一组分从前面薄板飞溅到如上所述其它组分的收集槽中。
在所谓启动/停止运行的情况下，有两种不同的泵送方式，以便将组分送至空心元件，第一种是简单泵送式，第二种是更完善的泵送式。在第一种方式中，相应组分的泵送在薄片(基板)前沿到达相应空心元件前短时间内启动，并在通过后短时间内再关闭。第二种方式是基于在不同循环管路中组分的泵送而连续循，从这些管线，相应的组分通过三通阀吸入空心元件。后一方法由于在循环管路中保持连续的压力，使组分敷设的启动和停止更为及时。在启动/停止运行方式下未落在基板上的组分量在两种情况下均将构成胶粘剂浪费。在前一种方式中所述浪费通常为2-4％，而后一情况更少。
在启动/停止运行方式中，相邻空心元件的中心距可减小至5mm，因此设备可制得较小，并容易调节至与现有制造生产线适应。短的距离还将改善根据本发明的敷设精度。
从工作地环境考虑，通常推荐启动/停止运行方式，因为在相应收集槽中从胶粘系统的任何不希望的发散均减少。还由于不使组分从空心元件连续运行任何这样的发散得以减小。
树脂组分和硬化剂组分的敷设顺序不是关键，可根据基板、所用具体组分、后续工艺和最终产品的需求特征适当选择。通过使用根据本发明的装置，可以使用包含腐蚀性酸的硬化剂，因为可避免它们直接与基板接触。例如，这可通过树脂-硬化剂-树脂的敷设顺序实现，这样保证与基板接触的只是树脂组分，即使在将所述基板与另一片未敷设以胶粘剂的基板胶粘在一起时也是这样。
再有，当使用一种包含某种物质的组分，而该物质应避免发散至大气中或进入特定的周围环境，例如硬化剂中的挥发酸，可在敷设这种组分后敷设至少一种其它组分，使这种组分覆盖包含应避免散发物质的组分。例如在敷设包含树脂组分和硬化剂组分的胶粘系统的情况下，后一组分包含挥发酸，例如甲酸、乙酸或焦酒石酸(pyrovic acid)，这些酸并非必须避免与基板接触，合适的敷设顺序是首先敷设硬化剂，它随后将被树脂组分覆盖。
因此，本发明的装置和方法提供了许多优点，例如减少胶粘系统的浪费、敷设过中改善了工作环境、使用对一种所用组分敏感的胶粘基板的可能性，且还有利于一种体效应(volume effective)系统。
可与根据本发明的装置一起使用的胶粘系统为脲-甲醛、蜜胺-脲-甲醛、酚醛-间苯二酚-甲醛、乳液聚合物异氰酸脂、双组分聚醋酸乙烯脂和双组分聚氨脂胶粘系统。
根据本发明的装置，可有利地用于单独敷设氨基树脂胶粘系统的树脂组分和硬化剂组分，其中，两种组分均以组分束的形式按任选顺序敷设，其中，所任选的第一敷设组分可聚集以形成该组分本质上连续的层，其它的组分在此层上敷设。
可使用本发明装置的另一方法，是一种包括以组分束的形式分别单独敷设一种可膨胀胶粘系统的树脂组分和硬化剂组分，其中所述硬化剂组分是酸性的，而树脂组分包括一种或多种气体生成物质，该物质与所述硬化剂组分接触会产生一种气体。此气体生成物质可为任何碳酸盐或碳酸氢盐，它们与一种酸接触会产生CO2。适当的例子有碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸镁，或其混合物。
尽管本发明已参考实施例给予了说明，其中，基板是沿敷设作业方向从包括空心元件的敷设组件下送进，相反的作业运行方式也属于所提权利要求的范围，即基板可为固定不动，而使敷设组件在组分敷设时从基板上通过。

Claims (20)

1.一种敷设胶粘系统的装置，该胶粘系统至少包括树脂组分和硬化剂组分，该装置包括具有至少两空心元件(1，2，3，4)的敷设组件，每一组分使用至少一空心元件，每个空心元件设有多个注流孔(6，6a，6b)，用于对设置在空心元件下的基板(8)敷设相应的组分，以形成组分束(10a，10b，10c，10d)，空心元件设置在敷设平面之上，其特征在于：
该敷设组件包括调节装置，用于将至少一空心元件上的注流孔(6a)相对于其它空心元件上的注流孔(6b)调节位置，其中，用于调节注流孔(6a，6b)位置的装置是可互换的公共注流嘴板(5)，该板覆盖在至少两空心元件上；或
用于调节注流孔(6a，6b)位置的装置包括装置(11)，该装置用于使空心元件(1，2，3，4)在敷设作业方向的横向彼此相对移动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在公共注流嘴板(5)上用于每一空心元件(1，2，3)的注流孔(6a，6b)，可设置成使某一组分的后敷设的组分束(10b)本质上与先前敷设的相应组分束(10a)重叠。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在公共注流嘴板(5)上用于每一空心元件(1，2，3)的注流孔(6a，6b)，可设置成使某一组分的后敷设的组分束(10b)与先前敷设的相应组分束(10a)不重叠。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在公共注流嘴板(5)上用于每一空心元件(1，2，3)的注流孔(6a，6b)，可设置成使某一组分的后敷设的组分束(10b)与先前敷设的其它组分的相应组分束(10a)不接触。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，空心元件(1，2，3，4)彼此的相对位置可以调节，使后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的其它组分的相应组分束本质上重叠。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，空心元件(1，2，3，4)彼此的相对位置可以调节，使后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的其它组分的相应组分束不重叠。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，空心元件(1，2，3，4)彼此的相对位置可以调节，使后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的其它组分的相应组分束不接触。
8.如权利要求1-7其中之一所述的装置，其特征在于，空心元件间的中心距从5mm至900mm，条件是相距最远的两空心元件间的总中心距不大于900mm。
9.如权利要求1-7其中之一所述的装置，其特征在于，所述敷设组件设有与敷设组件连接的引导装置，此引导装置在敷设过程中与基板沿敷设作业方向的轮廓边接触，此引导装置能沿敷设作业方向的横向移动。
10.一种敷设胶粘系统的方法，该胶粘系统至少包含树脂组分和硬化剂组分，该方法使用如权利要求1-7所述的装置，将组分以组分束(10a，10b，10c，10d)的形式，彼此依次敷设在基板(8)上，其中，各组分在受控状态下以组分束的形式分别单独敷设在基板上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于低反应能力/缓慢固化胶粘系统，和/或短组合时间，后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的组分的相应组分束重叠，或它们相互邻接地进行敷设，这样，它们在本质上相互接触。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于高反应能力/快速固化胶粘系统，和/或长组合时间，后敷设的某一组分的组分束相对于先前敷设的组分的组分束以一特定距离(13)进行敷设。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，基板(8)在空心元件(1，2，3，4)下面穿过所述装置送进。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，后敷设的某一组分的组分束(10b)与先前敷设的其它组分的相应组分束(10a)本质上重叠。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的其它组分的相应组分束不重叠。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，后敷设的某一组分的组分束与先前敷设的其它组分的相应组分束不接触。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，胶粘系统的脲-甲醛、蜜胺-脲-甲醛、酚醛-间苯二酚-甲醛、乳液聚合物异氰酸脂、双组分聚醋酸乙烯脂或一双组分聚氨脂胶粘系统。
18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，胶粘系统是一种可膨胀胶粘系统，其中，所述硬化剂组分是酸性的，而树脂组分包括一种或多种气体生成物质，该物质与所述硬化剂组分相接触时可产生一种气体。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述气体生成物质是碳酸氢钠、碳酸碳、碳酸钠、碳酸铵、或碳酸镁、或它们的混合物。
20.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基板的本质薄片、或由金属、塑料或合成材料制成。
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