DE10010304A1 - Heizklebevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizklebevorrichtung mit einer zum elektrischen Erwärmen eines wechselbar einsetzbaren Klebstoffbehälters, insbesondere für durch Wärmeeinwirkung verflüssigbaren Kleber, ausgebildeten, manuell handhabbaren Applikationseinheit mit einer zur Wärmeübertragung auf den Klebstoffbehälter vorgesehenen, eine Kontaktfläche zur Wärmeübertragung anbietenden und ein elektrisches Heizelement aufweisenden Heizungseinheit aus einem Material einer vorbestimmten Wärmekapazität und einer zum Beaufschlagen des Heizelements mit einer elektrischen Spannung in einem aufgesetzten Haltezustand der Applikationseinheit ausgebildeten Ständermodul, das so eingerichtet ist, dass die Spannungsbeaufschlagung des Heizelements nur im Haltezustand und nicht in einem vom Ständermodul gelösten Klebebetriebszustand der Applikationseinheit erfolgen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizklebevorrich­ tung, insbesondere eine in Pistolenform ausgebildete Heiz­ klebevorrichtung. Derartige Vorrichtungen mit netzspan­ nungsbetriebenen Heizungseinheiten in einem manuell betä­ tigbaren und mit einer Vorschubeinheit für feste, zu erwär­ mende Klebestäbe (daher oft auch eine Bezeichnung "Heissklebevorrichtung") versehene Pistolengehäuse sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt, weisen je­ doch eine Reihe von Nachteilen auf: So erschwert die perma­ nent notwendige Spannungsverbindung, etwa mittels eines Netzkabels, die freie Handhabung der Klebepistole, übliche, zu schmelzende Kleber in fester Stabform sind in ihrem An­ wendungsspektrum begrenzt, und insbesondere ist die gleich­ förmige Erwärmung des zum Gebrauch aufzuschmelzenden Kle­ bers aufgrund der konstruktiven Realisierungen bekannter Heizvorrichtung oftmals unzureichend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine bekannte Heizklebevorrichtung hinsichtlich ihrer Handha­ bungs- und Einsatzmöglichkeiten zu flexibilisieren, insbe­ sondere auch für Kleber verschiedenster Art und verschiede­ ner Schmelzeigenschaften geeignet zu machen, und darüber hinaus die elektrische Sicherheit bekannter Vorrichtungen zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Heizklebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So wird in erfindungsgemäß vorteilhafter Weise durch die vom Ständermodul lösbare Applikationseinheit eine vollstän­ dig kabel- bzw. verbindungsfreie Handhabung des bevorzugt mit einem pistolenförmigen Griff versehenen Heizungsmoduls ermöglicht, so dass nicht nur schwer zugängliche Stellen erreichbar sind, sondern auch potentielle, durch ein elek­ trisches Versorgungskabel entstehende Risiken am Ge­ brauchsort vermieden werden können.

Die weiterbildungsgemäß vorgesehene Lösbarkeit der Griffeinheit ermöglicht zudem ein einfaches Austauschen verbrauchter Klebstoffbehälter, die weiter bevorzugt in Kartuschenform vorliegen können und, durch die konstruktive Ausbildung der Heizungseinheit als Profil, mit optimiertem, effizientem Wärmeeintrag versehen werden können. Die wei­ terbildungsgemäß vorgesehene Codierung von Klebstoffkartu­ sche und Heizungsmodul ermöglicht in besonders vorteilhaf­ ter Weise eine weitere Flexibilisierung der Einsatzmöglich­ keiten durch spezielle Ausbildung oder Einstellung von Hei­ zungsmodulen für spezielle Kleber, insbesondere hinsicht­ lich etwaiger, speziell erforderlicher Schmelz- und Be­ triebstemperaturen, ohne dass es im praktischen Wechsel­ betrieb zu Fehlzuordnungen kommen kann.

Der weiterbildungsgemäß vorgesehene Temperaturschalter er­ möglicht eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der Heizungs­ einheit in Abhängigkeit von einer tatsächlichen (Ist-) Temperatur, so dass durch gezieltes Aufschalten zusätz­ licher Heizleistung bei gemessenen Temperaturen unterhalb einer Betriebstemperatur nachteilige Verzögerungen durch lange Erwärmungszeiten minimiert werden können.

Die weiterbildungsgemäß vorgesehene Helligkeitssteuerein­ heit beseitigt darüber hinaus die nachteiligen Konsequenzen von über einen langen Zeitraum (also z. B. über Nacht) im Heizbetrieb gehaltener Vorrichtungen, sowohl im Hinblick auf eine sich verschlechternde Kleberqualität, als auch auf den elektrischen Energieverbrauch.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Figuren; diese zeigen in

Fig. 1: eine Explosionsansicht der vorliegenden Heizklebevorrichtung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform mit den wesentlichen mechanischen Bestandteilen sowie deren Zusammenwirken miteinander im montierten Zustand;

Fig. 2: eine Profilansicht der als Metallprofil ausgebildeten Heizungseinheit der Aus­ führungsform gemäß Fig. 1;

Fig. 3: eine Detailansicht der Heizungseinheit gemäß Fig. 2 und

Fig. 4: eine Seitenansicht der Heizungseinheit gemäß Fig. 2, 3.

Fig. 1 zeigt in der Explosionsdarstellung den mechanisch- konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Heizklebevor­ richtung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.

Eine Ständereinheit 10, bestehend aus Ständer-Bodenplatte 12 und Ständergehäuse 14, weist eine (in der Figur nicht gezeigte) Netzzuleitung sowie eine Anschlusselektronik auf, die mittels eines Kontaktpaares 16 Betriebsspannung für eine pistolenförmige Applikations- bzw. Klebeeinheit 18 bereitstellt.

Die Klebeeinheit 18 ist zum einen gebildet aus einem aus Griffschalen 20, 22 realisierten Griff, der mittels einer Bajonett-Verriegelungseinheit 24 lösbar mit einem Heizungs­ gehäuse 26, bestehend aus Gehäuseschalen 28, 30, verbindbar ist. Das Heizungsgehäuse 26 umschließt ein aus Aluminium gebildetes Heizungsprofil (Fig. 2 bis 4) einer Länge 1 von ca. 80 mm, welches einen zylindrischen Innenraum zum Auf­ nehmen einer zylinderischen Klebstoffkartusche 34, bei­ spielsweise mit flüssigem oder durch äußere Wärmeeinwirkung verflüssigbarem Kunststoff, anbietet sowie zusätzliche PTC- Heizelemente aufnimmt.

Mittels aus wärmebeständigem Kunststoff gefertigter hinte­ rer (36) bzw. vorderer (38) Halteringe ist die Anordnung aus Heizprofil 32 und Kartusche 34 im Heizungsgehäuse 26 befestigt, wobei die Kartusche 34 an ihrem austrittsseiti­ gen Ende freiliegt und einen Auslass 40 aufweist.

Eine Abgabe von mittels des Heizungsprofils 32 erwärmten Klebstoffmaterials aus der Kartusche erfolgt durch Druck­ wirkung einer Vorschubstange 42, die durch eine aus einem Vorschubhebel 34 und einem Vorschubhaken 46 gebildete Vor­ schubeinheit, angreifend an eine Zahnung der als Zahnstange ausgebildeten Vorschubstange, in axialer Richtung der Kartusche 34 bewegt werden kann, sobald eine Bedienperson mit ihrem Zeigefinger den Vorschubhebel 44 in der Art eines Pistolenabzuges betätigt. Ein als Klammer ausgebildetes Bremselement 48 verhindert ein Herausbewegen der Vor­ schubstange 42 entgegen der Druckrichtung.

In der linken Griff- bzw. Gehäuseschale 20 ist zudem ein Aufnahmeraum 50 für einen (nicht gezeigten) Thermoschalter vorgesehen, welches im montierten Zustand das Heizungs­ profilstück 32 mantelseitig kontaktiert und damit eine Tem­ peraturmessung ermöglicht; diese elektrische Einheit stellt ein Steuersignal bereit, welches in der nachfolgend zu be­ schreibenden Weise den Heizbetrieb der Vorrichtung steuert.

Wie in der Ausschnittsvergrößerung der Fig. 3 angedeutet, weist das Heizungsprofil in Querschnittsrichtung einen Kam­ merabschnitt auf, welcher zum Einsetzen von zwei PTC-Heiz­ elementen samt Kontaktierung ausgebildet ist. Genauer ge­ sagt ist ein erster PTC 52 so in dem Aufnahmeraum gemäß Fig. 3 gehalten, dass dieser durch endseitig an ein erstes Leitersegment 54 und ein zweites, gemeinsames Leitersegment 56 angreifende Kontakte mit elektrischer Spannung beauf­ schlagt werden kann. Die Anordnung ist von einer elektrisch isolierenden Hülse 57 umgeben. In axialer Richtung des Heizungsprofils sitzt ein zweiter (nicht gezeigter) PTC fluchtend und dem ersten benachbart und wird mit dem ge­ meinsamen, zweiten Leitersegment 56 kontaktiert, an dem etwa gemeinsames Nullleiterpotential anliegt. Dagegen ist das erste Leitersegment 54 (Phase) für den ersten (in der Figur gezeigten) und den zweiten (nicht gezeigten) PTC ge­ trennt, so dass insoweit eine (jeweils endseitig angrei­ fende) getrennte Kontaktierung erfolgen kann. Diese ge­ schieht wie folgt: Der erste PTC ist zum Dauer-Heizbetrieb ausgebildet und ermöglicht mit einer Heiztemperatur von ca. 170°C eine Dauerheizung des Heizprofils auf eine ständige Temperatur zwischen ca. 130 und etwa 140°C, welche im vor­ liegenden Ausführungsbeispiel als Betriebs-Klebetemperatur für das Klebemittel in der Klebstoffkartusche 34 gewählt ist. Der zweite PTC ist lediglich zu Aufheizzwecken vorge­ sehen, weist eine höhere Heiztemperatur von beispielsweise 300°C auf und wird lediglich dann aktiviert, wenn die mit­ tels Thermoelement im Aufnahmeraum 50 erfasste Temperatur der Heizungseinheit 32 unter der Soll-Betriebstemperatur von 130 bis 140°C liegt. Durch die kurzfristig aufge­ brachte hohe Leistung kann dabei eine lästige Wartezeit bis zum Wiedererreichen der Betriebstemperatur verkürzt werden. Zusätzlich zeigen eine rote bzw. grüne LED 58, 60 diese Betriebszustände (d. h. aktuelle Betriebstemperatur unterhalb Soll-Betriebstemperatur bzw. auf dieser) für den Benutzer optisch erkennbar an.

Im praktischen Betrieb wird daher der Benutzer die Kle­ bereinheit 18 im Ständer belassen, bis, nach dem elektri­ schen Einschalten, die Solltemperatur erreicht (was auf­ grund des zusätzlichen, leistungsstarken PTC mit gegenüber dem Stand der Technik verkürzter Heizzeit erreicht wird), woraufhin dann die Klebereinheit 18 abgenommen werden kann und durch Betätigen des Hebels 44 die Klebstoffentnahme am Einsatzort erfolgt. Nach der Benutzung wird die Kleberein­ heit 18 wieder zurück auf den Ständer gebracht, und, falls die aktuelle Temperatur des Klebers in der Kartusche unter einen vorbestimmten Grenzwert gefallen ist, wird zum be­ schleunigten Erwärmen der zusätzliche PTC wiederum akti­ viert.

Im praktischen Gebrauch besonders nutzbar ist eine Ausfüh­ rungsform, in welcher durch geeignete Farbgebung des Heiz­ gehäuses 26 (z. B. Einfärben der Gehäuseschalen 28, 30) mit einer für einen spezifischen Klebstoff in der Kartusche 34 charakteristischen Farbe eine Individualisier- und Aus­ tauschbarkeit der Heizvorrichtung für verschiedene Kleb­ stoffe und -kartuschen durchgeführt werden kann: So kann etwa für bestimmte Klebstoffe, die einen speziellen Tempe­ ratur-Betriebsbereich benötigen, ein hierfür speziell ein­ gerichtetes Heizungsprofil 32 in einem farblich charakteri­ stisch codierten Gehäuse aufgenommen sein, welches in sei­ ner Farbgebung der Kartusche mit diesem Kleber entspricht, so dass Fehlzuordnungen ausgeschlossen sind. Der Bediener kann für verschiedene Klebeanwendungen jeweils Farbkartu­ sche und zugehöriges Heizgehäuse anpassen und austauschen.

Claims (12)

1. Heizklebevorrichtung mit
einer zum elektrischen Erwärmen eines wechselbar ein­ setzbaren Klebstoffbehälters (40), insbesondere für durch Wärmeeinwirkung verflüssigbaren Kleber, ausge­ bildeten, manuell handhabbaren Applikationseinheit (18) mit einer zur Wärmeübertragung auf den Klebstoff­ behälter vorgesehenen, eine Kontaktfläche zur Wärme­ übertragung anbietenden und ein elektrisches Heizele­ ment (52) aufweisenden Heizungseinheit (32) aus einem Material einer vorbestimmten Wärmekapazität
und einer zum Beaufschlagen des Heizelements mit einer elektrischen Spannung in einem aufgesetzten Haltezu­ stand der Applikationseinheit ausgebildeten Ständer­ modul (10), das so eingerichtet ist, dass die Spannungsbeaufschlagung des Heizelements nur im Halte­ zustand, und nicht in einem vom Ständermodul gelösten Klebebetriebszustand der Applikationseinheit erfolgen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit ein mit einer Griffein­ heit (20, 22) bevorzugt lösbar, weiter bevorzugt mit­ tels einer Bajonett-Verriegelung lösbar, verbundenes Heizungsmodul (26) aufweist, das eine Gehäuse- bzw. Trägereinheit für die Heizungseinheit ausbildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffeinheit pistolenförmig ausgebildet ist und bevorzugt eine manuell betätigbare, mittels eines Abzughebels (44) und/oder einer Zahnstangeneinheit (42) betätigbare Ausschub- und Dosiereinheit zum Zu­ sammenwirken mit dem Klebstoffbehälter (40) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinheit (32) als be­ vorzugt einstückiges Profilelement ausgebildet ist, weiter bevorzugt als den Klebstoffbehälter (40) um­ schließendes und einen zusätzlichen Aufnahmeraum für das Heizelement (52) anbietendes Metallprofil (32).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinheit eine Mehrzahl von Heizelementen, insbesondere PCT-Heizelementen (52), aufweist, die unabhängig voneinander angesteuert werden können, bevorzugt zum Erreichen verschiedener Betriebstemperaturen der Heizungseinheit ausgebildet sind und insbesondere unterschiedliche elektrische Heizleistungen aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Heizungsmodul (26) und/oder der Heizungseinheit (32) eine Temperaturschalterein­ heit zugeordnet ist, die zum temperaturabhängigen Steuern des Heizelements der Heizungseinheit ausgebil­ det ist und/oder zum optischen Signalisieren einer aktuellen Temperatur und/oder eines aktuellen Be­ triebszustandes der Heizklebevorrichtung eine geeignet ausgebildete optische Anzeigeeinheit (58, 60) an­ steuert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizklebevorrichtung eine Um­ gebungshelligkeits-Erfassungseinheit, insbesondere mittels Photodiode oder LDR realisiert, zugeordnet ist, die als Reaktion auf einen vorbestimmten Umge­ bungshelligkeitspegel, insbesondere einen einstellba­ ren Dunkelzustand, eine Deaktivierung der Erwärmung des Heizelements bewirken kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bevorzugt kartuschenförmig ausgebildete Klebstoffbehälter eine mechanische und/oder optische, insbesondere farbliche, Codierung aufweist, die eine eindeutige Zuordnung des Klebstoff­ behälters und des darin aufgenommenen Klebers zu einem/r spezifisch ausgebildeten Heizungsmodul und/oder Heizungseinheit ermöglicht, insbesondere hin­ sichtlich einer Betriebs-Heiztemperatur des/r Heizungsmoduls/Heizungseinheit.

9. Verfahren zum Betreiben einer Heizklebevorrichtung, insbesondere Heizklebevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, mit den Schritten:

• - elektrisches Ansteuern einer Mehrzahl von elek­ trischen Heizelementen (52) eines zum elektrischen Erwärmen eines Klebstoffbehälters ausgebildeten Heizungsmoduls (26),
• - teilweise Deaktivieren der Ansteuerung der elek­ trischen Heizelemente durch selektives Ansteuern einzelner, insbesondere für einen Dauer-Heizbe­ trieb eingerichteter der Mehrzahl von Heizele­ mente, sobald eine erfasste Betriebstemperatur des Klebstoffbehälters einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und
• - erneutes Aktivieren der elektrischen Ansteuerung der Mehrzahl von Heizelemente, sobald die er­ fasste Temperatur einen vorbestimmten zweiten Schwellwert, der niedriger als der erste Schwell­ wert ist, unterschreitet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt:

• - optisches Anzeigen der erfassten Temperatur und/oder des Ansteuerungs- bzw. Aktivierungszu­ standes der Mehrzahl der elektrischen Heizele­ mente.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch den Schritt:

• - Deaktivieren des Ansteuerns als Reaktion auf einen vorbestimmten Umgebungslichtpegel, insbe­ sondere das Unterschreiten eines vorbestimmten, einem Umgebungs-Dunkelzustand entsprechenden Lichtpegels.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekenn­ zeichnet durch die Schritte:

• - Aufsetzen des Heizungsmoduls auf ein elektrische Energie für die Heizelemente anbietendes Ständer­ modul und nachfolgendes, rasches Erwärmen der Heizelemente mit maximaler, zur Verfügung stehen­ der Heizleistung bis zum Erreichen einer Solltem­ peratur, und
• - danach Umschalten auf eine Erhaltungstemperatur mit verringerter Heizleistung.