DE10023895A1 - Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoffen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoffen, insbesondere von Klebstoffen, die bereits bei der Verarbeitung zum Kleben, insbesondere zum Entstehen von Ansätzen neigen, besitzt einen Auftragkopf mit einer Schlitzdüse veränderlichen Querschnitts sowie mit einem Schieber zum Einstellen der Breite des Düsenschlitzes. Um den Düsenschlitz und den Schieber frei von Klebstoffresten, insbesondere Klebstoffüberzügen und -ansätzen, zu halten, ist der Auftragkopf im Bereich des Schiebers mit einer Zuführung für ein Reinigungsmittel versehen, mit dessen Hilfe sich Klebstoffreste lösen und so entfernen lassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstof­ fen, bei denen die Gefahr besteht, daß es bei der Verarbeitung in der Auf­ tragvorrichtung zu Verklebungen, beispielsweise zum Entstehen von Ansät­ zen und Überzügen aus Klebstoffresten kommt.

Um die Breite des Klebstoffauftrags zu verändern, ist es bei Auftragköpfen mit Schlitzdüsen bekannt, die Schlitzdüsenlänge mit Hilfe lösbarer Wechsel­ leisten zu verändern. Hierbei handelt es sich jedoch um eine arbeitsaufwen­ dige und in Folge der notwendigen Stillstandszeiten nicht unerhebliche Ko­ sten verursachende Maßnahme. Bei einem Wechsel der Auftragbreite bzw. der Schlitzlänge muß nämlich zunächst der Betrieb unterbrochen und dann die vorhandene Wechselleiste ausgebaut sowie gegen eine neue Leiste grö­ ßerer oder geringerer Länge ausgetauscht werden.

Die Verwendung von Schlitzdüsen mit Wechselleisten ist daher insbesondere bei kleinen Losgrößen bzw. Stückzahlen sehr aufwendig, weil diese zu einem entsprechend häufigen Wechsel führen.

Da die Praxis je nach den Abmessungen des zu klebenden Objekts sehr unterschiedliche Schlitzlängen erfordert, gehört zu jedem Auftragkopf ein kompletter Satz von bis zu 40 Wechselleisten mit unterschiedlicher Schlitz­ länge.

Klebstoffe werden üblicherweise mit Hilfe eines mit einer oder mehreren Dü­ sen, beispielsweise einer Schlitzdüse ausgestatteten Auftragkopfes auf die zu klebende Fläche gebracht. Derartige Auftragköpfe sind bei thermoplasti­ schen Klebstoffen beheizt, um dem Klebstoff eine verarbeitungsfreundliche geringe Viskosität zu verleihen. Im einzelnen hängt die Gefahr einer Ver­ schmutzung im Bereich der Düse des Auftragkopfes durch Klebstoffreste von der Art des Klebstoffs und insbesondere davon ab, inwieweit der Klebstoff im Auftragkopf bzw. im Bereich der Auftragdüse bereits Reaktionen unterliegt.

Diese Gefahr ist besonders groß bei sogenannten feuchtigkeitsvernetzenden Klebstoffen, beispielsweise feuchtigkeitsvernetzenden Polyurethan- Schmelzklebstoffen, die zusätzlich zum rein physikalischen Abbinden beim Erstarren unter dem Einfluß der Luft- und/oder Objektfeuchtigkeit nach der sogenannten Urethan-Reaktion, vernetzen. Bei dieser Reaktion entsteht un­ ter dem Einfluß von Feuchtigkeit aus dem thermoplastischen Schmelzkleb­ stoff ein unschmelzbares Duroplast. Dabei reagieren die reaktiven Bestand­ teile des Klebstoffs in Gestalt von Isocyanatgruppen kontrolliert mit der Feuchtigkeit. Dies hat zur Folge, daß derartige Kunststoffe in feuchtigkeits­ dichten Behältern transportiert und gelagert werden müssen, aus denen sie unmittelbar, d. h. mit möglichst wenig Luftberührung, in die Auftragvorrichtung gelangen. Ein völliger Luftabschluß ist jedoch im Bereich der Auftragdüsen nicht möglich, so daß sich hier unerwünschte Vernetzungsreaktionen prak­ tisch nicht vermeiden lassen. Zu solchen Vernetzungsreaktionen kann es auch dann kommen, wenn die Verarbeitungstemperatur bei Thermoplasten höher als zulässig ist.

Um die Gefahr einer Ansatzbildung durch anreagierten Schmelzklebstoff zu verringern, ist es bekannt, die klebstoffführenden Teile des Auftraggeräts mit einer Antihaftbeschichtung zu versehen. Mit einer derartigen Beschichtung läßt sich im Einzelfall die Gefahr eines Verklebens zwar verringern, jedoch nicht beseitigen, so daß es von Zeit zu Zeit erforderlich ist, solche Ansätze mit Hilfe frisch aufgeschmolzenen Klebstoffs aus dem Düsenkopf herauszu­ drücken oder den Düsenkopf mit Hilfe eines Lösungsmittels zu reinigen.

Um die Wechselleisten-Demontage und -Montage bei einer Änderung der Auftragbreite zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, die Länge des Düsen­ schlitzes mit Hilfe eines Schiebers einzustellen, mit dessen Hilfe es auf ein­ fache Weise möglich ist, den Düsenschlitz zu vergrößern oder zu verkleinern.

Ein solcher Schieber bringt jedoch die Gefahr mit sich, daß es je nach der Beschaffenheit des Klebstoffs zu einer Ansatzbildung und demzufolge zu einem Blockieren des Schiebers und/oder einer Verringerung des Quer­ schnitts der Düsenöffnung kommt. Um das zu vermeiden, kann sich im Be­ reich des Schiebers ein Reinigungsmitteleinlaß befinden, durch den dem Schieber und/oder der Schieberführung ein Reinigungs- bzw. ein Lösungs­ mittel zugeführt wird, das auf den jeweils zur Verarbeitung kommenden Kleb­ stoff abgestimmt ist. Bei Isocyanat-Polyurethan-Schmelzklebstoffen können als die Cyanatgruppen zerstörende bzw. inaktivierende Lösungsmittel Alko­ lole, insbesondere Gemische aus höheren Alkoholen zur Verwendung kom­ men.

Das Zuführen des Reinigungsmittels geschieht nach Art einer Schmiermittel­ zuführung, beispielsweise mit Hilfe eines Nippels, der ein Zurückfließen der Reinigungsflüssigkeit vermeidet.

Das Lösungs- bzw. Reinigungsmittel verteilt sich über den Schieber und die Schieberführung. Vom Lösungsmittel weich gemachte Ansätze und Über­ züge gehen in Lösung oder werden mit Hilfe des Schiebers bei einem Ver­ stellen automatisch von den Gleitflächen entfernt und gehen dann in Lösung. Das den gelösten Klebstoff enthaltende Lösungsmittel kann entweder durch den nicht benutzten Teil des Düsenschlitzes oder einen speziellen Auslaß abfließen.

Der Schieber besitzt vorzugsweise einen dreieckförmigen Querschnitt und kann dann in einer komplementären auf einer Seite im Querschnitt winkel­ förmigen Führung gelagert sein.

Um eine Ansammlung von Klebstoff im Bereich des Düsenschlitzes zu ver­ meiden, können die Schlitzkanten entgegen der Klebstoffaustrittsrichtung gegeneinander versetzt sein. Auf diese Weise ergibt sich eine Art Stufen- Schlitz, bei dem die tieferliegende Schlitzkante vorzugsweise in Bewegungs­ richtung des Klebeguts hinter der vorkragenden Schlitzkante liegt.

Der Düsenschlitz kann auch durch eine lösbare Leiste begrenzt sein, die vor­ zugsweise höhenverstellbar ist.

Um die Klebstoffversorgung auch bei sehr unterschiedlichen Schlitzbreiten zu ermöglichen, münden in eine dem Düsenschlitz vorgelagerte Verteiler­ kammer mehrere Klebstoffleitungen; deren Mündungen können sich in einer Längsnut befinden, die sich mit Hilfe des Schiebers in dem Maße partiell ver­ schließen läßt, wie die benutzte Schlitzbreite geringer wird.

Mit Hilfe des Schiebers läßt sich die Schlitzlänge stufenlos einstellen, wäh­ rend die Reingungsflüssigkeit die Funktionsfähigkeit des Schiebers gewähr­ leistet, wenn es zu Reaktionen des Klebstoffs im Bereich des Schlitzes und demzufolge zu einer Ansatzbildung kommt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Auftragkopfes,

Fig. 2 eine Ansicht der Stirnseite des Auftragkopfes der Fig. 1,

Fig. 3 die Auftragleiste des Wechselkopfes der Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 und

Fig. 5 einen der Fig. 4 ähnlichen Querschnitt einer Stufen-Schlitzdüse. Der erfindungsgemäße Auftragkopf 1 ist mit einem Anschluß 2 für den Kleb­ stoffvorlauf und einem Anschluß 3 für den Klebstoffrücklauf sowie einer elek­ trischen Leitung 4 für die Innenheizung des Auftragkopfes ausgestattet.

Der Auftragkopf besteht im wesentlichen aus einem Schaltmodul 5 und ei­ nem Zirkulationsventil 6, durch das zur Verhinderung einer Ansatzbildung stets über den Vorlaufanschluß 2 zufließender und über den Rücklaufan­ schluß 3 abfließender Kunststoff zirkuliert.

Im oberen Teil ist der Korpus des Auftragkopfes 1 mit einer lösbaren Leiste 7 versehen, die zusammen mit einem Gegenstück 8 einen Düsenschlitz 9 bil­ det. Im Innern des Auftragkopfes befindet sich hinter dem Düsenschlitz eine Verteilerkammer 10 mit einer Nut 11, in die vier Klebstoffzuleitungen 12 münden. Die Verteilerkammer 10 besitzt einen Querschnitt in der Form eines rechten Winkels mit Führungsflächen 13, 14 am Gegenstück 8 und einer ver­ tikalen Führungsfläche 15 an der Leiste 7.

In der somit dreieckförmigen Verteilerkammer 10 ist ein Schieber 16 gleichen Querschnitts angeordnet und spielarm geführt, der sich am Ende einer mit einem Antrieb 17 verbundenen Schubstange 18 befindet.

Im Bereich hinter der linken Endstellung des Schiebers 16 mündet in die Verteilerkammer 10 eine Leitung 20, durch die der durch die Führungsflä­ chen 13, 14, 15 begrenzten Verteilerkammer ein Reinigungsmittel zugeführt werden kann. Dieses Reinigungsmittel verteilt sich in dem in Längsrichtung hinter dem Schieber 16 befindlichen Teil der Verteilerkammer und löst dort befindliche Klebstoffreste ab bzw. auf.

Da die Verteilerkammer beiderseits des Schiebers offen ist, kann das kleb­ stoffhaltige Lösungsmittel über den Düsenschlitz abfließen. Andererseits kann der Düsenschlitz jedoch auch mit einem speziellen Abfluß versehen sein, der das klebstoffhaltige Lösungsmittel einem Auffangbehälter zuführt.

Der Auftragkopf ist an seinen beiden Kopfenden mit jeweils drei übereinan­ der angeordneten Bohrungen versehen, in die Schraubbolzen 21, 22 ein­ greifen. Mit diesen Schraubbolzen läßt sich die Leiste 7 in drei unterschiedli­ chen Höhen am Gegenstück 8 befestigen. Auf diese Weise ist es möglich, die Schlitzkanten 23, 24 - wie in Fig. 2 dargestellt - in gleicher Höhe oder - wie in Fig. 5 dargestellt - in unterschiedlicher Höhe anzuordnen. Eine An­ ordnung der Schlitzkanten in unterschiedlicher Höhe ermöglicht es, daß überschüssiger Klebstoff über die Schulter 25 der Leiste 7 abfließt und sich mithin nicht im Bereich des Schlitzes 9 sammelt.

Mit Hilfe des Schiebers 16 läßt sich die Schlitzbreite entsprechend der erfor­ derlichen Auftragbreite beispielsweise zwischen 3 und 83 mm beliebig ein­ stellen. Dies geschieht ohne die Gefahr einer Ansatzbildung durch anrea­ gierten Klebstoff, weil die Verteilerkammer in dem links von dem Schieber befindlichen, nicht benutzen Teil mit Reinigungsmittel gefüllt ist, das in gerin­ ger Menge auch zwischen die Berührungsflächen des Schiebers mit den Be­ grenzungs- bzw. Führungsflächen 13, 14, 15 der Verteilerkammer 10 ein­ dringt und den Schieber dadurch nach Art einer Schmierung gleitfähig hält.

Im Falle einer Ansatzbildung in dem in Vorschubrichtung vor dem Schieber 16 befindlichen Teil der Verteilerkammer 10 kann der Schieber in seine rechte Endstellung gefahren und auf diese Weise die gesamte Verteiler­ kammer für das Lösungsmittel zugänglich gemacht werden. Beim Verfahren in der Verteilerkammer reinigt der Schieber zudem die Führungsflächen 13, 14, 15 auch auf mechanische Weise.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoffen mit
einem Auftragkopf (1),
einer Schlitzdüse (9) veränderlichen Querschnitts und
einem Schieber (16) zum Einstellen der Breite des Düsenschlit­ zes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Reini­ gungsmittelanschluß (20) im Bereich des Schiebers (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (16) einen dreieck-förmigen Querschnitt besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber in einer komplementären dreieck-förmigen Führung (13, 14, 15) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitzkanten entgegen der Klebstoffaustrittsrichtung ge­ geneinander versetzt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Düsenschlitz (9) durch eine Leiste (7) begrenzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ ste (7) höhenverstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auftragkopf (1) mit mehreren, in unterschiedlichem Ab­ stand vom Düsenschlitz (9) angeordneten Bohrungen zum Befestigen der Leiste (7) mittels Schraubzapfen (21, 22) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere in eine Verteilerkammer (10) mündende Klebstoffleitungen (12).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleb­ stoffleitungen (12) in einer Nut (11) münden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (16) am freien Ende einer Schubstange (18) angeordnet ist.