DE10162410C1 - Vorrichtung zum flächigen Auftragen eines durch Erwärmen als Schmelze auftragbaren festen Stoffes - Google Patents

Abstract

Mit einer Vorrichtung zum Auftragen eines durch Erwärmen auftragbaren festen Stoffes, insbesondere eines Schmelzklebers, auf ein Substrat soll eine Lösung geschaffen werden, mit der ein derartiger fester Stoff, insbesondere ein Schmelzkleber, auf möglichst einfache Weise flächig auf ein Substrat aufgebracht werden kann. DOLLAR A Dies wird durch einen erwärmbaren schwamm- oder pinselartigen Auftragskörper (6, 8, 10, 12, 14) zum Aufschmelzen und Aufnehmen des festen Stoffes und zum flächigen Auftragen des festen Stoffes auf ein Substrat erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum flächigen Auftragen eines durch Erwärmen als Schmelze auftragbaren festen Stoffes, insbesondere eines Schmelzklebers, auf ein Substrat.

Vorrichtungen zum Auftragen von Schmelzklebern oder dergl. (beispielsweise Low- oder Hot-Melt-Schmelzkleber) auf Substrate sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So werden häufig sogenannte Klebepistolen verwandt, die in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt sind. Diese Vorrichtungen weisen dabei innerhalb des Gehäuses eine Aufnahme für den Schmelzkleber auf, der in fester Form in die Vorrichtung eingegeben wird. Wenigstens der vordere Abgabebereich der Vorrichtung, der den Schmelzkleber umgibt, ist mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet, mit welcher der Schmelzkleber vor der Anwendung auf die Schmelztemperatur (je nach Klebstoff zwischen 60°C und 220°C) erwärmt wird und dann in fließfähigem Zustand aus einer Düse auf das Substrat aufgebracht werden kann. Bei den meisten Heißklebepistolen besteht jedoch das Problem, dass zwar ein punkt- oder ein raupenförmiger Auftrag möglich ist, aber dass es praktisch unmöglich ist, den Schmelzkleber flächig, insbesondere großflächig, auf ein Substrat aufzutragen, da die Austrittsöffnung der Heißklebepistole in der Regel kreisförmig ist und nur einen Durchmesser von 2 bis 5 mm hat. Beim Auftragen in der Fläche ergibt es sich immer wieder, dass starke Ungleichmäßigkeiten des zähflüssigen Klebers nicht zuletzt wegen seiner unterschiedlich starken Abkühlung eine gleichmäßige, flächige Auftragung und damit Klebung verhindern.

Zur Vermeidung dieser Probleme sind auch Auftragseinrichtungen bekannt, die einen dünnen Faden in Kreisform oder stochastisch verteilt aufbringen, diese benötigen jedoch Druckluft als Hilfsenergie. Solche Geräte sind ausgesprochen kostenintensiv und deshalb insbesondere im Heimwerkerbereich nicht einsetzbar.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Lösung zu schaffen, mit der ein fester Stoff, insbesondere ein Schmelzkleber, auf möglichst einfache Weise als Schmelze flächig auf ein Substrat aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst durch einen erwärmbaren porösen Auftragskörper gemäß Anspruch 1, insbesondere aus faserförmigem Material bestehenden Auftragskörper zum Aufschmelzen, Aufnehmen, Auftragen und flächigen Verteilen des geschmolzenen festen Stoffes auf einem Substrat. Das faserförmige Material kann sowohl in einer Wirrlage als auch orientiert, z. B. pinselartig, vorliegen. Aber auch nichtfaserige offenporige Auftragskörper kommen in Frage, z. B. schwammartige. Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, den festen Stoff, vorzugsweise Schmelzkleber, aus einem Vorratsbehältnis zu entnehmen und ihn im erwärmten Kontaktbereich der Vorrichtung aufzuschmelzen. Der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder in einer separaten Vorrichtung aufgeschmolzene Stoff wird dann - vergleichbar einer Farbaufnahme aus einem Farbbehälter - vom Auftragskörper aufgenommen und kann in fließfähiger Form problemlos flächig auf das Substrat aufgebracht und großflächig verteilt werden. Dabei ist der Auftragskörper so gestaltet, dass er zum einen beheizbar ist und zum anderen zumindest eine weitgehend ebene Oberfläche aufweist, um ein ebenes Auftragen des Schmelzklebstoffes auf das Substrat zu gewährleisten.

Das Porensystem des Auftragskörpers kann geschlossen sein. Dann dient es nur dazu, im erwärmten Zustand die Schmelze flächig zu verteilen. Vorzugsweise ist das Porensystem offen, so dass der Auftragskörper auch zur Speicherung des erwärmten Feststoffes dient. Dies ermöglicht es, im Auftragskörper auch eine gewisse Menge an Schmelzkleber zu speichern, um eine verhältnismäßig große Fläche mit Schmelzkleber beschichten zu können, ohne zwischenzeitlich den Auftragskörper wieder in das Schmelzklebervorratsbehältnis einführen zu müssen oder ohne warten zu müssen, bis eine größere Menge an Schmelzklebstoff aufgeschmolzen ist.

In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Auftragskörper ein Metallgeflecht oder Metallgespinst aufweist, welches zum einen die Beheizung ermöglicht und zum anderen auch eine ausreichende Speicherkapazität für den aufgelösten festen Stoff bereitstellt.

Zusätzlich kann, um die Erwärmung weiter zu begünstigen, weiterhin vorgesehen sein, dass der Auftragskörper außenseitig wenigstens bereichsweise mit Kupferfasern spiralförmig ummantelt ist. Der Auftragskörper besteht zweckmäßigerweise aus Metallen, insbesondere aus Eisen und Kupfer, sowie deren Legierungen wie Stahl.

Der Auftragskörper kann grundsätzlich unterschiedlich gestaltet sein. Eine zweckmäßige Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Auftragskörper pinselförmig mit Metallfasern als Pinselborsten ausgebildet ist.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Auftragskörper als Auftragsrolle ausgebildet ist, der Auftrag kann dann in vergleichbarer Weise geschehen, wie das Auftragen von Farbe mit einer Farbrolle.

Der Auftragskörper kann als eine Zusatzvorrichtung für handelsübliche Klebepistolen ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, ein unabhängiges Gerät mit einem solchen Auftragskörper zu schaffen.

Zur Beheizung des Auftragskörpers ist vorgesehen, dass der Auftragskörper lösbar in eine Heizeinrichtung einsetzbar ist. Dazu weist der Auftragskörper dann vorzugsweise einen wärmeleitenden stabförmigen Schaft auf, der in eine entsprechende beheizte rohrförmige Aufnahme der Heizeinrichtung einsetzbar ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, verschieden gestaltete Auftragskörper alternativ in eine Heizeinrichtung einzusetzen, d. h. der Anwender benötigt nur eine Heizeinrichtung für verscheiden gestaltete Auftragskörper, die je nach Bedarf einsetzbar sind. Die Heizeinrichtung selbst hat eine zweckmäßige Form. Sie kann insbesondere kreisrund, oval oder eckig sein, z. B. drei- oder viereckig.

Um die Handhabung der Vorrichtung möglichst günstig zu gestalten, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Heizeinrichtung stabförmig ausgebildet ist, so dass sie ein Benutzer mit seiner Hand greifen und handhaben kann.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung elektrisch beheizbar ist. Dabei kann in die stabförmige Heizeinrichtung eine Stromversorgung in Batterie- oder Akkuform integriert sein.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 eine Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen schwammartigen Auftragskörper der Vorrichtung nach einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 3 einen schwammartigen Auftragskörper nach einer zweiten Ausgestaltung.

Fig. 4 einen schwammartigen Auftragskörper nach einer weiteren Ausgestaltung,

Fig. 4a verschiedene Querschnittsformen für eine Auftragsspitze des Auftragskörpers,

Fig. 5 einen pinselförmigen Auftragskörper und

Fig. 6 einen als Auftragsrolle ausgebildeten Auftragskörper.

Eine Vorrichtung zum Auftragen eines durch Erwärmen auftragbaren festen Stoffes, insbesondere eines Schmelzklebers, auf ein Substrat weist z. B. einen erwärmbaren schwamm- oder pinselförmigen porösen Auftragskörper auf, der unterschiedlich ausgestaltet sein kann und der dazu dient, einen festen Stoff, beispielsweise Schmelzkleber, aus einem Vorratsbehältnis durch Aufschmelzen aufzunehmen und flächig auf ein Substrat aufzubringen. Dabei kann der Auftragskörper grundsätzlich auf unterschiedliche Weise beheizt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine stabförmige Heizeinrichtung 1 aufweist, in die eine Stromversorgung in Form von Batterien oder Akkus integriert sein kann oder die am hinteren Ende ein Stromkabel 2 aufweist. Die stabförmige Heizeinrichtung 1 weist am vorderen Ende eine rohrförmige Aufnahme 4 zur Aufnahme eines Auftragskörpers auf. Die elektrische Heizung befindet sich im Inneren der Heizeinrichtung 1. Die Heizung ist nach außen hin elektrisch und thermisch isoliert.

In die rohrförmige Aufnahme 4 kann eine nicht weiter dargestellte Arretierung integriert sein, um den einzusetzenden Auftragskörper lösbar zu arretieren.

In eine so gestaltete stabförmige Heizeinrichtung 1 können Auftragskörper auswechselbar eingesetzt werden, die unterschiedliche Gestaltungen aufweisen können.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Auftragskörpers der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieser schwammartige Auftragskörper 6 besteht aus einem Metallgeflecht oder Metallgespinst und ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 kissenartig ausgebildet mit einer vorderen Auftragsschräge. Der Auftragskörper 6 ist außenseitig wenigstens bereichsweise spiralförmig mit Kupferfasern ummantelt, was zeichnerisch nicht dargestellt ist, um die Wärmeleitung und Elastizität zu verbessern. Zur Verbindung des Auftragskörpers 6 mit der stabförmigen Heizeinrichtung 1 weist der Auftragskörper 6 einen metallischen stabförmigen Schaft 7 auf, mit dem der Auftragskörper 6 in die rohrförmige Aufnahme 4 der Heizeinrichtung eingesteckt werden kann. Da die rohrförmige Aufnahme 4 der Heizeinrichtung 1 beheizt ist, wird die Wärme von der rohrförmigen Aufnahme 4 über den stabförmigen Schaft 7 in den Auftragskörper 6 weitergeleitet bzw. über tragen, so dass der Auftragskörper 6 insgesamt beheizt ist. Da der Auftragskörper 6 ein Metallgeflecht oder ein Metallgespinst aufweist, weist er aufgrund seiner großen Oberfläche (viele geknäuelte Einzelfasern) eine ähnliche Speichermöglichkeit wie ein Schwamm auf, so dass beim Eintauchen der Vorrichtung (Auftragskörper 6 mit dem stabförmigen Schaft 7 in die beheizte Heizeinrichtung 1 eingesetzt) in ein Schmelzklebstoffvorratsbehältnis bei Inkontaktkommen des Auftragskörpers 6 mit dem Schmelzklebstoff dieser aufgeschmolzen wird und von der Oberfläche des Auftragskörpers 6 aufgenommen wird. Wird nun die Vorrichtung mit dem Auftragskörper 6 über ein mit Schmelzklebstoff zu beschichtendes Substrat geführt, so wird der Schmelzklebstoff vom Auftragskörper 6 in der gewünschten Weise flächig abgegeben und aufgetragen.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Auftragskörpers dargestellt, der mit 8 bezeichnet ist. Dieser ist grundsätzlich in gleicher Weise gestaltet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2, weist allerdings neben dem eigentlichen Auftragskörper 8 noch eine vordere Auftragsspitze 9 auf. Der Auftragskörper 8 selbst ist dabei wiederum als Metallgeflecht oder -gespinst ausgebildet und ist zur Auftragsspitze 9 hin nach vorne abgeflacht.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich gegenüber derjenigen nach Fig. 3 dadurch, dass der Auftragskörper 10 aus einem als Metallgeflecht oder Metallgespinst zylindrisch ausgebildet ist, die vordere Auftragsspitze 11 kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, die in Fig. 4a dargestellt sind.

Im Unterschied zu den Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 4 zeigt die Fig. 5 eine Ausführungsform, bei der der Auftragskörper 12 pinselförmig ausgebildet ist, dabei sind die Pinselborsten von Metallfasern 13 gebildet, die den aufgeschmolzenen Schmelzklebstoff aufnehmen.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 6. Bei dieser Ausgestaltung ist der Auftragskörper als Auftragsrolle 14 ausgebildet, welche wiederum als Metallgeflecht oder Metallgespinst schwammartig ausgebildet ist, wobei die Auftragsrolle 14 in einem Bügel 15 geführt ist, der am Ende mit dem stabförmigen Schaft 7 zur Verbindung mit der Heizeinrichtung 1 verbunden ist. Eine so ausgerüstete Vorrichtung kann zum Auftragen von Schmelzklebstoff in gleicher Weise verwendet werden wie eine Farbauftragsrolle.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann der Auftragskörper selbstverständlich auch andere geometrische Formen aufweisen. Außerdem kann auch vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung 1 kein getrenntes Element darstellt, sondern fest mit dem Auftragskörper 6, 8, 10, 12 bzw. 14 verbunden ist.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum flächigen Auftragen eines durch Erwärmen als Schmelze auftragbaren festen Stoffes, insbesondere eines Schmelzklebers, auf ein Substrat, gekennzeichnet durch einen erwärmbaren porösen Auftragskörper (6, 8, 10, 12, 14) zum Aufschmelzen, Aufnehmen (= Speichern) und zum flächigen Verteilen des geschmolzenen festen Stoffes auf einem Substrat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper (6, 8, 10, 12, 14) aus faserförmigem Material ist, wobei die Fasern sowohl orientiert als auch wirr vorliegen können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper (6, 8, 10, 14) ein Metallgeflecht oder Metallgespinst aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper (6, 8, 10, 12, 14) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, insbesondere Messing, besteht.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper als Auftragsrolle (14) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper (12) pinselförmig mit Metallfasern (13) als Pinselborsten ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskörper (6, 8, 10, 12, 14) lösbar in eine Heizeinrichtung (1) einsetzbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (1) stabförmig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (1) elektrisch beheizbar ist.