DE102005009827A1

DE102005009827A1 - Vorrichtung zum Aufbringen eines von der Spenderrolle abgewickelten Klebebandes auf eine zu beklebende Oberfläche

Info

Publication number: DE102005009827A1
Application number: DE200510009827
Authority: DE
Inventors: Josef Gack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: DE102005009827B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Aufbringen eines von einer Spenderrolle abgewickelten Klebebandes 1 auf eine zu beklebende Oberfläche 3, mit DOLLAR A einem Klebekopf 2, der beim Aufbringen des Bandes 1 auf die Oberfläche 3 eine Relativbewegung zur Oberfläche 3 vollzieht, DOLLAR A einer Mehrzahl von Führungsrollen 5, 6, 7 und einer Förderrolle 8 im Klebekopf 2, die das Band 1 einer Andruckrolle 10 des Klebekopfes 2 zuführen, DOLLAR A einer Steuerschaltung 31 zum definierten Abrollen des Bandes 1 von der Spenderrolle und Führen des Bandes 1 im Klebekopf 2, wobei DOLLAR A eine Meßeinrichtung 30 zur momentanen Erfassung der Relativbewegung und/oder -stellung (Position, Beschleunigung, Geschwindigkeit) zwischen dem Klebekopf 2 und der zu beklebenden Oberfläche 3 vorgesehen ist, wobei die Meßeinrichtung 30 mit der Steuerschaltung 31 zum definierten Abrollen des Bandes 1 von der Spenderrolle und Führen des Bandes 1 im Klebekopf 2 zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen eines von einer Spenderrolle abgewickelten Klebebandes auf eine zu beklebende Oberfläche, mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Zum Aufbringen von Bändern, insbesondere Klebebändern sind sog. Klebeköpfe bekannt, die beim Ausbringen des Bandes auf die Oberfläche eine Relativbewegung zur Oberfläche vollziehen. Wenn von einer Relativbewegung gesprochen wird, so kann entweder die Oberfläche des Kleblings unter dem Klebekopf bewegt werden oder der Klebekopf wird in Kleberichtung über der Oberfläche des Klebekopfes geführt, um den Ausklebevorgang zu vollziehen. Die Bänder, die im Zusammenhang mit der Erfindung angesprochen sind, können entweder nicht selbstklebende Bänder sein, wozu dann der Klebling oder das Band gesondert mit einer Klebeschicht versehen werden muß, ebenso werden aber auch Klebebänder von der Erfindung umfaßt, die eine klebende Schicht auf einem Trägermaterial aufweisen oder lediglich aus einer Klebeschicht bestehen.

Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 geht aus US 4,003,780 sowie aus DE 102 08 446 C1 hervor.

Der Klebekopf der bekannten Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Führungsrollen auf, die das Band geführt einer Andruckrolle des Klebekopfes zuführen. Die Andruckrolle ist die unmittelbar über die Klebelinie des Kleblings geführte Rolle, die für einen innigen Kontakt des zu verklebenden Bandes mit der Oberfläche des Kleblings sorgt.

In der Regel haben automatische Vorrichtungen zum Ausbringen eines von einer Spenderrolle abgewickelten Bandes auch eine Steuerschaltung, um von der Spenderrolle das Band zugarm abführen zu können.

Außerdem ist eine weitere mit einem Schneidemesser zusammenwirkende angetriebene Rolle vorgesehen, deren Umfangsgeschwindigkeit höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Förderrolle.

Als weiterer Stand der Technik geht aus DE 696 12 392 T2 eine Trennvorrichtung für trägerbandlose Etiketten hervor. Aus US 5,192,385 A ergibt sich ein Verfahren und eine Vorrichtung zur definierten Anbringung von Abschnitten gleicher oder ungleicher Länge von Klebeband auf eine Oberfläche. Von diesem Verfahren geht der Verfahrenshauptanspruch 21 aus.

Aus DE 197 29 026 C1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufkleben eines von einer Vorratsrolle abgezogenen und abgelängten Abschnittes eines Klebebandes bekannt. Das freie Ende des Klebebandes wird an seiner Klebeseite von einem Greifer erfaßt, wozu komplizierte mechanische Bewegungsvorgänge erforderlich sind.

Aus EP 0 325 855 B1 ist eine Klebstoffauftragevorrichtung mit selbsttätigem Tragebandvorschub bekannt.

Aus DE 199 36 130 A1 ist ein Bandabroller, insbesondere ein Klebebandabroller bekannt, bei welchem zur leichteren Handhabung und leichteren Ablängen des Bandes ohne Verletzungsgefahr an einer scharfen Schneidklinge, die Schneidklinge aus einer Ruhestellung in Schnittstellung entgegen der Kraft einer vorgespannten Feder schwenkbar am Bandabroller angeordnet ist.

Ausgehend von DE 102 08 446 C1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart auszubilden, daß auch komplexere Beklebungsvorgänge mit unterschiedlich langen Abschnitten von Klebeband automatisch ausgeführt werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Meßeinrichtung zur momentanen Erfassung der Relativbewegung und/oder -stellung zwischen dem Klebekopf und der zu beklebenden Oberfläche vorgesehen ist, wobei die Meßeinrichtung mit der Steuerschaltung zum definierten Abrollen des Bandes von der Spenderrolle Umführen des Bandes im Klebekopf zusammenwirkt.

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß über einen Sensor, der die genaue Position des Klebekopfes über der zu beklebenden Oberfläche erkennt, die Relativbewegung zwischen dem zu beklebenden Gegenstand und dem Klebekopf erfaßt wird. In einer Speichereinrichtung können beispielsweise die Anfangspunkte oder auch die Anfangs- und Endpunkte und Zwischenabschnitte zwischen den zu beklebenden Klebebandabschnitten festgelegt sein. In Weiterführung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Klebeband auf eine entsprechende Länge abgeschnitten wird, was innerhalb des Klebekopfes geschehen kann. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, vorgelenkte Klebebandabschnitte auf der Spenderrolle bereit zu halten.

Zur Durchführung des Verfahrens wird der Klebekopf in eine Startposition gefahren, die z. B. am Ende des zu beklebenden Gegenstandes angeordnet sein kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird der Sensor über die Bandandruckrolle angetrieben. Der dazu erforderliche schlupffreie Vortrieb der Andruckrolle über dem zu beklebenden Gegenstand wird dadurch sichergestellt, daß die Andruckrolle federnd gegen die zu beklebenden Oberfläche gedrückt wird.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen
1 eine Seitenansicht des Klebekopfes – teilweise im Schnitt – mit darin geführtem Klebeband,
2 eine perspektivische Ansicht des Klebekopfes und
3 eine schematische Darstellung eines Klebekopfes über einer zu beklebenden Oberfläche mit einer Mehrzahl von Klebeabschnitten.
Die Vorrichtung zum Ausbringen eines von einer nicht dargestellten Spenderrolle abgewickelten Bandes 1 umfaßt einen Klebekopf 2, der beim Ausbringen des Bandes auf eine zu beklebende Oberfläche 3 eine Relativbewegung zur Oberfläche vollzieht, die mit dem Pfeil 4 angedeutet ist. In dem Klebekopf 2 ist eine Mehrzahl von Führungsrollen 5, 6 und 7 vorgesehen, durch welche das Band 1 von der Spenderrolle kommend in den Klebekopf 2 eingeführt wird.
Zusätzlich kann eine Steuerschaltung vorgesehen werden, über die ein zugarmes Abrollen des Bandes 1 von der Spenderrolle und eine definiertes Führen des Bandes im Klebekopf 2 verursacht werden kann.
Im Klebekopf 2 ist eine Förderrolle 8 angeordnet, der zur Förderung und Traktion des Bandes 1 eine Gegenrolle 9 zugeordnet ist, wobei das Band 1 klemmgeführt zwischen Förderrolle 8 und Gegenrolle 9 verläuft. Von der Förderrolle 8 läuft das Band zu einer Andruckrolle 10, durch die das Band 1 gegen die Oberfläche 3 des Kleblings geführt wird.
Die Förderrolle 8 und die Andruckrolle 10 sind derart angetrieben, daß die Andruckrolle 10 zumindest zeitweise eine höhere Umfangsgeschwindigkeit hat als die Förderrolle 8.
Zwischen der Förderrolle 8 und der Andruckrolle 10 ist eine weitere, mit einem Schneidemesser 11 einer Schneidevorrichtung 12 zusammenwirkende, angetriebene Rolle 13 angeordnet, deren Umfangsgeschwindigkeit ebenfalls höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Förderrolle 8. Das Schneidemesser 11 ist an einer Pendelachse 14 pendelnd in der Schneidevorrichtung 12 befestigt und kann in Pfeilrichtung 15 gegen die Rolle 13 geführt werden, um das Band 1 an dieser Stelle anzuschneiden. Für den Antrieb der Rollen 7, 8, 10 und 13 ist mindestens ein Motor vorgesehen, der zeichnerisch nicht dargestellt ist. Die Andruckrolle 10 ist mit Unterdruckkanälen 16 versehen, die zur radial außenliegenden Andruckfläche 17 der Andruckrolle 10 führen, so daß das auf der Peripherie der Andruckrolle 10 liegende Band dort sicher gehalten und geführt wird. Aufgrund der höheren Umfangsgeschwindigkeit der Andruckrolle 10 gegenüber der Förderrolle 8 läuft das Band 1 mit geringem Schlupf über die radial außenliegenden Öffnungen 18 der Andruckrolle 10.
Die Drehbewegung der Förderrolle 8 kann von der Drehbewegung der Andruckrolle 10 und der mit dem Schneidemesser 11 zusammenwirkenden Rolle 13 abgekoppelt werden, wodurch das Band zwischen der Förderrolle 8 und der Gegenrolle 9 geklemmt, d. h. festgehalten wird und auf die angeschnittene Stelle des Bandes, die dann bereits auf der Andruckrolle 10 aufliegt, ein so hoher Zug ausgeübt wird, daß das Band definiert an dieser Stelle abreißt.
Beim eigentlichen Schneidevorgang wird das Schneidemesser 11 so gegen die Rolle 13 geführt, daß es vor dem der Schneidevorrichtung nächstliegenden Oberflächenpunkt der Rolle 13 in das Band 1 eindringt. Alternativ kann vorgesehen sein, das Schneidemesser 11 der Schneidevorrichtung 12 nicht gegen eine Rolle zu führen, sondern mit einer Schnittplatte zusammenwirken zu lassen, die eine glatte, insbesondere ebene Oberfläche aufweist. Das Schneidemesser 11 wird dann in Bandlaufrichtung verschwenkt und erreicht dabei die der Schneidevorrichtung 12 nächstliegende Stelle der Rolle 13. Sobald durch die Schneidevorrichtung 12 das Schneidemesser 11 wieder entgegen Pfeilrichtung 15 zurückgezogen wird, sorgt eine Schwenk-Rückführfeder dafür, daß das Schneidemesser 11 um die Pendelachse 14 wieder zurück in die Ausgangsposition schwenkt.
Zwischen Rolle 13 und Andruckrolle 10 sind neben dem Band 1 noch Seitenführungsrollen vorgesehen. Im Bereich der Führungsrolle 7 ist noch eine zusätzliche Klemmvorrichtung 21 angeordnet, mit welcher das Band 1 auch im Bereich der Führungsrollen 7 festgeklemmt werden kann.
Darüber hinaus weist der Klebekopf 2 eine Meßeinrichtung 30 auf, mit der die Relativbewegung oder Relativstellung des Klebekopfes 2 zur Oberfläche 3 festgestellt werden kann. Die Meßeinrichtung 30 ist mit einer Steuerschaltung 33 verbunden, die mit der Meßeinrichtung 30 zum definierten Abrollen des Bandes von der Spenderrolle und Führen des Bandes im Klebekopf 2 zusammenwirkt.
Die Meßeinrichtung 30 und die Steuerschaltung 31 wirken im Sinne eines Master-Slave-Betriebes miteinander zusammen.
Master-Slave-Betrieb bedeutet, daß sich die Förderung des Bandes 1 innerhalb des Klebekopfes 2 über die verschiedenen Antriebsrollen sowie über die Andruckrolle zu jedem Zeitpunkt der Geschwindigkeit der zu beklebenden Oberfläche 3 oder der Geschwindigkeit des Klebekopfes 2 über der Oberfläche 3 regelungstechnisch anpaßt. Durch diese Anpassung werden für den Klebevorgang nachteilige Banddehnungen oder Bandstauchungen vermieden. Ein derartiger Master-Slave-Betrieb hat damit einen entscheidenden positiven Einfluß auf die Qualität der Verklebung.
Die Schneidevorrichtung 12 kann während der Relativbewegung des Klebekopfes 2 der zu beklebenden Oberfläche 3 durch die Steuerschaltung 31 mehrfach aktiviert werden, um von dem zugeführten Band 1 entsprechende Abschnitte abzuschneiden, die dann beabstandet auf die Oberfläche 3 geklebt werden.
Die Steuerschaltung 31 ist mit einer Speichereinrichtung 35 verbunden, in der die während eines Klebehubes zu beklebenden Abschnittes abgespeichert werden können. Die Ausgangssignale der Speichereinrichtung 35 werden einer elektronischen Vergleicherschaltung 36 zugeführt, die die Ausgangssignale mit den von der Meßeinrichtung 30 zugeführten Positionssignalen vergleicht.
Die Meßeinrichtung 30 weist als Sensor 40 einen Inkrementalgeber auf, wobei der Inkrementalgeber in bevorzugter Ausführungsform auf der Welle der Andruckrolle 10 des Klebekopfes 2 angeordnet ist.
In 3 sind auf der Oberfläche eine Mehrzahl von aufgeklebten Abschnitten 50A, 50B, 50C angeordnet. Um diese Abschnitte 50A–50C aufzubringen, wird der Klebekopf 2 zunächst in eine Startposition 51 verfahren, von dort bewegt er sich nach rechts, bis der Sensor 40 feststellt, daß der Klebekopf 2 über der Position P1 angelangt ist, bei welcher der Klebebandabschnitt 50A beginnt. Der Klebekopf wird dort den Anfang eines Klebebandabschnittes mit der Oberfläche 3 in Kontakt bringen und nach vorheriger Ablängung innerhalb des Abschnittes zwischen P1 und P2 aufkleben. Sodann fährt der Klebekopf 2 in die Position P3, wo der Klebebandabschnitt 50B beginnt, dort wird der Klebekopf 2 wieder entsprechend aktiviert und beklebt den zweiten Abschnitt zwischen P3 und P4. Nachfolgende Abschnitte werden entsprechend ebenfalls beklebt. Sobald die Oberfläche 3 vollständig beklebt ist, wird der Klebekopf 2 von der Oberfläche 3 abgehoben, eine neue Oberfläche kann zugeführt werden und der Klebevorgang beginnt von neuem.

1: Band
2: Klebekopf
3: Oberfläche
4: Pfeil
5: Führungsrolle
6: Führungsrolle
7: Führungsrolle
8: Förderrolle
9: Gegenrolle
10: Andruckrolle
11: Schneidemesser
12: Schneidevorrichtung
13: Rolle
14: Pendelachse
15: Pfeilrichtung
16: Unterdruckkanal
17: Andruckfläche
18: Öffnung
21: Klemmvorrichtung
30: Meßeinrichtung
31: Steuerschaltung
35: Speichereinrichtung
36: Vergleicherschaltung
40: Sensor

Claims

Vorrichtung zum Aufbingen eines von einer Spenderrolle abgewickelten Klebebandes (1) auf eine zu beklebende Oberfläche (3), mit einem Klebekopf (2), der beim Ausbringen des Bandes (1) auf die Oberfläche (3) eine Relativbewegung zur Oberfläche (3) vollzieht, einer Mehrzahl von Führungsrollen (5, 6, 7) und einer Förderrolle (8) im Klebekopf (2), die das Band (1) einer Andruckrolle (10) des Klebekopfes (2) zuführen, einer Steuerschaltung (31) zum definierten Abrollen des Bandes (1) von der Spenderrolle und Führen des Bandes (1) im Klebekopf (2), gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (30) zur momentanen Erfassung der Relativbewegung und/oder -stellung (Position, Beschleunigung, Geschwindigkeit) zwischen dem Klebekopf (2) und der zu beklebenden Oberfläche (3), wobei die Meßeinrichtung (30) mit der Steuerschaltung (31) zum definierten Abrollen des Bandes (1) von der Spenderrolle und Führen des Bandes (1) im Klebekopf (2) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (30) und die Steuerschaltung (31) im Sinne eines Master-Slave-Betriebes miteinander verschaltet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebebandschneidevorrichtung (12) vorgesehen ist, die über die Steuerschaltung (31) während einer Relativbewegung des Klebekopfes (2) über der zu beklebenden Oberfläche (3) mehrfach aktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (31) mit einer Speichereinrichtung (35) verbunden ist, in der die während eines Klebehubes zu beklebenden Abschnitte abspeicherbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Speichereinrichtung (35) einer elektronischen Vergleicherschaltung (36) zuführbar sind, die die Ausgangssignale mit den von der Meßeinrichtung (30) zugeführten Positionssignalen vergleicht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) Teil einer Abtasteinrichtung ist, die über der zu beklebenden Oberfläche (3) geführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) einen Inkrementalgeber umfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maßstab des Inkrementalgebers an einem Halteelement für die zu beklebende Oberfläche (3) angeordnet ist, der von einem am Sensorelement angeordneten Inkrementalsensor abtastbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) auf Welle der Andruckrolle (10) des Klebekopfes (2) angeordnet ist.