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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines Klebstoffs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind Vorrichtungen zum Auftragen eines Klebstoffs, mittels welchen der Klebstoff auf eine Oberfläche eines Objekts aufgesprüht wird.
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Des Weiteren werden in der
DE 10 2005 048 579 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom beschrieben. Die Overspray-Partikel gelangen in einem Applikationsbereich einer Lackieranlage in den Abluftstrom. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen des Oversprays aus zumindest einem Teil des Abluftstroms. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung mindestens eine Verschließvorrichtung, mittels welcher der Strömungsweg des Abluftstroms von dem Applikationsbereich zu der Abtrennvorrichtung zeitweise zumindest teilweise verschließbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Auftragen eines Klebstoffs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Auftragen eines Klebstoffs.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Vorrichtung zum Auftragen eines Klebstoffs auf eine Oberfläche eines Objekts umfasst erfindungsgemäß einen Auftragskopf mit mindestens einer Ausbringöffnung zum Ausbringen des Klebstoffs, wobei randseitig der mindestens einen Ausbringöffnung eine Luftvorhangerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Luftvorhangs quer zu einer Ausbringrichtung des Klebstoffs, insbesondere in Richtung der Oberfläche des Objekts, vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise weist der Auftragskopf eine Mehrzahl solcher Ausbringöffnungen auf, welche beispielsweise in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Luftvorhangerzeugungseinheit ist zweckmäßigerweise randseitig darüber angeordnet.
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Durch den Luftvorhang kann der ausgebrachte Klebstoff gezielt abgelenkt werden, so dass der Klebstoff positionsgenau und gezielt auf die Oberfläche des Objekts aufgebracht werden kann. Hierzu kann die Luftvorhangerzeugungseinheit beispielsweise durch eine Signalansteuerung aktiviert und deaktiviert werden, so dass der Luftvorhang beispielsweise nicht während des gesamten Klebstoffauftragens, sondern nur bei Bedarf erzeugt wird, insbesondere während eines Beginns und/oder Beendens des Klebstoffauftragens. Dadurch kann ein so genanntes Overspray vermieden werden, d. h. ein Klebstoffauftrag auf einem nicht dafür vorgesehenen Bereich der Oberfläche des Objekts und/oder auf Vorrichtungsoberflächen.
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Die Vorrichtung ist insbesondere zum Aufbringen eines heißschmelzenden Kunststoffklebstoffs vorgesehen, auch als Hotmeltklebstoff bezeichnet. Der Klebstoff ist beispielsweise Polyurethan (PU), auch als PU-Klebstoff oder PU-Hotmeltklebstoff bezeichnet. Ein solcher Klebstoff wird mittels des Auftragskopfes spinnenfädenartig versprüht, auch als Spinnsprühauftrag bezeichnet. Dabei erfolgt das Ausbringen des Klebstoffs schräg zur Oberfläche des Objekts, so dass sich der Klebstoff dann spinnenfädenartig oder spinnennetzartig auf die Oberfläche auflegt.
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Durch den Luftvorhang ist es besonders einfach möglich, diese sehr dünnen Klebstofffäden abzulenken, insbesondere direkt in Richtung der Oberfläche des Objekts abzulenken, und dadurch eine saubere Klebstoffkante zu erzeugen. Durch den Luftvorhang, auch als Luftschleier bezeichnet, wird somit dieser Spinnsprühauftrag mit einem Mindestabstand zu der Austrittsöffnung oder den mehreren Austrittsöffnungen in Richtung der Oberfläche des Objekts, zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen in vertikaler Richtung, kontrolliert gesteuert und erzeugt auf der Oberfläche des Objekts eine bündige, beispielsweise zu einem Objektrand parallele, Klebstoffkante, insbesondere an einem Anfang und/oder an einem Ende eines mit dem Klebstoff zu beschichtenden Bereichs der Oberfläche.
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Das Objekt ist beispielsweise eine Papierwabenstruktur, zum Beispiel eine Dachverstärkungsdämmmatte für ein Fahrzeug oder ein Bestandteil einer solchen Dachverstärkungsdämmmatte. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird das Oversprayverhalten bei einem solchen Klebstoffauftrag wesentlich verbessert, d. h. es wird Klebstoffoverspray vermieden oder zumindest erheblich reduziert, wodurch ein prozesssicherer und lagegenauer Klebstoffauftrag, insbesondere auf einer solchen Papierwabenstruktur, ermöglicht wird.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung und die dadurch erreichte Eliminierung oder zumindest erhebliche Verringerung des Oversprays kann eine wiederholgenaue Start-/Stoppsituation des Klebstoffauftrags mit einem homogenen Auftragsbild erzeugt werden und eine Verschmutzung einer Anlagentechnik, d. h. insbesondere der Vorrichtung und angrenzender Bereiche, verhindert oder zumindest minimiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Verwendung des oben genannten Klebstoffs, insbesondere des PU-Hotmeltklebstoff, da dieser nachvernetzend und schwer zu entfernen ist, wodurch eine Reinigung mit einem großen Aufwand verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Anlagentechnik, insbesondere die Vorrichtung, geschützt, so dass eine solche aufwändige Reinigung nicht erforderlich ist.
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Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung durch den gezielten Klebstoffauftrag auch ein präziseres Applizieren des Klebstoffs auf komplexeren Strukturen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Vorrichtung zum Auftragen eines Klebstoffs während eines Beginns eines Klebstoffauftragens auf eine Oberfläche eines Objekts,
- 2 schematisch die Vorrichtung aus Figur 1 während des Klebstoffauftragens, und
- 3 schematisch die Vorrichtung aus Figur 1 während eines Beendens des Klebstoffauftragens.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 3 zeigen eine Vorrichtung 1 zum Auftragen eines Klebstoffs 2 auf eine Oberfläche 3 eines Objekts 4 während verschiedener Stadien eines mittels dieser Vorrichtung 1 durchführbaren Verfahrens zum Auftragen des Klebstoffs 2 auf die Oberfläche 3 des Objekts 4. Dabei zeigt 1 einen Anfang des Klebstoffauftragens, 2 zeigt das fortgesetzte Klebstoffauftragen und 3 zeigt ein Beenden des Klebstoffauftragens.
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Das Objekt 4 ist beispielsweise eine Papierwabenstruktur, zum Beispiel eine Dachverstärkungsdämmmatte für ein Fahrzeug oder ein Bestandteil einer solchen Dachverstärkungsdämmmatte. Der Klebstoff 2 ist insbesondere ein heißschmelzender Kunststoffklebstoffs, auch als Hotmeltklebstoff bezeichnet. Der Klebstoff 2 ist insbesondere Polyurethan (PU), auch als PU-Klebstoff oder PU-Hotmeltklebstoff bezeichnet.
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Ein solcher Klebstoff 2 wird mittels eines Auftragskopfes 5 der Vorrichtung 1 spinnenfädenartig versprüht, auch als Spinnsprühauftrag bezeichnet. Dabei erfolgt das Ausbringen des Klebstoffs 2 aus dem Auftragskopf 5, d. h. das Versprühen des Klebstoffs 2, schräg zur Oberfläche 3 des Objekts 4, so dass sich der Klebstoff 2 dann spinnenfädenartig oder spinnennetzartig verteilt auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 auflegt.
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Die Vorrichtung 1 umfasst den Auftragskopf 5, wobei zum Aufbringen des Klebstoffs 2 der Auftragskopf 5 relativ zum Objekt 4 bewegbar ist und/oder das Objekt 4 relativ zum Auftragskopf 5 bewegbar ist. Der Auftragskopf 5 weist zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von Ausbringöffnungen 6 zum Ausbringen des Klebstoffs 2 auf.
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Diese Ausbringöffnungen 6, beispielsweise Ausbringdüsen, sind seitlich am Auftragskopf 5 positioniert und zweckmäßigerweise in einer Reihe nebeneinander angeordnet, um ein Versprühen des Klebstoffs 2 seitlich des Auftragskopfes 5, insbesondere vor einer Vorderseite des Auftragskopfes 5, in welcher die Ausbringöffnungen 6 angeordnet sind, und über eine vorgegebene Breite zu ermöglichen.
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Die Breite wird dabei beispielsweise durch die Anzahl der nebeneinander angeordneten Ausbringöffnungen 6 vorgegeben.
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Der Klebstoff 2 wird dabei im Wesentlichen parallel oder schräg zur Oberfläche 3 des unter dem Auftragskopf 5 befindlichen Objekts 4 versprüht. Dadurch beschreibt der aus der jeweiligen Ausbringöffnung 6 austretende Klebstoff 2 bis zu seinem Auftreffen auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 im Wesentlichen den abwärtsgerichteten Bereich einer Wurfparabel. Dieses unbeeinflusste Versprühen des Klebstoffs 2 ist in 2 gezeigt.
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Bei diesem unbeeinflussten Versprühen tritt der Klebstoff 2 unkontrolliert und insbesondere ohne eine Begrenzung in Austrittsrichtung aus, so dass insbesondere in einer Startsituation und einer Stoppsituation des Klebstoffauftrags der Klebstoff 2 nicht exakt auf der Oberfläche 3 des Objekts 4 positioniert werden kann. Dadurch entsteht ein so genanntes Overspray, d. h. ein Klebstoffauftrag auf dafür nicht vorgesehenen Bereichen des Objekts 4 und/oder der Vorrichtung 1 und/oder auf an die Vorrichtung 1 angrenzenden Bereichen. Da der Klebstoff 2, insbesondere der PU-Hotmeltklebstoff, nachvernetzend und schwer zu entfernen ist, entsteht somit ein erheblicher Reinigungsaufwand.
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Um dies zu vermeiden und einen gezielten Klebstoffauftrag insbesondere in der Startsituation und/oder Stoppsituation zu ermöglichen, d. h. insbesondere während des Beginns und/oder Beendens des Klebstoffauftrags, weist die Vorrichtung 1 randseitig der zweckmäßigerweise mehreren Ausbringöffnungen 6 eine Luftvorhangerzeugungseinheit 7 auf, mittels welcher ein Luftvorhang 8, auch als Luftschleier bezeichnet, quer zur Ausbringrichtung des Klebstoffs 2, insbesondere in Richtung der Oberfläche 3 des Objekts 4, erzeugbar ist. Der Luftvorhang 8 ist in den 1 und 3 durch einen Pfeil schematisch dargestellt, welcher eine Strömungsrichtung einer den Luftvorhang 8 bildenden strömenden Luft zeigt.
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Die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 umfasst beispielsweise eine oder mehrere Luftaustrittsöffnungen 9, beispielsweise Luftaustrittsdüsen. Benötigte Luft zur Erzeugung des Luftvorhangs 8 wird beispielsweise mittels mindestens eines Ventilators und/oder Kompressors erzeugt und/oder aus einem Druckluftvorrat bereitgestellt. Der Ventilator und/oder Kompressor und/oder mindestens ein Druckluftspeicherbehälter kann/können dabei jeweils ein Bestandteil der Luftvorhangerzeugungseinheit 7 sein oder separat von dieser angeordnet sein, wobei dann die Luft über entsprechende Leitungen der Luftvorhangerzeugungseinheit 7 zugeführt wird.
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Die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 ist seitlich am Auftragskopf 5 randseitig über den Ausbringöffnungen 6 befestigt und, insbesondere mit ihren ein oder mehreren Luftaustrittsöffnungen 9, nach unten gerichtet, so dass der Luftvorhang 8 auf den ausgebrachten Klebstoff 2 einwirkt und diesen nach unten in Richtung der Oberfläche 3 des Objekts 4 ablenkt, wie in den 1 und 3 gezeigt. Der Luftvorhang 8 ermöglicht somit eine gezielte Positionierung des auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 auftreffenden Klebstoffs 2. Dadurch lässt sich insbesondere gezielt das Startverhalten und Stoppverhalten des Klebstoffauftrags beherrschen, wie in 1 bzw. 3 gezeigt.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass anstelle des Luftvorhangs 8 ein anderer Gasvorhang erzeugt wird, welcher die gleiche Wirkungsweise aufweist, insbesondere bezüglich der Beeinflussung des aus dem Auftragskopf 5 ausgebrachten Klebstoffs 2 bis zu dessen Auftreffen auf der Oberfläche 3 des Objekts 4. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein bei einem durch Lufteinfluss vernetzenden Klebstoff 2, um dessen Vernetzung zu verhindern oder zu verlangsamen, und/oder bei einem leicht entzündlichen Klebstoff 2. Als Gas zur Erzeugung des Gasvorhangs wird dann beispielsweise ein Schutzgas verwendet.
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Im Verfahren zum Auftragen des Klebstoffs 2 auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der gesamte Klebstoffauftrag bei aktivierter Luftvorhangerzeugungseinheit 7 durchgeführt wird, oder die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 ist, wie in den 1 bis 3 gezeigt, nur in Teilabschnitten des Klebstoffauftrags aktiviert, beispielsweise nur während des Beginns und des Beendens des Klebstoffauftrags, wie in den 1 bis 3 gezeigt, um dadurch saubere und gerade Abschlusskanten des mit dem Klebstoff 2 beschichteten Oberflächenbereichs zu erzielen. Hierfür ist eine entsprechende Ansteuerung der Luftvorhangerzeugungseinheit 7 erforderlich. Daher ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 durch eine Signalansteuerung aktivierbar und deaktivierbar ist.
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Mittels der Vorrichtung 1 können somit im Verfahren zum Auftragen des Klebstoffs 2, beispielsweise des PU-Hotmeltklebstoffs, auf die Oberfläche 3 des Objekts 4, beispielsweise der Papierwabenstruktur, die oben genannten Probleme bezüglich des Overspray-Verhaltens gelöst werden und es kann ein prozesssicherer und lagegenauer Ablauf des Klebstoffauftrags erreicht werden, da mit dem Luftvorhang 8 im vorderen Bereich des Auftragskopfes 5, welcher über die Signalansteuerung aktiviert werden kann, der Klebstoff 2 kontrolliert aufgebracht wird. Durch den Luftvorhang 8 wird der Spinnsprühauftrag des Klebstoffs 2 mit einem Mindestabstand in vertikaler Richtung zum Auftragskopf 5 kontrolliert gesteuert und erzeugt auf der Oberfläche 3, insbesondere auf der offenen Papierwabenstruktur, eine bündige und, insbesondere zur Vorderseite des Auftragskopfes 5, parallele Klebstoffkante. Somit kann durch die beschriebene Lösung, insbesondere durch die Verhinderung oder zumindest erhebliche Reduzierung von Overspray, eine wiederholgenaue Start- und/oder Stoppsituation des Klebstoffauftrags mit einem homogenen Auftragsbild erzeugt werden und eine Verschmutzung nicht mit Klebstoff 2 zu beschichtender Bereiche, insbesondere auch Vorrichtungs- und Anlagebereiche, kann verhindert oder zumindest erheblich reduziert werden. Zudem können durch den mittels der Vorrichtung 1 ermöglichten präzisen Klebstoffauftrag auch komplexere Strukturen präzise mit Klebstoff 2 appliziert werden.
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Die 1 bis 3 zeigen einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens zum Auftragen des Klebstoffs 2 auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 mittels der Vorrichtung 1. Dabei zeigt 1 den Beginn des Klebstoffauftragens, wobei die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 aktiviert ist. Dadurch wird der Klebstoff 2 nach unten abgelenkt und trifft präzise auf einen vorgesehenen Anfangsabschnitt des mit Klebstoff 2 zu beschichtenden Bereichs der Oberfläche 3 des Objekts 4 auf, wodurch eine präzise und gerade Anfangskante ausgebildet wird und Overspray auf einem nicht mit Klebstoff 2 zu beschichtenden Bereich der Oberfläche 3 vermieden wird.
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2 zeigt einen weiteren Verlauf des Klebstoffauftragens, wobei die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 im dargestellten Beispiel deaktiviert ist, so dass der Klebstoff 2 nach dem Ausbringen aus dem Auftragskopf 5 nicht durch den Luftvorhang 8 abgelenkt wird. Der Klebstoff 2 wird somit bis zum Auftreffen auf die Oberfläche 3 des Objekts 4 im Wesentlichen nur durch die Schwerkraft und den Luftwiderstand beeinflusst und beschreibt dadurch im Wesentlichen den abwärtsgerichteten Bereich der Wurfparabel.
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3 zeigt das Ende des Klebstoffauftragens, wobei die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 wieder aktiviert ist. Dadurch wird der Klebstoff 2 wieder nach unten abgelenkt und trifft präzise auf einen vorgesehenen Endabschnitt des mit Klebstoff 2 zu beschichtenden Bereichs der Oberfläche 3 des Objekts 4 auf, wodurch eine präzise und gerade Endkante ausgebildet wird und Overspray auf einem nicht mit Klebstoff 2 zu beschichtenden Bereich der Oberfläche 3 vermieden wird.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann auch vorgesehen sein, dass die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 während des gesamten Klebstoffauftragens aktiviert bleibt oder dass sie zwischen dem Anfang und dem Ende des Klebstoffauftragens mehrmals aktiviert und deaktiviert wird.
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Im dargestellten Beispiel weist die Vorrichtung 1 des Weiteren ein Diffusorelement 10 auf, beispielsweise ein Blech mit mehreren Öffnungen, welches am Auftragskopf 5 von diesem beabstandet angeordnet ist, beispielsweise schwenkbar angeordnet, um es optimal positionieren zu können. Dieses Diffusorelement 10 dient, insbesondere bei einer Anordnung der Vorrichtung 1 in einer geschlossenen Kabine oder in einem anderen im Wesentlichen geschlossenen und beispielsweise relativ kleinen Raum, der Verhinderung starker Luftverwirbelungen durch die über die Luftvorhangerzeugungseinheit 7 ausgebrachte Luft. Auf diese Weise können beispielsweise eine Störung des Luftvorhangs 8 und/oder ein Abtragen des bereits aufgebrachten Klebstoffs 2 von der Oberfläche 3 des Objekts 4 aufgrund solcher Luftverwirbelungen vermieden werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005048579 A1 [0003]
