DE202004014475U1 - Klebstoffauftragsvorrichtung zum Auftrag einer Klebstoffschicht auf ein Werkstück - Google Patents

Abstract

Klebstoffauftragsvorrichtung (1) für die Aufbringung einer Klebstoffschicht (17) auf eine definierte Fläche eines Werkstücks (13), mit wenigstens einem Klebstoffvorratsbehälter (10) und wenigstens einer Klebstoffübertragungseinrichtung für die Übertragung einer bestimmten Menge Klebstoff von dem Klebstoffvorratsbehälter (10) auf das Werkstück (13) sowie mit zumindest einer Werkstückaufnahme (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffübertragungseinrichtung wenigstens eine Klebstoffwanne (6), in die für jeden Klebstoffübertragungsvorgang portionsweise Klebstoff (11) aus dem Klebstoffvorratsbehälter (10) einfüllbar ist, und einen Übertragungsstempel (15) aufweist, der an einer Führungseinrichtung (5) derart beweglich geführt ist, daß der Übertragungsstempel (15) nach Einfüllen des Klebstoffs (11) in die Klebstoffwanne (6) gegen diese druckbar ist und danach bis zur Werkstückaufnahme (12) und dort in Richtung auf diese bewegbar und schließlich wieder zur Klebstoffwanne (6) für einen erneuten Klebstoffübertragungsvorgang zurückbewegbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Klebstoffauftragsvorrichtung für die Aufbringung einer Klebstoffschicht auf eine definierte Fläche eines Werkstücks mit wenigstens einem Klebstoffvorratsbehälter und wenigstens einer Klebstoffübertragungseinrichtung für die Übertragung einer bestimmten Menge Klebstoff von dem Klebstoffvorratsbehälter auf das Werkstück sowie mit zumindest einer Werkstückaufnahme.
• Es gibt viele Werkstücke, die vollständig oder lokal mit einer Beflockung versehen werden. Hierzu ist es erforderlich, die für die Beflockung vorgesehene Fläche zunächst mit einer Klebstoffschicht zu versehen, bevor dann anschließend die elektrostatische oder elektrostatischpneumatische Beflockung erfolgt.
• Die Beflockung von definierten Flächen an Werkstücken kann entsprechend dem Verwendungszweck des Werkstückes verschiedene Funktionen haben. Bei Schraubendrehern ist es bekannt, den Handgriff über Teile des Umfangs mit mehreren beflockten Flächen zu versehen (vgl. DE 43 27 082 C2 ). Hierdurch wird die Griffigkeit und damit das auf die Schraube von Hand übertragbare Drehmoment vergrößert. Ähnliches geschieht auch bei anderen Werkzeugen, aber auch bei Sportgeräten mit Handgriffen, beispielsweise Tennisschlägern oder dergleichen.
• Im Stand der Technik wurde die Klebstoffschicht mittels Siebdruck aufgebracht. Dabei wird eine bestimmte Klebstoffmenge von einem Klebstoffvorratsbehälter auf das Sieb aufgegeben und dann entsprechend der von der Siebdruckschablone freigelassenen Fläche durchgerakelt, so daß der Klebstoff unter Bildung einer Klebstoffschicht auf dem Werkstück aufgetragen wird. Daneben ist es auch bekannt, den Klebstoff aufzuspritzen.
• Die vorgenannten Verfahren eignen sich nur für ebene oder leicht gewölbte Flächen auf den Werkstücken. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Klebstoffauftragsvorrichtung zu finden, mit der auch stärker gewölbte oder strukturierte Flächen mit einer Klebstoffschicht versehen werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klebstoffübertragungseinrichtung wenigstens eine Klebstoffwanne, in die für jeden Klebstoffübertragungsvorgang portionsweise Klebstoff aus dem Klebstoffvorratsbehälter einfüllbar ist, und einen Übertragungsstempel aufweist, der an einer Führungseinrichtung derart beweglich geführt ist, daß der Übertragungsstempel nach Einfüllen des Klebstoffs in die Klebstoffwanne gegen diese drückbar ist und danach bis zur Werkstückaufnahme und dort in Richtung auf diese bewegbar und schließlich wieder zur Klebstoffwanne für einen erneuten Klebstoffübertragungsvorgang zurückbewegbar ist. Mit Hilfe dieser Klebstoffauftragsvorrichtung ist es möglich, den in der Klebstoffwanne eingefüllten Klebstoff auf das Werkstück zu übertragen. Durch geeignete Oberflächengestaltung des Teils des Übertragungsstempels, der für den Klebstoff bestimmt ist, kann gesichert werden, daß der in der Klebstoffwanne befindliche Klebstoff von dem Übertragungsstempel weitgehend vollständig übernommen und durch Andrücken an das Werkstück übergeben wird, wobei die Flächenausdehnung der Umfangsgestaltung der Klebstoffwanne in etwa entspricht. Dabei können auch mehrere Klebstoffwannen nebeneinander angeordnet sein, deren darin eingefüllter Klebstoff durch Andrücken des Übertragungsstempels gleichzeitig entnommen und auf das Werkstück bzw. die Werkstücke übertragen wird, wodurch eine entsprechende Anzahl diskreter Klebstofflächen entstehen.
• Der Übertragungsstempel paßt sich aufgrund seiner Elastizität der zu beschichtenden Oberfläche sehr gut an, so daß auch komplizierte Oberflächenformen mit einer gleichmäßigen Klebstoffschicht versehen werden können, beispielsweise konkave, konvexe, genarbte und/oder anders strukturierte Flächen bis hin zu Vertiefungen. Die Elastizität des Stempels kann der jeweiligen Oberflächenform der zu beschichtenden Fläche angepaßt werden, so daß die entsprechend der Formgebung der Klebstoffwanne aufgenommene Klebstoffschicht vollständig auf das Werkstück übertragen wird. Dabei entspricht die beschichtete Kleb stoffläche dem Umriß der Klebstoffwanne. Die Wannenform kann entsprechend der gewünschten Flächenform auf dem Werkstück beliebig gestaltet werden und gibt vor, welche Fläche auf dem Werkstück mit einer Klebstoffschicht versehen wird. Des weiteren zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch hohe Schnelligkeit aus.
• In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Übertragungsstempel ein Übertragungskissen geeigneter Formgebung für die Aufnahme des Klebstoffs aufweist, das zumindest teilweise aus einem Elastomer besteht, beispielsweise Silikonelastomer oder einer Mischung aus Silikonelastomer, Gummi, Ölen etc. Das Elastomer bzw. die Kombination sollte eine Shore-A-Härte haben, die sehr gering ist und vorzugsweise gegen Null geht, damit sich das Übertragungskissen auch an kompliziertere Formgebungen anpassen und demgemäß eine gewünschte Beschichtung erzielt werden kann, In dieser Richtung günstig ist auch, wenn das Übertragungskissen innenseitig einen mit Luft oder mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum aufweist.
• Die Oberfläche des Übertragungsstempels kann – soweit sie für die Übertragung des Klebstoffs bestimmt ist – aufgerauht und/oder mit Poren versehen sein, um ein besseres Auslöseverhalten zu erzielen.
• Die Tiefe der Klebstoffwanne ist an die vorgesehene Dicke der Klebstoffschicht angepaßt, wobei die Tiefe insoweit begrenzt ist, als der Klebstoff beim Aufdrücken des Übertragungsstempels nahezu vollständig von diesem aufgenom men und aus der Klebstoffwanne mitgenommen werden kann. Sofern ein einziger Übertragungsvorgang nicht ausreicht, um die gewünschte Dicke der Klebstoffbeschichtung auf dem Werkstück zu erzielen, sollte der Vorgang durch erneutes Auffüllen der Klebstoffwanne und anschließendes Übertragen auf dieselbe Fläche des Werkstücks einmal oder mehrmals wiederholt werden. Um ein noch besseres Auslösen des Klebstoffs durch den Übertragungsstempel zu erreichen, sollten am Boden der Klebstoffwanne Erhebungen, beispielsweise kleine Stege und/oder Punkte und/oder andere Arten von Erhebungen vorgesehen sein.
• Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Werkstückaufnahme derart ausgebildet ist, daß das Werkstück in verschiedenen Positionen für den Auftrag von Klebstoff auf mehreren Flächen des Werkstücks bringbar ist, d.h. es sollte eine Mechanik vorhanden sein, die das Werkstück dreht oder wendet. Auch können in der Klebstoffauftragsvorrichtung mehrere Einheiten vorgesehen sein, die jeweils mindestens aus einer Klebstoffwanne und einer Klebstoffübertragungseinrichtung bestehen, so daß Werkstücke auch parallel mit Klebstoffschichten versehen werden können. Dies kann auch in der Weise geschehen, daß das Werkstück an den einzelnen Einheiten vorbeigeführt und bei jeder Einheit in eine neue Position gebracht wird, so daß das einzelne Werkstück im Durchlauf durch die Einheiten an mehreren Stellen mit einer Klebstoffschicht versehen wird, wobei die Flächenerstreckungen auch unterschiedlich sein können.
• Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Klebstoffauftragsvorrichtung mit einer vorzugsweise elektrostatisch arbeitenden Beflockungseinrichtung kombiniert ist. Statt einer solchen Beflockungseinrichtung kann auch eine Einrichtung beispielsweise in Form einer Wanne vorgesehen sein, in die das mit der Klebstoffschicht zu verbindende Material eingefüllt ist. Durch Aufdrücken des Werkstücks mit der Klebstoffschicht kann eine Verbindung zwischen diesem Material und der Klebstoffschicht hergestellt werden. Statt dessen kann das Material auch aufgestreut oder auf andere Weise mit der Klebstoffschicht verbunden werden. Als Material eignen sich Flockfasern, Sand, Granulat, Gummikörner, Pulver oder dergleichen.
• In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht, wobei in der Zeichnung schematisch eine Klebstoffauftragsvorrichtung mit anschließender Beflockung schematisch so dargestellt ist, daß die einzelnen Verfahrensschritte I. bis VIII. deutlich werden. Die für die Verfahrensschritte I. bis VI. dargestellte Klebstoffauftragsvorrichtung 1 weist einen U-förmigen Vorrichtungsrahmen 2 mit einem Rahmenfuß 3, einer rechtsseitigen Vertikalstrebe 4 und einer daran anschließenden Horizontalschiene 5 auf. Es versteht sich, daß diese Darstellung die Funktion lediglich schematisch zeigen soll.
• Auf der Oberseite des Rahmenfußes 3 befindet sich eine Wanneneinrichtung 6, bestehend aus einer Bodenplatte 7 und einer darauf aufgebrachten, dünnen Oberplatte 8, die eine Ausnehmung 9 aufweist, die in der gezeigten Darstellung geschnitten ist. Die Ausnehmung 9 hat eine bestimmte, geschlossene Fläche und bildet eine Art Wanne, deren Boden durch die Bodenplatte 7 gebildet wird. Die Höhe der Wanne und damit die Dicke der Oberplatte 8 beträgt beispielsweise 250 μm, ist also sehr dünn, so daß die Ausnehmung 9 und damit die Wanne entsprechend flach ist. Statt der aus Bodenplatte 7 und Oberplatte 8 bestehenden Wanneneinrichtung 6 kann auch eine solche Wanneneinrichtung verwendet werden, bei der die Ausnehmung 9 durch Einfräsen, Ätzen oder Belichten eines Druckmotivs hergestellt ist. Als Material für die Wanneneinrichtung 6 eignen sich sowohl Stahl oder andere Metalle, aber auch Kunststoffe und Kombinationen daraus.
• Auf dem rechten Teil der Oberplatte 8 befindet sich ein Klebstoffvorratsbehälter 10 mit darin enthaltenem Klebstoff 11. Als Klebstoffe 11 eignen sich sowohl Lösemittel- als auch Dispersionsklebstoffe in ein- oder mehrkomponentiger Form, ebenso Gemische aus Färbemitteln und/oder Klebstoffen und/oder Hilfsmitteln. Der Klebstoffbehälter 10 ist untenseitig offen und in der Zeichnungsebene bis über die Ausnehmung 9 verschieblich geführt. Linksseitig neben der Wanneneinrichtung 6 befindet sich eine Werkstückaufnahme 12, in der ein Schraubendreher 13 mit seinem Handgriff 14 eingelegt und fixiert ist. Der Schraubendreher 13 ist nur teilweise dargestellt.
• An der Unterseite der Horizontalschiene 5 ist ein Übertragungsstempel 15 aufgehängt, der untenseitig ein Übertragungskissen 16 aufweist, das einen in etwa V-förmigen Vertikalquerschnitt und kreisförmigen Horizontalquerschnitt hat. Der Übertragungsstempel 15 ist an der Horizontalschiene 5 in der Zeichnungsebene hin- und herbewegbar.
• Das Beschichten des Handgriffs 14 mit einer Klebstoffschicht geschieht wie folgt. In der Ausgangsstellung (vgl. I.) befindet sich der Klebstoffvorratsbehälter 10 neben der Ausnehmung 9. Durch einen entsprechenden motorischen Antrieb wird der Klebstoffvorratsbehälter 10 über die Ausnehmung 9 geschoben, wobei gleichzeitig auch der Übertragungsstempel 15 – ebenfalls motorisch – nach links verfahren wird, um Platz für den Klebstoffvorratsbehälter 10 zu schaffen. Da letzterer untenseitig offen ist, fließt Klebstoff 11 in die Ausnehmung 9 und füllt sie aus (vgl. II.). Danach wird der Klebstoffvorratsbehälter 10 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgefahren. Der Übertragungsstempel 15 wird anschließend bis oberhalb der Ausnehmung 9 bewegt und dann gegen die Wanneneinrichtung 6 gedrückt, so daß sich das Übertragungskissen 16 verformt und die Ausnehmung 9 vollständig abdeckt (vgl. III.).
• In einem weiteren Schritt wird das Übertragungskissen 16 wieder angehoben. Dabei wird der in der Ausnehmung 9 befindliche Klebstoff 11 mitgenommen, da er an dem Übertragungskissen 16 anhaftet (vgl. IV.). Danach wird der Übertragungsstempel 15 bis oberhalb des Handgriffs 14 des Schraubendrehers 13 horizontal verfahren und dann soweit abgesenkt, daß das Übertragungskissen 16 auf den Handgriff 14 gedrückt wird. Dabei wird das Übertragungskissen 16 soweit verformt, daß der gesamte Klebstoff 11 an den Handgriff 14 abgegeben wird. Die dabei erzeugte Fläche an Klebstoff entspricht der Flächenausdehnung der Ausnehmung 9. Dies ist der V. zu entnehmen. Diese Abbildung zeigt des weiteren, daß der Klebstoffvorratsbehälter 10 wieder über die Ausnehmung 9 geschoben worden ist, um sie wieder mit Klebstoff 11 aufzufüllen.
• In der nächsten Stufe wird das Übertragungskissen 16 wieder angehoben, wobei die auf dem Handgriff 14 gebildete Klebstoffschicht 17 an diesem haften bleibt (vgl. VI.). Sofern die Klebstoffschicht 17 eine für den nachfolgenden Vorgang nicht ausreichende Dicke hat, wird der Vorgang gemäß den II. bis V. wiederholt.
• Der Schraubendreher 13 kann nunmehr aus der Werkstückaufnahme 12 entfernt werden (vgl. VII.) und anschließend einer Beflockungseinrichtung 18 üblicher Bauart zugeführt werden (vgl. VIII.). Dort werden Flockfasern 19 elektrostatisch oder elektrostatischpneumatisch auf den Handgriff 14 aufgetragen und bleiben dann in der Klebstoffschicht 17 haften. Als Fasern kommen Viskose, Baumwoll-, Polyester-, Polyamid-, Lederfasern und/oder andere Kunst- und Naturfasern und/oder Lederstaub sowie Mischungen aus diesen und anderen Komponenten, aber auch Feststoffe in Korn- und/oder Pulverform, z.B. Sand, Granulate, Polymere, Schmelzpulver bis hin zu Stäuben und sonstigen Feststoffen aus Metallen und/oder Kunststoffen und/oder Naturprodukten und/oder Mischungen aus diesen Komponenten in Frage, insbesondere die Kombination aus Kunststoffasern und Körnern gemäß der DE 43 27 082 C2 . Die Flockfaserlänge kann bis 5 mm betragen.

Claims (10)

1. Klebstoffauftragsvorrichtung (1) für die Aufbringung einer Klebstoffschicht (17) auf eine definierte Fläche eines Werkstücks (13), mit wenigstens einem Klebstoffvorratsbehälter (10) und wenigstens einer Klebstoffübertragungseinrichtung für die Übertragung einer bestimmten Menge Klebstoff von dem Klebstoffvorratsbehälter (10) auf das Werkstück (13) sowie mit zumindest einer Werkstückaufnahme (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffübertragungseinrichtung wenigstens eine Klebstoffwanne (6), in die für jeden Klebstoffübertragungsvorgang portionsweise Klebstoff (11) aus dem Klebstoffvorratsbehälter (10) einfüllbar ist, und einen Übertragungsstempel (15) aufweist, der an einer Führungseinrichtung (5) derart beweglich geführt ist, daß der Übertragungsstempel (15) nach Einfüllen des Klebstoffs (11) in die Klebstoffwanne (6) gegen diese druckbar ist und danach bis zur Werkstückaufnahme (12) und dort in Richtung auf diese bewegbar und schließlich wieder zur Klebstoffwanne (6) für einen erneuten Klebstoffübertragungsvorgang zurückbewegbar ist.
2. Klebstoffauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsstempel (15) ein Übertragungskissen (16) für die Aufnahme des Klebstoffs (11) aufweist, das zumindest teilweise aus einem Elastomer besteht.
3. Klebstoffauftragsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer eine Shore-A-Härte hat, die gegen Null geht.
4. Klebstoffauftragsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungskissen (16) innenseitig einen Hohlraum aufweist.
5. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Übertragungsstempels (15) aufgerauht und/oder mit Poren versehen ist.
6. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllen des Klebstoffs (11) in die Klebstoffwanne (6) und die Klebstoffübertragung auf das Werkstück (13) sich wiederholend automatisch erfolgt.
7. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffwanne (6) am Boden mit Erhebungen versehen ist.
8. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (12) derart ausgebildet ist, daß das Werkstück (13) für den Auftrag von Klebstoff (11) auf mehrere Flächen in verschiedene Positionen bringbar ist.
9. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffübertragungsvorrichtung mehrere Einheiten, jeweils zumindest bestehend aus wenigstens einem Klebstoffvorratsbehälter und wenigstens einer Klebstoffübertragungseinrichtung, aufweist.
10. Klebstoffauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffübertragungsvorrichtung mit einer Beflockungseinrichtung kombiniert ist und/oder einer Einrichtung, in der Partikel und/oder Fasern mit der Klebstoffschicht (17) in Verbindung bringbar sind.