DE202005015267U1

DE202005015267U1 - Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden und -punkten auf ein Substrat

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Publication number: DE202005015267U1
Application number: DE200520015267
Authority: DE
Original assignee: Inatec GmbH
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: CN101297073B; CN101297073A

Abstract

Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden auf ein Substrat (30) gekennzeichnet durch einen rotierbaren Auftragskopf (18) mit mindestens einer mit radialem Abstand (b) von der Rotationsachse (18D) des Auftragskopfes (18) angeordneten Klebstoffaustrittsdüse (18A), einem Wellenschaft (18B) und mindestens einem von einer Klebstoffversorgungseinheit (20) über den Wellenschaft (18B) zu der mindestens einen Klebstoffauftragsdüse (18A) führenden Klebstoffversorgungskanal (18C), bei der ein Drehantrieb (12, 15, 14) den Auftragskopf (18) um seinen Wellenschaft (18B) rotiert, und bei der eine Klebstoffvorsorgungseinheit (20) und/oder eine Ventilanordnung (22) die Beaufschlagung des Klebstoffversorgungskanals (18C) des Auftragskopfes (18) mit Klebstoff steuert.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden auf ein Substrat und findet Anwendung in einer Vielzahl von technischen Bereichen, wie z.B. beim Fixieren pulverförmiger Stoffe auf einer Unterlage, wie einem Filterpapier oder -tuch, bei der Steinwollebeschichtung, bei Hygieneprodukten, wie Windeln und Binden, bei der Textilkaschierung, bei Teppichbeschichtungen, als Antirutschauftrag, bei der Papierverklebung wie von Küchen-, Toiletten- oder Serviettenpapier und vielem Anderen mehr.
Es ist bekannt, feine und feinste Klebstofffäden dadurch zu erzeugen, dass der flüssige, bei Hotmeltkleber der schmelzflüssige, Klebstoff durch einen Düsenkanal gepresst wird. Beim Austritt des noch relativ großkalibrigen Klebstofffadens tritt eine Verstreckung in Längsrichtung und eine in Verwirblung des Klebstofffadens dadurch ein, dass der aus der Düse austretende Klebstofffaden über geeignet angeordnete Luftführungskanäle von einem Luftwirbel erfasst wird. Die Luftdüsen sind so gerichtet, dass der Faden eine etwa spiralförmige Bewegung ausführt. Der so gebildete Spinnfaden wird also im Sprühauftrag auf das mit einem Klebstofffadenmuster zu belegende Substrat gelenkt. Durch die Anwendung von Luft wird der Klebstofffaden auf seinem Weg zwischen Düse und Substrat abgekühlt. Deshalb muss die Luft stark erhitz werden, was bei einem großflächigen Klebstoffauftrag sehr viel Energie bedarf und aufwendig ist. Eine nur geringe Erhitzung des Klebstofffadens wirkt in der Regel nur auf einem Teil seiner Flugbahn nach, so dass der Klebstofffaden bei seinem Auftreffen auf dem Substrat bereits spürbar abgekühlt sein kann. Die Sprühluft, welche ebenfalls eine Richtungskomponente auf das Substrat aufweist, muss beim Auftreffen auf das Substrat umgelenkt werden, wenn das Substrat nicht hinreichend luftdurchlässig ist. Dadurch kann eine Art Luftpolster oberhalb des Substrats entstehen, welches den sehr leichten, ausgezogenen Klebstofffaden bei seinem Absinken auf das Substrat trägt, so dass der Faden sich erst dort auf das Substrat legen kann, wo dieser Luftkisseneffekt ausreichend schwach geworden ist, also in Randzonen. Ein weiterer Nachteil des Luftsprühsystems (auch andere gasförmige Medien können anstelle von Luft verwendet werden) ist es, dass sehr geringe Auftragsgewichte pro Substratfläche von z.B. einem bis fünf Gramm pro m² kaum möglich sind. Auch die Feinheit des auf dem Substrat sich niederschlagenden Geflechts an Klebstofffäden ist vergleichsweise grob, da sich die Klebstofffäden im Randbereich immer überlappen. Was bei einem Sprühauftrag zu einer Streifenbildung und einem Klebstoffüberschuss im Randbereich des Klebstoffauftrages führt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass Auftragen von Klebstofffäden auf ein Substrat dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein verbesserter Auftrag ohne den Einsatz von Sprühluft, erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demnach basiert die Erfindung darauf, eine oder mehrere Klebstoffauf tragsdüsen auf einer Umlaufbahn rotieren zu lassen, so dass ohne Anwendung störender Sprühluft gezielt vorgebbare Fliegkräfte auf den austretenden Klebstofffaden einwirken und somit die Herstellung eines vergleichsweise exakt vorgebbaren Klebstofffadenmusters auf dem Substrat zu ermöglichen. Ausgehend von diesem technischen Konzept ist es nun auf vielfältige Weise möglich, den Klebstoffauftrag auf dem Substrat gezielt zu variieren. Wesentliche Parameter dieser Veränderung sind: Die Drehzahl des Auftragkopfes, der Förderdruck im Auftragskopf, der Düsenquerschnitt, die Anzahl der am Auftragskopf vorgesehenen Düsen, der Auswurfwinkel zwischen der Rotationsachse des Austrittskopfes und der Düsenachse, die radiale Entfernung der Mündung der Austrittsdüse von der Rotationsachse, die axiale Länge des Klebstoffversorgungskanals zwischen dem Klebstoffbeaufschlagungsventil und der axialen Position der Klebstoffaustrittsdüse, aber auch stoffliche Parameter des Klebstoffs einschließlich seiner Zähigkeit, seines Schmelzpunktes und der Klebstofftemperatur im Bereich der Austrittsdüse. Die Verstreckungsmöglichkeiten eines Klebstofffadens hängen demnach auch von den Eigenschaften des Klebstoffs, die u. a. die innere Kohäsion des Klebstofffadens beeinflussen, ab. Wenn letztere sehr gering wird, reißt der Klebstofffaden zu mehr oder minder kurzen Abschnitten, die auch Pünktchenform erhalten können, auseinander. Für die Zwecke dieser Erfindung wird die Aneinanderreibung solcher Fadenabschnitte ebenfalls als „Klebstofffaden" verstanden.
Bevorzugte Drücke auf den Klebstoff im Bereich der Klebstoffversorgungseinheit bzw. des Klebstoffversorgungskanals liegen zwischen etwa 10 und 200 bar, besonders bevorzugt zwischen 25 und 180 bar.
Ein Vergrößern der Drehzahl des Auftragskopfes vergrößert den Auftragsdurchmesser und beeinflusst das aufgetragene Flächengewicht an Klebstoff. Letzteres ist auch abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen rotierendem Auftragskopf und dem Substrat in auf die Rotationsachse bezogen radialer Richtung. Je höher die Relativgeschwindigkeit ist, umso geringer wird das Flächengewicht und umso grober das Fadenmuster. Im Übrigen wird durch eine relativ höhere Drehzahl der Klebstofffaden nach Austritt aus der Austrittsdüse zunehmend stark gestreckt. Dadurch kann der Einzelfaden einen sehr geringen Durchmesser erhalten und beinhaltet demzufolge weniger Klebstoffmasse. Eine besonders feine Klebstoffverteilung wird trotz geringen oder mäßigen Flächengewichts möglich. Typische Drehzahlen des Auftragskopfes liegen zwischen 100 und 10000 Umdrehungen pro Minute. Ein bevorzugter Drehzahlbereich liegt zwischen 400 und etwa 5000 Umdrehungen pro Minute.
Die Querschnitte des mindestens einen Klebstoffversorgungskanals im Auftragskopf, werden möglichst groß gewählt, wenn möglichst große Zentrifugalkräfte gewünscht werden. Diese steigen mit größer Werden der bewegten Masse des Klebstoffs im Klebstoffversorgungskanal.
Wenn zumindest der Auftragskopf, möglichst aber auch seine peripheren Einrichtungen beheizt wird/werden, kann dadurch das Strömungsverhalten des Klebstoffs im Klebstoffversorgungskanal beeinflusst werden. Von besonderem Vorteil ist eine kontaktlose Beheizung der unmittelbar zu den Klebstoffaustrittsdüsen führenden Abschnitte des Klebstoffversorgungskanals. Zu diesem Zweck können z.B. Infrarotstrahler eingesetzt werden, welche ihrerseits sich nicht zwingendermaßen mit dem Auftragskopf mitdrehen müssen. Bei rotierbaren Auftragsköpfen in einer – erfindungsgemäß bevorzugten – Tellerform, bietet die Tellerrückseite eine gute Möglichkeit, erhebliche Wärmemengen auf den Klebstoff in dem des Klebstoffversorgungskanal einwirken zu lassen.
Bevorzugte Düsenquerschnitte liegen zwischen etwa 0,2 und 2,0 Millimetern. Je kleiner der Düsenquerschnitt ist, umso größer muss der Materialdruck sein. Die Veränderbarkeit der Viskosität, z.B. durch unterschiedliche Temperaturen, ist vergleichsweise geringer. Demnach führen kleiner kalibrierte Düsen wegen des höheren erforderlichen Druckes zu größeren Auftragsgewichten. Bei größeren Düsenquerschnitten ist ein geringerer Materialdruck erforderlich. Dadurch erzielt man den unerwarteten Effekt, dass eine große Düse (etwa mit einem Durchmesser von 1 Millimeter) zu einer sehr guten Fadenverstreckung führt und hierdurch ein geringeres Fadengewicht je Fadenlängeneinheit erzielt wird. Geringere Drücke bedeuten auch geringeren betrieblichen Aufwand. Bei kleineren Düsen ist die Verstreckungsmöglichkeit geringer. Dafür ist die Auftragsbreite bei den kleineren Düsen unter dem entsprechend höheren Druck größer als bei größeren Düsen mit kleineren Drücken. Wenn mehrere Düsen mit unterschiedlichem Durchlass am selben Anfang des Auftragskopfes angeordnet sind, führt dies zu einem Fadenmuster mit unterschiedlichen Auftragsbreiten der aus verschiedenen Düsen stammenden Klebstofffäden.
Durch die Erfindung wird unter anderem erreicht, dass die Auftragsränder des Kleb stoffs relativ schart sind, und vergleichsweise gut mit Klebstoff versorgt werden, weil die Fäden in bzw. etwa parallel zur Arbeitsrichtung (relative Bewegungsrichtung zwischen Substrat und Auftragskopf) übereinander liegen. Dies kann in bestimmten Fällen zu einer gewissen Überversorgung an den Bahnrändern mit Klebstoff führen. Eine solche Überversorgung kann vermieden werden, beispielsweise dadurch, dass an dem Austrittskopf mehrere Düsen vorgesehen sind und sich die Anordnung dieser Düsen voneinander unterscheidet, und zwar in einer solchen Weise, dass ein Teil der Düsen zu einer (im Vergleich zu den übrigen Düsen) unterschiedlichen Klebstoffauftragsbreite führen. Dies wird z.B. durch unterschiedliche radiale Abstände der einzelnen Düsen von der Rotationsachse erreicht und/oder unterschiedliche axiale Positionen der Austrittsdüsen in Bezug auf den Wellenschaft. Dadurch werden von jeder Düse mit anderer Anordnung ein eigenes Auftragsbild erzielt. Wenn dadurch die Auftragsbreite der einzelnen Auftragsbilder unterschiedlich ist, so dass die Überversorgung der insgesamt mit Klebstofffäden versehenen Substratstreifen vermindert. Auch der Auswurfwinkel kann zu diesem Zweck genutzt werden. Dieser kann grundsätzlich auch 0° betragen, d.h., dass die Achse der Austrittsdüse parallel zur Rotationsachse verläuft. Sogar negative Auswurfwinkel sind möglich, d.h., dass die Düsenachse zurück auf die Rotationsachse gerichtet ist. In solchen Fällen führen die relativ großen Fliegkräfte, die am austretenden Klebstofffaden wirken aber dazu, dass der Klebstofffaden abreißen kann. Deshalb betragen die Auswurfwinkel bevorzugt 15° und mehr in nach radial außen gerichteter Richtung. Auch große Auswurfwinkel von z.B. 90° sind möglich. Allerdings sind dann die Auftragsbilder an den Rändern weniger schart.
Teller- oder scheibenförmige Auftragsköpfe haben sich besonders bewährt. Dies u. a. deshalb, weil sie relativ wenig Luftbewegung erzeugen, welche den Fadenflug beeinflussen könnte. Auch in den Auftragskopf versenkte Düsen fördern dieses Ziel.
Durch die vergleichsweise einfache Änderungsmöglichkeit der Betriebsparameter der Auftragsvorrichtung ist es auch möglich, während des Klebstoffauftrags Änderungen des Auftragsbildes vorzunehmen, insbesondere die Auftragsbreite zu verändern. Dies insbesondere durch Ändern des auf den Klebstoff wirkenden Drucks und/oder Drehzahländerung des Auftragskopfes. Auf diese Weise werden nicht bewegungsparallele Auftragskonturen verwirklicht.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Matenalauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Auftragsvorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden auf ein Substrat, dargestellt ist.
In der Zeichnung zeigen
1 eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden in Seitenansicht (Ansicht A-A gemäß 2 und 3);
2 dieselbe Vorrichtung in einer bezüglich 1 um 90° gedrehten Seitenansicht (Ansicht B-B gemäß 2 und 3);
3 dieselbe Vorrichtung in Ansicht von oben bei fortgelassenem Antrieb (An sicht C-C gemäß 1 und 2);
4A–4C von derselben Vorrichtung der rotierbare Auftragskopf sowie weitere Beispiele für alternative Ausführungen desselben, wobei 4A eine abgestufte Tellerform zeigen, 4B eine einfache Tellerform mit versenkten Düsen und 4C eine einfache Tellerform mit verschieden geeigneten Düsen – jeweils in Seitenaussicht und Draufsicht – sowie
5A–5D schematische Darstellungen verschiedener rotierender Auftragsköpfe sowie der sich auf dem Substrat ergebenden Fadenmuster.
Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, besteht eine kompakt aufgebaute Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden aus einem Antriebsmotor 12 (in 3 fortgelassen), einem Getriebe 14, einer Beheizungseinheit 16, einem rotierbaren Auftragskopf 18, einer Klebstoffversorgungseinheit 20 und einer Ventilanordnung 22 zum Beaufschlagen des Klebstoffauftragskopfes mit Klebstoff, wie Heißkleber oder Kaltleim.
In dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Antriebsmotor 12 über Tragmittel 13, wie einer Grundplatte 13A und Stützen oder Abstandshaltern 13B an der Gehäuseoberseite der Klebstoffversorgungseinheit 20 gehalten, über welche die Grundplatte 13A seitlich hinausragt. Auf diese Weise kann die mit dem Antriebsmotor 12 steckbar verbundene Antriebswelle 15 an der Klebstoffversorgungseinheit 20 seitlich vorbei zum Getriebe 14 geführt werden. Das mit einer Seitenwand der Klebstoffversorgungseinheit 20 verschraubte Getriebe 14 hat die Aufgabe, das Drehmoment der z.B. aus Vollmaterial bestehenden Antriebswelle 15 auf den hohlen Wellenschaft 18B (siehe 4A bis 4C) zu übertragen, so dass die Ventilanordnung 22 mit dem Wellenschaft 18B des Auftragskopfes 18 über eine gedichtete Drehdurchführung koaxial fluidisch verbindbar ist. Es reicht also aus, eine Getriebeuntersetzung von 1:1 vorzusehen und die Erzeugung verschiedener Drehzahlen einer Frequenzregelung des Antriebsmotors 12 oder dergleichen zu überlassen. Das Getriebe 14 ist ansonsten all seitig geschlossen ausgeführt, wobei in dem Ausführungsbeispiel ein gehäuseförmiges, dreiteiliges, zerlegbares Getriebegestell verwendet und dargestellt ist.
Die Beheizungseinheit 16 ist unterhalb des Getriebes 14 und der Klebstoffversorgungseinheit 20 angeordnet und (in diesem Ausführungsbeispiel) mit diesen verbunden, also feststehend. Auch mit dem Auftragskopf mitdrehende Beheizungseinheit sind realisierbar. Die dargestellte Beheizungseinheit ermöglicht einen Durchgriff des Wellenschaftes 18B und nimmt ein Beheizungsmittel auf. Hierbei kann es sich um einen Infrarotstrahler 16A handeln, der in einer entsprechenden Aufnahme, z.B. in einer unterhalb der Klebstoffversorgungseinheit 20 vorgesehenen Position angeordnet ist und von dort aus mit elektrischer Energie versorgbar ist. Es sind auch mehrere IR-Heizstrahler auf einem um den Wellenschaft 18 herum verteilten Anordnung, oder alternativ das Vorsehen von Fluidkanälen möglich, die von einem Beheizungsfluid durchströmt werden und die Beheizungswärme über den Querschnitt der Beheizungseinheit, insbesondere an deren Unterseite mehr oder minder gleichmäßig verteilen. Diese Unterseite ist in dem Ausführungsbeispiel glatt ausgeführt, so dass ein nur geringfügiger Abstandsspalt zur eben ausgeführten Oberseite (Rückseite) des rotierenden Auftragskopfes 18 verbleibt. Dieser Abstandsspalt kann mit leichtem Überdruck an Luft von z.B. 0,02 bar gespült werden, so dass sich brennbare oder explosive Stäube in diesem Spalt nicht ablagern können. Derartige Probleme könnten im Tissue-Bereich wegen der dort üblichen Staubentwicklung, aber auch beim Beschichten von Substraten mit pulverförmigen Medien, wie z.B. Aktivkohlestaub entstehen.
Die aus 4A bis 4C ersichtlichen Auftragsköpfe sind teller- oder zylinderförmig aufgebaut, und an der ebenen Rückseite mit einem hohlen Wellenschaft 18B versehen. Der mit dem hohlen Wellenschaft beginnende Klebstoffversorgungskanal 18C verzweigt sich, wenn am Auftragskopf mehrere Düsen 18A vorgesehen sind, über geeignete, miteinander fluidisch in Verbindung stehende Bohrungen oder Nuten. Typische Querschnitte der Versorgungskanäle liegen in der Größenordnung von einigen Millimetern. Der Auftragskopf 18 kann auch mehrteilig ausgeführt sein, um das Herstellen von Klebstoffversorgungskanälen zu vereinfachen. Auf der dem Substrat zugewandten Unterseite des Auftragskopfes kann dieser flach konisch wie z.B. pyramiden- oder kegelförmig ausgeführt sein, um das Entstehen eines Unterdrucks in diesem Bereich möglichst weitgehend zu unterdrücken. Die Düsen 18A sind besonders einfach montierbar, wenn der Tellerteil des Auftragskopfes an seinem Umfang in demjenigen Winkel angefasst ist, in dem die Düsen 18A zur Rotationsachse 18D (Auswurfwinkel α – siehe auch 2) orientiert werden sollen. Bei der Ausführungsform nach 4A besitzt der Auftragskopf Tellerform mit einer Durchmesserabstufung, sodass die Düsen 18A und 18A' beider Ebenen oder Stufen unterschiedliche radiale Abstände b und b' von der Rotationsachse 18D haben und auch ihre Axialpositionen unterschiedlich sind. Hierzu können auch zwei- oder mehrteilige Scheibenanordnungen dienen.
Aus 4B ist ersichtlich, dass die Düsen 18A versenkt in die Peripherie des Auftragskopfes 18 eingebaut werden können, sodass der die durch die Düsen erzeugten Luftwirbel minimiert werden.
Aus 4C ist ersichtlich, wie Düsen in verschiedenen Auswurfwinkeln an der Rotationskopfperipherie angeordnet sein können. Dies ist nicht in der Draufsicht, sondern in der Seitenansicht erkennbar, wobei der linke Teil der Seitenansicht Düsen mit einem Auswurfwinkel α von etwa 70° und der rechte Teil Düsen mit einem Auswurfwinkel von etwa 90° zeigt. – Auch können an demselben Auftragskopf Düsen unterschiedlichen Auswurfwinkels vorgesehen sein. Dies wiederum mit der Folge, dass der Klebstofffaden jeder Düse ein anderes Auftragsbild im Vergleich zu Düsen mit anderen Auswurfwinkeln erzeugt.
Während vorangehend scheibenförmige Rotationsköpfe gezeigt wurden, versteht es sich, dass für die Zwecke der Erfindung auch ringförmig, sternförmig, armförmig oder andersartig aufgebaute Auftragsköpfe verwendet werden können.
Die Klebstoffversorgungseinheit 20 und die mit ihr durch Schrauben verbundene Ventilanordnung 22 übernehmen die Versorgung des Auftragskopfes 18 mit der erforderlichen Menge an Klebstoff pro Zeiteinheit einschließlich der Steuerung des Klebstoffdruckes und der Ein- und Ausschaltperioden der Klebstoffzufuhr. Dies geschieht in an sich bekannter Weise und bedarf keiner allzu ausführlichen Erläuterung. In dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Klebstoffversorgungseinheit 20 über einen Vorlauf 20A mit einer Klebstoffzufuhr versorgt. Nicht abgegebener Klebstoff verlässt die Einheit über einen Rücklauf 20B. In bestimmten Fällen kann auf eine Zirkulation des Klebstoffes durch einen Vorlauf- und Rücklaufschlauch verzichtet werden. Das ist u. a. dann der Fall, wenn es nur selten zu Stillstandzeiten beim Beschichten kommt. Der gewünschte Klebstoffdruck wird über eine Pumpe innerhalb der Klebstoffversorgungseinheit 20 aufgebaut. Bei der Ventilanordnung 22 kann es sich um ein Auf-/Zu-Ventil handeln, dass auf seiner Eintrittsseite fluidisch mit der Druckpumpe der Klebstoffversorgungseinheit 20 und auf seiner Austrittsseite mit dem Klebstoffversorgungskanal am eingangsseitigen Mündungsende des Wellenschaftes 20B verbunden ist. Zu diesem Zweck kann das freie Wellenschaftende an der Unterseite in die Ventilanordnung eingesteckt und dort mit einer Drehdichtung versehen sein, so dass der auf der Ventilaustrittsseite abströmende Klebstoff von dem stillstehenden Ventil in den rotierenden Auftragskopf eingeführt wird, ohne dass Klebstoff-Leckagen auftreten.
Aus dem vorangehenden wird verständlich, dass der Auftragskopf sehr verschieden aufgebaut sein kann. Eine Tellerform ist in vielen Anwendungsfällen zweckmäßig aber nicht zwingend. Wie sich aus den nachfolgenden schematischen Ausführungsbeispielen gemäß 5A bis 5D ergibt, ist die Düsenanordnung je nach gewünschtem Auftragsbild (Klebstoff-Fadenmuster) unterschiedlich:
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 5A ist der Auftragskopf 18 als Zylinderdüse mit einer Radial-Bohrung gestaltet. Es reicht aus, eine z.B. zentrale Bohrung entlang der Achse des Auftragskopfes und eine zur Zylinderperipherie führende Querbohrung vorzunehmen, wobei diese an ihrem zylindermantelseitigen Austrittsende mit einer Düse geeigneten Durchmessers und bezüglich der Rotationsachse 18D geeigneter Ausrichtung im radialen Abstand b von der Rotationsachse angeschlossen ist. Ein mit einem solchen Auftragskopf erzeugbares Klebstofffadenmuster mit Beleimungsbreite a ist in 5A schematisch und beispielhaft dargestellt. Grundsätzlich ist die auf dem Substrat 30 erzeugte Klebstofffadenspur kreisförmig, wobei die Größe des Kreisdurchmessers und die Fadendicke von den eingangs beschriebenen Parametern abhängt. Dadurch, dass das Substrat 30 und der Auftragskopf 18 relativ zu einander bewegt werden (Doppelpfeil D), wird aus der kreisförmigen Klebstoffspur eine spiralförmige. Die Beleimungsbreite a ergibt sich aus dem Durchmesser der Klebstoffspur.
Ein komplexeres Ausführungsbeispiel ist in 5B dargestellt. Hier sollen zwei kreisförmige bzw. spiralförmige Klebstoffspuren verschiedenen Durchmessers auf das Substrat 30 aufgetragen werden. Zu diesem Zweck ist nach dem Ausführungsbeispiel wiederum eine Zylinderdüse – nun aber mit zwei Radialbohrungen – vorgesehen. Jede ist mit der zentralen Versorgungsbohrung fluidisch verbunden, um durch die eine Düse 18A eine Klebstoffspur mit einem anderen Durchmesser zu erzeugen als die andere Düse 18A' ihn erzeugt. Wie Eingangs ausgeführt, können verschiedene Wege beschritten werden, z.B. die Anbringung der zu den beiden Düsen führenden Radialbohrungen in verschiedener axialer Länge bezogen auf die Zentralbohrung des Wellenschaftes 18B. Dadurch wird in dem Ausführungsbeispiel nach 5B von der Düse 18A eine Klebstoffspur größeren Durchmessers als von der Düse 18A' erzeugt, wenn ansonsten gleiche Verhältnisse an den Düsen vorgesehen sind. Es ist aber auch möglich, den Düsenquerschnitt und/oder den Auswurfwinkel α der beiden Düsen unterschiedlich zu wählen um von jeder der Düsen ein anderes Auftragsbild erzeugen zu lassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5C sind an einem zylinderförmigen Auftragskopf 18 umfangsverteilt vier Düsen 18A, 18A' mit radialem Abstand ihrer Austrittsöffnung von der Rotationsachse 18D vorgesehen, so dass sich auf dem Substrat 30 vier unterschiedliche Auftragsmuster überlagern. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5D werden vier bis acht Düsen verwendet, wobei der Auftragskopf 18 tellerförmig ist und die Düsen für verschieden große Abwurfweiten vorgesehen sind, so dass z.B. das in 5D dargestellte Klebstofffadenmuster auf dem Substrat 30 entsteht.

10: Auftragsvorrichtung
12: Antriebsmotor
13: Tragmittel
13A: Grundplatte
13B: Stützen
14: Getriebe
15: Antriebswelle
16: Beheizungseinheit
16A: IR-Heizstrahler
18: Auftragskopf
18A: Düsen
18B: Wellenschaft
18C: Klebstoffversorgungskanal
18D: Rotationsachse
20: Klebstoffversorgungseinheit
20A: Vorlauf
20B: Rücklauf
22: Ventilanordnung
30: Substrat
A: Ansicht
B: Ansicht
C: Ansicht
D: Doppelpfeil
α: Auswurfwinkel
a: Beleimungsbreite
b: radialer Abstand

Claims

Vorrichtung zum Auftragen von Klebstofffäden auf ein Substrat (30) gekennzeichnet durch einen rotierbaren Auftragskopf (18) mit mindestens einer mit radialem Abstand (b) von der Rotationsachse (18D) des Auftragskopfes (18) angeordneten Klebstoffaustrittsdüse (18A), einem Wellenschaft (18B) und mindestens einem von einer Klebstoffversorgungseinheit (20) über den Wellenschaft (18B) zu der mindestens einen Klebstoffauftragsdüse (18A) führenden Klebstoffversorgungskanal (18C), bei der ein Drehantrieb (12, 15, 14) den Auftragskopf (18) um seinen Wellenschaft (18B) rotiert, und bei der eine Klebstoffvorsorgungseinheit (20) und/oder eine Ventilanordnung (22) die Beaufschlagung des Klebstoffversorgungskanals (18C) des Auftragskopfes (18) mit Klebstoff steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf (18) teller- oder scheibenförmig gestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (18A) einen auf die Rotationsachse (18D) bezogenen Auswurfwinkel (α) zwischen etwa 5° und 90° aufweisen, vorzugsweise > 15°.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Substrat (30) abgewandten Rückseite des Auftragskopfes 18 eine Beheizungseinheit (16) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizungseinheit (16) nicht mitrotiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens eines Infrarotheizstrahlers (16A) zur kontaktlosen Beheizung des Auftragskopfes (18).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der vom Substrat (30) abgewandten Rückseite des Auftragskopfes (18) vorhandener Abstandsspalt mit Spülluft versorgbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Substrat (30) zugewandte Seite des Auftragskopfes (18) nach radial außen eine abstandsvergrößernde Gestaltung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (18A) des Auftragskopfes (18) in unterschiedlichen Axialpositionen bezüglich des Wellenschaftes (18B) münden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dass die Ventilanordnung (22) mittels einer Drehdurchführung mit den Klebstoffversorgungskanal (18C) über den Wellenschaft (18B) koaxial verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (14) des Antriebs (12, 14, 15) von radial außen die Drehantriebsbewegung auf den Wellenschaft (18B) überträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffaustrittsdüsen (18A) im Auftragskopf (18) versenkt angeordnet sind.