DE2162267C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen bestimmter Flächenteile eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen bestimmter Flächenteile eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Klebstoff, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I, sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das crfindungsgemäße Verfahren ist für das Aufbringen unterschiedlicher Flüssigkeiten anwendbar, z. B. beim Drucken eines Muslers mit Druckerschwärze, oder für das Aufbringen von anderen Flüssigkeiten auf Flächenbereichc von Gegenständen, z. B. schmelzflüssigem Lötmittel. Vorzugsweise ist das crfindungsgemäße Verfahren jedoch zum Aufbringen von Klebstoffen geeignet. Die Erfindung wird daher im folgenden in Verbindung mit diesem Anwendungsgebiet erläutert.

Viele Gegenstände werden dadurch hergestellt, daß ihre Einzelteile miteinander verklebt werden. Das Aufbringen der flüssigen Klebstoffe, sowohl automatisch, als auch halbautomatisch oder manuell führt oft dadurch zu Schwierigkeiten, daß der Klebstoff an einigen llächcnteilcn ungenügend und an anderen Flächenteilen im Überschuß aufgetragen wird. In vielen !•"allen ist das Aufbringen von zuviel Klebstoff auf Flächenteile, die überzogen werden sollen oder das Aufbringen von Klebstoff auf Flächenteile, clic nicht überzogen werden sollen, nachteilig und beeinträchtigt die nachfolgenden Hcrsiellungsschritle für ilen Gegenstand.

Ks ist ein Verfahren bckannl (DE AS 1131 074). bei welchem ein ein Zellenrad enthaltendes Mundstück Klebstoff auf eine über eine Gegenwalze geführte Papierbahn intermittierend aufträgt. Bei dieser bekannten Anordnung muß einmal der flüssige Klebstoff unter Druck zugeführt werden und zum anderen besteht die Gefahr, daß Klebstoff in die Ritzen zwischen dem Zellenrad und der umgebenden Gehäusewand und zwischen der Papierbahn und der Außenfläche des Mundstücks eindringt und bei längerem Betrieb dort erhärtet. Dadurch wird eine häufige Arbeitsunterbrechung zur Reinigung erforderlich.

Diese Schwierigkeit kann zwar durch Eintauchen der mit Klebstoff zu beschichtenden Fläche in die Oberfläche eines Klebstoffbades vermieden werden. Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht möglich ein/eine Teile einer ebenen Fläche zu beschichten, sondern es kann nur die ganze ebene Fläche in Berührung mit der ebenen Oberfläche des Bades gebracht werden.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit welchen die Gefahr einer Verschmutzung des Werkzeugs und die Notwendigkeit dessen häufiger Reinigung vermieden ist, und eine völlig gleichmäßige, ausreichende Beschichtung mit Klebstoff oder einer anderen Flüssigkeit, auch nur auf fsiimmtcn Teilen einer ebenen Fläche des Werkstücks aufgebracht werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Verfahrensschritte erreicht.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren bleibt das Werkzeug während des ganzen Beschichiungsvorganges im Klebstoff eingetaucht und kommt mit dem Werkstück nicht direkt in Berührung. A us diesem G rund kann auch keine Ablagerung von Klebstoff auf dem Werkzeug erfolgen, und die Notwendigkeit einer häufigen Reinigung des Werkzeuges ist vermieden. Außerdem kann das Werkzeug so ausgebildet werden, ι ο daß nur bestimmte Flächenabschnitte des Flüssigkeitsspiegels entsprechend den zu beschichtenden Flächenteilen am Werkstück angehoben werden, so daß das Werkstück nur mit diesen angehobenen Flächenteilen, nicht aber mit den dazwischen liegenden tiefer liegenden Teilen der Oberfläche des Klebstoffbades in Berührung kommt.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält in bekannter Weise ein Bad, das dL Flüssigkeit enthält, Führungsschienen um den Gegenstand über der Oberfläche der Flüssigkeit in Stellung zu bringen und ein Werkzeug zum Aufbringen der Flüssigkeit, wobei gemäß der Erfindung das Werkzeug im Bad so angeordnet ist, daß es unter der Oberfläche der Flüssigkeit liegt, wobei ein Hebelmechanismus vorgesehen ist, um das Werkzeug auf den Gegenstand zu anzuheben, ohne die Oberfläche der Flüssigkeit zu durchbrechen, und wobei das Werkzeug so geformt ist, daß es den zu beschichtenden Flächenteilen des Gegenstandes entspricht.

Weitere vorzugsweise Weiterbildungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Flüssigkeit wird vorzugsweise auf einer konstanten Höhe im Bad gehalten. Dieses kann zum Beispiel durch eine Umwälzvorrichlung und einen Überlauf erreicht werden. Das Bad kann an jedem Ende mit einem Überlauf und Pumpvorrichtungen versehen sein, um den über den Überlauf geflossenen Flüssigkeitsüberschuß in das Bad zurückzuleiten. Bei Konstanthaltung der Höhe der Flüssigkeit im Bad ist es möglich, den Weg des Werkzeugs und ebenso die zum Überziehen des Gegenstandes erforderliche Stellung des Gegenstandes über dem Bad konstant zu halten. So kann das Gerät auf genaue Arbeitsbereiche eingestellt und betrieben werden, ohne daß eine fortlaufende Nachstellung erforderlich ist. Das Umwälzen der Flüssigkeit hat den zusätzlichen Vorteil, daß bei der Verwendung von Flüssigkeiten, wie z. B. Klebstoffen verhindert wird, daß sich die Oberfläche der Flüssigkeit mn einer Haut überzieht.

Die Höhe, um die die Flüssigkeit durch das Werkzeug angehoben werden kann, hängt von der Anhebegeschwindigkeit des Werkzeuges, der Viskosität der Flüssigkeit und der Oberfläche des Werkzeuges ab. Die Höhe der Anhebung ist relativ gering. Z. B. liegt bei der Verwendung eines Klebstoffes auf Latexbasis mit einer Viskosität von 5 bis 6 Stokes (150 bis 160 see. gemessen mit Ford Viscosity Cup Nr. 4) die geeignete Höhe für die to zu überziehende Fläche de* Gegenstandes über der Oberfläche der Flüssigkeit bei etwa 0,3 cm. Das Verfahren arbeitet zufriedenstellend auch bei der Verwendung von Wasser, jedoch wird der erfindungsgeniäße Elfiekl deutlicher, wenn die Viskosität der t>^r> Flüssigkeit ansteigt.

Bei einer bevorzugten AuJührungsform der Erfindung hat das Werkzeug seine Ruhestellung dicht, z. B.

0,3 cm, unter der Oberfläche der Flüssigkeit. Wenn der zu überziehende Gegenstand über dem Werkzeug liegt, wird dieses abgesenkt und dann in seine Ruhestellung zurückgeführt. Dies bewirkt, daß die Flüssigkeit unmittelbar über dem Werkzeug für einen Augenblick über das allgemeine Niveau der Flüssigkeitsoberfläche ansteigt und dabei den Gegenstand berührt und überzieht. Das Werkzeug kann seine Ruhestellung auch etwas weiter unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit haben und in eine Stellung dicht unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit angehoben und daraufhin in seine Ruhestellung zurückbewegt werden. An seinem höchsten Punkt hat das Werkzeug die über ihm liegende Flüssigkeit soweit angehoben, daß die Flüssigkeit die zu überziehende Fläche des Gegenstandes berührt.

Wie oben ausgeführt, ändern sich die Höhe des Gegenstandes über der Flüssigkeit, die Stellung und die Geschwindigkeit der Bewegung des Werkzeuges mit der Art der verwandten Flüssigkeit. Es ist jedoch einfach, die besten Bedingungen für jedes einzelne System festzulegen. Ähnlich ändert sich auch die beste Breite des Werkzeuges mit der Viskosität der Flüssigkeit. Im allgemeinen muß das Werkzeug umso breiter sein, je geringer die Viskosität der Flüssigkeit ist. jedoch können wiederum die besten Bedingungen leicht für jedes System festgelegt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für das Aufbringen von Klebstoff auf die Kanten von halbkugelförmigen Halbschalen, die daraufhin aneinander befestigt werden sollen, um Hohlkugeln zu bilden. Z. B. werden bei der Herstellung der hohlen Kautschukkerne von Tennisbällen und Fußbällen die Kerne gewöhnlich dadurch hergestellt, daß zunächst zwei teilweise gehärtete Kautschukhaibschaien hergestellt werden, die Ränder der Halbschalen in einen geeigneten Klebstoff getaucht werden, und dann die zwei Hälften aneinandergeklebt werden. Diese Art des Aufbringens des Klebstoffs ist unsauber und neigt zu Ungenauigkeit. Es besteht auch die Gefahr, daß der Klebstoff Teile der äußeren Wand der Kernhälften überzieht Dies macht zusätzliche Bearbeitungen erforderlich.

Dementsprechend liefert die Erfindung ein Verfah ren, Klebstoff auf den Rand einer halbkugelförmigen Halbschale aufzubringen, bei dem die Halbschale mit ihrem Pol nach oben über einem Klebstoffbad in Verbindung mit einem Ring angeordnet ist, der sich unter der Oberfläche des Klebstoffs befindet. Die Form des Ringes entspricht dem Rand der Halbschale. Der Ring wird so angehoben, daß er nicht durch die Oberfläche des Klebstoffs bricht, sondern bewirkt, daß der Klebstoff über dem Ring ansteigt, wodurch der Klebstoff in Berührung mit dem Rand der Halbschale gebracht wird.

Die Verwendung eines Ringes als Werkzeug beim Überziehen des Randes einer Halbschale ist nicht wesentlich. Z. B. kann auch eine Scheibe verwandt werden. Bei der Verwendung einer Scheibe kann die Flüssigkeit einen Teil der Innenwand der Halbschale überziehen, wobei die Außenwand frei bleibt.

Beim Überziehen des Randes eines Gegenstandes, wie einer halbkugelförmigen Halbschale, besteht die Neigung, daß sich über der öffnung der Halbschale eine Blast aus Flüssigkeit bildet. Wenn diese Blase zerplatzt, können Spritzer der Flüssigkeit an die Innenwand gelangen. Wenn die Innenwand frei von Flüssigkeit bleiben muß, wird ein Lüftungsrohr in das Luftvolumen eingeführt, das durch den zu überziehenden Gegenstand

und die Flüssigkeit eingeschlossen wird.

l£in weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß sich auf dem Werkzeug keine Flüssigkeitsabl;it!erung aufbaut, da das Werk/eng beim normalen Betrk niemals die Oberfläche der Flüssigkeit ί durchbricht.

Mit dem erfindungsgemäßcn Verfahren erzielt man einen sauberen, genauen Überzug, wobei es möglich ist, nur die Flächenteile eines Gegenstandes maschinell mit Klebstoff zu überziehen, die ancinandcrgcklcbt werden \u sollen. Dieses ermöglicht die Verwendung günstigerer Vorrichtungen zum Zusammenfügen von Teilen eines Gegenstandes, z. B. zwei Halbschalen, deren Ränder überzogen sind.

Das verbesserte erfindungsgemäße Verfahren zum ι·"> Aufbringen einer Flüssigkeit ermöglicht eine automatische Massenherstellung von Gegenständen, wie Tennisoder Fußballkernen. Z. B. kann ein Förderband zum fortlaufenden Beschichten mit Klebstoff und Montieren einer großen Anzahl von Halbschalen verwendet werden. Die I laibschalen können in Träger geladen werden, die eine große Anzahl von Halbschalen zur gleichen Zeit befördern. Die beladenen Träger werden dann nacheinander zu dem Bad befördert, wo die Halbschalen mit ihrem Rand nach unten über einer 2~> entsprechenden Reihe von Ringen unter der Oberfläche des Klebstoffs in Stellung gebracht und mit Klebstoff versehen werden, und die Halbschalen können anschließend längs der Förderlinie zu weiteren Fertigungsstationen weiterwandern. κι

Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die die herkömmliche Tauchtechnik darstellt. i">

Fig. 2 ist eine Schnittansicht ähnlich Fig. 1, die die erfindungsgemäße Technik darstellt.

Fig. 3 ist eine Fig. 2 ähnliche Darstellung, die das Einführen eines Lüftungsrohres zeigt.

F i g. 4 ist eine Schrägansicht, teilweise im Sennin, ■*" einer Vorrichtung.

F-" i g. 5 ist eine Schnittansicht längs der Linie V-V in Fig. 4. die einen Gegenstand in dem Augenblick des Überziehens zeigt.

F i g. 1 zeigt eine Halbkugel 20. auf deren Rand 21 mit ·>■> einer herkömmlichen Eintauchtechnik eine Flüssigkeit 22, z. B. ein Klebstoff, aufgebracht ist. Der Rand 21 wird in die Oberfläche 23 der Flüssigkeit eingetaucht, wodurch ein kreisrunder Eindruck 24 entsteht. Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit wird im Gebiet "·<> des Eindruckes 24 unterbrochen und die Flüssigkeit neigt dazu, teilweise auf die Wand 25 der Halbkugel, wie gezeigt, zufließen.

In F i g. 2 ist ein Ring 26 unter der Oberfläche 23 der Flüssigkeit angeordnet, dessen mittlerer Durchmesser gleich dem mittleren Durchmesser des Randes der Halbkugel ist. Die Halbkugel ist mit ihrem Rand 21 dicht über der Oberfläche der Flüssigkeit oberhalb des Ringes 26 angeordnet. Von seiner Ruhestellung aus, die gestrichelt gezeigt ist, wird der Ring in seine Stellung w> dicht unter der Oberfläche der Flüssigkeit angehoben. Dieses Anheben bewirkt, daß die Flüssigkeit 27 unmittelbar über dem Ring ansteigt und den Rand 21 berührt. Der Ring wird dann nach unten in seine Ruhestellung zurückbewegt, und die Flüssigkeit fließ auf ihr ursprüngliches Niveau zurück, ohne daß sie die Seitenwände der Halbkugel berührt. Auf diese Weise bleiben die Wände 25 der Halbkugel frei von Flüssigkeit Nur der Rand 21 ist überzogen.

In F i g. 3 ist ein Lüftungsrohr 28 von außen durch die Flüssigkeit 22 in den Luftraum 31 im Inneren dci Halbkugel eingeführt.

Es wurde festgestellt, daß sich ohne Lüftungsrohr eine Blase 29 über der Mündung der Halbkugel an der Stelle ausbilden kann, die durch die gestrichelte Linie gezeigt ist. Das Lüftungsrohr 28 verhindert jedoch die Ausbildung einer Blase 29. Eine Blasenbildung erfolg! ggf. nur zwischen dem Rand 21 und der Oberfläche 23 der Flüssigkeit. Durch eine solche Blase 30 werden beim Zerplatzen keine Flüssigkeitsspritzer auf dem zu überziehenden Gegenstand abgelagert.

Fig. 4 und 5 /eigen eine Vorrichtung, um den Rand einer hohlen Halbkugel mit einer Flüssigkeit, z. B. einem Klebstoff, zu überziehen. Diese Vorrichtung umfaßt ein im Querschnitt rechtwinkliges Bad 40, das die Flüssigkeit 41 enthält. In dem Bad ist ein Ring 42 angeordnet, der dem Rand der hohlen Halbkugel 43 entspricht. Der Ring 42 kann durch eine Hebel- und Federanordnung zwischen zwei Stellungen im Bad bewegt werden. Dazu ist über zwei U-förmige Arme 44 der Ring mit einem Hebel 45 außerhalb des Bades verbunden. Der Hebel ist bei 46 schwenkbar gelagert und ist in Richtung der Aufwärtsbewegung durch zwei Federn 47 auf den gegenüberliegenden Seiten des Bades vorgespannt.

Die Vorrichtung zum Instellungbringen der Halbkugel über der Flüssigkeit im Bad besteht aus zwei L-förmigen Führungsschienen 48, die quer über das Bad verlaufen. Die Halbkugel 43 ist in eine Halterung 49 eingepaßt, die zwei Führungsarme 50 aufweist, durch welche die Halterung über der Oberfläche der Flüssigkeit verschoben werden kann.

Beim Betrieb der Vorrichtung liegt eine Halbkugel 43 in der Halterung 49, die Arme 50 der Halterung liegen auf den Führungsschienen 48 und sie ist in eine Mittelstellung über dem Bad verschoben, in der die Halbkugel direkt über dem Ring 42 liegt. Die auf den Rand der Halbkugel aufzubringende Flüssigkeit wird in dem Bad 40 auf einer solchen Höhe gehalten, daß der Ring 42 in seiner Ruhestellung gerade untergetaucht ist. Der Ring wird durch den Druckhebel 45 abgesenkt, so daß die Federn 47 zusammengedrückt werden Der Hebel 45 wird dann freigegeben und durch die Federn in seine obere Stellung zurückbewegt. Diese Aufwärtsbewegung des Ringes bewirkt, daß die unmittelbar über dem Ring liegende Flüssigkeit kurz über das allgemeine Flüssigkeitsoberflächenniveau ansteigt und dadurch die Halbkugel entlang ihrem Rand berührt und überzieht.

Es können auch andere Arten von Hebelanordnungen verwandt werden, und der Ring kann auch von einer tiefliegenden Ruhestellung nach oben bewegt werden. Die Vorrichtung kann so abgeändert werden, daß eine Anzahl von Halbkugeln oder anderen Artikeln gleichzeitig überzogen werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen bestimmter Flächenteile eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Klebstoff, wobei diese Flüssigkeit durch ein Werkzeug auf die Flächenteile aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein den zu überziehenden Flächenteilen entsprechendes Werkzeug unter der Oberfläche eines Flüssigkeitsbades und darüber die zu überziehenden Flächenteile des Gegenstandes angeordnet werden, worauf das Werkzeug derart angehoben wird, daß die Oberfläche der Flüssigkeit nicht durchbrochen, jedoch die über dem Werkzeug befindliche Flüssigkeit angehoben und in Berührung mit den Flächenteilen des Gegenstandes gebracht wind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne!, daß das Werkzeug von einer Ruhestellung dicht unter der Oberfläche der Flüssigkeit abgesenkt und dann in seine Ruhestellung zurück angehoben wird, wodurch es bewirkt, daß die Flüssigkeit über dem Werkzeug bis zur Berührung mit dem Gegenstand ansteigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug von seiner Ruhestellung angehoben wird, um die Flüssigkeit über dem Werkzeug anzuheben, und dann nach unten in seine Ruhestellung zurückbewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum, der zwischen dem Gegenstand und der Flüssigkeit gebildet wird, wenn sie ir> Berührung stehen, entlüftet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, daß der Rand einer mit ihrer Öffnung nach unten weisenden hohlen Halbkugel mit Flüssigkeit überzogen wird, wobei als Werkzeug ein Ring verwendet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Bad, das die Flüssigkeit enthält, Führungsschienen um den Gegenstand über der Oberfläche der Flüssigkeit in Stellung zu bringen und einem Werkzeug zum Aufbringen der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (42) im Bad (40) so angeordnet ist, daß es unter der Oberfläche der Flüssigkeit (41) liegt, ein Hebelmechanismus (44,45) vorgesehen ist, um das Werkzeug (42) auf den Gegenstand (43) hin anzuheben, ohne die Oberfläche der Flüssigkeit (41) zu durchbrechen und das Werkzeug (42) so ausgeformt ist, daß es den ausgewählten Flächenteilen (21) des Gegenstandes (20) entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (40) einen Überlauf enthält, und daß eine Pumpe vorgesehen ist, um die Überschußflüssigkeit, die über den Überlauf fließt, in das Bad (40) zurückzuleiten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelmechanismus eine Hebel- und Federanordnung (44—47) umfaßt, die das Werkzeug (42) durch den Hebel (44, 45) gegen die Wirkung der Feder (47) absenkt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lüftungsrohr (51) vorgesehen ist, das den Raum .-wischen dem Gegenstand (43) und der Flüssigkeit (41) entlüftet.