DE2731657B2

DE2731657B2 - Verfahren zum kontinuierlichen Kaschieren von Werkstucken sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2731657B2
Application number: DE2731657A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Friz Helmut A Dipl-Ing 7000 Stuttgart
Current assignee: Friz Helmut A Dipl-Ing 7000 Stuttgart
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2731657A1; DE2731657C3; ES466160A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Kaschieren von Werkstücken mit einer Materialbahn unter Einsatz eines Zweikomponenten-Kunstharzklebers, dessen Komponenten beim Auftragen flüssig oder pastös vorliegen, bei dem die eine Komponente auf die Materialbahn und die andere Komponente auf das Werkstück aufgetragen wird und die Materialbahn danach durch mehrere hintereinanderliegende Andrückrollen auf das Werkstück aufgewalzt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der AT-PS 1 95 629 bekannt. Hier werden auf eine kontinuierlich bewegte Materialbahn und auf ein mit gleicher Geschwindigkeit bewegtes Werkstück unterschiedliche Komponenten eines Kunstharzklebers aufgesprüht. Werkstoff und Materialbahn werden dann so zusammengeführt, daß die mit Klebstoffmaterial belegten Flächen aneinanderliegen; eine Mehrzahl hintereinander angeordneter Andrückrollen preßt die miteinander zu verbindenden Teile zu einer Schichtstruktur zusammen. Zwischen den Aufsprühdüsen und der Stelle, an welcher Materialbahn und Werkstück zusammengeführt werden, Findet selbstverständlich eine unbeabsichtigte, geringfügige Abtrocknung des Klebstoffmaterials statt

ίο Mit diesem bekannten Verfahren war es bisher nicht möglich. Werkstück und Materialbahn bei vernünftiger Länge der Gesamtvorrichtung mit zufriedenstellender Festigkeit zu verbinden. Bei vorgegebener Länge der Vorrichtung konnte nur mit einer bestimmten Höchstgeschwindigkeit gefahren werden.

In der DE-OS 26 47 405 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem, ausgehend von Substraten, die getrocknete Leimschichten tragen, Schichtstrukturen hergestellt werden. Das Zusammenfügen der Substrate erfolgt in einer Presse, also bei ruhenden Werkstücken. Hierbei können viel höhere Drücke anhaltend erzeugt werden als bei einem Durchlaufverfahren, bei dem der Druck über Walzen nur lokal aufgebracht werden kann. Das Herstellungsverfahren, welches von einer Presse Gebrauch macht, ist jedoch, sowohl was die Kosten als auch die erzielbaren Taktzeiten angeht, einem kontinuierlichen Durchlaufverfahren weit unterlegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das weiterhin kontinuierlich arbeitet, zugleich aber bei vernünftiger Maschinengröße bzw. hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten eine gute Verbindung zwischen Materialbahn und Werkstück erzeugt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunstharzkomponenten vor dem Aufwalzen getrocknet und zwischen den Andrückrollen erwärmt werden.

Der Begriff der »Trocknung«, wie er in den Ansprüchen und der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bedarf einer Erläuterung. Er bedeutet eine gezielte, bewußt vorgenommene Maßnahme und steht insofern im Gegensatz zu der unvermeidlichen Vortrocknung, die immer dann auftritt, wenn zwischen der Stelle, an welcher Klebstoff aufgebracht wird, und der

■*5 Stelle, wo die zu verbindenden Teile zusammengeführt werden, ein Abstand besteht. »Trocknen« kann selbstverständlich nicht bedeuten, da3 der Feuchtigkeitsgehalt des Klebstoffmaterials vollständig ausgetrieben wird. Mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen ist es jedoch möglich, die Trocknung bis zu einem Maße durchzuführen, das nach herkömmlichen Verfahren zu keiner Verbindung zwischen Materialbahn und Werkstück mehr geführt hätte. Das Ausmaß der Flüssigkeitsaustreibung, welches selbstverständlich vom gewählten Klebstoffmaterial abhängt, kann durch einfache Versuche ermittelt werden. Vermutlich sind die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen guten Ergebnisse u. a. darauf zurückzuführen, daß die so »getrockneten«, aber noch nicht gehärteten Klebstoffschichten eine gewisse Elastizität aufweisen, so daß die Leimfuge nach dem Durchlaufen eines Andrückrollenpaares sich senkrecht zur Bewegungsrichtung wieder etwas elastisch ausdehnen kann, ohne daß der an der Grenzfläche zwischen den Klebstoffschichten einmal eingestellte Kontakt verloren geht. Nach dem Durchlaufen einer Mehrzahl von Andrückrollen und unter dem Einfluß der zwischenliegenden Erwärmung werden die beiden Kiebstoffschichten durch die sich aufsummie·

rende Walkarbeit fest verbunden.

ZweckmäBigerweise ist der Kleber ein Harnstoff-Formaldehyd-KJeber, der besonders preiswert ist

Bei sogenannten Profilummantelungen wird zunächst in einer ersten »Stufe« eine Fläche des Werkstückes mit der Materialbahn belegt; seitlich überstehende Materialbahnabschnitte werden dann in weiteren »Stufen« umgekantet und an weitere Rächen des Werkstückes angelegt Bei derartigen Verfahren ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Bereich der Materialbahn, der erst in späteren Stufen aufgewalzt wird, in den vorhergehenden Stufen gekühlt wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens. Ausgegangen wird von einer Vorrichtung mit einer der Materialbahn zugeordneten und einer dem Werkstück zugeordneten Einrichtung zum Auftragen von Klebstoffmaterial, mit Einrichtungen zum Fördern von Materialbahn und Werkstück und mit einer Mehrzahl von Andrückrollen.

Eine derartige Vorrichtung ist in der AT-PS 1 95 629 beschrieben. Wie bereits erwähnt, weist diese Vorrichtung den Nachteil auf, daß sie entweder übermäßig lang gebaut werden muß, wenn sie mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten betrieben werden soll, oder daß sie, bei vernünftiger Baulänge, nur geringe Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt

Aufgabe dieses Teils der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß bei vernünftiger Baulänge mit hoher Arbeitsgeschv.indigkeit eine zuverlässige Verbindung zwischen Materialbahn und Werkstück erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Einrichtungen zum Auftragen des Klebstoffmaterials und den Andrückrollen jeweils eine Trockenstation angeordnet ist und daß zwischen den Andrückrollen Flächenheizungen vorgesehen sind.

Wird die Vorrichtung zur Profilummantelung verwendet, wo also in einer ersten »Stufe« eine Fläche des Werkstückes und in einer zweiten »Stufe« beispielsweise die Kanten des Werkstückes kaschiert werden, so ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich der ersten Stufe eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Überstandes der Materialbahn vorgesehen ist. Die Kühleinrichtung kann ein gekühltes Wärmeschutzschild sein, welches als Luftkasten ausgebildet ist, der in dem die überstehenden Materialbahnabschnitte untergreifenden Bereich mit Luftaustrittsöffnungen zur Bildung eines Luftpolsters versehen ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine seitliche schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Kaschieren von Werkstücken unter Verwendung von Kunstharzkleber, in der seitlich des Förderweges angeordnete Heiz- und Kühleinrichtungen der Übersichtlichkeit halber ebenso weggelassen sind wie Rollen zum Tragen und Fördern des Werkstückes;

F i g. 2 eine Aufsicht auf den unteren Teil der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung gesehen in Richtung der Pfeile H-II von Fig. 1, wobei die oberhalb und unterhalb des Förderweges angeordneten Heiz- und Kühleinrichtungen der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind;

F i g. 3 einen Schnitt dur<-h eine Einrichtung zum Heizen der Schmalseiten des Werkstückes und zum Abschirmen bzw. Kühlen der überstehenden fviateriaibahnabschnitte während des Aufbringens der Materialbahn auf die obere Werkstückfläche;

Fig.4 einen schematischen Schnitt durch die Materialbahn und das Werkstück sowie die dazwischenliegenden Kleberschichten unmittelbar nach dem Aufbringen der Materialbahn; und

Fig.5 einen Schnitt ähnlich zu dem in Fig.4 gezeigten, jedoch nach dem Durchlaufen der Schichtstruktur durch die Andrück- und Heizzonen.

In F i g. 1 ist eine mit einem Zweikomponenten-Kunstharzkleber, z. B. einem Harnstoff-Formaldehyd-Kleber arbeitende Ummantelungsvorrichtung gezeigt in der eine von einer Vorratsrolle 2 abgezogene Materialbahn 4 in einer ersten Auftragseinrichtung 6 mit Beschleuniger enthaltendem Kunststoffkleber versehen wird. Die den Kleber tragende Materialbahn wird durch eine Heizeinrichtung 8 getrocknet und dann über eine Umlenkrolle 10 zum Förderweg eines Werkstückes 12 geführt Das Werkstück ist hier zur Erläuterung als einstückiges Teil gezeigt, besteht in der Praxis jedoch aus einer Aufeinanderfolge mehrerer, jeweils durch einen kleinen Zwischenraum 14 getrennter Werkstücke, wie in F i g. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist

Das Werkstück 12 wird durch Heizstrahler 16 aufgewärmt und läuft durch eine zweite Auftragseinrichtung 18, die eine Mehrzahl von Auftragwalzen aufweist, von denen eine in einem Vorratsbehälter 20 läuft, der mit Härter enthaltendem Kunststoffkleber gefüllt ist. In der Auftragseinrichtung 18 wird die obenliegende Fläche des Werkstückes mit Kleber versehen. Hinter der Auftragseinrichtung 18 ist eine durch eine Mehrzahl von Heizstrahlern gebildete Heizeinrichtung 22 vorgesehen, um den auf das Werkstück aufgetragenen Kleber anzutrocknen. Seitlich des Förderweges sind Lineale 24 angeordnet, die das Werkstück spurgerecht ausrichten. Hinter diesen Linealen ist eine dritte Auftragseinrichtung 26 vorgesehen, in der die Schmalseiten des Werkstückes mit Härter enthaltendem Kunststoffkleber versehen werden.

Werkstück 12 und Materialbahn 4 treffen bei einer ersten Andrückrolle 28 zusammen. Diese hat ebenso wie weitere Andrückrollen 30 eine hitzebeständige nachgiebige Auflage aus Silikongummi. Den Andrückrollen 28 und 30 ist jeweils ein Heizstrahler 32 zum Aufwärmen der Oberfläche zugeordnet, und zwischen den Andrückrollen 28 und 30 ist jeweils eine Flächenheizung 34 angeordnet, die jeweils als transversaler Heizstab gezeigt ist, in Wirklichkeit aber auch durch eine Mehrzahl derartiger Heizstäbe gebildet sein kann.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß der erforderliche Anpreßdruck ohne Abkühlung von Materialbahn und Werkstück erbracht werden kann, da die Oberfläche der Andrückrollen erwärmt ist. Die Andrückrollen brauchen aber andererseits auch keine Wärme zuzuführen; daher können sie mit der elastischen und schlecht wärmeleitenden Auflage aus Gummi versehen sein, die ein sauberes Andrücken der Materialbahn an das Werkstück gewährleistet. Die Zufuhr von Wärme zum Aushärten des Klebstoffmaterials erfolgt ja über die Flächenheizer 34 mit einer großen wirksamen Fläche. Damit kann auch nur wenig vorjehärteter Kleber zuverlässig zum Abbinden gebracht werden.

Im Bereich der Andrückrollen 28 und 30 sind zu beiden Seiten des Werkstückes insgesamt mit 36 bezeichnete Heiz- und Kühleinrichtungen angeordnet, die mi F i g. 3 näher im Schnitt gezeigt sind. Diese ϊ !eiz-

und Kühleinrichtungen weisen einen Luftkasten 38 mit trapezförmiger Querschnittsfläche auf. Die breite Basisfläche des Trapezes bildet eine horizontale Auflagefläche 40. Die obere Wand des Luftkastens 38 ist mit Luftaustrittsöffnungen 42 versehen, über die durch einen Anschlußstutzen 44 zugeführte Kühlluft austreten kann. Die austretende Kühlluft bildet zwischen der Auflagefläche 40 und den darüber befindlichen Materialbahnabschnitten ein Luftpolster, so daß die mit Kleber beschichteten überstehenden Materialbahnabschnitte nicht an der Auflagefläche 40 haften.

Die der Schmalseite des Werkstückes zugewandte Wand des Luftkastens 38 verläuft schräg von unten zur oberen Werkstückkante und ist als Spiegelfläche 46 ausgebildet. Unterhalb dieser Spiegelfläche ist ein sich in Förderrichtung erstreckender Heizstrahler 48 angeordnet, dessen an der Spiegelfläche 46 reflektierte IR-Strahlen die Schmalseite des Werkstückes längs des Wegstückes zusätzlich erwärmen, auf dem die Materialbahn fest mit der obenliegenden Fläche des Werkstükkes verbunden wird.

Hinter der letzten Andrückrolle 30 sind Umlenkrollen 50 mit zur Förderwegebene geneigter Achse sowie seitliche Andrückrollen 52 mit vertikaler Achse vorgesehen, welche die überstehenden Materialbahnabschnitte nach unten umlegen bzw. an die Schmalseite des Werkstückes andrücken. Die Oberflächen dieser Rollen sind wiederum mit Silikongummi beschichtet und durch zugeordnete Heizstrahler 54 beheizt. Das Aushärten des Klebers besorgen weitere, den Schmalseiten zugeordnete Heizstrahler 56; dazwischen angeordnete weitere Andrückrollen mit vertikaler Achse erbringen den zum Abbinden gewünschten Druck.

Man erkennt, daß das Aufbringen und Trocknen des Klebstoffmaterials, das Aufbringen und Andrücken der Materialbahn und das Aushärten des Klebstoffmaterials

■> auf der oberen Fläche des Werkstückes und auf den Schmalseiten des Werkstückes phasenverschoben, sonst aber unter gleichen Bedingungen erfolgt. Die Anzahl der verwendeten Andrückrollen und der verwendeten Flächenheizungen kann natürlich gemäß dem jeweiligen

ίο Anwendungsfall gewählt werden. Wichtig ist nur, daß die Wärmeeinwirkung flächig erfolgt, die Druckbeaufschlagung dagegen nur an vorgegebenen Stellen des Förderweges erfolgt.

Die Ummantelung des Werkstückes wird dadurch

'S beendet, daß durch eine Abtrenneinrichtung 60 die nach unten überstehenden Materialbahnränder bündig zur Unterseite des Werkstückes entfernt werden.

Fig.4 zeigt einen schematischen Schnitt durch die unmittelbar nach dem Zusammenfügen von Materialbahn und Werkstück erhaltene Schichtstruktur. Man erkennt eine Beschleuniger enthaltende Kleberschicht 62, die von der Materialbahn 4 getragen ist, und eine Härter enthaltende Kleberschicht 64, die vom Werkstück getragen ist. F i g. 5 zeigt dieselbe Schichtstruktur nach dem Durchlaufen durch die Andrückrollen und die Flächenheizer. Die Grenzfläche zwischen den Kleberschichten ist verschwunden, und man hat eine einzige, durchgehende Kleberschicht 66 mit im wesentlichen homogener Zusammensetzung, die durch das Zusammenwalken der Klebstoffschichten durch die Andrückrollen und durch Diffusion erhalten wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Kaschieren von Werkstücken mit einer Materialbahn unter Einsatz eines Zweikomponenten-Kunstharzklebers, dessen Komponenten beim Auftragen flüssig oder pastös vorliegen, bei dem die eine Komponente auf die Materialbahn und die andere Komponente auf das Werkstück aufgetragen wird und die Materialbahn danach durch mehrere hintereinanderüegende Andrückrollen auf das Werkstück aufgewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzkomponenten vor dem Aufwalzen getrocknet und zwischen den Andrückrollen erwärmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber eia Harnstoff-Foi maldehyd-Kleber ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Materialbahn nacheinander in mehreren Stufen auf verschiedene Werkstückflächen aufgewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Materialbahn, der erst in späteren Stufen aufgewalzt wird, in den vorhergehenden Stufen gekühlt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer der Materialbahn zugeordneten und einer dem Werkstück zugeordneten Einrichtung zum Auftragen von Klebstoffmaterial, mit Einrichtungen zum Fördern von Materialbahn und Werkstück und mit einer Mehrzahl von Andrückrollen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einrichtungen (6, 18) zui.i Auftragen des Klebstoffmaterials und den Andrückrollen (30) jeweils eine Trockenstation (8, 22) angeordnet ist und daß zwischen den Andrückrollen (30) Flächenheizungen (34) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bei der in der ersten Stufe die Fläche und in einer zweiten Stufe die Kanten des Werkstücks mit einem Überstand der Materialbahn kaschiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der ersten Stufe eine Kühleinrichtung (36) zum Kühlen des Überstandes vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung ein gekühltes Wärmeschutzschild ist, welches als Luftkasten (38) ausgebildet ist, der in dem die überstehenden Materialbahnabschnitte untergreifenden Bereich mit Luftaustrittsöffnungen (42) zur Bildung eines Luftpolsters versehen ist.