DE3709434A1

DE3709434A1 - Auftragseinrichtung fuer heissschmelzkleber

Info

Publication number: DE3709434A1
Application number: DE19873709434
Authority: DE
Inventors: Artigues Enrique Val
Original assignee: LERIN MECANICAS
Current assignee: LERIN MECANICAS
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1987-03-21
Publication date: 1987-10-01
Also published as: IT8767220A0; FR2595965B1; FR2595965A1; IT1208345B; ES553297A0; ES8701532A1; GB2188258A; GB2188258B; GB8706277D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Auftragseinrichtun gen für Heißschmelzkleber.

Gegenwärtig gibt es eine Vielzahl von Verbindungsvorgän gen, die früher unter Verwendung von traditionellen Klebern, die durch Verdampfung des Lösungsmittels trock neten, oder durch Verwendung von mechanischen Verbindun gen, wie beispielsweise Heften, Nähen etc., ausgeführt wurden und die heute unter Verwendung von Heißschmelz klebern durchgeführt werden. Diese Kleber werden in ei nem heißen flüssigen Zustand aufgebracht und härten in einfacher Weise durch Kühlen und Verfestigen. Die auto matische Aufbringung dieser mit hoher Geschwindigkeit fixierenden Kleber wird mit Hilfe von Maschinen durch geführt, die eine Produktionsrate sowie eine verbesser te Verbindungsfestigkeit ermöglichen, die durch keine anderen Einrichtungen erzielt werden kann.

Die für die Herstellung und Aufbringung eines derar tigen Klebers benötigte Ausrüstung besteht aus einem Speicher/Schmelz-Behältnis, einem Pumpsystem, Vertei lungsrohren und einer oder mehreren Auftragspistolen, die mit Hilfe von Automatikventilen bewirken, daß der Kleber im richtigen Moment austritt. In allen diesen Gegenständen befinden sich Heizelemente, die eine Ver festigung des Klebers verhindern. Die Steuerung dieser Heizelemente erfolgt mit Hilfe von Thermostaten, die beträchtliche Temperaturdifferenzen hervorrufen können, welche zusammen mit Änderungen der Umgebungsbedingungen eine unregelmäßige Strömung des Klebers mit der Zeit dauer verursachen, so daß Fehler beim Klebevorgang auf treten.

Ein anderes Problem, das bei bekannten Maschinen die ser Art auftritt, besteht in der Filtration des Klebers, ohne die eine sehr rasche Qualitätsverschlechterung sämtlicher Gegenstände mit inneren, sich bewegenden Tei len, wie beispielsweise Düsen, Ventilen etc., auftritt. Es ist auch schwierig, Lecks in den verschiedenen Gegen ständen zu verhindern, da die Temperatur und die chemi sche Aktivität des Klebers dazu neigen, die Dichtungen zu beschädigen, was zu einem Herauslecken des Klebers führt und die Gefahr hervorruft, daß der Heizschmelz kleber entweicht und die Bedienungsperson verbrennt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in her kömmlicher Weise aus einem Speicherbehältnis und einer Flügelradpumpe, einem oder mehreren Verteilerschläuchen und einer oder mehreren Auftragspistolen, die alle über elektrische Widerstände erhitzt werden, bestehende Heiß schmelzkleberauftragseinheit entsprechend zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer kon tinuierlichen elektronischen Steuerung erreicht, die entweder vom Proportional- oder integrierten Proportio naltyp sein kann und jeden Teil der Ausrüstung immer auf dem exakten Niveau der gewählten Temperatur hält, so daß ein Auftragswirkungsgrad erzielt wird, der bis her nicht erreicht worden ist. Darüberhinaus kann die vorstehend erwähnte elektronische Steuerung mit Hilfe eines Luftfühler die Temperatur in der Auftragsumgebung erfühlen, so daß diese als Funktion der Außentemperatur auf dem gewählten Temperaturniveau gehalten und gleich mäßige Verfestigungszeiten für den Kleber erreicht wer den. Auf diese Weise arbeiten die Maschinen mit voller Kapazität.

Unter dem Speicherbehältnis, das aus einem Metallkörper mit einer äußeren Isolation besteht und die Heizwider stände hält, befindet sich die Flügelradpumpe, die über einen Pneumatik- oder ähnlichen Zylinder betätigt wird. Die Pumpe besitzt eine Stange mit einem mittleren Kol ben, der Kleber im flüssigen Zustand durch diverse Paare von kugelförmigen Absperrventilen einsaugt und ausstößt. Am Boden des Speicherbehältnisses befindet sich ein Git ter oder Sieb nächst dem Einlauf, das einen großen Fil trationsbereich besitzt und verhindert, daß Fremdparti kel, die im Kleber vorhanden sein können, in die Pumpe eindringen.

Die Abdichtung der Pumpenkammern wird mit Hilfe von Dichtungen durchgeführt, wobei herkömmliche torische Dichtungen nicht verwendet werden, da sich diese auf grund der Temperatur und der Axialbewegung der Stange sehr rasch in ihrer Qualität verschlechtern, was zu häu figen Lecks führt. Im Austrittsbereich der Pumpe und vor den Stellen, an denen die Verteilerrohre angeschlos sen sind, befindet sich eine Filterpatrone, die verhin dert, daß irgendwelche Fremdpartikel zu den Auftrags düsen dringen.

Das Verteilerrohrnetz für den Heißschmelzkleber besteht aus speziellen flexiblen Schläuchen einer Mehrschicht konstruktion, die ein aus Polytetrafluoräthylen bestehen des Rohr, das sich mit der Flüssigkeit in Kontakt befin det, und eine druckfeste Siebabdeckung mit verschiedenen Isolationsschichten und elektrischen Heizelementen umfas sen. Die Enden dieser Schläuche besitzen einen Anschluß an das Rohrnetz mit Hilfe einer herkömmlich ausgebilde ten Dichtung und eine Fassung, die den elektrischen Heizstrom und das kontinuierliche Temperatursignal über trägt.

Die Auftragspistole für diese verbesserte Einrichtung umfaßt eine Spindel, die ein Ende aufweist, das normaler weise die Kleberaustrittsdüse versperrt. Durch Luftdruck auf der einen oder anderen Seite eines Kolbens, der ei nen Teil der Spindel darstellt, kann diese zum Öffnen oder Schließen der Austrittsdüse verschoben werden, um einen Kleberstrom zu ermöglichen. Zwischen der Steuer zone, wo der Kolben und die Lufteintritts- und Austritts punkte angeordnet sind, und der vorderen Zone, wo sich der Kleber befindet, ist ein Leerraum mit einem Auslaß zur Außenseite hin vorgesehen, durch den im Falle eines Versagens irgendeiner Dichtungsverbindung entweder der Kleber oder die Steuerluft strömen kann, so daß auf die se Weise eine Fehlerwarnung abgegeben und das Vermischen beider Strömungsmittel mit den damit verbundenen Proble men verhindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen seitlichen Schnitt durch eine Speicher und Pumpeinheit einer Heißschmelzkleberauf tragseinrichtung;

Fig. 2 zur Hälfte einen Schnitt und zur Hälfte eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Auf tragseinrichtung;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Bestandteile der Pumpeinheit der Auftragseinrichtung der Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Auftragseinheit;

Fig. 5 ein Schaltdiagramm der pneumatischen Steuer schaltung für die Pumpe; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Schlau ches.

In der Zeichnungen sind die folgenden Bezugsziffern ver wendet worden:

1 Speicher
2 Deckel
3 Isolation
4 Widerstände
5 Vorfilter
6 Einlaß
7 Pumpe
8 Zylinder
9 Universalgelenk
10 Spindel
11 Kolben
12 Einlaßventil
13 Auslaßventil
14 Filter
15 Auslässe
16 Auftragseinheit
17 Klebereintritt
18 Luftanschluß
19 Spindel
20 Düse
21 Kolben
22 einstellbarer Anschlag
23 Leckauslaß
24 Regler
25 elektrisches Absperrventil
26 elektrisches Dreiwegeventil
27 Enden des Hubes
28 Schlauch
29 Verbinder
30 Kupplung

In der Zeichnung ist eine Heißschmelzkleberauftragsein richtung dargestellt, die aus einem Speicher 1, in dem der Kleber gespeichert und geschmolzen wird, einer Kol benpumpe 7, die unter dem Speicher 1 angeordnet ist, einer Anzahl von Schläuchen 28 zum Verteilen des geschmol zenen Produktes und schließlich einer Anzahl von Auftrags einheiten 16, die das Kleberband erzeugen, besteht. Damit der Kleber in einem flüssigen Zustand verbleiben kann, wer den alle diese Teile über elektrische Widerstände er hitzt, wobei die Heiztemperatur eines jeden Teiles mit Hilfe von diversen elektronischen Steuerungen vom Pro portional- oder integrierten Proportiontyp gesteuert wird, indem die Intensität linear variiert wird. Auf diese Weise wird eine größere Temperaturstabilität und folglich eine größere Beständigkeit in den Bedingungen des Kleberflusses erzielt. Wenn darüberhinaus große Schwankungen in der Umgebungstemperatur auftreten, er möglichen diese Steuerungen eine automatische Änderung der Bedingungen für die erforderliche Temperatureinstel lung als Funktion der Umgebung, so daß immer die gleiche Trocknungs- und Verfestigungszeit für den Kleber erreicht werden kann.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Speicher 1 aus einem einzigen Metallstück, das von einer thermischen Isolation 3 umgeben wird und mit einem Deckel 2 versehen ist, der ebenfalls isoliert ist und die Einführung von zusätzlichen Mengen an Kleber in der Form von Tabletten, Pulver o. ä. ermöglicht. In der Basis des Speichers be findet sich eine Vielzahl von horizontal gebohrten Lö chern, die patronenförmige Widerstände 4 halten, welche die zum Aufschmelzen des Klebers erforderliche Wärme zur Verfügung stellen und leicht ausgetauscht werden können.

Wie man Fig. 1 entnehmen kann, ist am Boden des Spei chers 1 eine perforierte Lage vorgesehen, die als Vor filter wirkt, das den Eintritt vom Fremdpartikeln in die Pumpe verhindert. Im Boden und geringfügig über der Bodenebene, auf der kleine Verunreinigungen dekantiert werden, befinden sich zwei vertikale Einlässe 6, die die Einlässe der Pumpe 7 für den geschmolzenen Kleber sind, die am unteren Teil der Einheit angeordnet ist.

Die Pumpe 7 wirkt mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 8, der über ein Universalgelenk 9 mit einer horizonta len Spindel verbunden ist, die an ihrem mittleren Teil einen Kolben trägt, bei dem es sich um das Teil handelt, das eine Verdrängung des Strömungsmittels herbeiführt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Dichtungen zwischen der Spin del 10 und dem festen Teil der Pumpe 7 werden durch Hal ter gebildet, die durch den Widerstand der Spindel 10 nicht beeinflußt werden, wie dies bei toroidischen Ver bindungen der Fall ist. Jeder Hub des Kolbens 11 führt gleichzeitig zu einer Ansaugung des Klebers aus dem Spei cher 1 und zu einem Ausstoßen zur Außenseite über die entsprechenden Auslässe 15. Dieser Fluß wird über Ein richtungs-Einwegventile 12 vom Kugeltyp, die am Eingangs bereich angeordnet sind, wie aus Fig. 1 hervorgeht, und durch Ventile 13, die an der Austrittsseite angeordnet sind, wie in Fig. 2 gezeigt, eingeschränkt.

Bevor der flüssige Kleber die Auslässe 15 erreicht, passiert er ein Filter 14 vom Patronentyp, in dem klei ne Verunreinigungen, die das Vorfilter 5 durchlaufen haben können, zurückgehalten werden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann dieses Patronenfilter 14 in einfacher Weise von einer Seite der Pumpe 7 entfernt werden, wo durch die Wartungsarbeiten stark reduziert werden. Auch der große Filtrationsbereich der Patrone ermöglicht ei ne beträchtliche Länge an Betriebsdauer, bevor die Sätti gung des Filters 14 erreicht ist.

In Fig. 5 ist das pneumatische Schaltungsdiagramm zur Beaufschlagung des Zylinders 8, der die Pumpe 7 an treibt, dargestellt. Die Lufteinleitung wird über ei nen Regler 24 durchgeführt, der nicht nur ein glattes Anlaufen ermöglicht, sondern auch den Arbeitsdruck der Einheit begrenzt, so daß auf diese Weise ein übermäßig hoher Druck vermieden wird, der einige der Teile beschä digen könnte. Ein elektrisch gesteuertes Absperrventil 25 verhindert, daß Luft in den Zylinder 8 eindringt, bis der Speicher 1 Betriebstemperatur erreicht. Diese wird über ein Thermometer festgestellt, das in den Kle ber eingetaucht ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Einrichtung unter Betriebstemperatur arbeitet. Schließlich führt ein elektrisch gesteuertes Dreiwege ventil 26 Druckluft zur einen oder anderen Seite des Zylinders 8, je nach den Befehlen von Schaltern 27 an den Enden des Hubs, die vom Magnettyp sind.

Der Kleber wird mit Hilfe von Auftragseinheiten 16 ver teilt, von denen Schnitte in Fig. 4 dargestellt sind. Das Gehäuse dieser Einheiten wird ebenfalls erhitzt und besitzt einen Einlaß 17 für den Kleber und verschiedene Anschlüsse 18 zum Einlassen und Abgeben der entsprechen den Steuerluft. Diese Steuerluft betätigt die Spindel 19, die somit axial verschoben werden kann, so daß in dem Zustand, in dem sie gegen die Düse 20 gepreßt ist, kein Kleber austreten kann, während beim Zurückziehen derselben Kleber durch den von der Pumpe 7 ausgeübten Druck ausströmen kann.

Die Bewegungen der Blockierspindel 19 werden durchge führt, indem Luft auf die eine oder die andere Seite eines Kolbens 21 geführt wird, der einen Teil der Spin del 19 darstellt. Die Rückwärtsbewegung der Einheit, die die Düse 20 freimacht, wird durch einen Anschlag 22 begrenzt, der durch eine Feststellmutter in Position gehalten wird und durch Drehen dieser Mutter verstellt werden kann. Somit kann für jede Auftragseinheit 16 der Kleberzufluß für irgendeinen bestimmten Zustand leicht reguliert werden.

Wie man Fig. 4 entnehmen kann, befindet sich zwischen der Kammer, die mit dem Klebereinlaß 17 in Verbindung steht, und den Luftkammern, die den Kolben 21 halten, eine leere ringförmige Kammer, die mit Hilfe einer ra dialen Bahn oder einem Leckauslaß 23 mit der Außenseite in Verbindung steht. Im Falle einer Beschädigung irgend einer Dichtung oder Halterung, entweder an den Kleber oder Luftsektionen, tritt entweder Kleber oder Luft aus dem Auslaß 23 aus, je nach dem, in welcher Sektion der Schaden aufgetreten ist, und erfordert lediglich, daß die Auftragseinheit 16 zurückgezogen wird und die be schädigten Dichtungen oder Halterungen ersetzt werden. Es ist möglich, mit diesem Leck den Betrieb für eine bestimmte Zeitdauer fortzusetzen, ohne daß ernsthafte Beschädigungen auftreten, weil Kleber in den Luftkreis eingedrungen ist oder umgekehrt.

Wie vorstehend erläutert, wird die Verbindung zwischen der Pumpe 7 und den diversen Auftragseinheiten 16 mit Hilfe von Schläuchen 28 verwirklicht, wie in Fig. 6 gezeigt. Diese Schläuche besitzen eine Mehrschichtkon struktion, sind mit einer herkömmlichen Kupplung 30 aus gerüstet und weisen auch einen steckbaren Verbinder 29 für eine Zentraleinheit auf. Dieser Verbinder 29 führt nicht nur die zum Erhitzen erforderliche Energie zu, sondern schließt auch den Temperaturfühler an die ent sprechende elektronische Steuereinheit an.

Die verschiedenen Schichten des Schlauches 28 sind von innen nach außen wie folgt aufgebaut: als erstes ist ein Polytetrafluoräthylenrohr vorhanden, das gegenüber Ab rieb, chemischen Angriffen des Klebers und Temperatur einwirkungen äußerst beständig ist. Dieses Rohr wird durch eine zweite Schicht aus einem Metallsieb verstärkt, das dem Rohr eine ausreichende mechanische Festigkeit zum Aushalten des Pumpendrucks verleiht. Die dritte Schicht besteht aus einem Glasfaserband, das aufgrund seiner Isolationseigenschaften eine gleichmäßige Vertei lung der in der vierten Schicht erzeugten Hitze erlaubt. Die vierte Schicht besteht aus elektrischen Widerständen und den Leitungen von den Fühlern. Über diesen Schich ten befindet sich eine fünfte Schicht, die aus Silikon kautschuk besteht und die elektrischen Bestandteile in ihren korrekten Positionen hält. Die sechste Schicht ist ein thermischer Isolator, der Energieverluste nach außen verhindert. Eine siebte Schicht besteht aus einem elektrischen Isolator, der unter allen Umständen elek trische Fehlleitungen verhindert. Schließlich wird eine achte Schicht des Schlauches 28 durch ein Gewebe gebil det, das den Schlauch mit einer entsprechenden mechani schen Festigkeit versieht, so daß äußere Einwirkungen ausgehalten werden können.

Claims

1. Auftragseinrichtung für einen Heißschmelzkleber mit einem Speicher zum Aufschmelzen, einer Pumpe, einer Auftragseinheit und einem Anschlußschlauch, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichertank (1) und seine Pumpe (7), jede Auftragseinheit (16) und deren Schlauch (28) elektrisch erhitzt werden, um den Kle ber in einem flüssigen Zustand zu halten, wobei die Temperatur eines jeden dieser Gegenstände mit Hilfe von elektronischen Proportionalsteuereinheiten hoher Präzision gesteuert wird, welche durch in jeden Ge genstand eingesetzte Temperaturfühler angesteuert werden, wobei eine derartige Steuerung wahlweise Änderungen in der Einstellung der Betriebstempera tur in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebung ermög licht.

2. Auftragseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß jede Auftragseinheit (16) eine Blockierspindel (19) aufweist, die das Austreten von Kleber verhindert, wenn sie gegen eine Düse (20) ge preßt ist, und die ein Fließen von Kleber gestattet, wenn sie von der Düse (20) getrennt ist, wobei die Spin del durch Druckluft betätigt wird, die auf die eine oder andere Seite eines Kolbens (21) einwirkt, der einen Teil der Spindel (20) bildet, und daß eine ringförmige Leer kammer mit einem Auslaß zur Außenseite hin zwischen der Kleberkammer und der Kolbenkammer vorgesehen ist, so daß irgendwelche Fehler in den Dichtungen der Luftsek tion oder in denen der Klebersektion entweder den Kleber oder die Luft durch den Auslaß austreten lassen, so daß eine Fehlerwarnung abgegeben wird, und daß ein Vermi schen der beiden Strömungsmittel in den Sektionen, durch das die gesamte Einheit festsitzen kann, verhindert wird.

3. Auftragseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anschlußschläuche (28) zwischen der Pumpe (7) und den Auftragseinheiten (16) neben Endan schlußkupplungen (30) eine elektrische Verbindung (29) aufweisen, die nach dem Einstecken in eine Zentralein heit die Temperaturverbindung und die für die elektri sche Energie zum Erhitzen herstellt, wobei jeder Schlauch einen mehrschichtigen Aufbau besitzt, der von der Innen seite angefangen die folgenden Bestandteile umfaßt: ein Polytetrafluoräthylenrohr, das temperatur- und korro sionsfest ist, eine Schicht mit einem Metallgewebe, die druckfest ist, eine Schicht aus Glasfaserband, um eine gleichmäßige Erhitzung zu gewährleisten, eine Schicht aus gewickelten elektrischen Widerständen, eine Schicht aus Silikonkautschuk, um die elektrischen Bestandteile an Ort und Stelle zu halten, eine Schicht aus einem ther mischen Isolator, eine Schicht aus einem elektrischen Isolator und eine äußere Schicht aus Drahtgewebe, um äußere physikalische Einwirkungen auszuhalten.

4. Auftragseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sie einen Tank (1) aufweist, der außen isoliert ist und mit einem isolierten Einfülldeckel (2) versehen ist und der in der Nähe des Bodens ein Vorfil ter (5) aufweist, das aus einer perforierten Platte be steht, die das Eindringen von Fremdpartikeln in die Pum pe (7) verhindert, welche im unteren Teil angeordnet ist und deren Einlässe geringfügig vom Boden vorstehen, um zu vermeiden, daß Material aufgenommen wird, das auf diese Weise dekantiert wird.

5. Auftragseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Auftragseinheit (16) ein verstellba res Gewindeteil aufweist, das als Anschlag (22) für die axiale Verschiebung der Spindel (19) wirkt und somit die Öffnung, die sie an der Düse (20) freigibt, und den Kleberfluß begrenzt.

6. Auftragseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Pumpe (7) durch einen Pneumatikzylin der (8) oder eine äquivalente Einrichtung betätigt wird, dessen Betrieb durch die Temperatur des gespeicherten Klebers konditioniert und durch eine zentrale Spindel (10) mit Kolben (11) bestimmt wird, wobei die Abdichtung der beiden Kammern auf jeder Seite des mittigen Kolbens (11) mit Hilfe von speziellen Halterungen erreicht wird, die einer Axialbewegung widerstehen, während die Strö mungsrichtung durch verschiedene Paare von Einwegventi len vom Kugeltyp festgelegt wird.

7. Auftragseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Pumpe (7) vor den verschiedenen Aus lässen ein Patronenfilter mit einem großen Oberflächen bereich aufweist, das durch Lösen eines Bolzens an der Seite der Pumpe rasch abgenommen werden kann.