DE3838360A1 - Schaltung und vorrichtung zur spruehauftragung von klebstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Sprühauftragung von Haft­ folien sowie eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Systems.

Gegenstand der Erfindung ist die Sprühauftragung von sogenann­ ten Strukturklebemitteln, d. h. solchen Klebstoffen, die in der Lage sind, erhebliche Belastungen aufzunehmen, und deren Vor­ teil darin besteht, daß sie eine durchgehende Verbindung schaf­ fen, über die die Belastung gleichförmig verteilt ist. Mit der­ artigen Strukturklebemitteln erreicht man eine sehr große Ermü­ dungsfestigkeit, da diese die Möglichkeit haben, Schwingungen aufzunehmen und zu dämpfen, weil sie ein elastisches System bil­ den, das die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten kompen­ siert, wenn unterschiedliche Materialien miteinander verbunden sind. Die mit solchen Strukturklebemitteln hergestellten Verbin­ dungen setzen Schnitt- und Zugkräften einen erheblichen Wider­ stand entgegen, erfordern jedoch eine sehr sorgfältige Vorberei­ tung und Säuberung der miteinander zu verbindenden Oberflächen. Die Aufbringung erfolgt üblicherweise im wesentlichen in drei Phasen, von denen die erste in der Vorbereitung der miteinander zu verbindenden Oberflächen besteht, um darauf abgelagerte Fremdkörper zu beseitigen. In der zweiten Phase werden die ge­ säuberten Flächen mit einer ersten Schutzschicht bedeckt, die die Verschmutzung während der Wartephasen verhindert, und in der dritten Phase wird der gelöste Haftfilm aufgetragen, im all­ gemeinen aufgespritzt.

Die Sprühauftragung des gelösten Haftfilms wird in herkömmli­ cher Weise mit einer Spritzpistole oder einem sogenannten Sprüh­ schreiber vorgenommen, der für eine rasche und gleichförmige Auftragung des Klebstoffs sorgt, der fein zerstäubt wird und auf die zu behandelnde Oberfläche durch einen Druckluftstrahl der Spritzpistole aufgetragen wird. Um den verschiedensten und wichtigen, industriellen Anforderungen zu genügen, sind derarti­ ge Vorrichtungen mit Spritzpistole immer mehr verbessert wor­ den, wozu sie mit einer ganzen Reihe von Hilfsgeräten ausgestat­ tet wurden, die im wesentlichen aus einem Motor für den Antrieb eines Kompressors bestehen, der seinerseits einen Druckluftspei­ cher versorgt, von dem die Luft zu der Pistole geleitet wird, die den Klebstoff aus einem Gefäß ansaugt und diesen dann zer­ stäubt. Normalerweise ist das Gefäß für den Klebstoff getrennt von der Spritzpistole und wird über eine Leitung unter Druck ge­ halten, die das Gefäß mit dem Druckluftspeicher verbindet, der seinerseits über eine weitere Leitung mit der Spritzpistole ver­ bunden ist. Schließlich wird die Spritzpistole von einem Abzugs­ bügel bedient und gesteuert, der auf ein Ventil wirkt, das im allgemeinen als Nadelventil ausgebildet ist.

In letzter Zeit sind auf dem Markt Klebstoffe auf Polychloro­ pren- und Acrylsäurebasis erschienen, die bessere mechanische und strukturelle Eigenschaften haben als die bisher bekannten Strukturkleber. Diese neuen Klebstoffe werden von der Firma Bo­ ston hergestellt und vertrieben, und zwar im ersten Fall unter den Bezeichnungen Hydrobond 145 und Hydrobond 401 und im zwei­ ten Fall unter der Bezeichnung Hydrobond 177. Wenn diese Kleb­ stoffe für die Filmauftragung mit herkömmlichen Spritzpistolen verwendet werden, wobei das Steuerventil über den Abzugsbügel der Pistole betätigt wird, muß mit einem Festfressen des Steuer­ ventils aufgrund einer Verstopfung der Sprühdüse gerechnet wer­ den.

Nach eingehenden Untersuchungen und sorgfältigen Experimenten zur Beseitigung dieser Ursachen, die zum Festfressen des Steuer­ ventils durch eine Verstopfung der Sprühdüse führen, wurde fest­ gestellt, daß der Klebstoff unter dem Druck für die Zerstäubung dazu neigt, in dem Zwischenraum zu erstarren, der zwischen dem Ventil und der Sprühdüse entsteht, wenn der Abzugsbügel der Spritzpistole auf das Steuerventil wirkt. Dadurch werden allmäh­ lich Klumpen gebildet, bis die Sprühdüse vollständig verstopft ist.

Angesichts dieser Umstände hat der Erfinder zunächst in Erwä­ gung gezogen, die Ursache auszuschalten, die vor allem für die­ ses Phänomen der Verstopfung im Zwischenraum zwischen dem Steu­ erventil und der Sprühdüse verantwortlich gemacht wurde, wozu das Steuerventil weggelassen werden mußte. Nach langwierigen Un­ tersuchungen und Versuchen ist der Erfinder dann zu einem Fern­ steuerungssystem gelangt, mit dem die Sprühdüse betätigt werden kann; hierzu hat er eine Vorrichtung konzipiert, die dieses Sy­ stem so in Funktion setzt, daß über eine genaue Zeitsteuerung und eine genaue Zuordnung der Funktionen eine fehlerfreie Funk­ tion der Sprühdüse ohne irgendwelche Nachteile erreicht wird.

Hierzu ist der Erfinder dadurch gelangt, daß er die herkömmli­ chen Konstruktionsvorbilder für derartige Vorrichtungen mit Spritzpistole verlassen hat, bei denen das durch den Abzugsbü­ gel betätigte Steuerventil für die Sprühdüse vorgesehen ist. Statt dessen hat er eine Vorrichtung entwickelt, die über eine Fernbetätigung die Funktionen der Sprühdüse steuert.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Verfügung zu stellen, bei der die Sprühdüse über eine einzige, fernbetätigte Steuereinrichtung bedient werden kann, um eine noch bessere Handhabung der Spritzpistole zu erreichen. Die Vorrichtung soll dabei besonders einfach aufgebaut, leicht und sicher in der Anwendung sein, eine lange Lebensdauer aufwei­ sen und mit verhältnismäßig geringen Kosten hergestellt werden können.

Bei der gattungsgemäßen Schaltung und der Vorrichtung zur Sprüh­ auftragung von Klebstoffen und Haftfolien wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen der jeweiligen Patentansprüche gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsschema der Schaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Aus­ führungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Va­ riante der Erfindung und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist eine Druckluftquelle 1 vorgesehen, im allgemeinen ein Kompressoraggregat mit einem Speicherbehäl­ ter für die von diesem erzeugte Druckluft; beide sind in der Fi­ gur nicht näher dargestellt. Ein Behälter 2 dient zur Aufnahme des Klebstoffs, der durch Sprühauftrag in der noch zu beschrei­ benden Weise verarbeitet werden soll. Dieser Behälter 2 ist in einem allgemein aus Metall bestehenden Gefäß 3 mit einem Deckel 4 untergebracht. Eine weiter unten näher beschriebene Spritz­ pistole 5 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Zwei parallel zueinander geschaltete Pneumatik-Leitungen 6 und 7 verbinden den nicht gezeigten Druckluftspeicher über einen Ringraum 8 der Spritzpistole 5 mit dieser Spritzpistole bzw. mit dem Innenraum des Behälters 2 für den Klebstoff, und zwar über einen Ringraum 9 zwischen dem Behälter 2 und dem Gefäß 3.

Eine dritte Leitung 10 verbindet axial eine Spritzdüse 11 der Spritzpistole 5 mit dem Innenraum des Behälters 2, wozu sie durch den Deckel 4 des Gefäßes 3 läuft.

In die Leitung 7, die den nicht gezeigten Druckluftspeicher mit dem Behälter 2 für den Klebstoff verbindet, sind ein mechanisch betätigtes Dreiwegeventil 12 und hinter diesem zwei parallel ge­ schaltete, pneumatisch betätigte Servoventile 13 und 14 geschal­ tet, wobei das Servoventil 14 mit einem pneumatischen Druckspei­ cher 15 verriegelt ist. Das Dreiwegeventil 14 ist einerseits an die Leitung 6, die zu dem Druckluftspeicher 1 führt, und ande­ rerseits über den Ringraum 8 an die Spritzpistole 5 angeschlos­ sen. Das Dreiwegeventil 13 hingegen ist über einen Druckminde­ rer 16 ebenfalls an den Druckluftspeicher 1 angeschlossen, wäh­ rend es mittels einer Leitung 7′′ über den Ringraum 9 mit dem Gefäß 2 für den Klebstoff verbunden ist.

In die Leitung 7 ist zwischen dem Anschluß an das Servoventil 13 und den Druckspeicher 15 für das Servoventil 14 ein Durch­ flußregler 17 geschaltet, der in einer Richtung wirkt. In den zum Servoventil 13 führenden Leitungsabschnitt 7′ ist hinter den Druckminderer 16 ein Druckmesser 18 geschaltet, der den Druck in dem Behälter 2 für den Klebstoff angibt, während in den Leitungsabschnitt 7′′ hinter dem Servoventil 13 ein Sicher­ heitsventil 19 für diesen Behälter 2 eingesetzt ist. In die Leitung 6 ist vor dem Servoventil 14 ein Durchflußregler 20 ge­ schaltet.

Durch Betätigung des Druckminderers 16 kann bei diesem System der Druck im Behälter 2 für den Klebstoff gesteuert werden, wo­ durch die Intensität des zu versprühenden Klebstoffes verändert wird. Durch Einwirkung auf den Durchflußregler 20 kann anderer­ seits die Zerstäubungsintensität gesteuert werden.

Zur Spritzauftragung wird dann nur ein Betätigungsorgan 21 des mechanisch gesteuerten Dreiwegeventils 12 in Aktion gesetzt, und zwar für die Zeit, die für die gewünschte Sprühauftragsgrö­ ße notwendig ist. Am Ende dieses Vorgangs wird über die Verzöge­ rung des pneumatischen Druckspeichers 15 automatisch eine soge­ nannte Druckluftreinigung der Spritzdüse 11 durchgeführt, bei der diese von Klebstoffrückständen befreit wird.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des anhand der Fig. 1 gezeigten Schemas gemäß der Erfindung mit einem sogenannten Spritzschreiber. In dieser Figur haben die einzelnen Bauteile des Spritzschreibers dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 un­ ter Hinzufügung eines a. So sind beispielsweise die Leitungen 6 a und 7 a zu erkennen, die den Leitungen 6 und 7 der Fig. 1 entsprechen und die die Abschnitte 7′a und 7′′a haben. Der Be­ hälter zur Aufnahme des durch Sprühauftrag anzubringenden Kleb­ stoffes ist mit 2 a bezeichnet und in dem Gefäß 3 a unterge­ bracht, das als Aufnahmehohlraum in ein Steuergehäuse 22 einge­ arbeitet ist. Ferner sind die Spritzpistole 5 a mit dem Ringraum 8 a, die dritte Leitung 10 a, die Spritzdüse 11 a und das mecha­ nisch betätigte Dreiwegeventil 12 a zu erkennen, das ein als Pe­ dal 21 a ausgebildetes Betätigungsorgan hat. Die beiden pneuma­ tisch betätigten Servoventile 13 und 14 sowie der pneumatische Druckspeicher 15 sind in dem Steuergehäuse 22 untergebracht und daher in Fig. 2 nicht sichtbar. Im Steuergehäuse 22 ist ferner der Druckminderer 16 enthalten, der über einen Drehknopf 16 a eingestellt werden kann. An dem Steuergehäuse 22 sind schließ­ lich der Druckmesser 18 a, ein Einstellorgan 20 a für den Durch­ flußregler 20 sowie ein Drehknopf 15 a für die Einstellung des pneumatischen Druckspeichers 15 und damit der Reinigungszeit für die Spritzdüse 11 a zu erkennen.

Der aus Kunststoff bestehende Behälter 2 a für den Klebstoff ent­ spricht den handelsüblichen Behältern für derartige Klebstoffe und ist lose in den Raum 3 a eingesetzt, so daß seine elasti­ schen Wände für eine Pumpwirkung ausgenutzt werden können. Der Behälter 2 a ist durch einen Deckel 4 a abgeschlossen, der einen Anschluß 23 für die Leitungen 7′′a und 10 a aufweist.

Im Beispiel der Fig. 3 ist das mechanische Betätigungsorgan 21 für das Dreiwegeventil 12 b nicht als Pedal ausgebildet, sondern als Abzugsbügel 21 b. In weiterer Abänderung ist in den Leitungs­ abschnitt 27 b ein Druckmesser 24 geschaltet und hat die Spritz­ pistole 5 b ein weiteres Einstellorgan 16 b′ für den Durchsatz der Druckluft für die Zerstäubung des Klebstoffs. Außerdem ist an der Spritzpistole 5 b ein entsprechendes Einstellorgan 25 für eine zusätzliche Leitung 26 vorgesehen, die die Aufgabe hat, ei­ nen Fächerkonus festzulegen, der über ein Spannorgan 27 ein­ stellbar ist.

Die Ausführungsform der Fig. 4 entspricht im wesentlichen der­ jenigen der Fig. 3. Hier ist lediglich in den Zuführkanal der Spritzpistole 5 für den Klebstoff ein Drosselorgan 28 einge­ setzt, das mit einer Zusatzleitung 29 verbunden ist, die ihrer­ seits an den Abzugsbügel 21 c angeschlossen ist.

Claims (3)

1. Schaltung zur Sprühauftragung von Klebstoffen auf die Ober­ fläche von Trägerkörpern mittels einer Vorrichtung, bestehend im wesentlichen aus einem Kompressoraggregat, einem von diesem versorgten Druckluftspeicher, einem Behälter zur Aufnahme des Klebstoffes, einer Spritzpistole und parallel zueinander ge­ schaltete Leitungen, die den Druckluftspeicher mit dem Behälter für den Klebstoff bzw. mit der Spritzpistole und diese unterein­ ander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (7) zur Verbindung des Druckluftspeichers (1) und den Behälter (2) für den Klebstoff ein mechanisches Dreiwegeven­ til (12) sowie hinter diesem zwei parallel zueinander geschalte­ te, pneumatische Servoventile (13, 14) eingesetzt sind, von de­ nen eines (14) über einen Druckspeicher (15) mit der Leitung (7) verbunden ist und einerseits an die zum Druckluftspeicher (1) führende Leitung (6) und andererseits an die Spritzpistole (5) angeschlossen ist, während das andere Servoventil (13) ei­ nerseits über einen Druckminderer (16) an den Druckluftspeicher (1) und andererseits an den Behälter (2) für den Klebstoff ange­ schlossen ist.

2. Vorrichtung zur Sprühauftragung von Klebstoffen auf die Ober­ fläche von Trägerkörpern, gekennzeichnet durch eine Schaltung nach Anspruch 1, wobei in die Leitung (7) vor dem pneumatischen Druckspeicher (15) ein Durchflußregler (17) und in die Leitung (6) zwischen dem Druckluftspeicher (1) und dem mit dem Druck­ speicher (15) verriegelten Servoventil (14) ein Durchflußregler (20) geschaltet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzpistole (5) mit einer zusätzlichen Leitung (26) für die Zuführung von Druckluft zur Erzeugung eines ringförmigen Spritz­ bildes verbunden ist.