DE4304660C1 - Vorrichtung zum Auftragen eines pastösen Klebers auf zu verklebende Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines pastösen Klebers auf zu verklebende Werkstücke gemäß des Ober­ begriffes des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US 4,998,502 bekannt. Bei dieser ist als Heizvorrichtung im Auftragskopf zur verbesserten Verarbeitung des Klebers ein Peltier-Element vor­ gesehen, welches den durch die Förderleitung gepumpten Kleber­ strang von außen nach innen erwärmt. Dazu ist jedoch - nicht zuletzt aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit des Klebers - ein gewisser Zeitaufwand nötig, der zu groß ist, um beim Kleber gleiche Temperaturbedingungen über die Länge einer aufgetrage­ nen Kleberraupe und bei der Auftragung von mehreren Kleberrau­ pen von der ersten bis zur zuletzt aufgetragenen zu gewährlei­ sten. Es muß infolge der raschen Abkühlung und Verfestigung der Kleberraupen die Auftragsgeschwindigkeit sehr hoch sein, wo­ durch im Kleberstrang innerhalb der Aufheizstrecke mangels aus­ reichender Erwärmungszeit ein Temperaturabfall von der Umfang­ seite zum Mittenbereich hin entsteht. Aufgrund des entstandenen Temperaturgradienten weist der Kleberstrang eine über seinen Querschnitt hinweg unterschiedliche Konsistenz auf, was beim Kleber zu einem unterschiedlichen Aushärteverhalten und somit zu inhomogenen Klebeeigenschaften nach dem Auftragen führt. Eine Vermeidung der vorstehenden Nachteile kann durch eine Er­ höhung der Heizleistung erreicht werden, wobei jedoch wegen der Erwärmung von außen nach innen im Umfangsbereich des Kleber­ stranges örtliche Überhitzungen auftreten können, die zu stoff­ lichen Veränderungen im Kleber führen.

Desweiteren ist aus der DE 34 09 960 A1 bekannt, mit einem Kle­ ber Glasscheiben bei Fahrzeugkarosserien einzukleben, wobei jedoch das Erwärmen des Klebers hier nicht offenbart ist.

Schließlich ist aus der DE 36 43 765 A1 bekannt, flüssigen Kunststoff mittels Mikrowellen zu erwärmen. Dieser ist zwischen Glasscheiben flächendeckend eingebracht und wird infolge der Bestrahlung mit Mikrowellen und dadurch ausgelöster Wärmezufuhr ausgehärtet, wodurch eine Herstellung großflächiger luftblasen­ freier und spiegelnd glatter Kunststoffplatten bzw. -folien ermöglicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß bei der Erwärmung auf Auftragstemperatur eine möglichst homogene Temperaturverteilung über den gesamten Querschnitt des Kleberstranges ohne wesentli­ chen zeitlichen Verzug und ohne Verminderung der Klebeeigen­ schaften des Klebers erzielt wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Dank der Ausbildung der Heizvorrichtung als Mikrowellensender wird bei der Bestrahlung des Klebers dieser gänzlich durchdrun­ gen. Dabei wird die Energie der Mikrowellen auf alle im Kleber eingelagerte Dipole, wie beispielsweise Wassermoleküle, zu im wesentlichen gleichen Teilen übertragen. Die Mikrowellen errei­ chen die Dipole innerhalb des Klebers nahezu gleichzeitig. Die von den angeregten Dipolen ausgehende Erwärmung des Klebers erfolgt außerordentlich rasch und über den gesamten Querschnitt bei sehr geringem Temperaturgradienten fast gleichmäßig.

Dadurch ist rasches Auftragen des Klebers am gesamten Scheiben­ umfang möglich, so daß der abkühlungsbedingte Temperaturunter­ schied zwischen Anfang und Ende der Kleberraupe nur gering ist und demgemäß am gesamten Scheibenumfang annähernd gleiche Ver­ arbeitungsbedingungen im aufgetragenen Kleber vorliegen.

Aufgrund der gleichförmigen Erwärmung über den gesamten Quer­ schnitt des Kleberstranges kann nicht nur mit wesentlich höhe­ ren Energiedichten als im Stand der Technik geheizt werden, sondern es ist auch die Gefahr örtlicher Überhitzung des Kle­ bers vermieden, insbesondere bei der Enderwärmung auf Auftrags­ temperatur, die bei der bekannten außenseitigen Kontakterwär­ mung und Weiterleitung der Wärme ins Querschnitt innere bei gro­ ßem Temperaturgradienten immer wieder vorkommt. Darüber hinaus kann in Arbeitspausen die Energiezufuhr träg­ heitsfrei durch Abschalten der Mikrowellenenergie wirksam abge­ schaltet werden, weil die Rohrleitungswandungen höchstens Auf­ tragstemperatur aufweisen und selber nicht heizwirksam sind.

Eine bauraumsparende Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 stellt die Integrierung des Mikrowellensenders im Auftrags­ kopf dar, wobei die damit erreichte ortsnahe Bestrahlung für eine nahezu unverminderte Energieübertragung der Mikrowellen auf den Kleber sorgt. Gleichzeitig ist eine freie Führbarkeit des Auftragskopfes beim Auftragen des Klebers auf einem Werk­ stück gewährleistet.

Die Erfindung ist im übrigen anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend noch erläutert; dabei zeigt die Figur in einer Prinzipdarstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Auftragen eines Klebers auf eine Fensterscheibe.

Dabei ist mit 1 ein Reservoir für einen Kleber 2 bezeichnet, dessen Oberfläche 3 in Betrieb der Auftragsvorrichtung ganzflä­ chig von einer Kontaktheizung 4 auf eine Fördertemperatur vor­ gewärmt wird. Die vorgewärmte Oberflächenschicht des Klebers 2 wird von einer Pumpe 5 über eine flexible mit einer Wärmeiso­ lierung 6 ummantelte Förderleitung 7 als pastöser Kleberstrang in einen Auftragskopf 8 gefördert. Der Auftragskopf 8 beinhal­ tet eine Auftragsdüse 9, aus der der Kleber 2 austritt, und einen Mikrowellensender 10, der düsennah an der Förderleitung 7 angeordnet ist und auf einer Heizstrecke 11 den über die För­ derleitung 7 von der Pumpe 5 aus dem Reservoir 1 gepumpten vor­ erwärmten Kleber 2 durch Bestrahlung auf Auftragstemperatur erwärmt. Der aus der Auftragsdüse 9 austretende Kleber 2 wird als Kleberaupe 12 im Randbereich einer in eine Fensteraus­ schnitt einer Kraftfahrzeugkarosserie einzuklebenden Fenster­ scheibe 13 aufgetragen.

In Erwärmungsversuchen wurde als Klebermaterial Betasin 48 ver­ wendet. Davon ließen sich 300 ml in einem herkömmlichen Mikro­ wellengerät mit einer Pulsleistung von 750 W in nur 60 Sekunden um 70 Kelvin erwärmen. Bei gleicher Klebermenge und Anfangstem­ peratur dauerte dagegen die Aufwärmzeit des Klebers in einem 60°C warmen Wasserbad 50-60 Minuten; die Heizleistung ist dabei bezüglich der Mikrowellenleistung vergleichsweise gering. Eine wesentlich höhere Heizleistung hat jedoch aufgrund der Erwär­ mung von außen nach innen eine Zersetzung des Klebers zur Fol­ ge.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Auftragen eines pastösen Klebers auf zu ver­ klebende Werkstücke, insbesondere im Randbereich von Fenster­ scheiben, mit einem Kleberreservoir, einer Pumpe, einem Auf­ tragskopf mit Auftragsdüse und einer zumindest düsennah ange­ ordneten Heizvorrichtung, welche den über eine Förderleitung von der Pumpe aus dem Reservoir gepumpten vorerwärmten Kleber auf Auftragstemperatur erwärmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizvorrichtung von einem Mikrowellensender (10) gebil­ det ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellensender (10) im Auftragskopf (8) integriert ist.