EP0155904B1

EP0155904B1 - Vorrichtung zur Applikation eines Klebstoffbandes um den Rand eines Flachformteiles, insbesondere eines Blechformteils

Info

Publication number: EP0155904B1
Application number: EP85810054A
Authority: EP
Inventors: Hans Koller
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1985-02-12
Publication date: 1987-04-15
Also published as: AU568006B2; JPS60188270A; CA1237390A; BR8500733A; EP0155904A1; ES540430A0; ES8603033A1; ZA851156B; US4750966A; AU3878985A; DE3560118D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der blechverarbeitenden Industrie ist das Verkleben von Falznahtverbindungen mittels druck- oder wärmehärtbarer Klebstoffe weit verbreitet. So ist es z. B. in der Autoindustrie üblich, Falznähte an bestimmten Karosserieteilen, insbesondere Türen, auf diese Weise abzudichten und damit der Korrosionsgefahr vorzubeugen.
In der Autoindustrie und ähnlichen Industriezweigen werden zur Herstellung solcher geklebten Falznahtverbindungen üblicherweise Klebstoffe in flüssiger oder pastöser Form verwendet, welche in Form einer Raupe auf die zu verbindenden Blechteile appliziert werden. Diese Applikationsmethode des Klebstoffs ist in verschiedener Hinsicht unbefriedigend. Zum einen ist die damit erreichte Verteilung des Klebstoffs über die gesamte Falznaht nicht ausreichend gleichmässig, was zu Korrosionsproblemen führen kann, und zum anderen sind Klebstoffe in flüssiger oder pastöser Form aus arbeitshygienischen Aspekten immer problematisch.
Bei der Herstellung von Konservendosen ist es, wie z. B. die US-A3125056 oder die FR-A 2 252147 bzw. die BE-A 444 014 zeigen, ebenfalls üblich, Falznähte zu verkleben bzw. mittels Klebstoff abzudichten. Der Klebstoff wird dabei auf die Bördelränder der miteinander zu verbindenden Teile des Dosenkörpers entweder in flüssiger oder pastöser Form durch Extrusion oder dergleichen oder aber auch in Form eines Streifens einer Klebefolie aufgebracht.
Klebstoffe in Folien - insbesondere Bandform wie sie z. B. unter den Markennamen Araldit^8- und Redux^8-Klebfilm (CIBA-GEIGY) bekannt sind, finden nicht zuletzt aufgrund ihrer arbeitshygienischen Vorteile immer weitere Verbreitung. Zum Verkleben der Falznähte von z. B. Autokarosserieteilen wurden solche Klebstoffe bisher jedoch nicht oder nur sehr beschränkt verwendet. Der Grund dafür liegt vor allem darin, dass Klebstoff-Filme zähplastisch sind und ihre sehr geringe Zugfestigkeit die maschinelle Applikation beträchtlich erschwert. Zusätzliche Komplikationen treten auf, wenn solche Klebstoffstreifen auf Karosserieteile appliziert werden müssen, deren Falznähte einen komplizierten, insbesondere räumlich gekrümmten Verlauf haben. Diese Schwierigkeiten sind besonders gross, wenn der Bördelrand beidseitig mit Klebstoff versehen werden soll, das heisst, das Klebstoffband U-förmig um den Rand gelegt werden muss.
Die meisten der bislang bekanntgewordenen Vorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art sind nur dazu geeignet, relativ steife und zugfeste Klebbänder (nicht Klebstoffbänder) zu verarbeiten. Dies gilt beispielsweise auch für den aus der US-Patentschrift 4,155, 798 bekannten Apparat mit Vorfaltkanal und Anpressrollen.
In Erkenntnis der Tatsache, dass die mangelnde Eignung der bekannten Apparate zur Applikation von zähplastischen Klebstoffbändern geringer Eigensteifigkeit und Zugfestigkeit auf gekrümmte Blechränder vor allem durch die starre Anordnung des Vorfaltkanals und der Anpress- bzw. Applikationsrollen und dadurch bedingt ist, dass die Applikationsrollen freilaufend sind (US-Patentschrift 4,155,798), wurde auch schon eine Anordnung vorgeschlagen (EP-A 72 779), bei welcher erstens das Applikationsrollenpaar als Ganzes um eine Achse schwenkbar ist, die parallel zu den Rollenachsen und bezüglich der Bandtransportrichtung im Abstand von diesen etwa in der Symmetrieebene des Vorfaltkanals verläuft, und bei welcher zweitens die Applikationsrollen über torsionselastische Wellen motorisch antreibbar sind.
Diese Vorrichtung stellt zwar gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine sprunghafte Verbesserung dar, doch haben ausführliche praktische Tests gezeigt, dass sie bezüglich der Applikationsqualität insbesondere bei höherer Applikationsgeschwindigkeit noch entscheidend verbesserungsfähig ist.
Es wurde gefunden, dass die Applikationsqualität insbesondere auch bei höheren Applikationsgeschwindigkeiten durch Modifikation der Bewegungsmöglichkeiten des Applikationsrollenpaares wesentlich weiter verbessert werden kann. Eine auf diese Art modifizierte und verbesserte Applikationsvorrichtung ist Gegenstand der prioritätsälteren EP-Patentanmeldung Nr. 84810079.8 vom 13.02.1984 (Publ. No. 0117-232; entsprechend US-PS 4 486 261).
Die vorliegende Erfindung stellt dazu eine vorteilhafte Alternativlösung dar. Ihre Hauptmerkmale sind im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben, bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine perspektivische schematische Gesamtdarstellung der wesentlichsten Komponenten des Ausführungsbeispiels,
Figur 2 eine Vorderansicht des eigentlichen Applikationskopfes der Vorrichtung nach Fig. 1 gemäss der Linie II-II in Fig. 3 (Blickrichtung-Y in Fig.1).
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 (Blickrichtung-Z in Fig. 1).
Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,
Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 2 und
Figur 6 ein elektrisches Blockschaltschema der Antriebssteuerung der Vorrichtung.

Die wesentlichsten Komponenten der Vorrichtung sind gemäss Fig. 1 zwei Applikationsrollen 1 und 2, eine Vorfaltrolle 3, eine Steuerrolle 4, eine Umlenkrolle 5, zwei Transportrollen 6 und 7 mit zwei zugeordneten Gegendruckrollen 8 und 9, eine weitere Umlenkrolle 10, zwei Antriebsmotoren 11 und 12 mit zugehörigen Tachogeneratoren 13 und 14 für die Applikationsrollen 1 und 2, ein Antriebsmotor 15 mit zugehörigem Tachogenerator 16 (Fig.6) für die Transportrollen 6, 7 eine Steuerung 17 für die drei Antriebsmotoren, eine Kassette 18 mit einer Vorratsrolle Klebband TK (bestehend aus einem Trägerband T und einem von diesem getragenen Streifen eines Klebfilms K), ein Aufnahmebehälter 19 für abgezogenes Trägerband T und zwei Schlauchleitungen 20 und 21 für die Zufuhr von Klebband TK zu den Transportrollen 6 und 7 bzw. die Rückleitung von abgezogenem Trägerband T in den Aufnahmebehälter 19. Die Schlauchleitungen sind mittels Bajonett-Kupplungen 22a, b und 23a, b mit dem eigentlichen Applikationskopf, der alle Teile bis auf die Kassette 18, den Aufnahmebehälter 19 und die Steuerung 17 enthält, lösbar verbunden ; die Kassette 18 und der Aufnahmebehälter 19 sowie die Steuerung 17 sind ortsfest ausserhalb des Applikationskopfs angeordnet und machen dessen noch zur erläuternden Bewegungen nicht mit. Der Antrieb der Applikationsrollen 1 und 2 und der Transportrollen 6 und 7 erfolgt über Riemenscheiben 24-30 und zugehörige Transmissionsriemen 31-33.
Die grobe Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt :

Das aus Trägerband T und Klebfilm K bestehende Klebband TK gelangt von der Vorratskassette 18 über den Schlauch 20 und über einen nur in Fig. ersichtlichen Führungskanal 109 zu dem Transportrollenpaar 6, und 8, wo das Trägerband T vom Klebfilm K abgezogen wird. Der Klebfilm K wird über die Umlenkrolle 5, die Steuerrolle 4 und die Vorfaltrolle 3 zu den Applikationsrollen 1 und 2 geführt, welche ihn U-förmig um den Rand des damit zu versehenden Blechformteils B herum applizieren. Das abgezogene Trägerband T wird über einen in Fig. 3 gezeigten weiteren Führungskanal 110 und den Schlauch 21 mittels einer nicht gezeigten Saugvorrichtung in den Aufnahmebehälter 19 zurückgeführt. Die Querschnitte des Schlauchs 20 und des Führungskanals 109 für das Klebband TK sind oval und die Krümmungen dieser Teile sind so gewählt, dass das Klebband im wesentlichen nur mit seiner (nichtklebrigen) Trägerbandseite (T) aufgleiten kann. Der ovale Querschnitt verhindert eine Verdrehung des Klebbands.

Der Transport des Klebbands TK erfolgt über die Transportrollen 6 und 7, wobei die Zugkräfte im wesentlichen nur am zugfesten Trägerband T angreifen und der zugempfindliche Klebfilm K nicht belastet wird. Der Transport des vom Trägerband T abgelösten, ungeschützten Klebfilms K erfolgt durch die beiden Applikationsrollen 1 und 2, wobei jedoch der erforderliche (geringe) Bandzug über die Steuerrolle 4 kontrolliert wird.
Die Steuerrolle 4 ist auf einem um die Achse der Umlenkrolle 5 schwenkbaren Lenker 34 angeordnet und dabei mittels einer Zugfeder 35 belastet, so dass der Klebfilm K stets leicht gespannt ist. Die Grösse der Grundspannung ist mittels einer Rändelschraube 36 (Fig. 6) einstellbar. Der Lenker 34 ist mit einem Potentiometer 37 (Fig. 6) gekoppelt, so dass eine Verschwenkung der Steuerrolle 4 eine entsprechende Verstellung des Potentiometers 37 bewirkt. Das Potentiometer ist an die Steuerung 17 angeschlossen und steuert mit dieser zusammen den Antriebsmotor 15 für den Bandtransport (Bandnachschub) so, dass der Bandzug im Klebfilm K unabhängig von den noch zu erläuternden Bewegungen der einzelnen Rollen stets konstant bleibt. Die Umfangsgeschwindigkeit der das Trägerband T abziehenden Transportrolle 7 ist zwecks Ausgleichs eines allfälligen Schlupfs geringfügig grösser als die der Transportrolle 6. Die Steuerrolle 4 ist vorzugsweise als konvexer Doppelkonus ausgebildet; dadurch wird einerseits eine gewisse Vorformung des Klebfilms K und anderseits eine Zentrierung des Klebfilms erreicht.
Der Applikationskopf ist an einem nicht dargestellten Bewegungsgerät, z. B. einem Roboter (bekannter Bauart) befestigt. Dieser ist so programmiert, dass die beiden Applikationsrollen 1 und 2 den Rand des Blechformteils umfassend diesen genau abfahren und dabei den Klebfilm K applizieren. Der konkrete Aufbau des Applikationskopfs geht aus den Fig. 2-5 hervor, in denen zur Erleichterung des Verständnisses Koordinatenachsen X, Y und Z eingetragen sind, wobei in Ruhestellung des Roboters die Z-Achse vertikal verläuft. Ansonsten bezeichnet die Z-Achse die momentane Normale auf die Oberfläche des Blechformteils B, die Y-Achse die Normale auf die Blechkante in der Blechebene und die X-Achse die Tangente zur Blechkante in der (momentanen) Blechebene.
Sämtliche Teile des Applikationskopfs sind auf einem Bügel 50 montiert, welcher in einem nach vorne offenen Gehäuse 51 um eine zur X-Achse parallele Achse 52 federnd kippbar (± Z-Richtung) gelagert ist. Das Gehäuse 51 selbst ist über einen Flansch 53 am Bewegungsgerät befestigt. Der Bügel 50 trägt zwei Kugelbüchsenzylinder 54 und 55, in denen zwei Führungsstangen 56 und 57 in ±Y-Richtung verschiebbar gelagert sind. Mit den Führungsstangen ist eine Tragplatte 58 verbunden, welche mit Ausnahme der Transport-und Gegendruckrollen alle restlichen Teile des Applikationskopfs trägt und sich via zwei Federn 59 und 60 federnd an den beiden Kugelbüchsenzylindern 54 und 55 abstützt.
An der Tragplatte 58 sind mittels eines Winkels 61 die beiden Antriebsmotoren 11 und 12 mit den zugeordneten Tachogeneratoren 13 und 14 montiert, sie machen also die ± Y-Bewegung der Tragplatte mit. Auf der Tragplatte 58 ist weiters ein Tragelement 62 montiert, an dem die Vorfaltrolle 3, die Steuerrolle 4 mit dem Potentiometer 37 und die Umlenkrolle 5 sowie eine von einem Elektromagnet 63 betätigte Schneideinrichtung (Schere) 64 befestigt sind. (In Fig. ist diese Schneideinrichtung der Uebersichtlichkeit halber nicht dargestellt).
Wie Fig. 2 und 4 zeigen, ist die konkav doppelkonische Vorfaltrolle 3 in einem U-Bügel 65 drehbar gelagert. Der U-Bügel selbst ist mit einer Gleitstange 66 verbunden, welche im Tragelement 62 in ± Y-Richtung entgegen der Kraft einer Feder 67 verschiebbar gelagert ist. Eine Führungsstange 68 sichert den U-Bügel 65 vor Verdrehung um die Y-Achse. Die Vorfaltrolle 3 ist also unabhängig von den Bewegungsmöglichkeiten der übrigen Teile des Applikationskopfs in Y-Richtung federnd beweglich, wobei die Federkonstante der Feder 67 kleiner (die Feder 67 also weicher) ist als diejenige der Federn 59 und 60, gegen welche die Tragplatte 58 mit allen ihren Aufbauten als Ganzes in Y-Richtung federnd beweglich ist. Diese unabhängige Ausweichbewegungsmöglichkeit der Vorfaltrolle 3 erlaubt eine optimale Anpassung an die Kante des Blechformteils auch bei komplizierten räumlichen Kantenverläufen.
Auf dem U-Bügel 65 sind vorne zwei im wesentlichen dreieckige Führungsbacken 69 und 70 befestigt. Der obere Führungsbacken 69 ist fix montiert, der untere Backen 70 ist um die Befestigungsschraube 71 entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Blattfeder in Richtung des Pfeils 72 abschwenkbar. Diese beiden Führungsbacken 69 und 70 folgen dem zwischen ihnen im Betrieb hindurchlaufenden Rand des Blechformteils B und bewirken je nach Krümmung des letzteren die schon genannte Kippbewegung des Bügels 50 um die Achse 52 (± Z-Kipp-Bewegung).
An der Tragplatte 58 sind zwei L-förmig ausgebildete Lagerhebel 73 und 74 um zur Y-Achse parallele Drehachsen federnd schwenkbar gelagert. Der eine Schenkel 75 bzw. 76 der beiden Lagerhebel 73 und 74 liegt parallel zur Tragplatte 58 und ist in dieser schwenkbar gelagert, der jeweils andere Schenkel 77 bzw. 78 erstreckt sich senkrecht dazu in Y-Richtung und dient als Drehlager für die Welle 79 bzw. 80 je einer der Applikationsrollen 1 und 2. Diese sind also um die in Fig. 2 mit 81 und 82 bezeichneten Drehachsen der Lagerhebel 73 und 74 im Sinne einer::!: Z-Bewegung verschwenkbar.
Die Konstruktion der Schwenklager für die beiden Lagerhebel geht aus Fig. 5 hervor. In die Tragplatte 58 ist über eine Lagerbüchse 83 ein Anschlagkörper 84 drehbar eingesetzt. In diesem ist über eine weitere Lagerbüchse 85 eine Welle 86 drehbar gelagert. Diese Welle 86 trägt den Lagerhebel 74 und ist mit diesem mittels eines lösbaren Befestigungselements 87 drehfest verbunden. Auf der Welle 86 sitzt eine Schraubenfeder 88, deren eines Ende in einem Schlitz 89 am Ende der Welle 86 eingreift und deren anderes Ende im Anschlagkörper 84 gehaltert ist. Im Anschlagkörper 84 ist ferner ein Mitnehmerstab 90 befestigt, der durch einen nicht gezeigten Bogenschlitz in der Tragplatte 58 hindurchgreift und seitlich am Lagerhebel 74 anliegt. Eine Anschlagschraube 91 im Winkel 61 wirkt mit dem Anschlagkörper 84 zusammen und begrenzt dessen Rotationsbewegung in Richtung des Pfeils 92.
Die Grundspannung der Schraubenfeder 88 ist mittels des Befestigungselements 87 einstellbar. Ohne äussere Krafteinwirkung befindet sich der Lagerhebel 74 in der in Fig.2 voll ausgezogen gezeigten Neutralposition, bei der einerseits der Lagerhebel 74 mit dem Mitnehmerstab 90 und anderseits der Anschlagkörper 84 mit der Anschlagschraube 91 in Eingriff bzw. gegenseitiger Anlage stehen. Die Neutrallage kann mit der Anschlagschraube 91 justiert werden. Wird nun die untere Applikationsrolle 2 und damit der Lagerhebel 74 nach unten ausgelenkt, so hebt er vom Mitnehmerstab 90 ab und die Rückstellwirkung der Feder 88 setzt ein. Fällt die äussere Kraft weg, bewegt sich der Lagerhebel 74 aufgrund der Federwirkung wieder nach oben. Er kann sich dabei von sich aus aber nicht über die Neutrallage hinausbewegen, da in dem Moment, wo die Neutrallage erreicht ist, der Lagerhebel mit dem Mitnehmerstab 90 in Eingriff kommt und dann sofort die Federwirkung wegfällt.
Das federnde Drehlager für den oberen Lägerhebel 73 ist genau gleich aufgebaut, in seiner Wirkung aber bezüglich oben und unten spiegelbildlich. Um zu gewährleisten, dass unabhängig von der jeweiligen Auslenkung nach oben oder unten stets beide Applikationsrollen 1 und 2 sicher am Rand des Blechformteils anliegen, sind die beiden Lagerhebel 73 und 74 mittels einer Koppelfeder 93 zusammengespannt.
Die beiden Lagerhebel 73 und 74 sind mit zwei Verlängerungen 94 und 95 versehen. Damit können sie z. B. zum Einfädeln des Klebfilms auseinandergespreizt werden.
Am unteren Lagerhebel 74 ist eine Stossrolle 96 frei drehbar gelagert (Fig. 2, 3). Diese Stossrolle läuft an der Kante des Blechformteils ab und bewirkt je nach Kantenverlauf die Ausweichbewegung der Tragplatte 58 mit allen ihren Aufbauten in ± Y-Richtung.
Die beiden gefederten Drehlager 41 und 42 zwischen Gehäuse 51 und Bügel 50 sind analog den Drehlagern der Lagerhebel 73 und 74 ausgebildet. Im folgenden wird dies am Beispiel des in Fig.3 rechten Drehlagers in Verbindung mit Fig. 4 und 5 gezeigt. Für das linke Drehlager gilt Analoges, jedoch bezüglich der Drehrichtung umgekehrt.
Der Wandteil 97 des Gehäuses entspricht dem Lagerhebel 74 in Fig.5, der Flansch 98 des Bügels 50 der Tragplatte 58. Die beiden Drehscheiben 111 und 112 entsprechen dem Anschlagkörper 84, der Mitnehmerstift 113 dem Mitnehmerstab 90, die Anschlagschraube 114 der Anschlagschraube 91 und das Spannelement 115 für die nicht gezeigte Schraubenfeder dem Befestigungselement 87 in Fig. 5.
Die nicht gezeigte Schraubenfeder wirkt zwischen dem Wandteil 97 und den beiden drehfest verbundenen Drehscheiben 111 und 112. Die Anschlagschraube 114 sitzt am Flansch 98 des Bügels und wirkt auf den Mitnehmerstift 113 und damit auf die beiden Drehscheiben. Mit ihr ist die Neutral-Stellung des Bügels bezüglich des Gehäuses justierbar.
Bei einer Auslenkung des Bügels 50 nach unten (Kippbewegung der Applikationsrollen 1 und 2 in + Z-Richtung) ist der Mitnehmerstift 113 von der Nase 116 des Wandteils 97 abgehoben, so dass die Feder aktiv ist und den Bügel in die Neutrallage zurückstellt, sobald die auslenkende Kraft wegfällt. Bei Erreichen der Neutrallage kommen Mitnehmerstift 113 und Nase 116 in gegenseitige Anlage und die Federwirkung fällt weg.
Das in Fig. 3 linke gefederte Drehlager wirkt analog, jedoch in Bezug auf Auslenkungen der Applikationsrollen nach oben. Die beiden Drehlager ergänzen sich somit gegenseitig und bringen den Bügel und damit die Applikationsrollen aus jeder Auslenkung wieder in die Neutralposition zurück.
Seitlich am Bügel 50 ist gemäss Fig. 3 ein Lagerblock 100 montiert, an welchem die Umlenkrolle 10 und die Transportrollen 6 und 7 gelagert sind. Am Lagerblock ist ein Schwenkteil 101 angelenkt, welches die beiden Gegendruckrollen 8 und 9 trägt. Dieses Schwenkteil ist um die Achse der Umlenkrolle 10 drehbar und wird mittels zweier Federn 102 und 103 in der in Fig. 3 voll ausgezogen gezeichneten Stellung gehalten, bei der die Transport- und Gegendruckrollen federnd gegeneinander gepresst werden und dadurch ihre Transportfunktion ausüben können. Die Spannung der Feder 103 kann durch eine Rändelschraube 104 verstellt werden. Zum Einfädeln des Klebbands TK und des abgezogenen Trägerbands T kann der Schwenkteil 101 in die strichliert gezeichnete Position geschwenkt werden, wobei die Walzenspalte zwischen den Transportrollen und den zugeordneten Gegendruckrollen geöffnet sind.
Der Antrieb der beiden Transportrollen 6 und 7 erfolgt über den Transmissionsriemen 33, der jedoch im Unterschied zu Fig. 1 nicht direkt auf der Riemenscheibe 28 des Antriebsmotors 15 sitzt, sondern mit dieser über ein aus zwei weiteren, drehfest miteinander verbundenen Riemenscheiben 105 und 106 und einem weiteren Riemen 107 bestehendes Untersetzungsgetriebe verbunden ist. Der Antriebsmotor 15 ist auf einem Flansch 108 des Bügels 50 montiert.
Am Lagerblock 100 sind ferner noch in nicht dargestellter Weise die beiden Führungskanäle 109 und 110 für das Klebband TK und das abgezogene Trägerband T befestigt. Diese Führungskanäle 109 und 110 reichen bis in die unmittelbare Nähe der kopfseitigen Teile 22b und 23b der Bajonett-Kupplungen für die Schlauchleitungen 20 und 21, sind aber mit diesen nicht mechanisch verbunden. Die Teile 22b und 23b sind an der in Normallage oberen Seite des Gehäuses 51 des Applikationskopfs angeordnet. (In Fig. 1 sind die Führungskanäle der Uebersichtlichkeit halber nicht dargestellt).
Die Applikationsrollen 1 und 2 sind mit Silikon beschichtet und auf ihren Wellen 79 und 80 auswechselbar befestigt. Ihr Antrieb erfolgt mit über die Steuerung 17 einstellbarem konstantem Drehmoment und ebenfalls konstanter, einstellbarer Leerlaufzahl, d. h. die beiden Antriebsmotoren 11 und 12 werden - rückgekoppelt durch die Tachogeneratoren 13 und 14 - von der Steuerung 17 so gesteuert, dass die Applikationsrollen einerseits mit einem konstanten Drehmoment beaufschlagt werden und anderseits eine konstante Leerlaufdrehzahl besitzen. Drehmoment und Leerlaufdrehzahl können an zwei entsprechenden Einstellorganen 17a und 17b der Steuerung vorgewählt werden. Diese Antriebsart ermöglicht ohne Verbindung bzw. Informationsaustausch mit der Steuerung des Bewegungsgeräts (Robotors) eine optimale Anpassung aller Rollengeschwindigkeiten (Applikationsrollen, Transportrollen) an die Bewegungsgeschwindigkeit des Robotors einschliesslich Schlupfkompensation.
Die beiden Applikationsrollen 1 und 2 besitzen gemäss vorstehender Beschreibung mehrere Möglichkeiten für federnde Ausgleichsbewegungen. Sie sind zunächst je für sich um die Lagerachsen 81 und 82 ihrer Lagerhebel 73 und 74 parallel zur X-Z-Ebene in ±Z-Richtung schwenkbar und dann gemeinsam parallel zu ihren Drehachsen verschiebbar (±Y-Bewegung) und schliesslich gemeinsam um eine zur X-Achse parallele Achse 52 kippbar.
Die aus PTFE (Teflon) bestehende Vorfaltrolle 3 macht die den beiden Applikationsrollen 1 und 2 gemeinsamen Ausgleichsbewegungen (Kippbewegung, Schiebebewegung) mit (wesentlich). Zusätzlich kann sie noch relativ zu den Rollen 1 und 2 in Y-Richtung federn. Die derart federnd auf die Kante des Blechformteils gedrückte Vorfaltrolle 3 erfüllt vor allem die Aufgabe, dass sie den Klebfilm K in seinem unmittelbaren Faltungsbereich auf die Kante drückt, so dass dort kein Hohlraumn entsteht oder das gefaltete Band zusammenklebt.
Die spezielle Antriebsart der Applikationsrollen 1 und 2 und der Transportrollen 6 und 7 bildet zusammen mit den speziellen Bewegungsmöglichkeiten der Applikationsrollen und der Vorfaltrolle bzw. der sie tragenden Bauteile die Voraussetzung für eine gleichmässige und verzugsfreie Applikation des Klebfilms K am Blechformteil B auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten und komplizierten Kantenverläufen.
Wie schon weiter vorne erwähnt, ist der Applikationskopf mit einer Schneideinrichtung in Form einer Schere 64 oder eines Thermoschneiders ausgerüstet. Diese Schneideinrichtung (Fig. 3) ist auf der Tragplatte 58 bzw. auf dem Tragelement 62 montiert und aus Sicherheitsgründen um eine zur Y-Achse parallele Achse 117 entgegen der Kraft einer Feder 118 aus dem Transportweg des Klebfilms ausschwenkbar. Falls die Schneideinrichtung aus irgendwelchen Gründen in der ausgeschwenkten Stellung hängen bleibt, sorgt ein Endschalter dafür, dass das Bewegungsgerät sofort stoppt. Ueberhaupt sind sämtliche gefeaerten Ausgleichsbewegungen der Applikationsrollen 1 und 2 (± Z-Schwenkbewegung mit Lagerhebeln, ± Z-Kippbewegung und ± Y-Schiebebewegung) mittels Endschaltern überwacht. Beim Ueberschreiten der jeweiligen Extrempositionen wird dann sofort das Bewegungsgerät angehalten, so dass Ueberlastungen des Applikationskopfs vermieden werden.
Für einfache Blechkonturen ist es auch möglich, auf den Antrieb der beiden Applikationsrollen 1 und 2 zu verzichten und nur einen Tachogenerator mit einer der beiden dann frei laufenden Applikationsrollen zu verbinden, welcher dann wie bisher als Referenz für den Antrieb des Bandtransportmotors 15 dienen würde.

Claims

1. Vorrichtung zur U-förmigen Applikation eines Klebstoffbands (K) in Längsrichtung um den Rand eines Flachformteils (B), insbesondere eines Blechformteils, mit einer Bandführung, die Transportrollen (6, 7) und Mittel (3) zur Vorfaltung des Klebstoffbands aufweist, von denen das vorgefaltete Klebstoffband (K) zwischen zwei federnd gegeneinander gedrückte Applikationsrollen (1, 2) läuft, mittels derer es gleichzeitig an die beiden Seiten des in dem Band-Faltbereich eingeführten Flachformteils (B) anpressbar ist, dadurch gekenzeichnet, dass die beiden Applikationsrollen (1, 2) um je eine zu den Rollenachsen (79, 80) parallele Achse (81, 82) aus einer Neutrallage federnd ausschwenkbar so angeordnet sind, dass ihre Schwenkbewegung im wesentlichen in einer durch ihre beiden Achsen (79, 80) bei Neutrallage definierten Ebene (Y-Z-Ebene) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beiden Applikationsrollen (1, 2) in Richtung ihrer Achsen (79, 80) federnd verschiebbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorfaltmittel als im wesentlichen doppelkonische, sich gegen ihre Mitte hin verjüngende, freilaufende Vorfaltrolle (3) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, das die Vorfaltrolle (3) gemeinsam mit den Applikationsrollen (1, 2) federnd verschiebbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfaltrolle (3) zusätzlich relativ zu den Applikationsrollen (1, 2) in Richtung ihrer Achse federnd verschiebbar angeordnet ist, wobei die dieser Bewegung entgegenstehende Federkraft geringer ist als diejenige der gemeinsamen Verschiebungsbewegung von Applikationsrollen und Vorfaltrolle.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Applikationsrollenpaar (1, 2) und die Vorfaltrolle (3) gemeinsam um eine zu der von den Achsen (79, 80) der Applikationsrollen (1, 2) definierten Ebene (Y-Z-Ebene) senkrechte Kippachse (52) federnd schwenkbar aufgehängt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Applikationsrollen (1, 2) je in einem um die Rollenschwenkachsen (81, 82) federnd drehbaren Lagerhebel (73. 74) gelagert sind, dass die der Auslenkbewegung der Applikationsrollen (1, 2) entgegenstehende Federkraft für jeden Lagerhebel (73, 74) jeweils nur gegen Auslenkungen in Richtung von der jeweils anderen Applikationsrolle weg wirkt, und dass die beiden Lagerhebel (73, 74) federnd kinematisch gekoppelt sind, so dass die beiden Applikationsrollen (1, 2) federnd gegeneinander gepresst werden und sich stets gemeinsam bewegen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Applikationsrollen (1, 2) durch je einen separaten Antriebsmotor (11, 12) mit einem einstellbaren konstanten Drehmoment beaufschlaft sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (17) für die Regelung der Antriebsmotoren (11, 12) vorgesehen ist, mittels der das Drehmoment und die Leerlaufdrehzahl der Motoren bzw. der von ihnen getriebenen Applikationsrollen (1, 2) einstellbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrollen (6, 7) von einem separaten, von der Steuerung (17) gesteuerten Antriebsmotor (15) angetrieben sind, dass das Klebstoffband (K) vor dem Erreichen der Vorfaltmittel (3) über eine vorzugsweise konvex doppelkegelig ausgebildete Steuerrolle (4) geführt ist, welche entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (35) um eine zu ihrer Achse parallele Achse (5) schwenkbar gelagert ist, wobei die Auslenkung der Steuerrolle von der Zugspannung des Klebstoffbands abhängt, und dass die Steuerrolle (4) mit einem elektrischen Messwandler (37) gekoppelt ist, der in Zusammenwirkung mit der Steuerung (17) den Antriebsmotor (15) für die Transportrollen (6, 7) so regelt, dass die Zugspannung im Klebstoffband konstant bleibt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Appiikationsrollenpaar (1, 2). und die Vorfaltmittel (3) auf einer Trägerplatte (58) montiert sind, die in Richtung der Rollenachsen (79, 80) federnd bewegbar in einem Bügel (50) gelagert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (50) in einem Gehäuse (51) um eine zu der von den Achsen (79, 80) der beiden Applikationsrollen (1, 2) definierten Ebene (Y-Z-Ebene) senkrechte Kippachse (52) federnd kippbar gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (35) für die Einstellung der Zugspannung im Klebstoffband (K) verstellbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schneideinrichtung (64) für das applizierte Klebstoffband (K) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslenkbewegungen des Applikationsrollenpaares (1, 2) mittels Endschaltern auf Ueberschreiten von Grenzwerten überwacht sind.