EP0423388A1 - Elektrisch beheizte Klebepistole - Google Patents

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EP0423388A1
EP0423388A1 EP89119354A EP89119354A EP0423388A1 EP 0423388 A1 EP0423388 A1 EP 0423388A1 EP 89119354 A EP89119354 A EP 89119354A EP 89119354 A EP89119354 A EP 89119354A EP 0423388 A1 EP0423388 A1 EP 0423388A1
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EP
European Patent Office
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nozzle
glue gun
guide channel
gun according
heater
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Withdrawn
Application number
EP89119354A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich W. Steinel
Heinz-Joachim Kroll
D.F. Dr. Schulze-Fröhlich
Arno Lassahn
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Steinel Entwicklungs-Gmbh fur Elektrotechnik und Elektronik
Original Assignee
Steinel Entwicklungs-Gmbh fur Elektrotechnik und Elektronik
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00523—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material
    • B05C17/00526—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material the material being supplied to the apparatus in a solid state, e.g. rod, and melted before application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C17/00546—Details of the heating means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54

Definitions

  • the invention relates to an electrically heated glue gun according to the preamble of claim 1.
  • thermoplastic adhesive is pushed into the guide channel under slight pressure, heated in the metal block and ejected under the pressure exerted, usually by the thumb, from the nozzle screwed into the metal block and thus also heated. Since the thermoplastic adhesives normally used have a working temperature of approx. 230 o C and in the known glue guns the entire metal block of approx.
  • the present invention has for its object to provide an adhesive gun with low energy consumption. This object is achieved according to the present invention by the characterizing features of claim 1.
  • the arrangement of the electric heater directly in the guide channel of the adhesive and in the immediate nozzle area makes it possible to start the glue gun with a relatively low energy consumption just a few seconds after switching on, because the amount of thermoplastic adhesive that is heated up for operational readiness must be very low and the energy transfer from the radiator into the adhesive material takes place without additional heat-conducting bodies and thus with low heat capacity losses.
  • the preferred development according to claim 3 has the advantage that the entire nozzle area can be heated uniformly.
  • the development according to claim 5 ensures that the heating is brought up directly to the parts of the adhesive that are being carried out.
  • the development according to claim 6 prevents liquid adhesive from escaping to the rear and the adhesive sticking in the guide channel or jamming there.
  • the development according to claim 7 serves to limit the energy consumption to the case of need.
  • the essential parts of the glue gun consist of a central tube section 1, into which a nozzle 2 is inserted on one side and a guide tube 3 is inserted on the other side.
  • a sleeve 4 made of silicone rubber, which is provided with two spaced-apart annular lips 5.
  • the nozzle 2 is conical, its largest inside diameter being somewhat larger than the inside diameter of the guide tube 3. This largest diameter is equal to the inside diameter of the sleeve 4 made of silicone rubber, while the inside diameter of the lips 5 correspond to the inside diameter of the guide tube 3.
  • a hood 6 with a U-shaped cross section is inserted, which has a circular opening 9 with a diameter of approximately 2 mm at its foremost end.
  • the nozzle 2 and the hood 6 are made of metal, while the pipe section 1 and the guide tube 3 are preferably made of plastic, although metal tubes can also be used there.
  • the nozzle 2 is lined with a thin layer of mica insulation 7.
  • a spirally coiled heating wire 8 the electrical resistance of which is dimensioned with respect to the material used, its diameter and its length such that the total resistance at a given supply voltage provides the required heat output.
  • the end of the heating wire 8 assigned to the nozzle outlet side is bent in a U-shape and protrudes into the hood 6 in order to be able to sufficiently heat its interior and in particular the immediate area around the outlet opening 9.
  • the connection ends of the heating wire are led out of the nozzle in order to be connected to a suitable electrical energy source.
  • the glue gun is operated in the low-voltage range, for example from a battery or a rechargeable battery
  • the other end of the heating wire 8 is led through the nozzle wall, care must be taken to ensure that electrical insulation is present there.
  • the battery or the rechargeable battery can be accommodated in the handle (not shown) of the gun. It makes sense to accommodate the necessary electrical switch in this handle.
  • the fact that the glue gun is ready for operation just a few seconds after switching on opens up the possibility of switching the device off during work breaks.
  • the electrical switch can therefore be designed as a work button that connects the heating wire 8 only when necessary with the energy source.
  • the nozzle 2 with its hood 6 is filled with cooled thermoplastic adhesive material. So many glue sticks are inserted from behind through the guide tube 3 and into the silicone sleeve 4 that material can be pushed in with the thumb.
  • the heating wire 8 is heated over its entire length. It melts the material in the immediate area of the heating wire, whereby the melting takes place fastest where the heating wire is closest, namely in the front nozzle area and in the hood 6. If you now press on the inserted glue sticks from behind, it becomes easier Pressure is exerted on the already plastic material and the material is expelled at the nozzle opening, the part of the heating wire arranged in the immediate vicinity of the nozzle opening ensuring that the material is discharged at maximum temperature.
  • the liquefaction of the adhesive continues with increasing operation in the space adjacent to the nozzle 2 in the pipe section 1.
  • the front lip 5 on the sleeve 4 made of silicone rubber prevents liquid material from escaping to the rear. This lip 5 forms a barrier to the liquid adhesive. Since the liquid adhesive does not bond with the silicone rubber, it is ensured that, once the thermoplastic has cooled and restarted, the required pressure from the solid part of the adhesive material onto the already liquefied part immediately can be exercised.

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Abstract

Klebepistole, mit einem Führungskanal (1, 2, 3) für thermoplastischen Kunststoff, einer Düse (2) zum Austragen des verflüssigten Kunststoffs und einem elektrischen Widerstands-Heizkörper (8) zum Schmelzen des Kunststoffs, mit der Besonderheit, daß der Heizkörper (8) unmittelbar im Führungskanal (1, 2, 3) und in unmittelbarem Bereich der Düse (2) angeordnet ist, um die Aufheizzeit zu verkürzen und den Energieverbrauch zu minimieren.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch beheizte Klebepistole nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bekannte Klebepistolen dieser Art weisen üblicherweise einen Metallkörper auf, in dem zwei zueinander parallele Kanäle ausgebildet sind. Der eine Kanal dient zur Aufnahme eines patronenförmigen elektrischen Heizkörpers, während der andere Kanal als Führungskanal für den thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist und an seinem einen Ende mit einer Düse abgeschlossen ist. Der thermoplastische Kleber wird dabei unter leichtem Druck in den Führungskanal eingeschoben, in dem Metallblock aufgeheizt und unter dem ausgeübten Druck, meist durch den Daumen, aus der in den Metallblock eingeschraubten und damit ebenfalls beheizten Düse ausgestoßen. Da die normalerweise verwendeten thermoplastischen Kleber eine Arbeitstemperatur von ca. 230oC besitzen und bei den bekannten Klebepistolen der gesamte Metallblock von ca. 5 cm Länge und der darin eingeschlossene Kleber auf diese Temperatur aufgeheizt verden müssen, liegt einerseits der Energiebedarf relativ hoch und es beträgt die Aufheizzeit unangenehm lange. Auch wenn bei netzbetriebenen Klebepistolen der Energiebedarf eine nur untergeordnete Rolle spielt, sind die bekannten Klebepistolen für den Batterie- oder Akkubetrieb ungeeignet. Der Akkubetrieb wäre aber wünschenswert, um die Klebepistole unabhängig vom Netz und ohne das beim Hantieren lästige Netzkabel betreiben zu können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klebepistole mit geringem Energiebedarf anzugeben. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die Anordnung des elektrischen Heizkörpers unmittelbar im Führungskanal des Klebers und im unmittelbaren Düsenbereich wird die Möglichkeit geschaffen, die Klebepistole bei relativ geringer Energieaufnahme bereits wenige Sekunden nach dem Einschalten in Betrieb nehmen zu können, weil die Menge an thermoplastischem Kleber, die zur Betriebsbereitschaft aufgeheizt werden muß, sehr gering ist und die Energieübergabe vom Heizkörper in das Klebematerial ohne zusätzliche Wärmeleitkörper und damit mit geringen Wärmekapazitätsverlusten erfolgt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Durch die konische Ausbildung des Innenraums der Düse gemäß Anspruch 2 wird dort ausreichender Raum geschaffen, um den Heizkörper unterzubringen, die Wärmekapazitäten, die zum Aufheizen erforderlich sind, auf einem Minimum gehalten und trotzdem dafür Sorge getragen, daß der noch feste Teil des Kleberstabs auf den bereits verflüssigten Teil gedrückt werden kann, um ein kontinuierliches Nachführen zu gewährleisten.
  • Die bevorzugte Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß der gesamte Düsenbereich gleichmäßig aufgeheizt werden kann.
  • Die bevorzugte Weiterbildung nach Anspruch 4 führt zu einer deutlichen Verringerung des Leistungsbedarfs im Betrieb.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 5 gewährleistet, daß die Heizung bis unmittelbar an die Teile des Klebers herangeführt wird, die gerade ausgetragen werden.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 6 verhindert, daß flüssiger Kleber nach hinten austritt und der Kleber im Führungskanal verklebt oder sich dort verklemmt.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 7 dient dazu, die Energieaufnahme auf den Bedarfsfall zu beschränken.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
    • Die einzige in der Zeichnung dargestellte Figur zeigt eine Klebepistole mit den erfindungswesentlichen Merkmalen im Querschnitt.
  • Die wesentlichen Teile der Klebepistole bestehen aus einem mittlerem Rohrstück 1, in das auf der einen Seite eine Düse 2 und auf der anderen Seite ein Führungsrohr 3 eingesetzt sind. Im mittleren Rohrstück 1 befindet sich eine Hülse 4 aus Silikongummi, die mit zwei voneinander beabstandeten ringförmigen Lippen 5 versehen ist. Die Düse 2 ist konisch ausgebildet, wobei ihr größter Innendurchmesser etwas größer ist als der Innendurchmesser des Führungsrohrs 3. Dieser größte Durchmesser ist gleich dem Innendurchmesser der Hülse 4 aus Silikongummi, während die Innendurchmesser der Lippen 5 dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 3 entsprechen. In den vordersten Teil der Düse 2 ist eine im Querschnitt U-förmige Haube 6 eingesetzt, die an ihrem vordersten Ende eine kreisförmige öffnung 9 mit einem Durchmesser von etwa 2 mm aufweist. Die Düse 2 und die Haube 6 bestehen aus Metall, während das Rohrstück 1 und das Führungsrohr 3 vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, obgleich auch dort Metallrohre einsetzbar sind. Die Düse 2 ist mit einer dünnen Schicht Mica-Isolierung 7 ausgekleidet. In der Düse 2 liegt ein spiralförmig gewendelter Heizdraht 8, dessen elektrischer Widerstandswert bezüglich des verwendeten Materials, seines Durchmessers und seiner Länge derart dimensioniert ist, daß der Gesamtwiderstand bei vorgegebener Anschlußspannung die erforderliche Wärmeleistung aufbringt. Das der Düsenaustrittsseite zugeordnete Ende des Heizdrahts 8 ist U-förmig gebogen und ragt in die Haube 6 hinein, um auch dessen Innenraum und insbesondere den unmittelbaren Bereich um die Austrittsöffnung 9 ausreichend erwärmen zu können. Die Anschlußenden des Heizdrahtes sind aus der Düse herausgeführt, um mit einer geeigneten elektrischen Energiequelle verbunden zu werden. Für den Fall, daß die Klebepistole im Niedervoltbereich, beispielsweise aus einer Batterie oder einem Akku betrieben wird, ist es vorteilhaft das eine Ende des Heizdrahtes unmittelbar mit der metallischen Düse 2 zu verbinden und die Düse 2 als Stromleiter zu benutzen. Für den Fall, daß man, wie dargestellt, das andere Ende des Heizdrahtes 8 durch die Düsenwandung führt, muß allerdings dort dafür gesorgt werden, daß eine elektrische Isolation vorhanden ist.
  • Beim Betrieb der Klebepistole durch eine Batterie oder einen Akku, kann die Batterie oder der Akku im (nicht dargestellten) Handgriff der Pistole untergebracht werden. Dabei bietet es sich an, in diesem Handgriff auch den erforderlichen elektrischen Schalter unterzubringen. Dadurch, daß die Klebepistole bereits wenige Sekunden nach dem Einschalten betriebsbereit ist, wird die Möglichkeit eröffnet, das Gerät in den Arbeitspausen abzuschalten. Der elektrische Schalter kann deshalb als Arbeitstaste ausgebildet sein, die den Heizdraht 8 nur im Bedarfsfall mit der Energiequelle verbindet.
  • Im folgenden wird die Arbeitsweise des Geräts kurz erläutert.
  • Im erkalteten Zustand des Geräts ist die Düse 2 mit ihre Haube 6 mit erkaltetem thermoplastischen Klebematerial ausgefüllt. Von hinten sind durch das Führungsrohr 3 und in die Silikonmanschette 4 so viele Klebesticks eingeführt, daß man mit dem Daumen Material nachschieben kann. Mit dem Einschalten des Geräts wird der Heizdraht 8 auf seiner ganzen Länge erwärmt. Es schmilzt das Material zunächst im unmittelbaren Bereich des Heizdrahtes, wobei das Aufschmelzen dort am schnellsten vor sich geht, wo der Heizdraht am dichtesten liegt, nämlich im vorderen Düsenbereich und in der Haube 6. Drückt man nun von hinten auf die eingeführten Klebesticks, wird leichter Druck auf das bereits plastische Material ausgeübt und das Material wird an der Düsenöffnung ausgestoßen, wobei der in unmittelbarer Nähe der Düsenöffnung angeordnete Teil des Heizdrahtes dafür sorgt, daß das Material mit maximaler Temperatur ausgetragen wird. Die Verflüssigung des Klebers setzt sich mit zunehmendem Betrieb in den zur Düse 2 angrenzenden Raum im Rohrstück 1 fort. Die vordere Lippe 5 an der Hülse 4 aus Silikongummi verhindert, daß flüssiges Material nach hinten austritt. Diese Lippe 5 bildet eine Sperre für den flüssigen Kleber. Da sich der flüssige Kleber nicht mit dem Silikongummi verbindet, wird gewährleistet, daß nach dem Erkalten des Thermoplasts und der Wiederinbetriebnahme der erforderliche Druck von dem festen Teil des Klebematerials auf den bereits verflüssigten Teil sofort ausgeübt werden kann.

Claims (7)

1. Klebepistole, mit einem Führungskanal (1, 2, 3) für thermoplastischen Kunststoff, einer Düse (2) zum Austragen des verflüssigten Kunststoffs und einem elektrischen Widerstands-Heizkörper (8) zum Schmelzen des Kunststoffs, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (8) unmittelbar im Führungskanal (1, 2, 3) und im Bereich der Düse (2) angeordnet ist.
2. Klebepistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Die Düse (2) von ihrer Öffnung zur Verbindung mit dem Führungskanal (1, 2, 3) konisch ausgebildet ist und der Heizkörper (8) in diesem Bereich angeordnet ist.
3. Klebepistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper als Heizspirale (8) ausgebildet ist.
4. Klebepistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Düse (2) mit einer Wärmeisolation (7) versehen ist.
5. Klebepistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) mit einem haubenförmigen Fortsatz (6) versehen ist, in dessen äußerer Berandung die Düsenöffnung (9) ausgebildet ist und daß in dem Fortsatz (6) ein Teil des Heizkörpers (8) bis in unmittelbare Nähe zur Austrittsöffnung herangeführt ist.
6. Klebepistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an die Düse (2) angrenzenden Bereich des Führungskanals (3) eine Hülse (4) aus Silikongummi mit wenigstens einer umlaufenden Dichtlippe (5) vorgesehen ist.
7. Klebepistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung des Heizkörpers (8) wenigstens eine Batterie oder ein Akku vorgesehen ist, und daß ein Tastenschalter vorhanden ist, mit dem die Stromversorgung nur im Bedarfsfall einschaltbar ist.
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