EP1743777A1 - Kleberauftragstation - Google Patents

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Publication number
EP1743777A1
EP1743777A1 EP05405441A EP05405441A EP1743777A1 EP 1743777 A1 EP1743777 A1 EP 1743777A1 EP 05405441 A EP05405441 A EP 05405441A EP 05405441 A EP05405441 A EP 05405441A EP 1743777 A1 EP1743777 A1 EP 1743777A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
application station
chamber
outlet opening
dye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05405441A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Sachs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balti AG
Original Assignee
Balti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Balti AG filed Critical Balti AG
Priority to EP05405441A priority Critical patent/EP1743777A1/de
Publication of EP1743777A1 publication Critical patent/EP1743777A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42CBOOKBINDING
    • B42C9/00Applying glue or adhesive peculiar to bookbinding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1042Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material provided with means for heating or cooling the liquid or other fluent material in the supplying means upstream of the applying apparatus

Definitions

  • the invention relates to an adhesive application station according to the preamble of patent claim 1.
  • Adhesive application stations are used in various industrial areas, e.g. used in the automotive industry or the wood and paper processing industries.
  • WO 02/058951 a method for installing a disc in an opening of a vehicle, in particular a railway car, known.
  • the window to be installed is pre-positioned, so that between the edge of the disc and the edge of the vehicle opening to be closed remains a gap of the same diameter which is then closed by means of a Kleber Commentssstation.
  • an adhesive application station which serves to bind stacked printed products by means of a flowable or liquefiable adhesive.
  • This glue application station contains a gun with a serving for the transfer of printed products sliding surface on both sides each have a stop for the leadership the printed products and has a slot nozzle extending over the entire width of the sliding surface, from which the adhesive contained in an adhesive reservoir formed as a pressure chamber can escape by means of pressure supply.
  • the slot nozzle has an exit slot and a guided in a bore of the gun, provided with a diagonal slot metering, by means of the outlet slot is opened or closed.
  • the back side of stacked printed products is pulled over the sliding surface provided with the slot nozzle so that the adhesive emerging from the outlet slot can penetrate into the back zone of the stack in a well-dosed manner and unilaterally connect the printed products.
  • a glue pot for an edge banding machine comprises a glue head, the interior of which opens to the outside via an exit slot bounded by longitudinal side walls, and an applicator roll arranged outside the glue head in front of the exit slot, wherein a rotatable metering rod is arranged between the applicator roller and the longitudinal side walls of the exit slot.
  • Adhesives and their properties are for example in [5], Dubbel, paperback for mechanical engineering, 17th edition, Springer Verlag, Berlin 1990, pages G23 and G24 or in [5], Frank Kreith, CRC Handbook of Mechanical Engineering, CRC Press, Boca Raton 1998, chapter 12.3, pages 12-34 to 12-43 described.
  • the aesthetic properties of the adhesives are also important in the applications described above.
  • the adhesives have been made available in the desired colors to suppress or specifically bring about color contrast to adjacent objects.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an improved adhesive application station, by means of which the problems described are avoided.
  • the adhesive application station which is intended in particular for binding stacked products, for use in edge banding machines, or for the assembly of elements in vehicle construction, comprises an adhesive dispensing head element having an adhesive chamber with an exit opening through which the adhesive extends the adhesive chamber can escape.
  • the adhesive chamber is provided with at least one inlet channel serving to supply a dye, through which the dye can be introduced into the adhesive chamber and mixed with the adhesive can emerge from the outlet opening.
  • the inventive adhesive application station allows the processing of adhesives according to conventional methods and, if dyes are used, with minimal additional effort.
  • the storage and use of adhesives of different colors is eliminated.
  • the maintenance effort is reduced, since the dyes are selectively introduced near the outlet opening in the head element.
  • more colors can be created by subtractive color mixing.
  • the CMY colors cyan (C), magenta (M) and yellow (Y) are mixed.
  • the CMYK model is used, which additionally comprises black (K).
  • a robot can therefore be quickly changed from a first to a second color, so that sequentially, the color can be changed from vehicle to vehicle.
  • the color can be changed from vehicle to vehicle.
  • enough adhesive of the old color is ejected, so that the color quality of the new color mixture is guaranteed.
  • the readjustment of the color mixture can be optically controlled.
  • the supply of dyes preferably takes place automatically by means of controls, such as valves, and a control unit, so that the user is completely relieved and must be concerned only for the control of sufficient dye reserves.
  • the dye can be homogeneously mixed with the adhesive by means of a dynamic or a static mixer.
  • the dye it is possible to apply the dye, preferably near the exit opening laminar to the adhesive, whereby an optimal effect achieved and the maintenance is reduced to a minimum, since only a small zone of the adhesive chamber is used for the paint application.
  • the switching of the colors within seconds is possible.
  • a dynamic mixer or a static mixer is used, it is preferably held by means of a closure element which can be removed together with the mixing device.
  • the dyes optionally by means of injection needles, preferably introduced into the inlet openings of the mixing device or in a mixing zone, whereby an optimal effect of the mixing device is achieved.
  • the head element provided with the adhesive chamber preferably serves as an application head indirectly or directly to the delivery of the adhesive to an object to be processed.
  • the application head is connected downstream of the head element.
  • the inventive adhesive application station can be constructed conventionally and in the usual dimensions.
  • the head element can be provided with slot openings which can be locked by means of metering shafts. It is also possible to apply to an applicator roll, by means of which the adhesive is delivered to the objects to be processed. If the invention can be used with double-roll systems in which the adhesive is introduced into the nip through which products or product parts to be processed, for example layers of a laminate to be bonded, optionally textile layers, are guided.
  • the supply of the adhesive and its promotion within the adhesive chamber can be done in a conventional manner, for example by means of local or external printing units.
  • volumetric systems are used in which metered volumes of colorants and adhesives are supplied. That is, a volume X of an adhesive is added with a volume Y of a dye.
  • adhesives used so far such as cold adhesives, two- or Multi-component adhesives, hot-melt adhesive eg in the temperature range 40 ° C-100 ° C or hot melt adhesive in the temperature range 100 ° C-250 ° C can be used. It is particularly advantageous to use hot-melt systems by means of which thermoplastic adhesives are liquefied.
  • the dyes are chosen to match the adhesives, for example, made on the same basis.
  • a mixed product or laminate can be surface-coated, e.g. be discharged from a slot nozzle.
  • a mixed product or laminate can be surface-coated, e.g. be discharged from a slot nozzle.
  • the mixed product or laminate in the form of a round bead, e.g. is discharged from a spray nozzle.
  • the dye is preferably delivered to the adhesive stream in a linear or punctiform manner via longitudinal slots or annular slots or dotted lines.
  • the head element is also provided with one or more heating elements.
  • FIG. 1 shows an adhesive application station 100 which serves to bind stacked printed products by means of a flowable or liquefiable adhesive 2.
  • the adhesive application station 100 includes a head element 1 with a serving for the transfer of the printed products 4 sliding surface 17 has a over the entire width of the sliding surface 17 extending slot nozzle from which in an adhesive chamber, which is designed as a pressure chamber and adhesive reservoir, adhesive contained by means of pressure supply can escape.
  • the slot nozzle has an outlet slot 16 and a guided in a bore of the head element 1, provided with a diagonal slot metering 12, by means of the outlet slot 16 is opened or closed.
  • the pressure in the adhesive chamber is generated by means of a piston 150, which is moved in an antechamber 110 upstream of the pre-chamber 110 (see [3]).
  • the back side of stacked printed products is pulled over the sliding surface 17, so that the adhesive emerging from the outlet slot 16 can enter the back zone of the stack in a well-dosed manner and the printed products 4 can unilaterally connect to one another.
  • dyes 20A, 20B, 20C according to the invention from containers 3A, 3B, 3C via lines 130A, ..., 130C transmitted to the head element 1 and further provided therein Entry channels 13A, 13B, 13C introduced into the adhesive chamber 11, whereby the adhesive 2 is colored.
  • a channel system may be provided for each dye 20A, 20B, 20C (see Fig. 13B). As will be explained in more detail with reference to Figure 3 below.
  • the adhesive application station 100 is provided with a dynamic mixer 6, which has a drive unit 62, preferably an electric motor, through which a rotor 60 is driven by means of a drive shaft 61.
  • the configured in the form of a screw screw rotor 60 is axially aligned with the adhesive chamber 11 and thus promotes the entering into the adhesive chamber 11 adhesive 2 axially through the adhesive chamber 11.
  • a reflux of the adhesive 2 along the walls of the adhesive chamber 11 results where the incoming dyes 20A, 20B, 20C are detected and mixed with the adhesive 2.
  • a largely homogeneously colored adhesive 2 exits through the outlet opening 16 from the adhesive chamber 11.
  • a closure element 18 with the head element 1, for example screwed. That is, the closure element 18 is provided with an external thread, which can be screwed into a corresponding opening in the head element 1.
  • Figure 3 shows a particularly interesting solution, based on the idea that the dye 20A; ... fulfills its original purpose only on the surface of the adhesive 2.
  • the adhesive chamber 11 is in Head element 1 designed such that a laminar flow of the adhesive in the region of the outlet opening 16 is achieved.
  • the inlet channels 13A, 13B are on the inside of the adhesive chamber 11 such, for example, slit-shaped, configured that the adhesive stream 2 is covered at least on one side with a dye layer 20.
  • a turbulence of the adhesive 2 is avoided, so that an adhesive-dye laminate 2-20 emerges from the outlet opening 16 and can be applied to the object 4 to be processed, it being understood that the adhesive layer 2 is the object to be processed 4 faces.
  • the metering shaft 12 is shown here in the open position.
  • the diagonal slot 160 is delta-shaped and adapted to the completion of the adhesive chamber 11, so that the adhesive-dye laminate 2-20, the metering shaft 12 can pass through laminar or untwisted.
  • FIG. 4 shows the adhesive application station 100 of FIG. 6 with a roller system 14 ', 14 "in which the adhesive is introduced into the nip 140 formed thereby, through which also products or product parts to be processed, For example, to be joined layers of a laminate, optionally textile layers, are performed.
  • FIG. 5 shows the adhesive application station 100 of FIG. 2 with only one application roller 14. This shows that the solution according to the invention can be used with little effort in known adhesive application stations, as shown for example in [3] and [4].
  • FIG. 6 shows an adhesive application station 100 whose cylindrical head element 1 is provided with a static mixer 6 'which has been introduced into the adhesive chamber 11 arranged axially in the head element 1 and is held on the outlet side by a closing element 18 or an inner flange.
  • Static mixers are for example in [5], WO 02/32562 A1 , described.
  • the adhesive 2 is supplied from a hot-melt system by means of a line 91.
  • the head element 1 is provided on the input side with a shoulder ring 19, in the inlet channels 13A, 13B are embedded. On the shoulder ring 19 sit connected to a control unit 8 valves 81A, 81B by means of which the supply of the dyes 20A, 20B is controlled.
  • injection needles 1300A, 1300B are led through the inlet channels 13A, 13B to the center of the adhesive chamber 11 or into a preferred mixing zone or to inlet openings of the static mixer 6 '.
  • the adhesive 2 is a hot or hot glue
  • the head element is preferably provided with at least one heating element.
  • valves 81A, 81B are operated individually by the control device 8 so that the dyes 20A, 20B are optionally supplied in the desired amounts. If a volumetric supply of the components 2, 20 is provided, for example corresponding piston / cylinder systems 150 are controlled accordingly. If the adhesive 2 is a hot or hot glue, the head element 1 is preferably with provided at least one heating element 7, which is preferably activated by the control device 8.
  • the supply of the adhesive 2 and / or the dyes 20A, 20B,... Is controlled by the control unit 8, valves 81A,... And / or piston systems.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Kleberauftragstation (100), die insbesondere zum Binden von gestapelten Produkten, für Kantenleimmaschinen, oder für die Montage von Elementen im Fahrzeugbau vorgesehen ist, umfasst ein der Abgabe eines Klebstoffs (2) dienendes Kopfelement (1), das eine Klebstoffkammer (11) mit einer Austrittsöffnung (16) aufweist, durch die der Klebstoff (2) aus der Klebstoffkammer (11) austreten kann. Erfindungsgemäss ist die Klebstoffkammer (11) mit wenigstens einem der Zufuhr eines Farbstoffs (20A; 20B; ...) dienenden Eintrittskanal (13A; 13B; ...) versehen, durch den der Farbstoff (20A; 20B; ...) in die Klebstoffkammer (11) einführbar ist und vermischt mit dem Klebstoff (2) aus der Austrittsöffnung (16) austreten kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kleberauftragsstation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Kleberauftragsstationen werden in verschiedenen industriellen Bereichen, so z.B. in der Automobilindustrie oder der Holz und Papier verarbeitenden Industriezweigen verwendet.
  • Aus [1], WO 02/058951 , ist ein Verfahren zur Installation einer Scheibe in einer Öffnung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Eisenbahnwagens, bekannt. Gemäss diesem Verfahren wird das zu installierende Fenster vorpositioniert, so dass zwischen dem Rand der Scheibe und dem Rand der abzuschliessenden Fahrzeugöffnung ein Spalt gleichen Durchmessers verbleibt der anschliessend anhand einer Kleberauftragsstation verschlossen wird.
  • Aus [2], "New applications for Vision Systems in robot guidance and quality assurance", ISRA VISION SYSTEMS AG, D-64297 Darmstadt, Pressemitteilung Nr. 58, 13.06.2005, ist das Robotorsystem EASI3D (Enhanced Adhesive and Sealant Inspection 3D) beschrieben, mittels dessen die korrekte räumliche Position einer zu verleimenden Komponente in einem ersten Prozessschritt mit hoher Genauigkeit automatisch bestimmt werden kann. Die ermittelten Positionsdaten werden anschliessend zu einem Automaten übertragen, der den Klebstoff präzise an den festgelegten Stellen aufträgt.
  • Aus [3], EP 1 156 931 B1 , ist eine Kleberauftragsstation bekannt, die dem Binden von gestapelten Druckerzeugnissen mittels eines fliessfähigen oder verflüssigbaren Klebstoffes dient. Diese Kleberauftragsstation enthält einen Auftragskopf mit einer für den Transfer der Druckerzeugnisse dienenden Gleitfläche, die beidseits je eine Anschlag für die Führung der Druckerzeugnisse und eine sich über die ganze Breite der Gleitfläche erstreckende Schlitzdüse aufweist, aus der der in einem als Druckkammer ausgebildeten Klebstoffspeicher enthaltene Klebstoff mittels Druckzufuhr austreten kann. Die Schlitzdüse weist einen Austrittsschlitz und eine in einer Bohrung des Auftragskopfs geführte, mit einem Diagonalschlitz versehene Dosierwelle auf, mittels der der Austrittsschlitz geöffnet oder verschlossen wird. Während des Betriebs der Kleberauftragsstation wird jeweils die Rückenseite von gestapelten Druckerzeugnissen über die mit der Schlitzdüse versehene Gleitfläche gezogen, so dass der aus dem Austrittsschlitz austretende Klebstoff wohldosiert in die Rückenzone des Stapels eindringen und die Druckerzeugnisse einseitig miteinander verbinden kann.
  • Aus [4], EP 1 243 345 A2 , ist ein Leimbecken für eine Kantenleimmaschine bekannt. Das Leimbecken umfasst einen Leimkopf, dessen Innenraum über einen durch Längsseitenwände begrenzten Austrittsschlitz nach aussen mündet, und eine außerhalb des Leimkopfs vor dem Austrittsschlitz angeordnete Auftragswalze, wobei zwischen der Auftragswalze und den Längsseitenwänden des Austrittsschlitzes ein drehbarer Dosierstab angeordnet ist.
  • Bei all diesen industriellen Anwendungen wird ein Klebstoff mit den entsprechend erforderlichen physikalischen Eigenschaften gewählt. Klebstoffe und deren Eigenschaften sind beispielsweise in [5], Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 17. Auflage, Springer Verlag, Berlin 1990, Seiten G23 und G24 oder in [5], Frank Kreith, CRC Handbook of Mechanical Engineering, CRC Press, Boca Raton 1998, Kapitel 12.3, Seiten 12-34 bis 12-43 beschrieben.
  • Nebst den physikalischen Eigenschaften sind bei den oben beschriebenen Anwendungen jedoch auch die ästhetischen Eigenschaften der Klebstoffe von Bedeutung. Um einen Farbkontrast zu angrenzenden Objekten zu unterdrücken oder gezielt herbeizuführen, wurden die Klebstoffe bisher in den gewünschten Farben zur Verfügung gestellt. Bei der Verwendung mehrer Klebstofffarben ergibt sich jedoch ein höherer Aufwand zur Beschaffung und Lagerung der verschiedenfarbigen Klebstoffe. Ebenso resultiert ein hoher Aufwand zur Umstellung der Kleberauftragstation zwischen verschiedenfarbigen Klebstoffen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kleberauftragstation zu schaffen, mittels der die beschriebenen Probleme vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Kleberauftragstation gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
  • Die Kleberauftragstation, die insbesondere zum Binden von gestapelten Produkten, für den Einsatz in Kantenleimmaschinen, oder für die Montage von Elementen im Fahrzeugbau vorgesehen ist, umfasst ein der Abgabe eines Klebstoffs dienendes Kopfelement, das eine Klebstoffkammer mit einer Austrittsöffnung aufweist, durch die der Klebstoff aus der Klebstoffkammer austreten kann. Erfindungsgemäss ist die Klebstoffkammer mit wenigstens einem der Zufuhr eines Farbstoffs dienenden Eintrittskanal versehen, durch den der Farbstoff in die Klebstoffkammer einführbar ist und vermischt mit dem Klebstoff aus der Austrittsöffnung austreten kann.
  • Die erfindungsgemässe Kleberauftragstation erlaubt die Verarbeitung von Klebstoffen gemäss konventionellen Verfahren und, sofern Farbstoffe eingesetzt werden, mit minimalem zusätzlichen Aufwand. Die Lagerung und Verwendung von Klebstoffen unterschiedlicher Farbe entfällt. Ferner reduziert sich der Wartungsaufwand, da die Farbstoffe punktuell nahe der Austrittsöffnung in das Kopfelement eingeführt werden. Der Wechsel von einer ersten zu einer zweiten Farbe kann daher rasch und mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Anhand der Zufuhr von zwei oder mehreren Stoffen mit verschiedener Farbe können durch subtraktive Farbmischung weitere Farben erzeugt werden. In der subtraktiven Farbmischung werden die CMY-Farben Cyan (C), Magenta (M) und Yellow (Y) gemischt. Vorzugsweise wird daher das CMYK-Modell verwendet, das zusätzlich schwarz (K) umfasst.
  • Im Automobilbau kann ein Roboter daher rasch von einer ersten auf eine zweite Farbe umgestellt werden, so dass sequentiell, von Fahrzeug zu Fahrzeug die Farbe gewechselt werden kann. Dazu wird beispielsweise genügend Klebstoff der alten Farbe ausgestossen, so dass die Farbqualität der neuen Farbmischung gewährleistet ist. Bei Robotersystem mit optischer Kontrolle (siehe [2]) kann die Neueinstellung der Farbmischung optisch kontrolliert werden.
  • Zur Zu- und Abschaltung oder zur Dosierung der Zufuhr der Farbstoffe erfolgt vorzugsweise automatisch mittels Steuerelementen, wie Ventilen, und einer Steuereinheit, so dass der Anwender völlig entlastet ist und lediglich für die Kontrolle genügender Farbstoffreserven besorgt sein muss.
  • Zur Verbindung des Farbstoffs mit dem Klebstoff sind nun zwei verschiedene Verfahren vorteilhaft anwendbar. Einerseits kann der Farbstoff anhand eines dynamischen oder eines statischen Mischers homogen mit dem Klebstoff vermischt werden. Andererseits ist es möglich, den Farbstoff, vorzugsweise nahe der Austrittsöffnung laminar auf den Klebstoff aufzutragen, wodurch eine optimale Wirkung erzielt und der Wartungsaufwand auf ein Minimum reduziert wird, da nur eine kleine Zone der Klebstoffkammer für den Farbauftrag benutzt wird. Ferner ist bei diesem Verfahren auch die Umschaltung der Farben innerhalb von Sekunden möglich.
  • Sofern ein dynamische Mischer oder ein statische Mischer verwendet wird, wird dieser vorzugsweise mittels eines Verschlusselements gehalten, das zusammen mit der Mischvorrichtung entfernt werden kann. Insbesondere bei der Verwendung einer Mischvorrichtung werden die Farbstoffe, gegebenenfalls mittels Injektionsnadeln, vorzugsweise in die Eintrittsöffnungen der Mischvorrichtung oder in eine Mischzone eingeführt, wodurch eine optimale Wirkung der Mischvorrichtung erreicht wird.
  • Das mit der Klebstoffkammer versehene Kopfelement dient vorzugsweise als Auftragskopf mittelbar oder unmittelbar der Abgabe des Klebstoffs an ein zu bearbeitendes Objekt. Möglich ist jedoch auch, dass der Auftragskopf dem Kopfelement nachgeschaltet ist.
  • Die erfindungsgemässe Kleberauftragstation kann konventionell und in den bisher üblichen Abmessungen aufgebaut werden. Das Kopfelement kann mit Schlitzöffnungen versehen sein, die mittels Dosierwellen abschliessbar sind. Möglich ist auch der Auftrag auf eine Auftragswalze, mittels der der Klebstoff an die zu bearbeitenden Objekte abgegeben wird. Ist die Erfindung mit Doppelwalzensystemen einsetzbar, bei denen der Klebstoff in den Walzenspalt eingeführt wird, durch den auch zu bearbeitende Produkte oder Produktteile, beispielsweise zu verbindende Schichten eines Laminats, gegebenenfalls Textilschichten, geführt werden.
  • Auch die Zufuhr des Klebstoffs und dessen Förderung innerhalb der Klebstoffkammer kann in konventioneller Weise beispielsweise mittels lokalen oder externen Druckaggregaten erfolgen. Vorzugsweise werden volumetrische Systeme verwendet, bei denen dosierte Volumina von Farb- und Klebstoffe zugeführt werden. D.h. einem Volumen X eines Klebstoffs wird ein Volumen Y eines Farbstoffs zugesetzt. Dabei sind praktisch alle bisher verwendeten Klebstoffe, wie Kaltklebstoffe, Zwei- oder Mehrkomponentenkleber, Warmkleber z.B. im Temperaturbereich 40°C-100°C oder Heisskleber im Temperaturbereich 100°C-250°C einsetzbar. Besonders vorteilhaft sind Hot-Melt Anlagen einsetzbar, mittels derer thermoplastische Klebstoffe verflüssigt werden. Die Farbstoffe werden passend zu den Klebstoffen gewählt, beispielsweise auf gleicher Basis hergestellt.
  • Von der Kleberauftragstation kann ein Mischprodukt oder Laminat flächig z.B. aus einer Schlitzdüse abgegeben werden. Möglich ist natürlich auch die Abgabe des Mischprodukts oder Laminats in Form einer Rundraupe, die z.B. von einer Spritzdüse abgegeben wird. Bei der Abgabe eines Farbstoff-Klebstoff-Laminats wird der Farbstoff vorzugsweise linienförmig oder punktuell über Längsschlitze oder Ringschlitze bzw. entsprechend punktierte Linien an den Klebstoffstrom abgegeben.
  • Bedarfsweise ist das Kopfelement auch mit einem oder mehreren Heizelementen versehen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt in Schnittdarstellung:
  • Fig. 1
    eine erfindungsgemäss Kleberauftragstation 100, der drei verschiedene Farbstoffe aus Behälter 3A, 3B und 3C zuführbar sind;
    Fig. 2
    die Kleberauftragstation 100 von Figur 1 mit einem dynamischen Mischer 6, mittels dessen die Farbstoffe und der Klebstoff vermischt wird;
    Fig. 3
    eine Kleberauftragstation 100, bei der die Farbstoffe laminar auf den Klebstoffstrom aufgetragen werden;
    Fig. 5
    die Kleberauftragstation 100 von Figur 2 mit einer Auftragswalze 14; und
    Fig. 6
    eine Kleberauftragstation 100, die mit einem statischen Mischer versehen ist.
  • Figur 1 zeigt eine Kleberauftragsstation 100, die dem Binden von gestapelten Druckerzeugnissen mittels eines fliessfähigen oder verflüssigbaren Klebstoffes 2 dient. Die Kleberauftragsstation 100 enthält einen Kopfelement 1 mit einer für den Transfer der Druckerzeugnisse 4 dienenden Gleitfläche 17 eine sich über die ganze Breite der Gleitfläche 17 erstreckende Schlitzdüse aufweist, aus der der in einer Klebstoffkammer, die als Druckkammer und Klebstoffspeicher ausgestaltet ist, enthaltene Klebstoff mittels Druckzufuhr austreten kann. Die Schlitzdüse weist einen Austrittsschlitz 16 und eine in einer Bohrung des Kopfelements 1 geführte, mit einem Diagonalschlitz versehene Dosierwelle 12 auf, mittels der der Austrittsschlitz 16 geöffnet oder verschlossen wird. Der Druck in der Klebstoffkammer wird mittels eines Kolbens 150 erzeugt, der in einer der Klebstoffkammer 11 vorgelagerten Vorkammer 110 bewegt wird (siehe [3]). Während des Betriebs der Kleberauftragsstation wird jeweils die Rückenseite von gestapelten Druckerzeugnissen über die Gleitfläche 17 gezogen, so dass der aus dem Austrittsschlitz 16 austretende Klebstoff wohldosiert in die Rückenzone des Stapels eindringen und die Druckerzeugnisse 4 einseitig miteinander verbinden kann.
  • Die Bearbeitung von gestapelten Druckerzeugnissen mit einer Vorrichtung dieser Art ist in [3] beschrieben.
  • Um den Rücken des gefertigten Druckerzeugnisses 4, farblich an dessen Front- und Rückseite anzupassen, werden Farbstoffe 20A, 20B, 20C erfindungsgemäss aus Behältern 3A, 3B, 3C über Leitungen 130A, ..., 130C zum Kopfelement 1 übertragen und weiter durch darin vorgesehene Eintrittskanäle 13A, 13B, 13C in die Klebstoffkammer 11 eingeführt, wodurch der Klebstoff 2 eingefärbt wird. Um eine bessere Verteilung der zugeführten Farbstoffe 20A, 20B, 20C zu erzielen, kann für jeden Farbstoff 20A, 20B, 20C ein Kanalsystem vorgesehen werden (siehe 13B). Wie dies mit Bezug zu Figur 3 nachstehend noch näher erläutert wird.
  • Um eine gute Durchmischung des Klebstoffs 2 und des oder der Farbstoffe 20A, 20B, 20C zu erzielen, können nun statische oder dynamische Mischvorrichtungen eingesetzt werden, wie sie nachstehend beispielsweise beschrieben sind.
  • In Figur 2 ist die Kleberauftragsstation 100 mit einem dynamischen Mischer 6 versehen, der eine Antriebseinheit 62, vorzugsweise ein Elektromotor, aufweist, durch die mittels einer Antriebswelle 61 ein Rotor 60 angetrieben wird. Der in Form einer Förderschraube ausgestaltete Rotor 60, ist axial zur Klebstoffkammer 11 ausgerichtet und fördert den in die Klebstoffkammer 11 eintretenden Klebstoff 2 somit axial durch die Klebstoffkammer 11. Als Folge resultiert ein Rückfluss des Klebstoffes 2 entlang den Wänden der Klebstoffkammer 11 wo die eintretenden Farbstoffe 20A, 20B, 20C erfasst und mit dem Klebstoff 2 vermischt werden. Nach dem Öffnen der Dosierwelle 12 (in verschlossener Stellung gezeigt), tritt daher ein weitgehend homogen gefärbter Klebstoff 2 durch die Austrittsöffnung 16 aus der Klebstoffkammer 11 aus.
  • Zur einfachen Entnahme und Reinigung des Mischers 6, ist dieser mittels eines Verschlusselements 18 mit dem Kopfelement 1 verbunden, beispielsweise verschraubt. D.h., das Verschlusselement 18 ist mit einem Aussengewinde versehen, das in eine entsprechende Öffnung im Kopfelement 1 eingeschraubt werden kann.
  • Figur 3 zeigt eine besonders interessante Lösung, der der Gedanke zugrunde liegt, dass der Farbstoff 20A; ... nur auf der Oberfläche des Klebstoffs 2 seinen eigentlichen Zweck erfüllt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Klebstoffkammer 11 im Kopfelement 1 derart ausgestaltet, dass eine laminare Strömung des Klebstoffs im Bereich der Austrittsöffnung 16 erzielt wird. Die Eintrittskanäle 13A, 13B sind an der Innenseite der Klebstoffkammer 11 derart, beispielsweise schlitzförmig, ausgestaltet, dass der Klebstoffstrom 2 zumindest einseitig mit einer Farbstoffschicht 20 bedeckt wird. Eine Verwirbelung des Klebstoffs 2 wird vermieden, so dass ein Klebstoff-Farbstoff-Laminat 2-20 aus der Austrittsöffnung 16 austritt und auf das zu bearbeitende Objekt 4 aufgetragen werden kann, wobei natürlich darauf zu achten ist, dass die Klebstoffschicht 2 dem zu bearbeitenden Objekt 4 zugewandt ist. Die Dosierwelle 12 ist hier in geöffneter Stellung gezeigt. Der Diagonalschlitz 160 ist deltaförmig ausgestaltet und an den Abschluss der Klebstoffkammer 11 angepasst, so dass das Klebstoff-Farbstoff-Laminat 2-20 die Dosierwelle 12 laminar bzw. unverwirbelt durchlaufen kann.
  • Diese Ausgestaltung des Kopfelements 1, das in einer vorzugsweisen Ausgestaltung in zwei Teile 1A, 1B zerlegt werden kann, weist besondere Vorteile auf. Einerseits reduziert sich das Volumen der benötigten Farbstoffe 20A, 20B, 20C. Andererseits resultiert eine optimale Sättigung der aufgetragenen Farbe. Ferner ist eine enorm rasche Umstellung der Farbe möglich, wobei sogar Farbmuster realisiert werden können. Aufgrund der Beschichtung des Klebstoffs können die einzelnen Schichten zudem freier gewählt werden. Die Farbwahl des Klebstoffs 2 ist unkritischer. Ferner resultieren bei einem Farbwechsel nur minimale Übergangsverluste. Zudem, insbesondere bei der zweiteiligen Ausgestaltung des Kopfelements 1, kann die Klebstoffkammer 11 einfacher gereinigt werden.
  • Figur 4 zeigt die Kleberauftragstation 100 von Figur 6 mit einem Walzensystem 14', 14'', bei dem der Klebstoff in den dadurch gebildeten Walzenspalt 140 eingeführt wird, durch den auch zu bearbeitende Produkte oder Produktteile, beispielsweise zu verbindende Schichten eines Laminats, gegebenenfalls Textilschichten, geführt werden.
  • Figur 5 zeigt die Kleberauftragstation 100 von Figur 2 mit nur einer Auftragswalze 14. Dadurch wird gezeigt, dass die erfindungsgemässe Lösung bei bekannten Kleberauftragsstationen, wie sie beispielsweise in [3] und [4] gezeigt sind, mit geringem Aufwand einsetzbar sind.
  • Figur 6 zeigt eine Kleberauftragstation 100, dessen zylindrisches Kopfelement 1 mit einem statischen Mischer 6' versehen ist, der in die axial im Kopfelement 1 angeordnete Klebstoffkammer 11 eingeführt wurde und an der Austrittsseite durch ein Verschlusselement 18 bzw. einen Innenflansch gehalten ist. Statische Mischer sind beispielsweise in [5], WO 02/32562 A1 , beschrieben. Der Klebstoff 2 wird von einer Hot-Melt-Anlage mittels einer Leitung 91 zugeführt. Das Kopfelement 1 ist eingangsseitig mit einem Schulterring 19 versehen, in den Eintrittskanäle 13A, 13B eingelassen sind. Auf dem Schulterring 19 sitzen mit einer Steuereinheit 8 verbundene Ventile 81A, 81B mittels derer die Zufuhr der Farbstoffe 20A, 20B gesteuert wird. Von den Ventilen 81A, 81B sind Injektionsnadeln 1300A, 1300B durch die Eintrittskanäle 13A, 13B ins Zentrum der Klebstoffkammer 11 bzw. in eine bevorzugte Mischzone oder zu Eintrittsöffnungen des statischen Mischers 6' geführt. Sofern der Klebstoff 2 ein Warm- oder Heisskleber ist, ist das Kopfelement vorzugsweise mit wenigstens einem Heizelement versehen.
  • Die Ventile 81A, 81B werden von der Steuervorrichtung 8 individuell betätigt so dass die Farbstoffe 20A, 20B wahlweise in den gewünschten Mengen zugeführt werden. Sofern eine volumetrische Zufuhr der Komponenten 2, 20 vorgesehen ist, werden beispielsweise entsprechende Kolben-/Zylindersysteme 150 entsprechend gesteuert. Sofern der Klebstoff 2 ein Warm- oder Heisskleber ist, ist das Kopfelement 1 vorzugsweise mit wenigstens einem Heizelement 7 versehen, welches vorzugsweise von der Steuervorrichtung 8 aktivierbar ist.
  • Vorzugsweise wird auch bei den in den Figuren 1-5 gezeigten Kleberauftragstationen 100 die Zufuhr des Klebstoffs 2 und/oder der Farbstoffe 20A, 20B, ... mittels der Steuereinheit 8, Ventile 81A, ... und/oder Kolbensystemen gesteuert.
  • Literaturverzeichnis
    • [1] WO 02/058951
    • [2] "New applications for Vision Systems in robot guidance and quality assurance", ISRA VISION SYSTEMS AG, D-64297 Darmstadt, Pressemitteilung Nr. 58, 13.06.2005
    • [3] EP 1 156 931 B1
    • [4] EP 1 243 345 A2
    • [5] WO 02/32562 A1

Claims (10)

  1. Kleberauftragstation (100), insbesondere zum Binden von gestapelten Produkten, für Kantenleimmaschinen oder für die Montage von Elementen im Fahrzeugbau, mit einem der Abgabe eines Klebstoffs (2) dienenden Kopfelement (1), das eine Klebstoffkammer (11) mit einer Austrittsöffnung (16) aufweist, durch die der Klebstoff (2) aus der Klebstoffkammer (11) austreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffkammer (11) wenigstens einen der Zufuhr eines Farbstoffs (20A; 20B; ...) dienenden Eintrittskanal (13A; 13B; ...) aufweist, durch die der Farbstoff (20A; 20B; ...) in die Klebstoffkammer (11) einführbar ist und vermischt mit dem Klebstoff (2) aus der Austrittsöffnung (16) austreten kann.
  2. Kleberauftragstation (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des Farbstoffs (20A; 20B; ...) mittels Steuerelementen (81A; 81B; ...), wie Ventilen, und einer Steuereinheit (8) steuerbar, vorzugsweise dosierbar ist.
  3. Kleberauftragstation (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klebstoffkammer (11) oder anschliessend an die Klebstoffkammer (11) ein vorzugsweise mit einem Rotor versehener dynamischer Mischer (6) oder ein statischer Mischer (6') vorgesehen ist und/oder dass in der Klebstoffkammer (11) vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung (16) eine oder mehrere, gegebenenfalls schlitzförmige Eintrittsöffnungen für jeden Farbstoff (20A; 20B; ...) oder für jeden Eintrittskanal (13A; 13B; ...) vorgesehen sind, so dass eine laminare Farbbeschichtung des zur Austrittsöffnung (16) geführten Stromes des Klebstoffs (2) erfolgt.
  4. Kleberauftragstation (100) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1) ein Verschlusselement (18) aufweist, durch das der dynamische Mischer (6) oder der statische Mischer (6') in der Klebstoffkammer (11) gehalten und nach dessen Lösen der der dynamische Mischer (6) oder der statische Mischer (6') aus der Klebstoffkammer (11) entfernbar ist.
  5. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (3A; 3B; ...) mit dem Farbstoff (20A; 20B; ...) über eine Zufuhrleitung (13A; 13B; ...) mit dem Eintrittskanal (13A; 13B; ...) verbunden ist und/oder dass durch den Eintrittskanal (13A; 13B; ...) eine Injektionsnadel (1300A; 1300B; ...) in die Mischzone in der Klebstoffkammer (11), gegebenenfalls zu einer Eintrittsöffnung des dynamischen oder statischen Mischers (6, 6') geführt ist.
  6. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1) als Auftragskopf, mittelbar oder unmittelbar der Abgabe des Klebstoffs (2) an ein zu bearbeitendes Objekt (4) dient oder dass der Auftragskopf dem Kopfelement (1) nachgeschaltet ist.
  7. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (16) eine Schlitzöffnung ist, die vorzugsweise mittel einer Dosierwelle (12) abschliessbar ist, und/oder dass die Austrittsöffnung (16) an eine Auftragswalze (14) anschliesst, die den aus der Austrittsöffnung (16) austretenden Klebstoff (2) erfasst und an das zu bearbeitende Objekt (4) abgibt, oder dass der aus der Austrittsöffnung (16) austretende gefärbte Klebstoff (2-20) in den Walzenspalt (140) eines Walzensystems (14', 14") einführbar ist.
  8. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (2) und der wenigstens eine Farbstoff (20A; 20B; ...) mittels Druck in die Klebstoffkammer (11) einführbar sind, wozu vorzugsweise ein lokales oder externes Druckaggregat ((150), gegebenenfalls eine über eine Leitung (91) mit dem Kopfelement (1) verbindbares Zufuhrsystem, wie eine Hot-Melt-Anlage (9) vorgesehen ist.
  9. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von wenigstens zwei Farbstoffen (20A, 20B, ...) derart steuerbar ist, dass gewünschte Farbmischungen einstellbar sind, wozu in der Steuereinheit (8) vorzugsweise ein entsprechendes Steuerprogramm vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Farben des CMYK-Modell verwendet werden.
  10. Kleberauftragstation (100) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Austrittsöffnung (16) des Kopfelements (1) das Mischprodukt (2-20) oder Laminat (2-20) flächig und/oder in Form einer Rundraupe abgebbar ist, wobei der wenigstens eine Farbstoff (20) linienförmig oder punktuell über Längsschlitze oder Ringschlitze bzw. entsprechend punktierte Linien an den Klebstoffstrom (2) abgebbar ist.
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