EP2248598B2 - Device with multiple dry air nozzles and method for discharging an adhesive - Google Patents
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- EP2248598B2 EP2248598B2 EP09159657.7A EP09159657A EP2248598B2 EP 2248598 B2 EP2248598 B2 EP 2248598B2 EP 09159657 A EP09159657 A EP 09159657A EP 2248598 B2 EP2248598 B2 EP 2248598B2
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Description
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen mit mehreren Düsenöffnungen und schaltbaren Klebstoffzuführungen, welche in einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei in dem ersten Betriebsmodus durch alle Düsenöffnungen Klebstoff (z.B. in Form von Klebstoffraupen) abgegeben werden und in dem zweiten Betriebsmodus nur durch eine kleinere Zahl der Düsenöffnungen Klebstoff (z.B. in Form von Klebstoffraupen) abgegeben werden.The invention relates to devices with a plurality of nozzle openings and switchable adhesive feeds, which is operable in a first operating mode or a second operating mode, wherein in the first operating mode through all nozzle openings adhesive (eg in the form of adhesive beads) are discharged and in the second mode of operation only by a smaller Number of nozzle openings adhesive (eg in the form of adhesive beads) are discharged.
Es gibt eine parallele Europäische Patentanmeldung mit dem Titel "Vorrichtung mit mehreren Hochdruckdüsen und Schutzkammern sowie Verfahren zum Abgeben eines Klebstoffs", die am selben Tag eingereicht wurde wie die vorliegenden Anmeldung.There is a co-pending European Patent Application entitled "Multiple High Pressure Nozzle and Protective Chamber Apparatus and Method for Dispensing an Adhesive" filed the same day as the present application.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen feuchtigkeitsaushärtenden Mediums (z.B. Klebstoff oder Dichtmasse) auf ein Werkstück. Inbesondere geht es um die Verwendung von 1-Komponenten PUR Klebstoff. Hintergrund der Erfindung, Stand der TechnikIn particular, the present invention relates to an apparatus for applying a flowable moisture-curing medium (e.g., adhesive or sealant) to a workpiece. In particular, it is about the use of 1-component PUR adhesive. Background of the Invention, Prior Art
In zahlreichen industriellen Bearbeitungsprozessen kommen Klebstoffe, Dichtmassen und ähnliche fließfähige Medien zur Anwendung, die in flüssiger Form auf ein Werkstück aufgetragen bzw. aufgespritzt werden.In numerous industrial machining processes adhesives, sealants and similar flowable media are used, which are applied or sprayed onto a workpiece in liquid form.
Die Vorrichtungen hierfür müssen aus wirtschaftlichen Gründen für unterschiedliche Anwendungen bzw. unterschiedlich große zu verklebende bzw. abzudichtende Werkstücke geeignet sein.For economic reasons, the devices for this must be suitable for different applications or workpieces of different sizes to be bonded or sealed.
Teilweise gibt es Vorrichtungen, die eine Reihe von Düsen, zum Beispiel in einer gemeinsamen kammartigen Anordnung aufweisen. Ein Teil dieser Düsen kann mit einem Schieber oder Kolben geschlossen werden, um die Auftragsbreite anzupassen. Diese Art von Vorrichtungen bringt den Vorteil, dass nurdiejenigen Düsen betätigt werden, die aufgrund der Abmessungen des Werkstücks auch tatsächlich benötigt werden. Die anderen Düsen bleiben geschlossen.
Solche Vorrichtungen haben einige Nachteile, die vor allem dann auftreten, wenn Medien verarbeitet werden, die feuchtigkeitsaushärtend sind. Neben dem hohen konstruktiven Mehraufwand sind Undichtigkeiten, Austrocknung und ungenaue bzw. ineffiziente Applikation des fließfähigen Mediums anzuführen.Such devices have some drawbacks that occur especially when processing media that are moisture-curing. In addition to the high design overhead, leaks, dehydration and inaccurate or inefficient application of the flowable medium must be cited.
Es gibt Vorrichtungen, die mit mehreren Düsen in einem Gehäuse ausgestattet sind. Durch einen gemeinsamen Schieber oder Kolben kann ein Teil der Düsen von der Zufuhr des Mediums abgetrennt werden. Aber auch hier Ist der konstruktive Mehraufwand relativ gross.There are devices that are equipped with several nozzles in one housing. By a common slide or piston, a part of the nozzles can be separated from the supply of the medium. But even here the constructional overhead is relatively large.
Es sind Einkomponenten-Klebstoffe bekannt, die aushärten sobald sie mit Feuchtigkeit in Verbindung kommen. Diese Klebstoffe werden teilweise auch als feuchtigkeitsaushärtender Kaltleim oder feuchtigkeitsaushärtender Klebstoff bezeichnet. Sobald diese Klebstoffe mit Feuchtigkeit in Berührung kommen, beginnt der Vernetzungsprozess einzusetzen, der letztendlich zum Aushärten des Klebstoffs führt. Sobald der Klebstoff einmal ausgehärtet Ist, kann er nicht mehr in die flüssige Form überführt werden, wie das zum Beispiel beim Heissleim der Fall ist.One-component adhesives are known which cure once they come into contact with moisture. These adhesives are sometimes referred to as moisture-curing cold glue or moisture-curing adhesive. As soon as these adhesives come in contact with moisture, the crosslinking process begins, which ultimately leads to the curing of the adhesive. Once the adhesive has cured, it can no longer be converted into the liquid form, as is the case with hot glue, for example.
Polyurethan (PUR) Einkomponenten-Klebstoff (1K-PUR) zum Beispiel wird häufig eingesetzt, da dieser Klebstoff im Vergleich zu anderen Heissleimen zahlreiche Vorteile bietet, wie im Folgenden beispielhaft erläutert:
- Sehr gute Adhäsionseigenschaften;
- Geringes Einlaufen/Schrumpfen des Klebstoffs;
- Beständig gegen Mineralöle;
- Klebstofffilm mit wesentlich höherer mechanischer Festigkeit als PUR Heissleim;
- Kälte- und wärmebeständiger als PUR Heissleim, sowie ausgezeichnete Flexibilität auch bei niedrigen Temperaturen;
- Besonders gut für Flächenverklebungen und Keilverzinkungen im Holzbau geeignet;
- Minimale Auftragstärke von 0,1 bis 0,2 mm und demzufolge geringerer Klebstoffverbrauch als bei Heissleim.
- Very good adhesion properties;
- Low shrinkage / shrinkage of the adhesive;
- Resistant to mineral oils;
- Adhesive film with much higher mechanical strength than PUR hotmelt;
- More resistant to cold and heat than PUR hotmelt, as well as excellent flexibility even at low temperatures;
- Particularly suitable for surface bonding and finger-jointing in timber construction;
- Minimal application thickness of 0.1 to 0.2 mm and consequently lower adhesive consumption than hot glue.
Leider jedoch sind derartige feuchtigkeitsaushärtende Klebstoffe schwierig in der Handhabung. Besonders kritisch ist die Reinigung von Ventilen, Düsen und Werkzeugen, da der Klebstoff auszuhärten beginnt nachdem er Feuchtigkeit aufgenommen hat.Unfortunately, however, such moisture-curing adhesives are difficult to handle. Particularly critical is the cleaning of valves, nozzles and tools as the adhesive begins to harden after it has absorbed moisture.
Häufig werden membran-basierte Auftragssysteme eingesetzt, um solche feuchtigkeitsaushärtenden Klebstoffe abgeben, respektive auftragen zu können, da die Membranventile eine gute Abschottung zwischen dem Klebstoff und der Luft bieten. Die membran-basierten Auftragssysteme haben jedoch eine Reihe von Nachteilen. Unter anderem vertragen die Membranventile keine Drücke, die oberhalb von 20 bar liegen. Ausserdem ist die Lebensdauer (gerechnet in Anzahl der Ventilhübe) relativ niedrig und die Membranventile sind teuer.Often, membrane-based application systems are used to deliver or apply such moisture-curing adhesives, as the diaphragm valves provide good sealing between the adhesive and the air. However, the membrane-based application systems have a number of disadvantages. Among other things, the diaphragm valves tolerate no pressures that are above 20 bar. In addition, the life (calculated in number of valve strokes) is relatively low and the diaphragm valves are expensive.
Besonders beim Verarbeiten von feuchtigkeitsaushärtenden Medien hat sich gezeigt, dass es bei einer individuellen oder gruppenweisen Abschaltung einzelner Düsen zum vorzeitigen Aushärten des Mediums kommt. Dadurch werden Zuleitungen, die Düsenmechanik oder die Düsenöffnungen verschmutzt oder sogar komplett blockiert. Je nach Medium, das verwendet wurde, kann der Reinigungsaufwand enorm gross sein. Während einer solchen Reinigung ist die Vorrichtung notwendigerweise ausser Betrieb, was einen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit hat. Beidererwähnten membran-basierten Auftragssystemen kommt noch der häufige Wechsel der Membranventile hinzu.Especially when processing moisture-curing media has been shown that it comes with an individual or group-wise shutdown of individual nozzles for premature curing of the medium. As a result, supply lines, the nozzle mechanism or the nozzle openings are dirty or even completely blocked. Depending on the medium that was used, the cleaning effort can be enormous. During such cleaning, the device is necessarily out of service, which has an impact on the economy. For the membrane-based application systems mentioned above, the frequent change of diaphragm valves is added.
Es besteht aber seit längerem der Bedarf, Auftragssysteme für feuchtigkeitsaushärtende Medien bereitzustellen, die eine Distanz zwischen Düse und Werkstoff ermöglichen, der grösser ist als 20 mm. Ausserdem soll das Medium möglichst nach dem Abgeben auf den Werkstoff eine innige Verbindung mit dem Werkstoff eingehen.However, there has long been a need to provide application systems for moisture-curing media, which allow a distance between nozzle and material that is greater than 20 mm. In addition, the medium should enter into an intimate connection with the material as possible after dispensing on the material.
Vor diesem Hintergrund stellte sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums zu schaffen, die an unterschiedliche große Werkstücke oder Auftragsbedingungen adaptiv anpassbar ist und die angeführten Nachteile des frühzeitigen Aushärtens oderdes Verschmutzens weitestgehend vermeidet.Against this background, the object was to provide a device for applying a flowable medium, which is adaptively adaptable to different large workpieces or application conditions and avoids the mentioned disadvantages of premature curing or staining as much as possible.
Zusätzlich stellt sich die Aufgabe eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums zu schaffen, die das Arbeiten mit einer grossen Distanz zwischen Düse und Werkstoff ermöglichen und die es möglich macht, dass das Medium eine innige Verbindung mit dem Werkstoff eingeht.In addition, the object is to provide a device for applying a flowable medium, which allow working with a large distance between the nozzle and the material and which makes it possible that the medium forms an intimate connection with the material.
Zusätzlich stellt sich die Aufgabe, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen.In addition, the task is to create a corresponding method.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruche 8.The object is achieved by a device according to claim 1 and by a method according to claim 8.
Eine erste erfindungsgemässe Vorrichtung ist mit mehreren Düsenöffnungen und schaltbaren Klebstoffzuführungen ausgestattet, wobei jede Düse der Vorrichtung ein Nadel- oder Kolbenventil (vorzugsweise elektromagnetisch angetrieben) aufweist. Die Vorrichtung kann in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus betrieben werden, wobei in dem ersten Betriebsmodus durch alle Düsenöffnungen Klebstoff (z.B. in Form von Klebstoffraupen) abgegeben wird. In dem zweiten Betriebsmodus hingegen wird nur durch eine kleinere Zahl der Düsenöffnungen Klebstoff (z.B. in Form von Klebstoffraupen) abgegeben. Jede Düsenöffnung ist an oder in einem Gehäuse ausgebildet, in dem auch ein Klebstoffkanal für das Zuführen des Klebstoffs zur Düsenöffnung vorhanden ist. Ausserdem umfasst dass Gehäuse eine Strömungskammer im Bereich der Düsenöffnung sowie eine Gaszufuhr, die mit der Strömungskammer verbunden ist. Die Vorrichtung weist eine Austrittsöffnung im Bereich der Düsenöffnung auf, die so angeordnet ist, dass beim Zuleiten von Gas durch die Gaszufuhr in die Strömungskammer und beim Zuleiten von Klebstoff durch den Klebstoffkanal zur Düsenöffnung, durch die Austrittsöffnung hindurch gleichzeitig Klebstoff und Gas abgegeben wird.A first device according to the invention is equipped with a plurality of nozzle openings and switchable adhesive feeders, each nozzle of the apparatus having a needle or piston valve (preferably electromagnetically driven). The apparatus may be operated in a first mode of operation and in a second mode of operation, wherein in the first mode of operation adhesive (e.g., in the form of adhesive beads) is dispensed through all nozzle openings. In contrast, in the second mode of operation, glue (e.g., in the form of adhesive beads) is dispensed only through a smaller number of the nozzle orifices. Each nozzle opening is formed on or in a housing in which an adhesive channel for supplying the adhesive to the nozzle opening is present. In addition, the housing comprises a flow chamber in the region of the nozzle opening and a gas supply, which is connected to the flow chamber. The device has an outlet opening in the region of the nozzle opening, which is arranged so that upon supply of gas through the gas supply into the flow chamber and the supply of adhesive through the adhesive channel to the nozzle opening, through the outlet opening simultaneously adhesive and gas is discharged.
Der Gasstrom, der mit dem Klebstoff austritt, hat zwei Hauptfunktionen. Einerseits verhindert der Gasstrom das Festsetzen oder Ablagern von Klebstoffresten an der Düsenöffnung oder in deren Umfeld. Andererseits stellt der Gasstrom einen Gasmantel bereit, der das Aushärten des Klebstoffs im Bereich der Düsenöffnung verhindert. Dadurch lassen sich Vorrichtungen realisieren, deren Düsenöffnungen bei Bedarf zu- oder abschaltbar sind, ohne dass es zum vorzeitigen Trocknen oder Aushärten des Klebstoffs kommt.The gas stream that exits with the adhesive has two main functions. On the one hand, the gas stream prevents the settling or depositing of adhesive residues at the nozzle opening or in its surroundings. On the other hand, the gas stream provides a gas jacket, which prevents the curing of the adhesive in the region of the nozzle opening. As a result, it is possible to realize devices whose nozzle openings can be switched on or off as required without premature drying or curing of the adhesive.
Die Erfindung eignet sich ganz besonders für feuchtigkeitsaushärtende (feuchtigkeitsvernetzende) Klebstoffe. In diesem Fall wird ein trockenes Gas (z.B., ein getrockneter Luftstrom) eingesetzt, um den Klebstoff beim Austritt aus der Düsenöffnung zu ummanteln. Wird eine Düse in einem Betriebs modus nicht gebraucht, so strömt trotzdem weiter Gas durch die Austrittsöffnung dieser Düse, um auch im abgeschalteten Zustand die Düse oder deren Umfeld vor dem Aushärten des Klebstoffs zu schützen.The invention is particularly suitable for moisture-curing (moisture-curing) adhesives. In this case, a dry gas (e.g., a dried air stream) is used to coat the adhesive as it leaves the nozzle orifice. If a nozzle is not needed in an operating mode, gas continues to flow through the outlet opening of this nozzle in order to protect the nozzle or its surroundings from hardening of the adhesive even when switched off.
Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die Vorrichtung je nach Bedarf durch das Zuoder Abschalten einzelner Düsen konfigurierbar ist, ohne dass es zu dem vorzeitigen Aushärten des Klebstoffs kommt.This embodiment is particularly advantageous, since the device can be configured as required by the switching on or off of individual nozzles, without premature curing of the adhesive taking place.
Seit einiger Zeit kommt insbesondere Polyurethanklebstoff (PUR) als Klebstoff besonderer Güte zum Einsatz. PUR hat den Nachteil, dass Feuchtigkeit, z.B. Umgebungsfeuchtigkeit, die Vernetzung oder Aushärtung bewirkt. Dies führt zu verschiedenen Problemen. Als Beispiel ist dergrosse Reinigungsaufwand der Komponenten der Vorrichtung zu nennen. PUR Klebstoffe sind auch problematisch, da bei der Verarbeitung giftige Dämpfe entstehen können. Diese Dämpfe können zum Beispiel Erkrankungen der Atemwege oder Hauterkrankungen auslösen. Aus diesem Grund müssen gewisse maximale Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK-Wert) eingehalten werden. Durch das Bereitstellen eines Gasmantels beim Austritt der Klebstoffraupen wird gleichzeitig auch für einen Schutz vor den Dämpfen gesorgt. Die Schutzwirkung kann verbessert werden, indem im Bereich der Vorrichtung eine Absauganlage eingesetzt wird, um das Gas und die Dämpfe aufzusaugen.Polyurethane adhesive (PUR) has been used as a special adhesive for some time. PUR has the disadvantage that moisture, e.g. Ambient moisture that causes crosslinking or curing. This leads to various problems. An example is the large cleaning effort of the components of the device. PUR adhesives are also problematic because toxic fumes can form during processing. These vapors can cause, for example, respiratory or skin diseases. For this reason, certain maximum workplace concentrations (MAK value) must be adhered to. By providing a gas jacket at the exit of the adhesive beads is also provided for protection against the vapors. The protective effect can be improved by using a suction device in the area of the device to absorb the gas and the vapors.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kommen Nadel- oder Kolbenventile in der Vorrichtung zum Einsatz, die mit Drücken oberhalb von 30 bar, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 35 bar und 100 bar, betrieben werden können. Gemäss Erfindung kommen also sogenannte Hochdruck-Düsen mit Nadel-oder Kolbenventil zum Einsatz. Solche Vorrichtungen haben, anderes als die eingangs erwähnten membran-basierten Auftragssysteme, den Vorteil, dass sie eine Strahlgeschwindigkeit des abgegebenen Mediums erreichen, die größer ist als 4 m/s und die vorzugsweise zwischen 4 m/s und 12 m/s liegt.
- Generell bringt eine erfindungsgemäße (Auftrage-) Vorrichtung folgende Vorteile:
- die Düsen sind je nach Abmessungen des Werkstücks variabel ansteuerbar.
- Es können auch punktuelle Applikationen des fließfähigen Mediums realisiert werden.
- Düsen, die sich nicht im Einsatz befinden, trocknen nicht aus und verstopfen nicht.
- Mit entsprechenden Sensorsteuerungen ist eine laufende Adaption an unterschiedlich große Werkstücke realisierbar.Es können hohe Drükke oberhalb
von 30 bar, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 35 bar und 100 bar, erreicht werden. Die Selbst dichtheit der einzelnen Hochdruckdüsen mit Nadel- oder Kolbenventil liegt entsprechend oberhalbvon 30 bar.
- Es können Distanzen zwischen Düse und Material M erzielt werden, die grösser sind als 20mm.
- Es können Strahlgeschwindigkeiten des abgegebenen Mediums erreicht werden, die größer sind als 4 m/s und die vorzugsweise zwischen 4 m/s und 12 m/s liegen.
- Durch den Einsatz der Strömungskammer im Bereich der Düsenöffnung ist keine austrittsseitige Reinigung mehr erforderlich.
- Falls die Vorrichtung mit einer Schutzkammer und einem Schutzmedium ausgestattet ist, reduziert sich auch dadurch der Wartungsaufwand deutlich.
- In general, an applicator device according to the invention has the following advantages:
- the nozzles are variably controllable depending on the dimensions of the workpiece.
- It can also be realized point applications of the flowable medium.
- No-use jets will not dry out or clog.
- With appropriate sensor controls a continuous adaptation to different sized workpieces is feasible. It can be high pressures above 30 bar, preferably in one Range between 35 bar and 100 bar, can be achieved. The self-tightness of the individual high-pressure nozzles with needle or piston valve is correspondingly above 30 bar.
- It can be achieved distances between nozzle and material M, which are greater than 20mm.
- It can jet velocities of the discharged medium can be achieved, which are greater than 4 m / s and which are preferably between 4 m / s and 12 m / s.
- The use of the flow chamber in the region of the nozzle opening means that no cleaning on the outlet side is required.
- If the device is equipped with a protective chamber and a protective medium, thereby also reduces the maintenance significantly.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung aufgeführt.In the subclaims further advantageous embodiments of the invention are listed.
Im Folgenden werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und teilweise mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Alle Figuren sind schematisiert und nicht maßstäblich, und entsprechende konstruktive Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn sie im Einzelnen unterschiedlich gestaltet sind. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 2A-2C
- schematische Draufsichten einer weiteren Ausführungsform der Erfindung In verschiedenen Betriebszuständen;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung:
- Fig. 4
- eine Ansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung:
- Fig. 5
- einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 6
- einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
- Fig. 1
- a schematic perspective view of a first embodiment of the invention;
- Fig. 2A-2C
- schematic plan views of a further embodiment of the invention in various operating conditions;
- Fig. 3
- a section through a part of another embodiment of the invention:
- Fig. 4
- a view of a part of another embodiment of the invention:
- Fig. 5
- a section through a part of another embodiment of the invention;
- Fig. 6
- a section through a part of another embodiment of the invention.
Im Folgenden wird das Prinzip der Erfindung anhand einer ersten Ausführungsform beschrieben. In
Jede der Düsenöffnungen 11.1 - 11.4 ist an oder in einem Gehäuse 13.1 - 13.4 ausgebildet. Das/die Gehäuse 13.1 - 13.4 weisen einen Klebstoffkanal 15 (siehe z:B.
Die Vorrichtung 10 umfässt je eine Austrittsöffnung 14.1 - 14.4 (siehe z.B.
In
Gemäß Erfindung sind die Individuelle Strömungskammer 16 und die Austrittsöffnung 14.1 - 14.4 so in Bezug zur jeweiligen Düsenöffnung 11.1 - 11.4 angeordnet, dass das Gas G einen Gasmantel um den Klebstoff K herum bildet. Dieses Prinzip ist in
Die Vorrichtung 10 ist so ausgelegt, dass sämtliche Düsenöffnungen 11.1 - 11.4 sowohl im ersten Betriebsmödus als auch im zweiten Betriebsmodus stets durch die Gaszufuhr 17 hindurch mit dem Gas G versorgbar sind. Zu diesem Zweck muss eine ausreichend leistungsstarke Gasquelle 20 eingesetzt werden, die in der Lage ist permanent einen Gasvolumenstrom von ausreichender Größe bereit zu stellen. Vorzugsweise arbeitet die Vorrichtung 10 mit einem Drucktank 21 als Puffer zwischen der Gasquelle 20 und den Strömungskammern 16. Der Drucktank 21 ist optional.The
In
In
In
Der Gasstrom G wird mit einem solchen Druck in die Strömungskammer 16 eingeblasen, dass sich dort ein Überdruck ergibt. Bedingt durch diesen Überdruck, tritt Gas G zusammen mit dem Klebstoff K nach unten hin durch eine Austrittsöffnung 14.1 hindurch aus. Das Gas G ummantelt die Klebstoffraupe KR, wie angedeutet.The gas flow G is injected at such a pressure in the
Vorzugsweise ist das Gehäuse 22 so ausgelegt, dass die Austrittsöffnung 14.1 in dem Gehäuse 22 ausgebildet ist. Die Austrittsöffnung 14.1 kann aber auch an dem Gehäuse 13.1 der Düse 24 vorgesehen sein.Preferably, the
Vorzugsweise ist jede Düsenöffnung 11.n individuell schaltbar, was zum Beispiel mit einer elektromagnetisch bewegbaren Düsennadel 19 in einer Düsenkammer 18 erreicht werden kann.Preferably, each nozzle opening 11.n is individually switchable, which can be achieved, for example, with an electromagnetically
Vorzugsweise kommt ein kappenartiges Gehäuse 22 aus einem Kunststoffmaterial oder Gummimaterial zum Einsatz, dass von Hand über die Düsen gesteckt und bei Bedarf ausgetauscht werden kann.Preferably, a cap-
Bevorzugt ist eine Ausführungsform des kappenartigen Gehäuses 22, die zum Nachrüsten von existierenden Vorrichtungen 10 geeignet ist. In diesem Fall kann das kappenartige Gehäuse 22 einen seitlichen Gasanschluss 17 zum Verbinden mit einer Gasquelle 20 aufweisen, wie in
Die Klebstoffzufuhr und/oder die Gaszufuhr kann komplett von einer Steuerung 30 ansteuerbar (getaktet an- und abschaltbar) sein. Die Steuerung 30 ist in
Eine Vorrichtung 10 gemäß Erfindung kann mit verschiedenen Steuer- und Kontrollgliedern ausgestattet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren überwachen zu können. Diese Steuer- und Kontrollglieder können z.B. von der Steuerung 30 angesteuert werden.A
Die erwähnte Gasquelle 20 und/oder der Drucktank 21 ist/sind bei den verschiedenen Ausführungsformen vorzugsweise mit einem Sensor 32 versehen, der, ähnlich einem Hygrometer, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft misst. Das getrocknete Gas (vorzugsweise in Form von getrockneter Luft) weist vorzugsweise eine relative Luftfeuchte 46in einem Bereich von 0-0,5 %, vorzugsweise von 0,45 % auf.The mentioned
Besonders bevorzugt ist eine der vorher beschriebenen Vorrichtungen 10. die jedoch so ausgelegt ist, dass der Gasstrom G, der aus der Austrittsöffnung 14.n austritt, einen Taupunkt (oder eine Taupunkttemperatur) von 40°C atm hat.Particularly preferred is one of the previously described
Vorzugsweise sind bei den verschiedenen Ausführungsformen die Gasquelle 20 und/oder der Drucktank 21 so ausgelegt, das pro Düsenöffnung 11.n zwischen 1 und 1,5 NormliterGas pro Minute durch die Austrittsöffnung 14.n austritt. Pro Tag und Düsenöffnung 11.n braucht man ca. 40 m3 trockenes Gas. Durch das Vorsehen der individuellen Strömungskammern pro Düse kann der Verbrauch an trockenem Gas relativ klein gehalten werden.Preferably, in the various embodiments, the
Bei einer Vorrichtung 10 mit zwanzig Düsenöffnungen 11.1 - 11.20, muss die Gasquelle 20 somit ca. 20 bis 30 Normliter Gas pro Minute erzeugen können.In a
In einer der vorher beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Düsenöffnungen 11.n die nicht gebraucht werden in ein Flüssigkeitsbad getaucht, das eine Flüssigkeit enthält, die ein Aushärten des Klebstoffs verhindert. In diesem Fall muss den entsprechenden Düsen 24 kein Gas G zugeführt werden, sobald die Düsen 24 in die Flüssigkeit eintauchen.In one of the previously described particularly preferred embodiments, the nozzle orifices 11.n, which are not needed, are immersed in a liquid bath containing a liquid which prevents the adhesive from curing. In this case, no gas G must be supplied to the
Erfindungsgemäß wird ein Druckluft-Kältetrockner oder ein Membran trockner als Gasquelle 20 eingesetzt.According to the invention, a compressed air refrigerant dryer or a membrane dryer is used as the
Der Einsatz einer Gasströmung, wie erwähnt, hat den Vorteil, dass sich auch keine Schmutzpartikel (z.B. Papierabrieb) an den Düsen 24 festsetzen kann.The use of a gas flow, as mentioned, has the advantage that also no dirt particles (for example paper abrasion) can adhere to the
In einer der vorher beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung 10 zusätzlich zu der Strömungskammer 16 pro Düse eine Schutzkammer 40 mit einem Schutzmedium SM auf. Die Schutzkammer 40 ist im rückwärtigen Bereich des Nadeloder Kolbenventils so angeordnet, dass die Nadel oder der Kolben 19 des Ventils die Schutzkammer 40 durchdringt. Die Schutzkammer 40 zusammen mit dem Schutzmedium SM, das sich statisch in der Schutzkammer 40 befindet (siehe
In
In
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine Flüssigkeit als Schutz medium SM eingesetzt wird. Besonders geeignet ist eine Lösungsmittelflüssigkeit, die als Lösungsmittel für den Klebstoff K dient, der in der Vorrichtung 10 verarbeitet wird. Falls kleinere Klebstoffreste nach hinten hin austreten sollten, werden diese Reste in der Schutzkammer 40 durch das Lösungsmittel quasi aufgelöst. Es kommt daher nicht zu Klumpenbildung und Beschädigung der Dichtung(en). Ganz besonders hat sich Ruetasolv (von RKS GmbH, Deutschland) als Lösungsmittel für 1-K PUR Klebstoff bewährt, da dieses Lösungsmittel in diesem Klebstoff auch als Weichemacher eingesetzt wird.Particularly preferred is an embodiment in which a liquid is used as a protection medium SM. Particularly suitable is a solvent liquid which serves as a solvent for the adhesive K, which is processed in the
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Schutzmedium SM in der Schutzkammer 40 bewegt, d.h. gefördert wird, wie anhand einer beispielhaften Ausführungsform in
Die Lösungen, die mit der Schutzkammer 40 und dem Schutzmedium SM ausgestattet sind, zeigen eine deutlich geringere Wartungsanfälligkeit, da sowohl der Verschleiß von Ventildichtungen als auch die Verschmutzung oder Blockade durch Klebstoffreste verhindert oder verringert werden kann.The solutions that are equipped with the
Die beschriebenen Vorrichtungen 10 haben eine hohe Lebensdauer und können problemlos deutlich mehr als 100'000 Hübe der Düsenventile ohne Wartung absolvieren. Es können sogar 1'000'000 Hübe erreicht werden.The described
Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz in der Holz industrie, wo zum Beispiel tragende Dachbalken mit hoher Zuverlässigkeit zu verkleben sind.The present invention is particularly suitable for use in the wood industry, where, for example, supporting roof beams are to be bonded with high reliability.
Vorzugsweise können Distanzen L zwischen Düse und Material M ermöglicht werden, die größer sind als 20 mm und vorzugsweise bis zu 50 mm betragen können. Die erfindungsgemässe Lösung lässt sich aber auch im "Nahbereich" z.B. zwischen 2 und 5 mm Distanz einsetzen.Preferably, distances L between the nozzle and material M which are larger than 20 mm and preferably up to 50 mm can be made possible. However, the solution according to the invention can also be used in the "near range" e.g. between 2 and 5 mm distance.
Die Erfindung ermöglicht eine präzise und innige Benetzung des Materials M, da der Klebstoff K mit großer Austrittgeschwindigkeit abgegeben wird. Durch die beschriebenen Maßnahmen ist der Wartungsaufwand gegenüberkonventionellen Vorrichtungen deutlich geringer.The invention enables a precise and intimate wetting of the material M, since the adhesive K is discharged at a high exit speed. By the measures described, the maintenance of conventional devices is significantly lower.
Claims (12)
- A device (10) having multiple nozzle openings (11.1 - 11.4) and switchable adhesive feeds (12, 15), which is operable in a first operating mode or a second operating mode, moisture-curing adhesive (K) being delivered through all nozzle openings (11.1 - 11.4) in the first operating mode and moisture-curing adhesive (K) only being delivered through a smaller number of the nozzle openings (11.1 - 11.2) in the second operating mode:- each nozzle opening (11.1 - 11.4) being formed on or in a housing (13.1 - 13.4), in which an adhesive channel (15) is provided for the feed of the moisture-curing adhesive (K) to the nozzle opening (11.1 - 11.4),- a flow chamber (16) being arranged in the region of the nozzle opening (11.1 - 11.4),- a gas feed (17) being connected to the flow chamber (16),- the device (10) having an outlet opening (14.1 - 14.4) in the region of the nozzle opening (11.1 - 11.4), which is arranged so that when dry gas (G) is fed through the gas feed (17) into the flow chamber (16) and when moisture-curing adhesive (K) is fed through the adhesive channel (12) to the nozzle opening (11.1 - 11.4), moisture-curing adhesive (K) and dry gas (G) can be delivered simultaneously through the outlet opening (14.1 - 14.4),characterized in that the device (10) comprises a gas source (20), which is designed for the purpose of permanently providing and feeding a dry gas volume during the operation of the device (10), so that all nozzle openings (11.1 - 11.4) can be continuously supplied through the gas feed (17) with the dry gas (G) both in the first operating mode and also in the second operating mode,
the gas source used being a compressed cold air dryer or a membrane dryer. - The device (10) according to Claim 1, characterized in that the flow chamber (16) and the outlet opening (14.1 - 14.4) are arranged in relation to the nozzle opening (11.1 - 11.4) so that the dry gas (G) forms a gas jacket around the moisture-curing adhesive (K).
- The device (10) according to one of Claims 1 to 2, characterized in that all nozzle openings (11.1 - 11.4) can be continuously supplied with the dry gas (G) through the gas feed (17) both in the first operating mode and also in the second operating mode.
- The device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow chamber (16) is formed by a cap-like housing (22).
- The device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises one high-pressure needle valve or piston valve per nozzle opening (11.1 - 11.4).
- The device (10) according to Claim 5, characterized in that it comprises a protective chamber (40) in the rear region of the needle valve or piston valve, which encloses a needle or a piston (19) of the needle valve or piston valve to form a seal.
- The device (10) according to Claim 6, characterized in that the protective chamber (40) is loaded or filled with a liquid or with dry air as a protective medium (SM).
- A method for delivering multiple adhesive beads or webs (KR), which are arranged in parallel, made of moisture-curing adhesive (K) through multiple nozzle openings (11.1 - 11.4) onto a material (M), having the following steps:- providing dry gas (G),- introducing the dry gas (G) into individual flow chambers (16), which are arranged in the region of each nozzle opening (11.1 - 11.4),- selecting a first operating mode or a second operating mode, moisture-curing adhesive (K) being delivered through all nozzle openings (11.1 - 11.4) in the first operating mode and moisture-curing adhesive (K) only being delivered through a smaller number of the nozzle openings (11.1 - 11.2) in the second operating mode,- introducing moisture-curing adhesive (K) into individually activatable and deactivatable nozzle chambers (18),- the moisture-curing adhesive (K) exiting in the form of adhesive beads or webs (KR) through those nozzle openings (11.1 - 11.4) which are activated by selection of the operating mode,- the dry gas (G) forming a gas jacket around the adhesive beads or webs (KR),- dry gas (G) also flowing out through the deactivated nozzle openings (11.1 - 11.4).
- The method according to Claim 8, characterized in that a part or all of the nozzle openings (11.1 - 11.4) are plunged into a liquid if a part or all of the nozzle openings (11.1 - 11.4) are not in operation.
- The method according to Claim 9, characterized in that one gas source (20) per nozzle opening (11.n) provides between 1 and 1.5 standard liters of gas per minute per nozzle opening.
- The method according to one of Claims 8, 9, or 10, characterized in that the adhesive beads or webs (KR) have a jet velocity, after exiting from the nozzle openings (11.1 - 11.4), which is greater than 4 m/s and is preferably between 4 m/s and 12 m/s.
- The method according to Claim 8, characterized in that high-pressure needle valves or piston valves are used, which are operated at an internal pressure greater than 30 bar, preferably in a range between 35 bar and 100 bar.
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