EP2441529A1

EP2441529A1 - Vorrichtung zum Applizieren von Klebstoff

Info

Publication number: EP2441529A1
Application number: EP20110450129
Authority: EP
Inventors: Aleksandar Vujanic
Original assignee: Rathor AG
Current assignee: Rathor AG
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-04-18
Also published as: AT510480B1; AT510480A1; RU2011141594A; RU2570642C2

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen (12), insbesondere Mauersteine, umfassend einen Grundkörper und ein Klebstoffverteilungsmittel, das eine an eine Vorratsdose anschließbare Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweist, umfasst das Klebstoffverteilungsmittel einen lösbar mit der Vorrichtung (1) verbindbaren Einwegartikel (7), der eine Mehrzahl von Transportkanälen (22) und einen Verteilerabschnitt (21) aufweist, der den Klebstoff von einem Zuführkanal (18) auf die Mehrzahl der Transportkanäle (22) verteilt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen, insbesondere Mauersteine, umfassend einen Grundkörper und ein Klebstoffverteilungsmittel, das eine an eine Vorratsdose anschließbare Eintrittsöffnung und wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen, insbesondere Mauersteine.
Zum Erstellen von Wänden oder Mauern mit Mauersteinen, die planparallele Lager- oder Setzflächen haben, wurde bisher fast ausschließlich mit mineralischem Bindemittel hergestellter Mörtel verwendet. In jüngster Zeit wird aber vermehrt auch der Einsatz von alternativen Verbindungsmaterialien in Erwägung gezogen, beispielsweise von Klebstoffen auf organischer Basis.
Das österreichische Patent AT 414333 B beschreibt ein Verfahren zum Verbinden von planen Bausteinen zur Bildung eines Bausteinverbundes, wie beispielsweise von Ziegeln zum Aufbau einer Wand mit Hilfe eines Verbindungsmaterials, wobei als Verbindungsmaterial ein expandierbares Kunststoffmaterial, insbesondere PUR-Schaum verwendet wird. Das expandierbare Kunststoffmaterial wird dabei entweder punktuell, entlang zumindest einer Linie oder flächig aufgebracht.
Bei einem flächigen Aufbringen des expandierbaren Kunststoffmaterials ist als Nachteil der hohe Verbrauch des Materials zu erwähnen. Expandierbares Kunststoffmaterial, und insbesondere Polyurethanschaumkleber, ist im Vergleich zur Verwendung eines herkömmlichen Mörtels zum Verbinden von Mauersteinen mit wesentlich höheren Kosten verbunden, sodass man grundsätzlich bestrebt ist, die Menge des Polyurethanschaumklebers so gering wie möglich zu halten. Bei einem flächigen Auftrag des Polyurethanklebstoffes ist daher darauf zu achten, dass die Schichtdicke möglichst gering ist. Die Schichtdicke kann allerdings nicht beliebig verringert werden, da die Verbindungsflächen der Mauersteine in der Regel nicht vollkommen eben sind. Es ist daher je nach Oberflächenbeschaffenheit der Mauersteine eine gewisse Mindestschichtdicke zum Ausgleich der Oberflächenunebenheiten erforderlich.
Ein punktuelles Aufbringen des Polyurethanklebstoffes oder ein Aufbringen entlang zumindest einer Linie führt zwar zu einem geringeren Kleberverbrauch, hat aber den Nachteil, dass nur ein geringer Anteil der zur Verfügung stehenden Verbindungsfläche für die Klebeverbindung ausgenützt wird, sodass die Stabilität der Klebeverbindung nicht in jedem Fall sichergestellt ist. Weiters besteht der Nachteil, dass die Bausteine oftmals als Mauersteine mit Hohlkammern ausgeführt sind, sodass in der Regel ohnehin bereits 30 bis 60 % der Gesamtoberfläche des Mauersteins nicht für die Klebeverbindung genutzt werden kann. Darüber hinaus ist das durch die im Mauerstein ausgebildeten Hohlräume definierte Profil von Hersteller zu Hersteller sehr unterschiedlich, wodurch ein standardisiertes Aufbringen des Klebers in einem vorgegebenen Linien- oder Punktmuster dazu führen würde, dass ein nicht unerheblicher Anteil des aufgebrachten Klebers lediglich in oder über die Hohlräume des Mauersteins gelangt.
Das Applizieren von Polyurethanklebstoff erfolgt zumeist aus Vorratsdosen, in denen der Klebstoff unter Druck gehalten ist und aus welchen der Klebstoff bei Betätigung des Dosenventils austreten kann. Um das Applizieren des Klebstoffes zu vereinfachen, ist es üblich an das meist als Kippventil ausgebildete Dosenventil als Rohr oder dgl. ausgebildete Adapter anzubringen oder die Dose mit einem Pistolenapplikator zu verbinden. Mit den bekannten Applikatoren oder Adaptern kann zwar die Handhabbarkeit verbessert werden, die Applikationsgeschwindigkeit jedoch nicht in einem solchen Ausmaß gesteigert werden, dass ein Einsatz etwa beim Aneinanderfügen von Bausteinen wirtschaftlich vertretbar wäre. Insbesondere ist eine Verteilung des Klebstoffes über die Breite des Mauersteins nicht in einem einzigen Arbeitsgang möglich.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, die Aufbringung eines Klebstoffes auf Mauersteine, insbesondere Mauersteine mit Hohlkammern zu vereinfachen, wobei der Klebstoff möglichst nur auf solchen Flächen von Mauersteinen aufgebracht werden soll, die eine Chance haben mit anderer Mauersteinfläche in Klebkontakt zu kommen, um den Klebstoffverbrauch bei möglichst großer Applikationsfläche möglichst gering zu halten, ohne dass die Stabilität der Klebeverbindung beeinträchtigt wird. Weiters zielt die Erfindung darauf ab, den Zeitaufwand für das Auftragen des Klebers zu verringern, um die Wirtschaftlichkeit der Herstellung eines Bausteinverbunds, insbesondere Mauerwerks, zu erhöhen. Ebenso soll die Anwenderfreundlichkeit und Reproduzierbarkeit der Resultate verbessert werden.
Bei Mauersteinen im Sinne der Erfindung handelt es sich beispielsweise um Ziegelsteine, Kalksandsteine, Porenbetonsteine, Leichtbetonsteine oder dgl.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei der Applikationsvorrichtung der eingangs genannten Art vor, dass das Klebstoffverteilungsmittel einen entnehmbar in der Vorrichtung aufgenommenen Einwegartikel umfasst, der eine Mehrzahl von Transportkanälen und einen Verteilerabschnitt aufweist, der den Klebstoff von einem Zuführkanal auf die Mehrzahl der Transportkanäle verteilt. Dadurch, dass der Klebstoff von einem Zuführkanal auf eine Mehrzahl von Transportkanälen verteilt wird, kann der Klebstoff über eine entsprechende Mehrzahl von Austrittsöffnungen gleichzeitig appliziert werden, sodass der Klebstoff mit einer minimal notwenigen Strangdicke appliziert werden kann und zwar so dass der Klebstoff bevorzugt in einem einzigen Arbeitsgang über die gesamte Breite eines Mauersteins gebracht werden kann. Dadurch kann die je Zeiteinheit applizierte Menge an Klebstoff besser kontrolliert und gleichzeitig minimal gehalten werden, ohne dass die resultierenden Klebkräfte zwischen geklebten Mauersteinen negativ beeinflusst werden. Die Austrittsöffnungen sind dabei bevorzugt entlang einer Geraden und voneinander beabstandet angeordnet, sodass gleichzeitig eine Mehrzahl von Linien des Klebstoffes aufgebracht werden kann. Der Abstand der Austrittsöffnungen voneinander und der Austrittsquerschnitt können dabei so ausgewählt sein, dass der Klebstoff beispielsweise auf der Oberfläche eines Mauersteins möglichst gleichmäßig verteilt wird, wobei dadurch, dass lokale Materialanhäufungen vermieden werden, der Klebstoffverbrauch insgesamt reduziert wird. Sofern es auf Grund der Vielzahl von Transportkanälen, die an einen gemeinsamen Verteilerabschnitt anschließen, an den weiter außen gelegenen Kanälen zu strömungsbedingten Benachteilungen kommt, kann der hierdurch ggf. bewirkte geringere Klebstoffaustrag dadurch kompensiert werden, dass äußere Transportkanäle einen größeren Durchflussquerschnitt aufweisen als innere Transportkanäle.
Arbeitspausen können beim Applizieren von Klebstoffen aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial dazu führen, dass der Klebstoff in den Transportkanälen hart wird, sodass die weitere Verwendung erschwert oder bei längeren Pausen meist sogar unmöglich gemacht wird. Dadurch, dass der Verteilerabschnitt und die Transportkanäle erfindungsgemäß als Einwegartikel ausgebildet sind, werden derartige Probleme vermieden. Der Einwegartikel soll dabei ein billig zu produzierendes Massenprodukt sein, sodass er im Bedarfsfall einfach aus dem Applikator entnommen und gegen einen neuen ausgetauscht werden kann. Der Applikator selbst hingegen kann weiterverwendet werden und stellt in der Regel eine Halterung für den Einwegartikel dar und kann insbesondere eine Reihe weiterer Funktionen zur Verfügung stellen, wie in der Folge noch näher erläutert werden wird. Die Halterung kann beispielsweise kanalartige Aufnahmequerschnitte für die sich vom Verteilerabschnitt bevorzugt fingerartig weg erstreckenden Transportkanäle des Einwegartikels umfassen. Solche kanalartigen Aufnahmequerschnitte erleichtern das Einsetzen oder Einlegen des Einwegartikels in den Applikator. Die Halterung kann weiters Haltelemente für das die Austrittsöffnung aufweisende Ende der Transportkanäle aufweisen, damit eine definierte Position der Austrittsöffnung sichergestellt ist. Die Haltelemente können zum Beispiel von zwei Backen ausgebildet sein, zwischen denen die Enden der Transportkanäle gehalten werden.
Eine derartige Halterung für den Einwegartikel ist vor allem dann von Vorteil, wenn, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, der Einwegartikel zumindest im Bereich der Transportkanäle aus einem flexiblen Material besteht. Die im Einwegartikel ausgebildeten Transportkanäle sind dann entsprechend biegsam, wobei die Biegsamkeit entweder lediglich an einer definierten Stelle oder über die gesamte Länge gegeben ist, sodass jedenfalls eine Verlagerung der einzelnen Kanäle erfolgen kann, wodurch die Austrittsöffnungen der einzelnen Transportkanäle in Anpassung an das jeweilige Profil des Hohlkammern aufweisenden Mauersteins dort positioniert werden können, wo das Profil einen Steg oder dgl. aufweist, sodass das Einbringen von Klebstoff in die zwischen den Stegen ausgebildeten Hohlräume minimiert bzw. vollständig verhindert wird. Der Applikator kann Mittel zum Fixieren der Transportkanäle in der jeweils gewählten Position aufweisen. Die Fixiermittel können dabei auch derart ausgebildet sein, dass die eingestellten Positionen der Transportkanäle bzw. von deren Austrittsöffnungen nach Entnahme eines Einwegartikels auch für einen neu eingesetzten Einwegartikel erhalten bleibt, beispielsweise dadurch, dass die Transportkanäle in kanalartigen Führungen des Applikators aufgenommen sind, die verschoben, verbogen oder seitlich verschwenkt und in der jeweiligen Position fixiert werden können.
Eine besonders kostengünstige Ausbildung des Einwegartikels gelingt gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, wenn der Einwegartikel aus zwei bevorzugt deckungsgleichen Kunststofffolien hergestellt ist, die zur Ausbildung des Verteilerabschnitts und der Transportkanäle miteinander verschweißt sind. Für die Herstellung eines solchen Einwegartikels reicht es, zwei Folien im wesentlichen deckungsgleich zuzuschneiden und in der Folge beispielsweise mit Hilfe eines Schweißstempels miteinander zu verbinden, wobei die Kontur der Verschweißung die Kontur des Verteilerabschnitts und der Transportkanäle bestimmt. Alternativ können die Folien zuerst verschweißt werden und danach wird der Einwegartikel z.B. ausgestanzt. Neben der billigen Herstellung hat ein solcher Einwegartikel den Vorteil des geringen Platzbedarfs für die Lagerung und den Transport. Außerdem lassen sich ohne Aufwand unterschiedliche Kanalanordnungen herstellen, beispielsweise sternförmig vom Zuführkanal weglaufende oder an einen T-förmig Verteilerabschnitt anschließende, im wesentlich parallel zueinander verlaufende Transportkanäle. Weiters können ohne weiteres auch verschiedene Querschnittsformen des Austrittsquerschnittes der Kanäle ausgebildet werden, sodass die den jeweiligen Erfordernissen am besten entsprechende Ausbildung gewählt werden kann.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die Austrittsöffnungen der Transportkanäle durch die Verschweißung verschlossen und durch Aufschneiden öffenbar sind. Dadurch können die Einwegartikel vom Hersteller in Standardbreiten bereitgestellt werden, wobei die Anpassung an die jeweils gewünschte Applikationsbreite anwenderseitig dadurch erfolgt, dass die für die gewünschte Breite erforderlichen Kanäle geöffnet und die übrigen Kanäle verschlossen gelassen werden.
Eine besondere Herausforderung beim möglichst materialsparenden Auftragen von Klebstoffen stellen Hohlräume aufweisende Mauersteine, z.B. Hohlziegel, dar, deren Stege nicht oder nicht ausschließlich in Längsrichtung, d.h. in Applizierrichtung verlaufen. Es gibt beispielsweise Hohlziegel mit versetzt angeordneten Stegen oder mit wabenförmig angeordneten Stegen. Wenn bei solchen Mauersteinen der Applikator in Längsrichtung über eine Mauersteinreihe bewegt wird, entstehen gerade Klebstofflinien, die nur abschnittsweise einem Steg des Mauersteinprofils entsprechen, sodass ein beträchtlicher Teil des Klebstoffes über Hohlräumen des Mauersteins zu liegen kommt. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht zur Lösung dieses Problems Betätigungsmittel zur Veränderung des Durchflussquerschnitts und/oder der Position der Austrittsöffnungen des Klebstoffverteilungsmittels vor, die derart ausgebildet sind, dass der Durchflussquerschnitt und/oder die Position der Austrittsöffnung einzelner Transportkanäle gemeinsam oder gesondert voneinander veränderbar ist. Dadurch ist beispielsweise eine periodische Unterbrechung der Klebstoffausbringung möglich, wobei Klebstoff nur dann ausgebracht wird, wenn sich beim Vorwärtsbewegen des Applikators die Austragsöffnung des jeweiligen Transportkanals oberhalb eines Steges befindet. Je nach Profil des Hohlziegels kann es bei einer solchen Vorgehensweise aber passieren, dass insgesamt zu wenig Klebstoff aufgetragen wird, um eine stabile und dauerhafte Verbindung der Ziegel zu gewährleisten.
Alternativ oder zusätzlich ist daher vorgesehen, dass die Position der Austrittsöffnung einzelner Transportkanäle mit Hilfe der erwähnten Betätigungsmittel veränderbar ist. Dies bedeutet, dass der die Austrittsöffnung aufweisende Endabschnitt des jeweiligen Transportkanals während des Appliziervorgangs seitlich, d.h. nach rechts und nach links in einer zur Mauersteinoberfläche parallelen Ebene verlagert werden kann, um so dem Verlauf der Stege des Mauersteinprofils zu folgen. Wenn, wie dies einer weiteren bevorzugten Weiterbildung entspricht, jedem Transportkanal ein eigenes Betätigungsmittel zugeordnet ist, gelingt eine individuelle Stegnachverfolgung bei jedem einzelnen Transportkanal, sodass auch bei über die Breite des Mauersteins unterschiedlichen Profilverläufen das Auftragen des Klebstoffes optimiert werden kann.
Die zeitliche Abfolge und das Ausmaß der erwähnten Verlagerungen der Austrittsöffnungen und/oder der erwähnten Unterbrechungen des Klebstoffaustritts können bei der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung für ein bestimmtes Mauersteinprofil voreingestellt werden, zum Beispiel unter Verwendung einer mit festen Steuernocken oder -stiften für die Betätigungsmittel versehenen Steuerscheibe oder -walze. Da die Steuerung der Betätigungsmittel an die Geschwindigkeit, mit welcher die Applikationsvorrichtung über eine Mauersteinreihe bewegt wird, angepasst werden muss, kann eine beim Applizieren des Klebestoffes auf der Oberfläche des Mauersteins abrollende Rolle oder Walze vorgesehen sein, die mit der die Steuernocken oder -stifte aufweisenden Steuervorrichtung zusammenwirkt. Alternativ könnte aber auch eine berührungslos, z.B. optisch, arbeitende Geschwindigkeitsmesseinrichtung Verwendung finden.
Der Nachteil der erwähnten Steuerungsmöglichkeit liegt darin, dass die Steuerung jeweils an ein bestimmtes Mauersteinprofil angepasst sein muss. Für den Einsatz bei Mauersteinen mit einem abweichenden Mauersteinprofil müsste die Applikationsvorrichtung aufwändig umgebaut werden, was naturgemäß unpraktisch ist. Eine bevorzugte Weiterbildung sieht daher vor, dass die Vorrichtung wenigstens eine Sensorvorrichtung zum Erfassen des Oberflächenprofils der Oberfläche aufweist. Dadurch kann eine Applikationsvorrichtung für beliebige Mauersteinprofile zum Einsatz kommen ohne dass Umbauarbeiten erforderlich wären. Die erwähnte Sensorvorrichtung erfasst nämlich vollautomatisch das Profil des Mauersteins und gibt die erfassten Profildaten an eine Steuervorrichtung weiter, die wiederum die Betätigungsmittel derart ansteuert, dass Klebstoff nur auf die Stege des Hohlprofils appliziert wird. Die Sensorvorrichtung kann dabei beispielsweise berührungslos, insbesondere optisch arbeiten, was eine besonders verschleißfreie und von Verschmutzungen weitestgehend verschonte Konstruktion zur Folge hat. Die Oberfläche des Mauersteins kann z.B. mit Hilfe einer Kamera oder eines anderen optischen Sensors erfasst und die hierdurch erhaltenen Bilddaten einer Bildanalyse zur Identifizierung des Mauersteinprofils unterzogen werden.
Die Sensorvorrichtung kann bevorzugt eine Mehrzahl von Sensoren aufweisen, wobei jedem Transportkanal jeweils wenigstens ein Sensor zugeordnet ist. Der zugeordnete Sensor ist dabei nur für die Erfassung des Oberflächenprofils im Applikationsbereich desjenigen Transportkanals verantwortlich, dem er zugeordnet ist, wobei die erfassten Profildaten unmittelbar für die Steuerung des Klebstoffaustrags über den betreffenden Transportkanal herangezogen werden. Dadurch sind die Steuerungen der einzelnen Transportkanäle voneinander unabhängig, woraus eine erhöhte Betriebssicherheit resultiert.
Die Sensorvorrichtung kann bevorzugt entweder mechanisch oder unter Zwischenschaltung einer elektrischen Steuervorrichtung mit den Betätigungsmitteln zusammenwirken. Für die mechanische Steuerung kann beispielsweise eine Abtastwalze vorgesehen sein, die den Austragsöffnungen vorauseilend auf der Mauersteinoberfläche abrollt und dabei mit Hilfe von vorstehenden Stiften das Profil abtastet. Je nachdem, ob ein Stift auf einen Steg stößt oder in einen Hohlraum eintaucht, wird der Stift beispielsweise in radialer Richtung verschoben oder nicht, was das Austreten von Klebstoff aus dem der Position des betreffenden Stiftes entsprechenden Transportkanal auslösen oder unterbrechen kann oder eine Verlagerung des Transportkanals bewirken kann.
Eine elektrische Steuerung ist einer mechanischen Steuerung aber sicherlich vorzuziehen. In diesem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass die Sensoren federnde Zungen umfassen, die mit Wandlern zum Umwandeln der Auslenkung oder Verbiegung der Zungen in elektrische Signale ausgestattet sind, dass die elektrischen Signale der elektrischen Steuervorrichtung zugeführt sind und dass die Steuervorrichtung derart mit den Betätigungsmitteln zusammenwirkt, dass jeweils der Durchfluss durch einen Transportkanal in Abhängigkeit von der Auslenkung oder Verbiegung der diesem Transportkanal zugeordneten Zunge gesperrt oder freigegeben wird oder dass der die Austrittsöffnung aufweisende Endabschnitt eines Transportkanals in Abhängigkeit von der Auslenkung oder Verbiegung der diesem Transportkanal zugeordneten, vorzugsweise mindestens zwei Zungen in einer Grundposition belassen oder ausgehend von der Grundposition seitlich verschwenkt wird.
Insbesondere bei der Verwendung einer elektrischen Steuerung ist es von Vorteil, wenn die Betätigungsmittel von elektrisch ansteuerbaren Aktoren gebildet sind. Der Aktor kann bevorzugt als elektrisch ausfahrbarer Stempel ausgebildet sein, der mit der Wand des Transportkanals zur Veränderung des Durchflussquerschnitts zusammenwirkt. Der Transportkanal wird bei Betätigung des Stempels somit gequetscht, sodass der Durchfluss durch den Kanal unterbrochen werden kann, wobei der Transportkanal auf Grund der Elastizität des Kanalmaterials und/oder auf Grund des Innendrucks nach Beendigung der Stempelbetätigung wieder selbsttätig in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
Alternativ kann der Aktor bevorzugt als Stellmotor ausgebildet sein, der mit dem die Austrittsöffnung aufweisenden Endabschnitt des Transportkanals zum Verschwenken desselben zusammenwirkt .
Um das Applizieren des Klebstoffes zu erleichtern, ist die Vorrichtung bevorzugt derart weitergebildet, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl von Rollen zum Verfahren der Vorrichtung auf der mit dem Klebstoff zu versehenden Oberfläche, insbesondere dem Mauerstein, aufweist, wobei die Austrittsöffnungen der Transportkanäle alle in demselben Normalabstand von der von den Rollen definierten Fahrebene angeordnet sind. Eine der erwähnten Rollen oder eine gesonderte Rolle kann auch dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Applikationsvorrichtung zu erfassen, wobei die erfasste Geschwindigkeit auf eine Weise verarbeitet wird, dass die Betätigungsmittel zeitlich so angesteuert werden, dass der Klebstoff beispielsweise genau an der Stelle der erfassten Stege des Mauersteinprofils appliziert wird. Dazu muss naturgemäß auch der Abstand zwischen dem Erfassungsbereich der den Austrittsöffnungen der Transportkanäle vorauseilenden Sensorvorrichtung und den Austrittsöffnungen sowie weiters die Trägheit des Systems berücksichtigt werden. Die Trägheit des Systems berücksichtigt dabei insbesondere den Zeitverzug zwischen der Betätigung durch das Betätigungsmittel und der tatsächlichen, hierdurch bewirkten Veränderung beim Transportkanal sowie den Zeitverzug auf Grund einer allfälligen Kompressibilität des Klebstoffes.
Um die Führung des Applikators beispielsweise über eine Mauersteinreihe zu erleichtern, weist die Vorrichtung bevorzugt wenigstens ein seitliches Führungselement auf. Das Führungselement kann zum Beispiel als Führungsleiste oder Führungsrolle ausgebildet sein. Das Führungselement kann in Seitenrichtung verschiebbar sein, um den Applikator an verschiedene Mauersteinbreiten anpassen zu können. Das Führungselement soll bevorzugt mit der Seitenfläche des Mauersteins zusammenwirken und ragt daher über die Applizierfläche nach unten vor.
Um die Handhabbarkeit der Vorrichtung zu verbessern, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass die Vorrichtung einen ein Dosenventil der Vorratsdose betätigenden Abzug aufweist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen, insbesondere Mauersteine, vorgesehen, umfassend das Vorsehen einer Appliziervorrichtung, das Einlegen eines Einwegartikels in die Appliziervorrichtung, wobei der Einwegartikel einen Verteilerabschnitt und eine Mehrzahl von Transportkanälen aufweist, das Verbinden des Einwegartikels mit einem Vorratsdosenventil und das Öffnen des Vorratsdosenventils, sodass der Klebstoff unter Verwendung des in der Vorratsdose herrschenden Überdrucks in einen Klebstoffzuführkanal gelangt, die den Klebstoff dem Verteilerabschnitt des Einwegartikels zuführt, der den Klebstoff auf die Mehrzahl der Transportkanäle verteilt, sodass der Klebstoff über Austrittsöffnungen der Transportkanäle austritt und auf der Oberfläche appliziert wird.
Eine bevorzugte Verfahrensweise sieht vor, dass einzelne Transportkanäle vor dem Applizieren des Klebstoffes verschlossen oder geöffnet werden, um die Applizierbreite an die Breite der Oberfläche anzupassen.
Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise sieht vor, dass die Appliziervorrichtung während des Applizierens des Klebstoffes bevorzugt gleichmäßig über die Oberfläche vorwärtsbewegt wird, dass das Profil der Oberfläche beim Vorwärtsbewegen der Appliziervorrichtung mit Hilfe einer den Austrittsöffnungen der Transportkanäle vorauseilenden Sensorvorrichtung abgetastet wird und dass der Durchfluss von Klebstoff durch einen Transportkanal unterbrochen wird, wenn die Sensorvorrichtung im Applikationsbereich des betreffenden Transportkanals eine Vertiefung oder einen Hohlraum detektiert. Das Unterbrechen des Durchflusses durch einen Transportkanal erfolgt dabei mit Vorteil durch Quetschen oder Knicken des Transportkanals. Das Verschließen kann allgemein auch durch eine Düsennadel erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise sieht vor, dass die Appliziervorrichtung während des Applizierens des Klebstoffes bevorzugt gleichmäßig über die Oberfläche vorwärtsbewegt wird, dass das Profil der Oberfläche beim Vorwärtsbewegen der Appliziervorrichtung mit Hilfe einer den Austrittsöffnungen der Transportkanäle vorauseilenden Sensorvorrichtung abgetastet wird und dass der die Austrittsöffnung aufweisende Endbereich eines Transportkanals ausgehend von einer Grundposition seitlich verschwenkt wird, wenn die Sensorvorrichtung in dem der Grundposition entsprechenden Applikationsbereich des betreffenden Transportkanals eine Vertiefung oder einen Hohlraum detektiert. Das Verschwenken des Endbereichs des Transportkanals erfolgt dabei vorteilhafterweise mit Hilfe eines Stellmotors. Das Profil der Oberfläche wird im Applikationsbereich jedes Transportkanals bevorzugt gesondert abgetastet.
Eine besonders stabile Klebeverbindung kann erzielt werden, wenn, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, der Klebstoff ein Polyurethanklebstoff ist. Polyurethanklebstoffe (PUR) sind als Ein- oder Zweikomponentenklebstoffe erhältlich, welche durch Polykondensation oder Polyaddition aushärten können. Einkomponenten-PUR-Klebstoffe härten unter Zugabe von Luftfeuchtigkeit aus. PUR-Kleber umfassen bekannter Weise Diphenylmethandiisocyanat, Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder dgl. Des Weiteren sind Isomere, Homologe oder Ähnliches enthalten. Die Vorteile des PUR-Klebers bestehen nicht nur in seiner einfachen Verarbeitbarkeit, sondern auch in seiner ausgezeichneten Haftbarkeit auf diversen Materialflächen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Klebermaterial bei der Aufbringung auf eine Oberfläche eines Bausteins in die Poren oder Ausnehmungen (damit sind nicht die produktionsspezifischen Hohlkammern gemeint) des Bausteins, insbesondere Hohlziegels, eindringen oder diese zumindest teilweise abdecken kann, wodurch die Wärmeleitung verringert werden kann.
Eine hohe Klebstoffmaterialausbeute kann dann erreicht werden, wenn für je 5 m² Wandfläche eine Klebstoffmenge von höchstens 500 ml verwendet wird. Bei einer derartigen Klebstoffmaterialausbeute ist eine wirtschaftlich entsprechend interessante Alternative zur herkömmlichen Verwendung von Mörtel zum Verbinden von Mauersteinen gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 die erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung von der Seite, Fig.2 die Applikationsvorrichtung mit eingesetzter Klebstoffdose und eingelegtem Einwegartikel von der Seite, Fig.3 und Fig.4 die Applikationsvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 von vorne, Fig.5 eine Detailansicht des Einwegartikels und Fig.6 eine Detailansicht der Sensoranordnung gemäß einer Alternativausbildung.
In Fig. 1 ist eine Applikationsvorrichtung 1 dargestellt, die eine Halteeinrichtung 2 für eine Vorratsdose 3 aufweist. Die Halteeinrichtung 2 ist am Grundkörper 4 der Applikationsvorrichtung 1 angebracht, wobei der Grundkörper 4 weiters einen Haltegriff 5 und eine plattenartige Halterung 6 für den weiter unten näher beschriebenen Einwegartikel 7 aufweist. Am Grundkörper 4 ist weiters ein Abzug 8 um eine Achse 11 schwenkbar gelagert, wobei ein am Abzug 8 befestigter Betätigungshaken 9 das Dosenventil, das z.B. als Kippventil ausgebildet ist, betätigt.
Die Applikationsvorrichtung 1 dient dem Aufbringen von Klebstoff aus der Vorratsdose 3 auf die mit 12 angedeutete Oberfläche, die im vorliegenden Beispiel die Oberfläche eines Hohlziegels ist. Die plattenartige Halterung 6 trägt an ihrem der Oberfläche 12 zugewandten Endbereich wenigstens zwei Rollen oder Räder 13, mit deren Hilfe die Applikationsvorrichtung auf der Oberfläche 12 verfahren werden kann. Alternativ sind Gleitelemente, z.B. Kufen, denkbar. Weiters sind über die Oberfläche 12 nach unten vorragende Führungselemente 14 ersichtlich, die beim Verfahren der Applikationsvorrichtung 1 an den Seitenwänden des Ziegels entlang geführt werden sollen, damit die Applikationsvorrichtung seitlich geführt ist. An ihrem der Oberfläche 12 zugewandten Endbereich trägt die plattenartige Halterung 6 weiters eine schematisch angedeutete Sensorvorrichtung, die ein Vielzahl von Federzungen 15 aufweist, die bei Auftreffen auf einen Steg eines Hohlziegelprofils ausgelenkt werden, wobei die Auslenkung von einem Wandler, beispielsweise von einem Dehnungsmessstreifen, detektiert wird und das entsprechende elektrische Signal an eine nicht dargestellte Steuereinheit geleitet wird. Die Steuereinheit steuert Aktoren 16 an, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel elektrisch betätigbare, ausfahrbare Stempel 17 umfassen, mit welchen die Transportkanäle des Einwegartikels 7 gequetscht werden können, um den Durchfluss von Klebstoff zu unterbrechen.
In Fig. 2 ist die Applikationsvorrichtung 1 mit eingelegter Vorratsdose 3 und mit eingelegtem Einwegartikel 7 dargestellt und es ist ersichtlich, dass ein Zuführkanal 18 des Einwegartikels 7 an das Dosenventil 10 angeschlossen ist. Die Austrittsöffnungen der Transportkanäle sind mit 19 bezeichnet. Zum Applizieren von Klebstoff wird die Applikationsvorrichtung in Richtung des Pfeils 20 über die Ziegeloberfläche 12 gerollt oder gezogen und der Abzug 8 gezogen. Der Klebstoff gelangt über das Dosenventil 10 in den Zuführkanal 18, wird in einem Verteilerabschnitt 21 in der Folge auf eine Mehrzahl von Transportkanälen 22 verteilt und tritt über die jeweiligen Austrittsöffnungen 19 der Transportkanäle 22 aus (siehe Fig.4). Wesentlich ist, dass die Rollen 13 und die Federzungen 15 beim Verfahren der Applikationsvorrichtung in Richtung des Pfeils 20 den Austrittsöffnungen 19 vorauseilen, damit eine Verschmutzung dieser Teile mit Klebstoff minimiert oder vermieden wird.
In Fig. 4 ist die Gestalt des Einwegartikels 7 nun besser erkennbar. Der Einwegartikel 7 weist einen mit dem Zuführkanal 18 in Verbindung stehenden Verteilerabschnitt 21 auf, von dem die Transportkanäle sternförmig weggerichtet sind. Weiters ist ersichtlich, dass jeder Austrittsöffnung 19 sowohl mindestens eine Federzunge 15 als auch ein Aktor 16 zugeordnet ist, sodass der Durchfluss durch die Transportkanäle 22 einzeln gesteuert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausbildung des Einwegartikels 7. Der Zuführkanal 18 bildet mit dem Verteilerabschnitt 21 eine T-Form, wobei die einzelnen Transportkanäle 22 parallel vom Verteilerabschnitt 21 wegführen. In Fig.5 ist ersichtlich, dass der Einwegartikel 7 aus zwei Folien hergestellt ist, die zur Ausbildung des Zuführkanals 18, des Verteilerabschnitts 21 und der Transportkanäle 22 entlang der Kontur 23 miteinander verschweißt sind. Dabei können mit der Verschweißung herstellerseitig die Austrittsöffnungen 19 und/oder die Einführöffnung des Zuführkanals 18 verschlossen werden, sodass die Öffnungen anwenderseitig beispielsweise mit einer Schere oder einem Messer geöffnet werden müssen. Ein solches Messer kann auch in die Applikationsvorrichtung 1 integriert werden, sodass die Öffnungen nach dem Einsetzen des Einwegartikels 7 beim Schließen beispielsweise einer Abdeckung oder dgl. geöffnet werden. Die Einführöffnung ist bevorzugt mit einem Verbindungsteil mit z.B. einem Gewinde versehen, mit welchem der Einwegartikel am Dosenventil befestigt wird.
Fig. 6 zeigt eine alternative Möglichkeit der Anordnung der Federzungen 15 und der durch die Auslenkung der Federzungen 15 bewirkten Änderung der Klebstoffaufbringung. Hier sind jedem Transportkanal 22 mit der Austrittsöffnung 19 zwei Federzungen 15 zugeordnet, wobei der Transportkanal 22 in einer Grundstellung zwischen den beiden Federzungen 15 angeordnet ist. Je nachdem, ob nun die rechte oder die linke Federzunge 15 einen Steg des Ziegelprofils detektiert, wird der Transportkanal, dem die beiden Federzungen 15 zugeordnet sind, entsprechend dem Doppelpfeil 24 nach rechts oder nach links verschwenkt. Wenn keine der beiden Federzungen 15 einen Steg erfasst, bleibt der Transportkanal 2 in der Grundstellung. Die Verschwenkung des Transportkanals 22 kann beispielsweise mit Hilfe einer von einem Stellmotor betätigten Stellscheibe 25 vorgenommen werden, an der ein Lenker 26 schwenkbar befestigt ist.

Claims

Vorrichtung zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen (12), insbesondere Mauersteine, umfassend einen Grundkörper und ein Klebstoffverteilungsmittel, das eine an eine Vorratsdose anschließbare Eintrittsöffnung und wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebstoffverteilungsmittel einen entnehmbar in der Vorrichtung (1) aufgenommenen Einwegartikel (7) umfasst, der eine Mehrzahl von Transportkanälen (22) und einen Verteilerabschnitt (21) aufweist, der den Klebstoff von einem Zuführkanal (18) auf die Mehrzahl der Transportkanäle (22) verteilt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einwegartikel (7) zumindest im Bereich der Transportkanäle (22) aus einem flexiblen Material besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einwegartikel (7) aus zwei bevorzugt deckungsgleichen Kunststofffolien hergestellt ist, die zur Ausbildung des Verteilerabschnitts (21) und der Transportkanäle (22) miteinander verschweißt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (19) der Transportkanäle (22) durch die Verschweißung verschlossen und durch Aufschneiden öffenbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungsmittel zur Veränderung des Durchflussquerschnitts und/oder der Position der Austrittsöffnung (19) des Klebstoffverteilungsmittels vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, dass der Durchflussquerschnitt und/oder die Position der Austrittsöffnung (19) einzelner Transportkanäle (22) gesondert voneinander veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Transportkanal (22) ein eigenes Betätigungsmittel zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Sensorvorrichtung zum Erfassen des Oberflächenprofils der Oberfläche (12) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung eine Mehrzahl von Sensoren (15) aufweist, wobei jedem Transportkanal (22) jeweils wenigstens ein Sensor (15) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung mechanisch oder unter Zwischenschaltung einer elektrischen Steuervorrichtung mit den Betätigungsmitteln zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren federnde Zungen (15) umfassen, die mit Wandlern zum Umwandeln der Auslenkung oder Verbiegung der Zungen in elektrische Signale ausgestattet sind, dass die elektrischen Signale der elektrischen Steuervorrichtung zugeführt sind und dass die Steuervorrichtung derart mit den Betätigungsmitteln zusammenwirkt, dass jeweils der Durchfluss durch einen Transportkanal (22) in Abhängigkeit von der Auslenkung oder Verbiegung der diesem Transportkanal zugeordneten Zunge (15) gesperrt oder freigegeben wird oder dass der die Austrittsöffnung (19) aufweisende Endabschnitt eines Transportkanals (22) in Abhängigkeit von der Auslenkung oder Verbiegung der diesem Transportkanal (22) zugeordneten, vorzugsweise mindestens zwei Zungen (15) in einer Grundposition belassen oder ausgehend von der Grundposition seitlich verschwenkt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel von elektrisch ansteuerbaren Aktoren (16) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (16) als elektrisch ausfahrbarer Stempel (17) ausgebildet ist, der mit der Wand des Transportkanals (22) zur Veränderung des Durchflussquerschnitts zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (16) als Stellmotor ausgebildet ist, der mit dem die Austrittsöffnung aufweisenden Endabschnitt des Transportkanals (22) zum Verschwenken desselben zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen ein Dosenventil (10) der Vorratsdose (3) betätigenden Abzug (8) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) wenigstens ein seitliches Führungselement (14) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Mehrzahl von Rollen, Rädern oder Gleitelementen (13) zum Verfahren bzw. Ziehen der Vorrichtung (1) auf der mit dem Klebstoff zu versehenden Oberfläche (12), insbesondere dem Mauerstein, aufweist, wobei die Austrittsöffnungen (19) der Transportkanäle (22) alle in demselben Normalabstand von der von den Rollen (13) definierten Fahrebene angeordnet sind.
Verfahren zum Applizieren von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff auf Oberflächen, insbesondere Mauersteine, umfassend das Vorsehen einer Appliziervorrichtung, das Einlegen eines Einwegartikels in die Appliziervorrichtung, wobei der Einwegartikel einen Verteilerabschnitt und eine Mehrzahl von Transportkanälen aufweist, das Verbinden des Einwegartikels mit einem Vorratsdosenventil und das Öffnen des Vorratsdosenventils, sodass der Klebstoff unter Verwendung des in der Vorratsdose herrschenden Überdrucks in einen Klebstoffzuführkanal gelangt, die den Klebstoff dem Verteilerabschnitt des Einwegartikels zuführt, der den Klebstoff auf die Mehrzahl der Transportkanäle verteilt, sodass der Klebstoff über Austrittsöffnungen der Transportkanäle austritt und auf die Oberfläche appliziert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Transportkanäle vor dem Applizieren des Klebstoffes verschlossen oder geöffnet werden, um die Applizierbreite an die Breite der Oberfläche anzupassen.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Appliziervorrichtung während des Applizierens des Klebstoffes bevorzugt gleichmäßig über die Oberfläche vorwärtsbewegt wird, dass das Profil der Oberfläche beim Vorwärtsbewegen der Appliziervorrichtung mit Hilfe einer den Austrittsöffnungen der Transportkanäle voreilenden Sensorvorrichtung abgetastet wird und dass der Durchfluss von Klebstoff durch einen Transportkanal unterbrochen wird, wenn die Sensorvorrichtung im Applikationsbereich des betreffenden Transportkanals eine Vertiefung oder einen Hohlraum detektiert.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterbrechen des Durchflusses durch einen Transportkanal durch Quetschen oder Knicken des Transportkanals erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Appliziervorrichtung während des Applizierens des Klebstoffes bevorzugt gleichmäßig über die Oberfläche vorwärtsbewegt wird, dass das Profil der Oberfläche beim Vorwärtsbewegen der Appliziervorrichtung mit Hilfe einer den Austrittsöffnungen der Transportkanäle voreilenden Sensorvorrichtung abgetastet wird und dass der die Austrittsöffnung aufweisende Endbereich eines Transportkanals ausgehend von einer Grundposition seitlich verschwenkt wird, wenn die Sensorvorrichtung im dem der Grundposition entsprechenden Applikationsbereich des betreffenden Transportkanals eine Vertiefung oder einen Hohlraum detektiert.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschwenken des Endbereichs des Transportkanals mit Hilfe eines Stellmotors erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Oberfläche im Applikationsbereich jedes Transportkanals gesondert abgetastet wird.
Vorrichtung zum Verteilen von Klebstoff aus einem im fließfähigen Zustand applizierbaren und danach aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere Polyurethanklebstoff, zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffverteilungsvorrichtung eine Mehrzahl von jeweils eine Austrittsöffnung (19) aufweisenden Transportkanälen (22) und einen Verteilerabschnitt (21) aufweist, der den Klebstoff von einem Zuführkanal (18) auf die Mehrzahl der Transportkanäle (22) verteilt.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffverteilungsvorrichtung als Einwegartikel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffverteilungsvorrichtung aus zwei bevorzugt deckungsgleichen Kunststofffolien hergestellt ist, die zur Ausbildung des Verteilerabschnitts (21) und der Transportkanäle (22) miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffverteilungsvorrichtung ein bevorzugt ein Gewinde aufweisendes Verbindungsstück für die Befestigung an bzw. die Verbindung mit einem Dosenventil aufweist.