ES2617302T3 - Método y aparato para situar un elemento adhesivo sobre una matriz - Google Patents

Método y aparato para situar un elemento adhesivo sobre una matriz Download PDF

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Mathias Hänsel
Herbert Le Pabic
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A Raymond SARL
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Abstract

Aparato (10) para colocar, retener y mover un elemento adhesivo formado (40) para su unión a una pieza adherente (42), comprendiendo el aparato (10): una placa matriz (14) que tiene al menos una abertura (22) para recibir el elemento adhesivo formado (40); una tolva de elemento adhesivo formado (12) asociada de manera operativa con dicha placa matriz (14), siendo móviles una de dicha placa matriz (14) y dicha tolva (12) con respecto a la otra; y un sistema eyector (20) para eyectar el elemento adhesivo formado (40) de dicha al menos una abertura (22), caracterizado por una mesa de soporte (16), en el que dicha placa matriz (14) está asociada de manera operativa con dicha mesa de soporte (16), y en el que el sistema eyector (20) incluye un cuerpo eyector (24) que tiene una cámara de vacío (26) formada en el mismo y un cuerpo de elevación móvil (36) asociado con dicho cuerpo eyector, que tiene una entrada de aire (28) asociada con dicha cámara de vacío (26), teniendo unido el cuerpo de elevación (36) al mismo un árbol de interrupción de entrada (38) que puede colocarse parcialmente al menos dentro de dicha entrada de aire (28) de dicho cuerpo eyector (24).

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato para situar un elemento adhesivo sobre una matriz Campo tecnico
La invencion dada a conocer se refiere a una pieza adherente que puede unirse a una superficie de vidrio u otro sustrato mediante el uso de adhesivos. Mas particularmente, la invencion dada a conocer se refiere a un metodo y a un aparato para unir un adhesivo preparado, tal como un poliuretano estructural, epoxi u otro basico para un adhesivo, prensado desde un polvo para dar un comprimido adhesivo, a una pieza adherente realizada de uno cualquiera de varios materiales que incluyen metal, vidrio, ceramica, plastico, madera y materiales compuestos para su union a otro componente tal como una superficie de vidrio o a otro sustrato realizado de materiales tales como metal, ceramica, plastico, madera y materiales compuestos.
Antecedentes de la invencion
La union de un primer componente a un segundo componente para cualquiera de una variedad de aplicaciones puede realizarse mediante cualquiera de varios metodos conocidos de sujecion, incluyendo sujecion mecanica o qmmica (vease el documento FR 2 785 140 A). La sujecion mecanica, mientras que a menudo es practica y fiable, no puede usarse siempre para cada aplicacion. Por ejemplo, cuando un primer componente se esta uniendo a un segundo componente y no es deseable o practico perforar o modificar de otro modo el segundo componente para la union mecanica, la sujecion qmmica es la unica alternativa. Este es el caso en el que, por ejemplo, un componente va a unirse a una superficie de vidrio u otro sustrato (el segundo componente). Un ejemplo de una disposicion de componente a vidrio puede verse en la industria automovilfstica, en la que un espejo retrovisor o una charnela de metal necesita unirse a una superficie de vidrio. Existen otros ejemplos de necesidades de union de componente a vidrio tales como en la construccion de viviendas y oficinas.
Una solucion al desaffo de adherencia se introdujo en forma de un adhesivo aplicado entre la pieza que va a unirse (la pieza adherente) y el sustrato al que se unio la pieza adherente. Los adhesivos se han aplicado de varias maneras.
Segun un enfoque conocido, el adhesivo se aplica a la pieza adherente mediante dosificacion con boquillas y rociando el adhesivo sobre la pieza adherente. Mientras que este proceso puede ser facil y a menudo economico, sufre de la necesidad de limpiar frecuentemente las boquillas con el fin de mantener un nivel deseado de consistencia en el rociado real de una pieza a otra. Ademas, el adhesivo rociado tiende a ser pegajoso, dando como resultado por tanto la posibilidad de que la pieza adherente entre en contacto con otro objeto entre el momento del rociado del adhesivo y la union real de la pieza adherente al sustrato.
Segun otro enfoque conocido, una cinta adhesiva de doble cara se aplica a la pieza adherente. Segun este enfoque, se retira una capa desprendible de un lado de la cinta adhesiva y la cinta adhesiva se aplica a la pieza adherente. La capa desprendible en el otro lado de la cinta adhesiva se deja en su lugar hasta que la pieza adherente esta lista para su union al sustrato. Este enfoque ofrece ventajas porque puede usarse a temperatura ambiente y el adhesivo para el contacto con el sustrato no se expone hasta que es necesario. Ademas, el adhesivo no requiere un activador de adhesion. Sin embargo, mientras que la capa desprendible protege al adhesivo de unirse de manera involuntaria a una superficie, tambien anade una etapa poco conveniente en el proceso de union de la pieza adherente al sustrato, en la que la capa debe retirarse antes de la union. La capa desprendible tambien puede desgarrarse, dando como resultado una parte de la capa que se deja detras sobre la superficie adhesiva y creando el potencial para una adhesion imperfecta de la pieza adherente al sustrato. La etapa de unir la cinta adhesiva de doble cara a la pieza adherente tambien es complicada por el hecho de que esta disposicion de adhesivos estructurales solo puede usarse para montaje en lmea en el que la pieza adherente, la cinta adhesiva de doble cara y el sustrato pasan a traves de un calentadortal como un autoclave para conseguir el rendimiento de adherencia maximo.
Un tercer metodo y mas atractivo es dotar la pieza adherente de un elemento adhesivo formado como un comprimido ya en su posicion antes del traslado de la pieza adherente al usuario final. Esta disposicion es atractiva ya que da como resultado una pieza adherente que esta lista para adherirse sin necesidad de que el usuario final una el comprimido adhesivo a la pieza adherente. Sin embargo, puede ser que el usuario final desee aplicar el comprimido en su instalacion y segun su propio programa y disposicion. En tal caso, el concepto de un adhesivo aplicado previamente tal como el comprimido adherente ya ajustado a la pieza adherente puede no ser la eleccion optima.
Por consiguiente, como en tantos sectores de la tecnologfa de sujecion, hay margen en la tecnica de las piezas adherentes para un enfoque alternativo de la fabricacion de piezas adherentes.
Sumario de la invencion
La invencion dada a conocer proporciona un metodo (vease la reivindicacion 6) y un aparato (vease la reivindicacion 1) para unir elementos adhesivos formados a una pieza adherente calentada. Un aparato segun una realizacion de la presente invencion incluye una tolva de retencion de elementos adhesivos formados colocada de manera movil a
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lo largo de una placa matriz. La placa matriz incluye una matriz de anidamiento definida por una pluralidad de aberturas que reciben elementos adhesivos formados. Un sistema eyector esta ajustado debajo de la placa matriz e incluye un cuerpo que tiene una camara de vado que es continua de manera fluida con las aberturas formadas en la placa matriz. La camara de vado incluye una entrada de aire y un escape de aire. El sistema eyector incluye adicionalmente un cuerpo de elevacion al que estan unidos una pluralidad de punzones eyectores y un arbol de interrupcion de entrada. Los canales para los punzones eyectores estan formados en el cuerpo del sistema eyector. Los punzones eyectores estan ajustados de manera movil en las aberturas y los canales.
En el funcionamiento, la tolva se desliza sobre la matriz y deposita elementos adhesivos formados en el interior de las aberturas. La tolva se desliza alejandose. El movimiento de los elementos adhesivos formados a su posicion en el interior de las aberturas esta ayudado por un vado creado en la camara de vado. Una pieza adherente calentada se coloca por encima y entonces se hace descender sobre los elementos adhesivos formados en las aberturas de la matriz de anidamiento. Ayudada por el movimiento hacia arriba del cuerpo de elevacion y sus punzones eyectores asociados, la pieza adherente con sus elementos adhesivos formados unidos se eleva alejandose del aparato. El cuerpo de elevacion se hace descender entonces hasta su posicion completamente retrafda, retirando el arbol de interrupcion de entrada de la entrada de aire y permitiendo que fluya aire al interior de la camara de vado y de las aberturas y hacia fuera del escape de aire. El aparato esta listo entonces para otro ciclo.
Otras ventajas y caractensticas de la invencion se haran evidentes cuando se vean a la luz de la descripcion detallada de la realizacion preferida cuando se toma junto con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripcion de los dibujos
Para una comprension mas completa de esta invencion, debe hacerse referencia ahora a las realizaciones ilustradas en mayor detalle en los dibujos adjuntos y descritas a continuacion a modo de ejemplos de la invencion en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una realizacion de una herramienta para situar el elemento adhesivo formado sobre una matriz;
la figura 2 es una vista en seccion de la herramienta mostrada en la figura 2 en una condicion precargada;
la figura 3 es una vista similar a la de la figura 2 pero que muestra la tolva de la herramienta de la figura 1 en su posicion por encima de las aberturas de los punzones eyectores;
la figura 4 es una vista similar a la de la figura 3 pero que muestra la tolva movida fuera de su posicion de carga hasta su posicion de reposo con los elementos adhesivos formados en su posicion en las aberturas de los punzones eyectores;
la figura 5 es una vista similar a la de la figura 4 pero que muestra una pieza adherente en su posicion por encima de los elementos adhesivos formados;
la figura 6 es una vista similar a la de la figura 5 pero que muestra una vista en primer plano para proporcionar un detalle adicional de los elementos adhesivos formados en contacto con la pieza adherente;
la figura 7 es una vista similar a la de la figura 6 pero que muestra la pieza adherente habiendose movido alejandose de la matriz y el conjunto eyector en su posicion completamente retrafda;
la figura 8 ilustra la pieza adherente y sus elementos adhesivos formados unidos ajustados a la misma y colocados sobre un sustrato;
la figura 9 es una vista similar a la de la figura 8 pero que ilustra la pieza adherente adherida al sustrato; y
la figura 10 es una vista similar a la de la vista en seccion de la figura 2 pero que ilustra una realizacion alternativa de la invencion dada a conocer.
Descripcion detallada de la realizacion preferida
En las siguientes figuras, se usaran los mismos numeros de referencia para referirse a los mismos componentes. En la siguiente descripcion, se describen diversos parametros de funcionamiento y componentes para diferentes realizaciones construidas. Estos parametros y componentes espedficos se incluyen como ejemplos y no significa que limiten.
El metodo y el aparato para ejecutar la colocacion, retencion y movimiento de elementos adhesivos formados para la union a una pieza adherente segun la invencion dada a conocer se exponen en las figuras 1 a 7. Con referencia a estas figuras, se muestra un aparato aplicador, ilustrado generalmente como 10. El aparato aplicador 10 incluye una tolva movil 12 colocada de manera movil a lo largo de una placa matriz 14. La placa matriz 14 esta montada en una mesa 16. Una matriz de anidamiento 18 esta formada en la placa matriz 14. Un sistema eyector 20 esta ajustado debajo de la placa matriz 14.
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La matriz de anidamiento 18 incluye una pluralidad de aberturas 22 para los punzones eyectores moviles, comentados a continuacion. Aunque se ilustran cinco aberturas 22, el numero de aberturas 22 puede ser mayor o menor. Dos de tales aberturas, 22 y 22', se muestran en las figuras 2 a 7.
El sistema eyector 20 incluye un cuerpo 24 unido, preferiblemente pero no irrevocablemente, a la pieza inferior de la placa matriz 14. El cuerpo 24 tiene formado de manera central en el mismo una camara de vado 26 dentro de la cual se abren las aberturas 22 y 22'. Una entrada de aire 28 y un escape de aire 30 estan formados en el cuerpo 24 y continuan hacia la camara de vado 26. Tambien estan definido en el cuerpo 24 un par de canales de punzones eyectores 32 y 32'.
El sistema eyector 20 incluye tambien al menos un punzon eyector. Dos de tales punzones eyectores se ilustran como punzones eyectores y 34 y 34' aunque el numero real de punzones podna ser mayor o menor que los dos ilustrados. Un cuerpo de elevacion movil 36 proporciona una base para los punzones 34 y 34' a los que esta unido. Un arbol de interrupcion de entrada 38 esta unido tambien al cuerpo de elevacion movil 36.
Los punzones eyectores 34 y 34' estan ajustados de manera movil en las aberturas 22 y 22' respectivamente. Los punzones eyectores 34 y 34' tambien estan ajustados de manera movil en los canales de punzones eyectores 32 y 32', tambien respectivamente. Mientras que el ajuste entre los punzones eyectores 34 y 34' y la superficie interior de los canales de punzones eyectores 32 y 32' es relativamente hermetico, el ajuste entre los punzones eyectores 34 y 34' y las paredes de las aberturas 22 y 22' es suficientemente holgado de modo que el aire puede pasar entre las mismas tal como se comentara a continuacion.
Antes del funcionamiento del aparato aplicador 10, la tolva movil 12 esta en su posicion inactiva tal como se muestra en la figura 2. Una vez que los elementos adhesivos formados 40 estan situados dentro de la tolva movil 12, puede iniciarse el funcionamiento del aparato 10. (Debe entenderse que, mientras que la invencion dada a conocer tal como se ilustra y se comenta, se refiere a la tolva 12 como se mueve sobre la placa matriz 14, tambien puede ser que la tolva 12 este fija y la placa matriz 14 se mueva a su posicion debajo de la tolva 12).
En el funcionamiento, la tolva movil 12 se mueve desde su posicion inactiva mostrada en la figura 2 hasta su posicion de carga tal como se muestra en la figura 3. Cuando esta en su posicion de carga, el extremo inferior (abierto) de la tolva 12 esta colocado generalmente por encima de la matriz de anidamiento 18. Unos elementos adhesivos formados determinados colocados de ese modo, en el ejemplo ilustrado los elementos 40' y 40” caen en las aberturas 22 y 22' respectivamente.
Para ayudar a introducir los elementos adhesivos formados 40' y 40” en las aberturas 22 y 22' y retenerlos perfectamente en las mismas, se crea un vado dentro de la camara de vado 26 mediante la retirada de aire de la camara de vado 26 por medio del escape de aire 30. Tal como se ilustra en las figuras 3 a 5, los elementos adhesivos formados 40 y 40' se ajustan perfectamente dentro de las aberturas 22 y 22' de manera que se permite pasar poco o no se permite pasar aire entre los elementos adhesivos formados 40' y 40” y las paredes de las aberturas 22 y 22'. En tal caso, los elementos adhesivos formados 40 y 40' se introducen en las aberturas 22 y 22' y contra los extremos superiores de los punzones eyectores 34 y 34' respectivamente.
Una vez que estan cargados los elementos adhesivos formados 40' y 40”, la tolva movil 12 retorna a su posicion inactiva tal como se ilustra en la figura 4. La matriz de anidamiento 18, la camara de vado 26, y el sistema eyector 20 pueden proporcionarse como una unidad en la placa matriz 14. La unidad puede intercambiarse con otras unidades, requiriendose tal cambio segun diferentes referencias de pieza.
La siguiente etapa del procedimiento de union implica que los elementos adhesivos formados 40' y 40” se unan a la pieza inferior de una pieza adherente calentada, tal como la pieza adherente calentada 42. La pieza adherente calentada 42 incluye una superficie de contacto de adhesivo 44.
Particularmente, la pieza adherente calentada 42 se mueve a su posicion por encima de los elementos adhesivos formados 40 y 40' tal como se muestra en la figura 5. La pieza adherente calentada 42 se coloca entonces a una pequena distancia por encima de la placa matriz 14 y los elementos adhesivos formados 40' y 40”.
El cuerpo de elevacion movil 36 del sistema eyector 20 se mueve entonces hacia arriba hacia la placa matriz 14 de manera que los punzones eyectores 34 y 34' y los elementos adhesivos 40' y 40” soportados se empujan hacia arriba fuera de las aberturas 22 y 22' en un sentido hacia la superficie de contacto de adhesivo 44 hasta que los elementos estan suficientemente calentados para provocar una fusion parcial de los elementos adhesivos formados 40' y 40” adecuada para crear una adhesion sobre la pieza adherente 42, tal como se ilustra en la figura 6. Puede regularse la presion y posicion de los punzones eyectores.
Una vez que los elementos adhesivos formados 40' y 40” estan adheridos a la superficie de contacto de adhesivo 44 de la pieza adherente 42, el cuerpo de elevacion movil 36 del sistema eyector 20 se mueve alejandose de la placa matriz 14 y se hace descender hasta su posicion completamente retrafda tal como se ilustra en la figura 7. En esta posicion, los extremos mas superiores de los punzones eyectores 34 y 34' estan sustancialmente al ras con la superficie adyacente de la pared inferior de la camara de vado 26. Simultaneamente, el arbol de interrupcion de entrada 38 se mueve hacia fuera de su posicion de interrupcion de flujo de aire dentro de la entrada de aire 28. A
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medida que continua sacandose aire del escape de aire 30, se introduce aire en la entrada de aire 28 y las aberturas 22 y 22', permitiendo as^ que la circulacion de aire limpie los elementos internos del sistema eyector 20, preparandolo por tanto para la siguiente operacion. Con los punzones eyectores 34 y 34' sustancialmente retirados de la camara de vado 26, se crea muy poca o no se crea interferencia de aire que pasa dentro de la camara de vado 26 a medida que se saca a traves del escape de aire 30.
La pieza adherente 42 se coloca entonces por encima de un sustrato 46 tal como se muestra 8 y se une tras ello al sustrato 46 tal como se ilustra en la figura 9.
Debe observarse que el metodo y el aparato de la invencion dados a conocer puede usarse con piezas adherentes de una gran variedad de formas y tamanos. Ademas, debe observarse tambien que, aunque se ilustran elementos adhesivos formados que tienen formas esfericas, pueden usarse asimismo otras formas, tales como discos o comprimidos.
La figura 10 ilustra una realizacion alternativa de la invencion dada a conocer que permite cambios de herramienta faciles, ya que se requiere a menudo en la produccion, para alojar piezas adherentes que tienen diferentes formas y tamanos. Con respecto a la figura 10, se muestra un aparato aplicador, ilustrado generalmente como 10'. El aparato aplicador 10' incluye la tolva movil 12 de la realizacion expuesta anteriormente y mostrada en las figuras 2 a 7. La tolva movil 12 esta colocada de manera movil sobre de una placa matriz 14'. El aparato aplicador 10' incluye un conjunto de inserto 50. Un sistema eyector 20' esta unido a la pieza inferior del conjunto de inserto 50. Los componentes del sistema eyector 20' son preferiblemente los mismos que los comentados anteriormente con respecto al sistema eyector 20.
El conjunto de inserto 50 ha formado en el mismo unas aberturas tal como se comento anteriormente con respecto a la matriz 14. El numero y disposicion de las aberturas puede variarse de un conjunto de inserto a otro conjunto de inserto. El conjunto de inserto 50 puede cambiarse facilmente con otro conjunto de inserto en el que el inserto tiene un numero diferente y/o una disposicion diferente de aberturas.
Por consiguiente, el metodo y aparato dados a conocer proporcionan un metodo de colocacion robusto, facil y economico de un elemento adhesivo formado sobre una placa matriz para su union a la pieza adherente.
La descripcion anterior da a conocer y describe realizaciones a modo de ejemplo de la presente invencion. Un experto en la tecnica reconocera facilmente a partir de tal descripcion, y de los dibujos y reivindicaciones adjuntos que pueden realizarse en la misma diversos cambios, modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la invencion tal como esta definido mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Aparato (10) para colocar, retener y mover un elemento adhesivo formado (40) para su union a una pieza adherente (42), comprendiendo el aparato (10):
    una placa matriz (14) que tiene al menos una abertura (22) para recibir el elemento adhesivo formado (40);
    5 una tolva de elemento adhesivo formado (12) asociada de manera operativa con dicha placa matriz (14),
    siendo moviles una de dicha placa matriz (14) y dicha tolva (12) con respecto a la otra; y
    un sistema eyector (20) para eyectar el elemento adhesivo formado (40) de dicha al menos una abertura
    (22),
    caracterizado por
    10 una mesa de soporte (16), en el que dicha placa matriz (14) esta asociada de manera operativa con dicha
    mesa de soporte (16), y
    en el que el sistema eyector (20) incluye un cuerpo eyector (24) que tiene una camara de vacfo (26) formada en el mismo y un cuerpo de elevacion movil (36) asociado con dicho cuerpo eyector, que tiene una entrada de aire (28) asociada con dicha camara de vacfo (26), teniendo unido el cuerpo de elevacion (36) al 15 mismo un arbol de interrupcion de entrada (38) que puede colocarse parcialmente al menos dentro de dicha
    entrada de aire (28) de dicho cuerpo eyector (24).
  2. 2. Aparato segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicha tolva (12) es movil de manera reversible entre una posicion inactiva y una posicion de carga por encima de dicha al menos una abertura (22).
  3. 3. Aparato segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho cuerpo eyector (24) incluye un escape de aire
    20 (30) asociado de manera fluida con dicha camara de vacfo (26).
  4. 4. Aparato segun la reivindicacion 3, caracterizado porque dicho cuerpo de elevacion (36) tiene unido al mismo al menos un punzon eyector (34) que puede colocarse de manera movil a traves de dicho cuerpo eyector (24) y en el interior de dicha al menos una abertura (22) formada en dicha placa matriz (14).
  5. 5. Aparato segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el aparato (10) incluye un conjunto de inserto (50)
    25 intercambiable que tiene un inserto que puede colocarse sustancialmente dentro de dicha placa matriz (14)
    y en el que dicho sistema eyector (20) esta unido a dicho inserto.
  6. 6. Metodo de colocar, retener y mover elementos adhesivos formados (40) para su union a una pieza adherente (42) que comprende las etapas de:
    formar un aparato (10) de colocacion, retencion y movimiento que incluye una placa matriz (14) que tiene al 30 menos una abertura (22) para recibir un elemento adhesivo formado (40), una tolva de retencion de
    elemento adhesivo formado (12), y un sistema eyector (20) que tiene al menos un punzon eyector (34) que puede colocarse parcialmente dentro de dicha al menos una abertura (22);
    mover una de dicha placa matriz (14) o dicha tolva (12) hasta una posicion en la que dicha tolva (12) esta por encima de dicha al menos una abertura (22);
    35 permitir que un elemento adhesivo formado (40) salga de dicha tolva (12) y se ubique en dicha al menos
    una abertura (22);
    mover una de dicha placa matriz (14) o dicha tolva (12) hasta una posicion en la que dicha tolva (12) no esta por encima de dicha al menos una abertura (22);
    caracterizado por
    40 colocar una pieza adherente (42) por encima de dicho elemento adhesivo formado (40); y
    provocar que dicho sistema eyector (20) mueva dicho al menos un punzon eyector (34) para poner en contactodicho elemento adhesivo formado (40) con dicha pieza adherente (42), incluyendo dicho sistema eyector (20) un cuerpo eyector (24) que tiene una camara de vacfo (26) formada en el mismo y una entrada de aire (28) asociada con dicha camara de vacfo (26), teniendo unido un cuerpo de elevacion (36) de dicho 45 sistema eyector al mismo un arbol de interrupcion de entrada (38) que puede colocarse al menos
    parcialmente dentro de dicha entrada de aire (28) de dicho cuerpo eyector (24).
  7. 7. Metodo segun la reivindicacion 6, que incluye la etapa de calentar dicha pieza adherente (42) antes de que el elemento adhesivo formado (40) se pone en contacto con dicha pieza adherente (42).
  8. 8. Metodo segun la reivindicacion 6, caracterizado porque dicho al menos un punzon eyector (34) esta unido a
    10
    dicho cuerpo de elevacion (36).
  9. 9. Metodo segun la reivindicacion 8, caracterizado porque dicho cuerpo eyector (24) incluye dicha camara de vado (26) formada en el mismo a la que esta conectada de manera fluida al menos una abertura (22), incluyendo adicionalmente dicho cuerpo eyector (24) dicha entrada de aire (28) y un escape de aire (30) conectado de manera fluida con dicha camara de vado (26).
  10. 10. Metodo segun la reivindicacion 9, que incluye la etapa de crear un vado dentro de dicha camara de vado de manera que el elemento adhesivo formado se conduce contra dicho al menos un punzon eyector cuando esta colocado en el mismo.
  11. 11. Metodo segun la reivindicacion 6, que incluye la etapa de usar un conjunto de inserto (50) intercambiable que tiene un inserto que puede colocarse sustancialmente dentro de dicha placa matriz (14) y en el que dicho sistema eyector (20) esta unido a dicho inserto.
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