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DE20004811U1 - Vorrichtung zum Auftragen von Schmelzklebern - Google Patents

Vorrichtung zum Auftragen von Schmelzklebern

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DE20004811U1
DE20004811U1 DE20004811U DE20004811U DE20004811U1 DE 20004811 U1 DE20004811 U1 DE 20004811U1 DE 20004811 U DE20004811 U DE 20004811U DE 20004811 U DE20004811 U DE 20004811U DE 20004811 U1 DE20004811 U1 DE 20004811U1
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adhesive
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gap
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H & H Maschinenbau GmbH
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Description

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR
PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
Dr. Nicolaus ler Meer, Dipl.-Chem. Helmut Sieinmeister, Dipl.-Ing.
Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch
Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)
Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51
D-81679 MÜNCHEN D-3361 7 BIELEFELD
HAU POl /0OG
St/fü/li
14.3.2000
H & H Maschinenbau GmbH
Industrieweg 6
32457 Porta Westfalica
"VORRICHTUNG ZUM AUFTRAGEN VON SCHMELZKLEBERN"
H & H Maschinenbau GmbH »*,« j«"' * ".»,·*««· 'H^Hy4AoG 14.3.2000
"VORRICHTUNG ZUM AUFTRAGEN VON SCHMELZKLEBERN"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Schmelzkleber oder anderen viskosen Massen, mit einem Kleberbehälter, der eine Auslaßöffnung an der unteren Seite aufweist, einer Auftragswalze unterhalb der Auslaßöffnung sowie einer Einrichtung zum Dosieren des aufzutragenden Klebers.
Vorrichtungen zum Auftragen von viskosen Massen und insbesondere Schmelzkleber mit Hilfe von Auftragswalzen sind seit längerer Zeit in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Bei einer einfachen Bauform wird, ähnlich wie bei Druckmaschinen, geschmolzener Schmelzkleber mit Hilfe von Leitungen in den offenen, keilförmigen Raum oberhalb eines Walzenspaltes von zwei parallelen Walzen, einer Auftragswalze und einer Dosierwalze, eingeleitet. Derartige Vorrichtungen eignen sich für größere Auftragsstärken mit relativ raschem Kleberdurchsatz, nicht jedoch für das Auftragen sehr dünner Schichtstärken im Bereich weniger &mgr;&pgr;&igr;. Bei derart geringen Schichtstärken verbleibt der Kleber für eine relativ lange Zeit oberhalb des Walzenspalts, so daJ3 er bei dem herkömmlichen, vollständig offenen System oxydiert und damit seine Eigenschaften verändert und damit schließlich nicht mehr zu verarbeiten ist.
Es gibt daher auch Systeme, bei denen sich oberhalb einer Auftragswalze ein beheizter Kleberbehälter befindet, der einen größeren Klebervorrat enthält, der weniger stark von Oxydation und Abkühlung betroffen ist. Die Dosierung des Klebers wird dabei mit Hilfe eines Dosierabstreifers vorgenommen, der gegen den Umfang der Auftragswalze nach Art einer in der Druckindustrie üblichen Rakel angestellt wird. Auch derartige Vorrichtungen bereiten erhebliche Probleme beim Auftragen von dünnen Schichten im Bereich von wenigen &mgr;&pgr;&igr;, beispielsweise 9 bis 12 &mgr;&idiagr;&eegr;. Es ist nämlich den Klebstoffherstellern bisher nicht gelungen. Schmelzkleber vollständig frei von körnigen Partikeln im Bereich von wenigen &mgr;&pgr;&igr; Durchmesser herzustellen bzw. derartige körnige Partikel auszusieben. Desweiteren können Partikel von außen in das System gelangen. Das führt dazu, daß sich die Partikel nach und nach in dem Dosierspalt zwischen der Auftragswalze und dem Dosierabstreifer festsetzen, so daß hier kein Klebstoff durch den Dosierspalt hindurchtreten kann. Die Partikel im Dosierspalt zeichnen sich da-
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her als gut sichtbare Streifen in der aufgetragenen Schicht ab.
Daher gibt es bisher kein Auftragsystem, das es ermöglicht, eine vollständig gleichmäßige Kleberschicht mit einer Stärke von wenigen &mgr;&idiagr;&eegr; streifenfrei aufzutragen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der obigen Art zu schaffen, die ein vollständig gleichförmiges Auftragen von Kleberschichten auch im Bereich einer geringen Stärke von wenigen &mgr;&eegr;&igr; gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der obigen Art dadurch gelöst, daß die Dosiereinrichtung eine parallel zur Auftragswalze angeordnete, mit dieser einen einstellbaren Walzenspalt bildende Dosierwalze umfaßt, die zusammen mit der Auftragswalze in entgegengesetzter Drehrichtung zu dieser drehbar ist.
Durch Einstellen der Breite des Walzenspalts läßt sich die aufgetragene Schichtstärke sehr genau einstellen. Sofern sich in der Klebermasse körnige Partikel befinden, werden diese, anders als bei einer Rakel, nicht festgehalten, sondern durch Zusammenwirken der beiden Walzen in dem Walzenspalt zerquetscht und durch den Spalt hindurch mitgenommen. Die erwähnte Streifenbildung in der aufgetragenen Schicht entfällt daher.
Die Umfangsfläche der Auftragswalze ist vollständig glatt und sollte besonders hart sein.
Vorzugsweise ist die Dosierwalze zur Einstellung des Walzenspalts im wesentlichen senkrecht zu ihrer Längsachse und im wesentlichen in waagerechter Richtung verschiebbar.
Die beiderseits des aus Auftragswalze und Dosierwalze gebildeten Walzenpaares bestehenden Zwischenräume zwischen den Rändern der unteren Auslaßöffnung des Kleberbehälters und den entsprechenden Außenseiten der entsprechenden Walzen werden vorzugsweise durch Verschlußklappen geschlossen, die sich parallel zu den beiden Walzen erstrecken. Diese Verschlußklappen sind vorzugsweise um ihre Längsachse schwenkbar zwischen einer Stellung, in der sie den erwähnten Zwischenraum dicht verschließen, und einer weiteren Stellung, in der
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sie gegenüber den Außenseiten der beiden Walzen einen geringfügigen, einstellbaren Zwischenraum freigeben. Auf diese Weise wird verhindert, daj3 die beiden Walzen, die sich in dem gemeinsamen Walzenspalt naturgemäß nach unten und auf den gegenüberliegenden Außenseiten dementsprechend nach oben bewegen, überschüssigen Kleber an der Außenseite der Verschlujßklappen abstreifen.
Vorzugsweise weisen die Verschlußklappen eine gegen eine Mantellinie des Umfanges der jeweiligen Walze anlegbare Verschlußkante und eine gegen eine Dichtung an der Unterseite des Kleberbehälters anliegende Dichtfläche auf. Bei der Drehung der Verschlußklappen um ihre Längsachse bleibt die im oberen Bereich vorzugsweise konzentrisch zur Drehachse verlaufende Dichtfläche unverändert in Berührung mit der Dichtung, wahrend die spitz zusammenlaufende Verschlußkante mit der Mantellinie der entsprechenden Walze einen feinen Spalt bilden kann.
Die Verschlußklappen weisen vorzugsweise senkrecht zu ihren Längsachsen abstehende Hebel auf, an denen Steuerzylinder angreifen, die die sehr geringfügige Drehung der Verschlußklappen zwischen zwei durch Anschläge vorgegebenen Endstellungen steuern.
Die Dosierwalze ist vorzugsweise in Lagerringen gelagert, die eine exzentrische Bohrung aufweisen und ihrerseits drehbar in Bohrungen des Lagergehäuses gelagert sind. Durch Drehung dieser Lagerringe ist daher eine Verstellung der Dosierwalze zur Auftragswalze möglich. Die Drehung der Lagerringe kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß auf dem Umfang der Lagerringe ein Schnekkenradprofil vorgesehen ist, in das eine im Lagergehäuse drehbar gelagerte Schnecke eingreift. Der Kleberbehälter weist vorzugsweise einen Deckel auf, so daß eine unnötige Abkühlung und erhöhter Sauerstoffzutritt zu dem Kleber vermieden werden. Es ist sogar möglich, ein Schutzgas oberhalb des Kleberspiegels vorzusehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch einen Kleberbehälter mit Dosiersystem;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teildarstellung zu Figur 1 in einem senkrechten Schnitt;
Fig. 3 ist eine weiter vergrößerte Teildarstellung zu Figur 2.
In Fig. 1 ist in einem senkrechten Schnitt ein Kleberbehälter 10 gezeigt, der im wesentlichen die Form eines Trichters aufweist und auf der unteren Seite eine Auslaßöffnung 12 aufweist. Die mit 14 und 16 bezeichneten, in Figur 1 dargestellten seitlichen Wände laufen in mehreren Stufen schräg nach unten zusammen bis zu einem Durchlaß 18 und von diesem Durchlaß 18 aus wiederum schräg auseinander. Unterhalb des Durchlasses 18 befindet sich eine senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1 verlaufende Auftragswalze 20 und neben dieser eine mit der Auftragswalze einen im wesentlichen senkrechten Walzenspalt 22 bildende Dosierwalze 24, die sich ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1 erstreckt. Die gesamte AuslajSöffnung 12 hat im waagerechten Querschnitt die Form eines langgestreckten Rechtecks, dessen längere Achse senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1 verläuft.
In den seitlichen Wänden 14,16 des Kleberbehälters 10 befinden sich Bohrungen 26,28,30,32,34,36. Diese Bohrungen dienen zur Aufnahme von nicht dargestellten Heizpatronen, die den Kleberbehälter so weit erwärmen, daß in den Kleberbehälter eingelegte, nicht dargestellten Kleberblöcke geschmolzen und auf die richtige Auftragstemperatur gebracht werden können.
Die Achsen der Auftragswalze 20 und der Dosierwalze 24 liegen zumindest im wesentlichen in gleicher Höhe, und der Walzenspalt 22 läßt sich dadurch verändern, daß die Dosierwalze 24 in waagerechter Richtung von rechts nach links in Figur und damit senkrecht zu ihrer Längsachse verschoben wird. Dies soll später näher erläutert werden.
Zwischen den Außenseiten der Auftragswalze 20 und der Dosierwalze 24 und den Rändern der AuslaJ3Öffnung 12 bestehen nicht bezeichnete Zwischenräume, die mit Hilfe von Verschlußklappen 38,40 verschlossen werden. Die beiden Verschlußklappen 38,40 sind jeweils um eine Achse 42,44 geringfügig schwenkbar. Diese Achsen 42,44 erstrecken sich parallel zu den beiden Walzen 20,24 auf den
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beiden Außenseiten dieses Walzenpaares. Die Verschlußklappen 38,40 besitzen auf den den beiden Walzen 20,24 zugewandten inneren Seiten keilförmig zugespitzte Verschlußkanten 46,48 (siehe auch Figur 2) und auf den im wesentlichen gegenüber liegenden, den Rändern der Auslaß Öffnung 12 zugewandten Außenflächen Dichtflächen 50,52, die im wesentlichen konzentrisch zu den Achsen 42,44 verlaufen und gegen die Unterseite der Ränder der Auslajßöffnung 12 anliegen. In den durch die beiden Dichtflächen 50,52 und dem Boden des Kleberbehälters 10 gebildeten keilförmigen Zwischenräumen liegen Dichtleisten 54,56, etwa in der Form von im Querschnitt kreisförmigen Gummileisten. Zur Abstützung dieser Dichtleisten sind an den unteren äußeren Ecken des Behälterbodens Haltewinkel 58,60 befestigt. Auf deren nicht bezeichneten waagerechten unteren Schenkeln liegen Druckstücke 62,64, die mit Hilfe von nicht bezeichneten Schrauben derart verschoben werden können, daß sie die Dichtleisten 54,56 in den zwischen dem Behälterboden und der jeweiligen Dichtfläche 50,52 der Verschlußklappe gebildeten keilförmigen Zwischenraum hineindrücken.
15
Die Auftragswalze 20 und die Dosierwalze 24 werden in entgegengesetzte Drehrichtung durch einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus angetrieben. Die Drehrichtung ist durch die nicht bezeichneten Pfeile in Figur 1 oder auch Figur 2 gekennzeichnet. Dementsprechend ergibt sich im Walzenspalt 22 eine Abwärtsbewegung der Umfangsflächen, während auf den gegenüberliegenden Außenseiten eine Aufwärtsbewegung stattfindet. Bei der gemeinsamen Abwärtsbewegung der Walzenflächen wird Klebstoff durch die Auftragswalze 20 mitgenommen. Dieser Klebstoff wird auf der Unterseite der Auftragswalze 20 auf ein zu beschichtendes Material 66 aufgetragen, das zwischen der Auftragswalze 20 und einer unterhalb der Auftragswalze angeordneten Andruckwalze 68 hindurchläuft.
Während des Betriebes der Anlage, also während der Drehung der beiden Walzen 20 und 22, befinden sich die beiden Verschlußkanten 46 und 48 der Verschlußklappen 38 und 40 in geringem Abstand zu der Oberfläche der beiden Walzen 20,22. Es muß sich dabei nur um einen Abstand von wenigen &mgr;&tgr;&eegr; handein, jedoch gewährleistet sein, daß der auf den beiden Walzen 20,24 verbliebener Kleber nicht durch die Verschlußkanten 46,48 abgestreift wird, sondern in das Kleberbad innerhalb des Kleberbehälters 10 zurückgelangt. Erst wenn die Anlage abgeschaltet wird und die beiden Walzen 20,24 nicht mehr durch den nicht dargestellten Antrieb gedreht werden, wird der Spalt zwischen den Ver-
schlußkanten 46,48 und der Umfangsfläche der Walzen 20,24 geschlossen. Dies geschieht dadurch, daß die Verschlußklappen 38,40 um einen geringen
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Winkel gedreht werden. Sie sind zu diesem Zweck mit nach rechts und links, das heißt nach außen vorspringenden Hebeln 70,72 verbunden, die sich radial in bezug auf die Drehachsen der Verschlußklappen erstrecken. Mit diesen Hebeln 70, 72 sind weitere Hebel 74,76 fest verbunden, deren schräg nach oben und außen gerichteten Endbereiche mit Hilfe von Achsen 78,80 schwenkbar mit Kolbenstangen 82,84 von Steuerzylindern 86,88 verbunden sind. Die Steuerzylinder 86,88 sind an ihren oberen, den Achsen 78,80 gegenüberliegenden Enden fest mit Seitenteilen des insgesamt nicht dargestellten Maschinengestells verbunden. An diesen Seitenteilen 90,92 sind im übrigen obere und untere Anschlage 94,96 und 98,100 angebracht, die mit den Hebeln 74,76 zusammenwirken. Die Anschläge 94,96 und 98,100 bestimmen somit den Schwenkwinkel der Verschlußklappen 38,40 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung.
Die Schichtstärke des zu übertragenden Klebstoffs ergibt sich, wie bereits erwähnt wurde, aus der Breite des Walzenspalts 22 zwischen der Auftragswalze 20 und der Dosierwalze 24. Zum Einstellen dieses Spalts kann die Dosierwalze 24 in waagerechter Richtung entsprechend einem in Figur 2 gezeigten Doppelpfeil verstellt werden. Sie wird dabei quer zu ihrer Drehachse verschoben, wie aus Figur 2 ersichtlich ist. Dies geschieht auf folgende Weise.
Nicht dargestellte Lagerzapfen an beiden Enden der Dosierwalze 24 sind in einer exzentrischen Bohrung eines Lagerringes 104 gelagert, der.seinerseits in einer nicht dargestellten Bohrung des Lagergehäuses drehbar angeordnet ist. Zur Drehung des Lagerringes 104 befindet sich auf dessen Umfang ein Schneckenradprofil 106, in das eine im Lagergehäuse drehbar gelagerte Schnecke 108 (Figur 3) eingreift.. Die Schnecke 108 besitzt einen außerhalb des Lagergehäuses liegenden Kopf 110, der im dargestellten Beispiel gemäß Figur 2 mit einem Innensechskant zum Ansetzen eines Werkzeugs ausgerüstet ist.
Durch Drehung der Schnecke 108 wird der Lagerring 104 gedreht, und dadurch verschiebt sich die Lage der in der exzentrischen Bohrung 102 des Lagerringes gelagerten Achse der Dosierwalze.
Ergänzend soll auf einige bisher nicht behandelte, in der Zeichnung jedoch gezeigte Teile hingewiesen werden.
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Der Kleberbehälter 10 ist durch einen schematisch angedeuteten Deckel 112 verschlossen. Dadurch werden eine rasche Abkühlung des Klebers in dem Kleberbehälter und eine Oxydation des Klebers verhindert. In dem Kleberbad befindet sich im Bereich der Auslaßöffnung ein Temperatursensor 114, der die KIebertemperatur abtastet und einer nicht dargestellten Regelung der Heizpatronen in den Bohrungen 26,28,30,32,34,36 zuführt.
Die beiden Hebel 70,72 einerseits und 74,76 andererseits sind durch Schrauben verbunden, die nicht gesondert bezeichnet sind.
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Die Anschläge 94,96 und 98,100 werden gebildet durch gekonterte Gewindebolzen, die eine Verstellung der Schwenkung der Hebel 74,76 ermöglichen.
Die Zylinder 86,88 sind vorzugsweise pneumatische Zylinder. 15

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Auftragen von Schmelzkleber oder anderen viskosen Massen, mit einem Kleberbehälter (10), der eine Auslaßöffnung (12) an der unteren Seite aufweist, einer Auftragswalze (20) unterhalb der Auslaßöffnung sowie einer Dosiereinrichtung zur Dosierung des aufgetragenen Klebers, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung eine parallel zur Auftragswalze (20) angeordnete, mit dieser einen einstellbaren, im wesentlichen senkrechten Walzenspalt (22) bildende Dosierwalze (24) umfaßt, die zusammen mit der Auftragswalze (20) in entgegengesetzter Drehrichtung zu dieser drehbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (20) eine glatte, harte Oberfläche aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (24) zur Einstellung des Walzenspalts (22) im wesentlichen senkrecht zu ihrer Längsachse und im wesentlichen waagerecht verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des aus Auftragswalze (20) und Dosierwalze (24) gebildeten Walzenpaares schwenkbare Verschlußklappen (38, 40) vorgesehen sind, die die Zwischenräume zwischen dem Walzenpaar und den Rändern der Auslaßöffnung (12) verschließen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (38, 40) zwischen einer die Zwischenräume vollständig verschließenden und einer einen Spalt zu den Außenseiten der Walzen (20, 24) freigebenden Stellung verstellbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (38, 40) um parallel zu dem Walzenpaar (20, 24) verlaufende Achsen drehbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (38, 40) eine gegen eine Mantellinie des Umfangs der jeweiligen Walze (20, 24) anlegbare Verschlußkante (46, 48) und eine gegen eine Dichtung an der Unterseite des Kleberbehälters (10) anliegende Dichtfläche (50, 52) aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verschlußklappen (38, 40) senkrecht zu deren Drehachsen abstehende Hebel (70, 72) befestigt sind, die mit Hilfe von Steuerzylindern (86, 88) um die Längsachse der Verschlußklappen (38, 40) schwenkbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Verschlußklappen (38, 40) durch Anschläge (94, 96, 98, 100) auf einem geringen Winkel begrenzt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (24) in Lagerringen (104) mit exzentrischer Bohrung (102) gelagert ist, welche Lagerringe in Bohrungen des Lagergehäuses drehbar gelagert sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerringe (104) eine Schneckenradverzahnung (106) auf dem Umfang aufweisen und daß im Maschinengestell eine drehbare Schnecke (108) gelagert ist, die mit der Schneckenradverzahnung in Eingriff steht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleberbehälter (10) durch einen Deckel (112) verschlossen ist.
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