DE102012110680A1

DE102012110680A1 - Heizklebegerät sowie ein System mit einem solchen Heizklebegerät und einem Kleberstab

Info

Publication number: DE102012110680A1
Application number: DE102012110680.0A
Authority: DE
Inventors: Ingo Heinrich Steinel
Original assignee: Steinel GmbH and Co KG
Current assignee: Steinel GmbH and Co KG
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-08
Also published as: EP2730342B1; EP2730342A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizklebegerät (1), insbesondere Heizklebepistole, mit in einem Gerätegehäuse (2) angeordneten Führungsmitteln (11) zum Führen eines Kleberstabes (30) in eine Vorschubrichtung (R) zu einem Heiz- und/oder Aufschmelzbereich, in dem Heizmittel (50) zum zumindest abschnittsweisen Aufschmelzen des Kleberstabs (30) vorgesehen sind, wobei die Führungsmittel (11) einen Anlageabschnitt (16) zur mantelseitigen Anlage an dem Kleberstab (30) und zum Führen des Kleberstabes (30) in Vorschubrichtung (R) aufweisen, wobei die Führungsmittel (11) Federmittel (10) umfassen, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass durch Krafteinwirkung einer in die Vorschubrichtung (R) auf den Anlageabschnitt (16) wirkenden Kraft durch elastische Verformung eine Rückstellkraft in den Federmitteln (11) aufgebaut wird, die entgegen der Vorschubrichtung (R) auf den Anlageabschnitt (16) wirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizklebegerät, insbesondere eine Heizklebepistole, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein System mit einem solchen Heizklebegerät und einem Kleberstab.
Aus dem Stand der Technik sind Heizklebegeräte bekannt, bei denen ein (Heiz-)Kleberstab, der aus festem Klebemittel besteht und üblicherweise in seiner Außenkontur eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, durch Führungsmittel geführt wird. Im Betrieb des Heizklebegeräts wird der Kleberstab durch eine Vorschubkraft, insbesondere verursacht durch ein manuelles Betätigen eines Vorschubmechanismus durch eine Bedienperson, in eine Vorschubrichtung zu Heizmitteln geführt, an welchen ein den Heizmitteln zugeordneter Abschnitt des Kleberstabes aufgeschmolzen und hierdurch verflüssigt wird, wobei der verflüssigte Klebstoff an einer Auslassspitze des Heizklebegerät aus dem Heizklebegerät austritt. Die Menge des austretenden Klebstoffes kann durch die Vorschubkraft, und somit die Menge des verflüssigten Klebstoffes reguliert werden. Problematisch ist hierbei, dass selbst wenn keine Vorschubkraft auf den Kleberstab wirkt, bereits verflüssigter Klebestoff aus dem Heizklebegerät austreten kann, was unerwünschte Verklebungen außerhalb des Heizklebegerätes mit sich führen kann.
Im Stand der Technik kommen, beispielsweise in der DE 201 03 649 U1 der Anmelderin, deshalb Rückschlagventile an der Auslassspitze zum Einsatz, die dafür Sorge tragen, dass Klebstoff nur austritt, wenn eine ausreichende Vorschubkraft aufgebracht wird. Diese Rückschlagventile haben jedoch wiederum den Nachteil, dass dadurch, dass der verflüssigte Klebstoff nach Abschalten der Heizmittel sich wieder verfestigt, es zu Verstopfungen an dem Rückschlagventil kommen kann, welche nur durch ein manuelles Reinigen der Rückschlagventile behoben werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Heizklebegerät so weiter zu entwickeln, dass ein Austreten von verflüssigtem Klebstoff bei nicht vorhandener Vorschubkraft minimiert wird, wobei die Nachteile des Verklebens bei einem Rückschlagventil vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Heizklebegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein System mit einem solchen Heizklebegerät und einem Kleberstab gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Erfindungsgemäß umfassen die Führungsmittel des Heizklebegeräts Federmittel, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass durch Krafteinwirkung einer in die Vorschubrichtung auf den Anlageabschnitt wirkenden Vorschubkraft durch elastische Verformung eine Rückstellkraft in den Federmitteln aufgebaut wird, die entgegen der Vorschubrichtung auf den Anlageabschnitt wirkt, um diesen zur Ausgangsposition zurück zu führen. Wird in diesen Führungsmitteln ein Kleberstab geführt, so wird durch ein Vorschieben des Kleberstabes in die Vorschubrichtung, eine Rückstellkraft in den Federmitteln aufgebaut. Nimmt die Vorschubkraft (vom Betrag her) unter die Rückstellkraft ab, beispielsweise, indem der Benutzer einen entsprechenden Vorschubmechanismus nicht mehr betätigt, so wird der Kleberstab entgegen der Vorschubrichtung zurück geführt. Hierdurch wird es ermöglicht, dass verflüssigter Klebstoff durch Materialschluss mit dem Kleberstab und/oder Unterdruck im Heiz- bzw. Aufschmelzbereich in das Innere des Heizklebegeräts gezogen wird, und somit einem Austreten von verflüssigtem Klebstoffes entgegen gewirkt wird, ohne dass ein Rückschlagventil zum Einsatz kommt, wodurch konstruktiv auf besonders einfache und robuste Weise eine Verklebungsgefahr und die damit verbundene Beeinträchtigung der Funktionalität des Heizklebegeräts gemindert wird.
Bevorzugt sind die Federmittel hierfür als ein elastisches Element aus einem Elastomer, insbesondere aus Silikon, Gummi und/oder synthetischem Kautschuk, ausgebildet, welches beim Vorschieben des Kleberstabes durch den Kleberstab so elastisch verformt wird, dass durch den Verformungswiderstand die Rückstellkraft, die in eine Richtung entgegen der Vorschubkraft wirkt, auf den am Kleberstab anliegenden Anliegeabschnitt aufgebaut wird. Der Einsatz eines solchen elastischen Elements hat, insbesondere gegenüber mechanischen Lösungen, den Vorteil, dass diese gegenüber Belastungen besonders robust sind und ihre Funktionalität schwer durch Verklebungen durch rückverfestigten Klebstoff beeinträchtigt werden kann. Auch sind die Federmittel in dieser Ausbildung einfach und kostengünstig als Formteile herstellbar. Bevorzugt weist das elastische Element eine Shorehärte zwischen 30 und 100 Shore, besonders bevorzugt zwischen 50 und 70 Shore, auf, da sich hierdurch besonders günstige Werte für die Reibe- und/oder Rückstellkraft erzielen lassen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Kleberstab durch eine im wesentlichen konischen Aussparung, die sich bevorzugt in einem Winkel zwischen 0° und 30°, besonders bevorzugt zwischen 5° und 10 aufweitet, und/oder eine einen Lippenabschnitt ausbildende Aussparung der Federmittel aufzunehmen, wobei diese Aussparungen den Anlageabschnitt mit ausbildet. Ein solcher Konus und/oder eine solche Lippe hat den Vorteil, dass der, insbesondere als Ring- und/oder Linienabschnitt ausgebildete Anlageabschnitt in seiner Ausdehnung in Vorschubrichtung minimiert wird, wodurch bei ansonsten identischen Führungsmitteln die Kraft pro Fläche im Anlageabschnitt vergrößert wird und somit eine sicheres Anliegen der Führungs- und Federmittel an dem Kleberstab während der Führung und/oder Rückstellung gesichert wird, wobei, im Gegensatz zu einer schmalen Ringförmigen Ausgestaltung der Federmittel (mit einer im zylindrischen Aussparungsform), gleichzeitig der Verformungswiderstand eines dickeren Abschnittes der Federmittel genutzt werden.
Besonders bevorzugt weitet sich die Aussparung in Vorschubrichtung auf. Hierdurch wird ein vorteilhafte elastische Verformung der Federmittel ermöglicht, bei der sich insbesondere der Anlageabschnitt ungehindert in den ausgesparten Bereich bewegen kann, wodurch eine Gehäusebauweise ermöglicht wird, in der die Federmittel in ihrer äußersten Auslenkung in (und/oder entgegen) der Vorschubrichtung dauerhaft fest begrenzt werden können
Die Reibe- und Rückstellkraft sollten durch geeignete Wahl der Materialien und Dimensionierung, insbesondere des Konus und/oder der Lippe, so bemessen sein, dass zum Rückstellen des Kleberstabes durch Verformung des elastischen Elements eine ausreichende Rückstellkraft erreicht wird, die Reibekraft jedoch nicht zu groß ist, um ein Vorschieben des Kleberstabes zu blockieren oder nur mit erheblichem Kraftaufwand zu ermöglichen, was insbesondere einer Möglichkeit der feinfühligen Dosierung entgegen wirken würde.
Die erfindungsgemäßen Führungsmittel sind bevorzugt im Heizklebegerät in Vorschubrichtung in einem Abstand von mindestens 1 cm, weiter bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 3 cm, und/oder in einem Abstand, der mindestens dem doppelten, bevorzugt dem fünffachen, Durchmesser des verwendeten Kleberstabes entspricht, vor den Heizmitteln angeordnet. Der Anlageabschnitt liegt somit deutlich vor den Heizmitteln am Kleberstab an, der in dieser Position nicht von Heizmitteln erwärmt und somit verflüssigt oder zumindest aufgeweicht wurde, wodurch zum einen eine gute Führungs- und/oder Rückstellwirkung der Führungsmittel gewährleistet wird und zum anderen die Nachteilen, die durch Verklebung des sich abkühlenden Klebstoffes entstehen könnten, nicht auftreten.
Der Innendurchmesser des vom Anlageabschnitt der Führungsmittel eingeschlossene Aufnahmebereichs in einem freien Zustand, in dem kein Kleberstab im Aufnahmebereich aufgenommen ist, ist hierbei bevorzugt in mindestens einer radialen Richtung (also einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung) kleiner als der Außendurchmesser des Klebestiftes. Durch ein solches Untermaß bzw. eine solche Presspassung wird ein festes Anliegen der Federmittel am Klebestift sichergestellt, wodurch wiederum der Anlageabschnitt beim Vorschieben des Kleberstabes in Vorschubrichtung sicher mit geführt wird.
Vorzugsweise liegt der Anlageabschnitt umfangsgeschlossen am Kleberstab an. Hierdurch können die Führungsmittel Kräfte auf den Kleberstab in jede radiale Richtung aufnehmen und diesen somit sicher führen. Zusätzlich können hierdurch, insbesondere bei Ausbildung der Federmittel durch ein elastisches Element aus einem Elastomer wie beispielsweise einer Silikon-Manschette, eine Dichtwirkung erzielt werden und/oder die Dichtmittel mit ausgebildet werden.
Die Außenkontur des Kleberstabes weist insbesondere eine zylindrische Außenkontur auf, deren Durchmesser zwischen 0 cm und 2 cm, bevorzugt zwischen 0,5 cm und 1 cm beträgt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Heizklebegeräts trägt auf besonders synergistische Weise zu einer großserientauglichen Herstellung von entsprechenden Heizklebegeräten bei, da das der Erfindung zugrunde liegende Problem auf besonders einfache Weise, durch den Einsatz von kostengünstig herstellbaren Elementen, gelöst wird, wobei diese ohne manuelles Zutun oder fehleranfällige Anpass- und/oder Kontrollmechanismen automatisiert in den Gerätegehäusen, insbesondere automatisiert hergestellten Spritzgussgehäusen, angeordnet werden können. Insbesondere bei der Ausbildung der Federmittel durch ein elastisches Element aus einem Elastomer, zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung auch durch ihre Robustheit bei gleichzeitig leichter Bauweise aus. Eine solche leichte und robuste Bauweise eignet sich insbesondere für portable Heizgeräte, die nicht über Kabelverbindungen oder dergleichen mit Netzspannung betrieben werden, sondern bei denen die Stromversorgung der Heizmittel durch im Gerät angeordnete Stromspeichermittel, beispielsweise Akkumulatoren, erfolgt.
Zusätzlich hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, an der Außenkontur der Federmittel einen Absatz oder Kragen, insbesondere einen Ringkragen, vorzusehen. Dieser kann durch Anlage an Stoßkanten des Gehäuses, welche bevorzugt durch einstückig mit den Gehäuse ausgebildeten Mittel zum Halten und/oder Einsetzen ausgebildet werden, in oder entgegen der Vorschubrichtung wirkende Kräfte aufnehmen und die Positionierung der Federmittel im Gehäuse sichern. Zusätzlich dient die Stoßkante in Zusammenwirkung mit den bevorzugten, einstückig mit den Gehäuse ausgebildeten Mittel zum Halten und/oder Einsetzen, bei einer bevorzugten nicht symmetrischer Anordnung (in Vorschubrichtung) als eine Verdrehsicherung bei der Herstellung des Heizklebegerätes bzw. beim Einsetzen der Federmittel in das Gerätegehäuse, wodurch insbesondere die richtige Ausrichtung des konischen Aufnahmebereichs und/oder des Lippenabschnitts sicher gestellt ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
1a Federmittel zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Heizklebegeräts in einer Draufsicht,
1b die Federmittel aus 1a in einer Schnittansicht (A-A),
2 ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Heizklebegeräts mit Federmitteln gem. 1a und 1b bei geöffnetem Gehäuse.
Die in 1a und 1b gezeigten Federmittel 10 sind als einstückiges elastisches Element in Form einer Silikonmanschette ausgebildet. In ihrem Inneren weisen die Federmittel eine im Wesentlichen konische Aussparung 14 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Kleberstabes 30 auf. Die konische Aussparung 14, welche sich in Vorschubrichtung in einem Winkel von ca. 5° aufweitet, wird von einem Anlageabschnitt 16, der zum mantelseitigen Anlegen an den Kleberstab vorbestimmt ist, mit begrenzt.
In dem hier gezeigten entspannten bzw. freien Zustand, in dem kein Kleberstab 30 im in der Aussparung 14 aufgenommen ist, ist der Innendurchmesser 18 des vom Anlageabschnitt 16 eingeschlossenen Aufnahmebereichs kleiner als der Außendurchmesser eines zu verwendenden Kleberstabes 30, welcher in seiner Außenkontur eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist.
Die Federmittel 10 weisen in ihrer Außenkontur einen Ringkragen 12 auf, der über die restlichen Federmittel 10 hinausragt.
Das in 2 gezeigte Heizklebegerät 1 umfasst in einem Gehäuse 2 Federmittel 10 als Führungsmittel 11, die entsprechend den 1a und 1b als elastisches Element aus Silikon ausgebildet sind. In der konischen Aussparung 14 ist ein Kleberstabes 30 aufgenommen, wobei die Federmittel 10 an einem (hier nicht dargestellten) Anlageabschnitt 16, der die konische Aussparung mit begrenzt, an dem Kleberstab anliegen.
Die Federmittel 10 werden in Vorschubrichtung durch den Ringkragen 12 gegenüber dem Gehäuse 2 in Zusammenwirkung mit einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildeten Mitteln zum Halten in Form einer negativen Passform in ihrer Position gesichert. Zudem sichert die in Vorschubrichtung nicht symmetrische Formgebung der Federmittel, insbesondere durch den Ringkragen 12, zusammen mit der negativen Passform die richtige Ausrichtung der Federmittel 10 und somit die richtige Ausrichtung der konischen Aussparung 14.
Den Federmitteln 10 in Vorschubrichtung R nachgelagert sind Dichtmittel 40, anschließend Heizmittel 50, die einen Heiz- und/oder Aufschmelzbereich umschließen. Den Heizmitteln 50 ist weiter in Vorschubrichtung R eine Auslassspitze 60 nachgelagert.
Bei Benutzung des Heizklebegeräts 1 wird der Kleberstab 30 in Vorschubrichtung zu den Heizmitteln geführt, um dort aufgeschmolzen zu werden und anschließend durch die Auslassspitze 60 nach außen zu treten. Beim Vorschieben wird die Position des Kleberstabes 30 senkrecht zur Vorschubrichtung R durch die Führungsmittel 11 festgelegt. Da der Innendurchmesser 18 des vom Anlageabschnitt 16 eingeschlossenen Aufnahmebereichs kleiner als der Außendurchmesser des Kleberstabes 30, liegen die Federmittel 10 fest an dem Kleberstab 30 an. Durch die Bewegung des Kleberstabes 30 in Vorschubrichtung entsteht im Anlageabschnitt 16 der Federmittel 10 eine Kraft, die den Anlageabschnitt 16 in Vorschubrichtung mit zieht, wodurch die Federmittel 10 sich so elastisch verformen, dass eine Rückstellkraft entgegen der Vorschubrichtung R aufgebaut wird, um diesen zur Ausgangsposition zurück zu führen. Sinkt die Vorschubkraft auf den Anlageabschnitt 16 unter diese Rückstellkraft, so wird er in die ursprüngliche Position zurück geführt.
Durch die Reibung zwischen dem Kleberstab 30 und dem Anlageabschnitt 16 wird der Kleberstab 30 hierdurch entgegen der Vorschubrichtung 30 zurück geführt, wobei bereits verflüssigter Klebstoff durch Materialschluss zurück in den Heiz- und/oder Aufschmelzbereich geführt wird. Zusätzlich entsteht durch die Abdichtung 40 beim Rückführen des Kleberstabes 30 ein Unterdruck in dem Heiz- bzw. Aufschmelzbereich der zusätzlich verflüssigten Klebstoff zurück führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 20103649 U1 [0003]

Claims

Heizklebegerät (1), insbesondere Heizklebepistole, mit in einem Gerätegehäuse (2) angeordneten Führungsmitteln (11) zum Führen eines Kleberstabes (30) in eine Vorschubrichtung (R) zu einem Heiz- und/oder Aufschmelzbereich, in dem Heizmittel (50) zum zumindest abschnittsweisen Aufschmelzen des Kleberstabs (30) vorgesehen sind, wobei die Führungsmittel (11) einen Anlageabschnitt (16) zur mantelseitigen Anlage an dem Kleberstab (30) und zum Führen des Kleberstabes (30) in Vorschubrichtung (R) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (11) Federmittel (10) umfassen, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass durch Krafteinwirkung einer in die Vorschubrichtung (R) auf den Anlageabschnitt (16) wirkenden Kraft durch elastische Verformung eine Rückstellkraft in den Federmitteln (11) aufgebaut wird, die entgegen der Vorschubrichtung (R) auf den Anlageabschnitt (16) wirkt.
Heizklebegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (10) als elastische Element aus einem Elastomer, insbesondere aus Silikon, Gummi und/oder synthetischem Kautschuk, ausgebildet sind.
Heizklebegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des elastischen Elements eine Shorehärte zwischen 30 und 100 Shore, bevorzugt zwischen 50 und 70 Shore, aufweist.
Heizklebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Führungsmitteln (11), insbesondere den Federmitteln (10), eine konische Aussparung (14) und/oder ein Lippenabschnitt zur Aufnahme des Klebestiftes (30) vorgesehen ist, wobei diese sich bevorzugt in Vorschubrichtung aufweiten.
Heizklebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (10) in Vorschubrichtung (R) in einem vorbestimmten Abstand vor den Heizmittel (50) angeordnet sind, der mindestens 1 cm, weiter bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 3 cm, beträgt.
Heizklebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (10) in ihrem Außenumfang einen Absatz oder Kragen, insbesondere einen Ringkragen (12), aufweisen.
Heizklebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätegehäuse (2) als ein Kunststoffgehäuse, insbesondere ein Spritzgussgehäuse, ausgebildet ist, welches mit einstückig ansitzenden Mitteln zum Halten und/oder Einsetzen des elastischen Elements versehen ist.
Heizklebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Realisieren einer kabellosen portablen Vorrichtung im Gehäuse ein Stromspeicher vorgesehen ist, der stromleitend mit den Heizmitteln (50) verbunden ist.
System mit einem Heizklebegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Kleberstab (30).
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtmittel (40) vorgesehen sind, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass durch ein Rückstellen des Kleberstabes (30) mittels der Rückstellkraft der Federmittel (10) im Heiz- und/oder Aufschmelzbereich ein Unterdruck erzeugt wird, der verflüssigten Klebstoff in einer dem Heiz- und/oder Aufschmelzbereich in Vorschubrichtung nachgelagerten Auslassspitze (60) entgegen der Vorschubrichtung (R) in den Aufschmelzbereich hinein zieht.
System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (16) der Führungsmittel (11) so umfangsgeschlossen am Kleberstab (30) anliegt, dass eine Dichtwirkung, insbesondere gegenüber dem Heiz- und/oder Aufschmelzbereich, erzielt wird.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Innendurchmesser (18) des Anlageabschnitts (16) bezogen auf eine zylindrische Außenkontur des zu führenden Kleberstabs (30) ein Untermaß und/oder eine ein vorbestimmtes Gleiten ermöglichende Presspassung ausbildet.