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Vorrichtung zum U-förmigen Aufbringen eines
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Klebstoffbandes um den Rand eines Blechformteiles Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum U-förmigen Aufbringen eines Klebstoffbandes um den
Rand eines Blechformteiles nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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In der blechverarbeitenden Industrie ist das Verkleben von Falznahtverbindungen
mittels druck- oder wärmehärtbarer Klebstoffe weit verbreitet. Beispielsweise in
der Autoindustrie ist es üblich, an bestimmten Karosserieteilen Falznähte auf diese
Weise abzudichten und damit der Korrosionsgefahr entgegenzuwirken.
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Zur Herstellung solcher geklebter Falznahtverbindungen werden üblicherweise
Klebstoffe in flüssiger oder pastöser Form verwendet, welche in Form einer Raupe
auf die zu verbindenden Blechteile appliziert werden.
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Diese bekannte Auftragsweise des Klebstoffes ist jedoch unbefriedigend,
da einerseits die Klebstoffe in flüssiger oder pastöser Form aus arbeitshygienischen
Gründen immer problematisch sind. Andererseits können Korrosionsprobleme auftreten,
da die Verteilung solcherart Klebstoffe über die gesamte Falznaht nicht ausreichend
gleichmäßig ist.
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Des weiteren ist es bekannt, für die Herstellung geklebter Falznahtverbindungen
Klebstoffe in Folienform zu verwenden. Der Vorteil der Verwendung von Klebstoffolien
ist in erster Linie in der gleichmäßi gen Dicke der durch Auflegen des Klebstoffbandes
erreichten Klebstoffdicke zu sehen. Zudem sind sehr wichtige arbeitshygienische
Vorteile gegeben, wie Verminderung der frei werdenden Giftstoffe, leichtere Auftragbarkeit
etc.
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Es hat unterschiedliche Bestrebungen gegeben, bandförmige Klebefolien
zweiseitig um Kanten von Blechformteilen zu applizieren.
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So ist aus der europäischen Anmeldung Nr. 0 030 918 eine Vorrichtung
zur Applikation eines Klebefolienstreifens auf den Rand eines Blechformteiles bekannt,
bei welcher die Aufbringung des Streifens mittels zweier Backen vorgenommen wird,
die zwischen sich einen dem Blechrand angepaßten Schlitz bilden. Der Klebestreifen
wird über den Schlitz gelegt und die
Blechkante dann in den Schlitz
eingeführt, wodurch sich der Streifen um die Blechkante faltet. Durch Schließen
der Backen und leichtes Pressen sowie gegebenenfalls durch leichtes Erwärmen des
Bleches wird der Streifen am Blechrand fixiert. Bei dieser Vorrichtung müssen die
Backen die Form der Blechkanten aufweisen. Es müssen folglich für jede besondere
Kantenform neue Backen zur Verfügung gestellt werden, was sich insbesondere bei
Kleinserien als sehr kostenintensiv auswirkt. Zudem ergibt sich hier bei großen
Blechteilen, wie dies insbesondere die Autokarosserieteile sind, eine sehr große,
sperrige und unbedingt ortsfeste Einrichtung.
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Es sind eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt, bei welchen ein Klebestreifen
kontinuierlich fortlaufend auf Kanten von Werkstücken unterschiedlicher Beschaffenheit
aufgebracht werden. Dabei wird das Band über Form-Führungsteile geführt und so bereits
leicht vorgefalten, um die an dem Vorfalt-Teil vorbeigeführten Kanten gelegt, um
schließlich durch entsprechende Anpreßrollen fest und praktisch unverschieblich
an den Kanten befestigt zu werden.
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Solche Vorrichtungen sind beispielsweise bekannt aus der US-PS 2 749
966, mit der genähte Kanten von Beuteln als Nahtschutz mit einem Klebeband doppelseitig
versehen werden. Die US-PS 2 528 754 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher plattenförmige
Teile in vertikaler Stellung geführt auf das noch ebene Band gelegt und durch eine
U-förmige Führung geschoben werden, wodurch das Band gleichzeitig in U-Form um die
unteren Plattenkanten gelegt und angepreßt wird. schließ
lich zeigt
die DE-AS 25 45 886 eine Furnierstreifen-Aufleimmaschine, bei welcher zur U-förmigen
Applikation des Streifens eine größere Folge von Form rollen verwendet wird. Diese
Einrichtungen sind jedoch nur für die Applikation von Streifen auf gerade, ebene
Kanten ausgelegt. Für Werkstücke, die einen wesentlich komplizierteren, oft räumlich
gekrümmten Kantenverlauf aufweisen, wie dies bei den Falznähten der Karosserieteile
in der Regel der Fall ist, sind diese bekannten Vorrichtungen nicht verwendbar.
Auch sind diese Apparate nicht verwendbar in Verbindung mit Klebstoffolien, die
zähplastisch sind und über haupt keine Eigensteifigkeit und nur eine geringe Zugfestigkeit
besitzen. Solche Bänder können mit den vorgenannten Geräten auch nicht auf ebene
bzw. flexible Bänder appliziert werden, geschweige denn auf gekrümmte Bleche.
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Schließlich ist eine Vorrichtung zur Applikation eines Klebstoffbandes
auf den Rand eines Blechformteiles bekannt (Europäisches Patent Nr. 0 072 779),
bei welcher das auf einer Vorratsspule befindliche Klebstoffolienband über eine
Umlenk- und Vorfaltrolle und ein nachgeschaltetes Bandführungs- und Faltelement
geführt wird, um schließlich doppelseitig um die Kante eines Blechformteiles gelegt
zwischen einem Transport- und Andruckrollenpaar hindurchgeführt zu werden. Die Umlenk-
und Vorfaltrolle und das feste Bandführungs- und Faltelement sind so ausgebildet,
daß sie das Klebeband um seine Längsachse V-förmig falten. Hierzu ist die Rolle
im Profil flach V-förmig oder weist ein entsprechendes Bogenprofil auf. Das feste
Bandführungs- und Faltelement ist gleichfalls
im Querschnitt im
wesentlichen V-förmig, wobei der V-Winkel vom Bandeinlaufende zum -Auslaufende kontinuierlich
kleiner wird. In der Draufsicht ist das Faltelement gleichfalls V-förmig. Die beiden
Transport- und Andrückrollen sitzen auf je einer Achse, die in einem Gehäuse drehbar
gelagert sind und über flexible elastische Wellen angetrieben werden. Die Achse
der unteren Rolle ist verschwenkbar um eine zur Transport-Richtung parallele Schwenkachse
gelagert und wird durch eine Druckfeder an die darüberliegende ortsfeste Rolle gedrückt.
Das die beiden Andrückrollen tragende Gehäuse ist als Ganzes schwenkbar an einem
die Umlenk- und Vorfaltrolle tragenden Lagerbock angelenkt. Die Schwenkachse dieser
Anlenkung verläuft parallel zu den Drehachsen der Andrückrollen und in der Transportebene
und ist außerdem so angeordnet, daß die etwa in einer Linie mit dem Austrittsende
des gleichfalls am Lagerbock befestigten Bandführungs- und Faltelemente oder noch
näher zum Rollenpaar hin liegt. Die Mittel- bzw. Neutrallage des Andruckrollen-Gehäuses
ist durch frei gegensinnig wirkende Federn, die zwischen Lagerbock und Gehäuse angreifen,
definiert. Das wegen fehlender Eigensteifigkeit und sehr geringer Zugfestigkeit
mit einem Trägerband versehene-Klebeband wird vor der Umlenk- und Vorfaltrolle von
dem Trägerband, welches über Umlenkrollen weggezogen wird, befreit und setzt dann
einen relativ kurzen Weg in ungeschütztem Zustand zurück. Diese bekannte Vorrichtung
weist eine relativ kurze Vorfaltzone auf, wobei das Klebeband direkt auf die leicht
X-förmige Vorfaltrolle (X-Rolle) gelangt. Ein Vorzentrieren bzw. -Positionieren
des Bandes im Verhältnis zu den nachfolgenden Füh-
rungselementen
findet nicht statt, so daß durch die X-Rolle leicht eine außermittige Einbringung
des Bandes geschehen kann. Zudem ist der Schwenkpunkt des Andruckrollen-Gehäuses
nahe den Andruckrollen vorgesehen, wodurch beim Auslenken der Rollen durch ein geschweiftes
Blechteil wiederum Ungenauigkeiten eingespielt werden, da der Schwenkpunkt weit
weg vom an sich mittig auf der X-Rolle befindlichen aktiven Arbeitspunkt weg liegt.
Schließlich sind die Andruckrollen nur durch#zwischengeschobene Elemente beabstandbar,
so daß ein leichtes und genaues Einlegen eines Blechteilendes mit genau symmetrisch
umgelegtem Klebeband nicht optimal möglich ist. Des weiteren ist der Schrift zwar
zu entnehmen, daß dieses bekannte Gerät unterschiedlich montiert und im Verhältnis
zum Blechteil verwendet werden kann. Eine Lösung hierfür ist dem Fachmann jedoch
nicht an die Hand gegeben worden. Auch ist mit diesem bekannten Gerät bislang eine
nur unzureichende Auftragsgeschwindigkeit erreicht worden, die mit maximal 50 mm/s
zu gering ist. Für die hohen Taktzeiten der Fertigungsbänder im Kraftfahrzeugbau
sind nämlich beispielsweise Geschwindigkeiten von mindestens 150 mm/s notwendig.
Bei Verwendung der bekannten Vorrichtung für hohe Geschwindigkeiten reißt das Klebeband.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung oben genannter Gattung
anzugeben, die kompakt und klein und manuell handhabbar ist. Sie soll einen genauen
Bandauftrag auch bei ungeraden und unebenen Kanten erlauben. Ein leichtes Einführen
des Bandes am Blechteilanfang soll ohne Verschieben und Quetschen des
Bandes
vorgenommen werden können. Es soll eine stabile Bandführung auch bei höheren Auftragsgeschwindigkeiten,
eine gute Lebensdauer und eine günstigere Wartung möglich sein. Schließlich soll
eine leichte Umrüstbarkeit der Vorrichtung auf verschiedene Bandauftragsfälle (einseitiger
und zweiseitiger Bandauftrag) unter Vermeidung von Verstellarbeit gegeben sein.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
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Demnach sind Anpreßrollen, Führungen und die Vorfaltrolle an einem
einzigen Kopf angeordnet, wobei der Kopf als Ganzes um eine Achse schwenkbar ist,
die die Rotationsachse der Vorfaltrolle senkrecht schneidet und gleichzeitig parallel
zu den Achsen der Anpreßrollen ausgerichtet ist. Ferner sind Vorfaltrolle und Anpreßrollen
unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet, wobei das Führungsteil vor der Vorfaltrolle
angebracht ist. Der Führungsteil besitzt zudem, in axialer Richtung der Vorfaltrolle
gesehen, jeweils einen Begrenzungs-(Führungs-)Bund. Hierdurch ist der Vorteil gegeben,
daß eine einfache, billige und kompakte Konstruktion erreicht wird, die eine stabile
Bandführung auch bei höheren Geschwindigkeiten erlaubt. Dadurch, daß Anpreßrollen,
Führungsteil und Vorfaltrolle im festen Bezug zueinander an einem einzigen, als
Ganzes verschwenkbaren Kopf angeordnet sind, wird eine Relativbewegung der Teile
vermieden, wodurch auch ein Verzug des Klebebandes bei Auftrag in Radien von Blechteilkanten
vermieden wird. Da die Rotationsachse des Auftragkopfes die Achse der Vor-
faltrolle
senkrecht schneidet, fällt gleichzeitig der Arbeitspunkt der Vorrichtung mit der
Rotationsachse zusammen, so daß ein konstanter Abstand zwischen Vorfalt- und Anpreßrollen
aufrechterhalten ist.
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Da sämtliche Elemente der Vorrichtung an einem einzigen kompakten
Kopf, d.h. einem Auftragkopf, angeordnet sind, ist auch eine einfache Austauschbarkeit
des gesamten Kopfes an der Antriebseinrichtung möglich.
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So kann beispielsweise ein Auftragkopf für einseitigen Bandauftrag
schnell und einfach mit einem Auftragkopf für zweiseitigen Bandauftrag ausgetauscht
werden.
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Die unmittelbar aufeinanderfolgende Anordnung der Vorfaltrolle und
der Antriebsrollen ergibt einen bislang unerreicht kleinen Abstand der Rollen in
Transportrichtung, was eine gute Lagestabilität auch bei Auftrag in Radien, also
bei verschwenktem Auftragekopf sicherstellt.
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Durch die Anordnung des Führungsteiles vor der Vorfaltrolle und durch
die Ausstattung des Führungsteiles mit je einem Begrenzungsbund an beiden (oberen
und unteren) Seiten erlaubt eine besonders genaue Zuführung des Bandes, insbesondere
bei unsymmetrischem Auftrag.
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Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Vorfaltrolle
in Höhe der Falzungskante an ihrem Umfang eine Einkerbung auf. Durch diese Einkerbung
wird die Reibung in dieser mittigen Zone eliminiert und dadurch gleichzeitig das
Band an seiner Falzungskante geschont.
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Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn nur eine der Anpreßrollen
angetrieben und nicht beide, wie dies beim nächstliegenden Stand der Technik der
Fall ist.
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Hierdurch wird der Aufbau der Vorrichtung wesentlich vereinfacht und
auch die Wartung einfacher gestaltet.
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In bestimmten Anwendungsfällen kann es aber auch zweckmäßig sein,
beide Anpreßrollen anzutreiben.
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Konstruktiv bedeutet dies, daß der Auftragkopf mit Einfachantrieb
(eine Welle) oder Zweifachantrieb (zwei Wellen) beim doppelseitigen Bandauftrag
ausgerüstet sein kann, wobei jeweils auf die komplette Austauschbarkeit des Kopfes
mit den Antriebswellen geachtet wird, so daß jeweils ein über einen Schnellverschluß
(Steckkupplung) vornehmbares Auswechseln der gesamten Einheit möglich bleibt.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn die Oberfläche der Anpreßrollen eine
Silikon-Kautschuk-Beschichtung aufweist. Diese Beschichtung gibt eine besonders
gute Gleiteigenschaft und erlaubt ein gutes Anpressen des Klebebandes an die Blechteile.
Zudem weist diese Beschichtung eine gute Lebensdauer auf.
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Die Anpreßrollen können gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens
eine profilierte Oberfläche aufweisen. So können sie eine genoppte Oberfläche, also
eine Oberfläche mit axialen Rippen oder Rillen, besitzen. Die Noppen und Rillen
der Anpreßrollen-Oberfläche müssen, da das Klebeband auf teilweise stark öligen
Karosserieteilen aufgetragen wird, so angeordnet sein, daß ein Austreten des auf
der Klebefläche befindlichen Öls begünstigt wird. Des weiteren bewir-
ken
die Rillen und Noppen einen sicheren Auftrag des Klebebandes, da sich das auf der
Klebefläche rückständige Öl zwischen zwei Noppen in die durch den Anpreßdruck noch
teilweise vorhandenen Rillen verdrängen läßt. Zudem erreichen die Noppen eine gewisse
Pumppressung und erbringen eine Walkwirkung, welche sich in den Vertikalradien des
Bauteils sehr positiv auf den Bandauftrag auswirken.
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Gemäß einer Weiterausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung können
die Anpreßrollen durch Bandanpreßschlitten ersetzt sein. Die Bandanpreßschlitten
bestehen aus halbzylindrischen Blattfedern, welche mit Schrägrollen (Walzen) versehen
sein können. Es ist jedoch ein Auftragen des Klebebandes auch ohne diese Schrägrollen
möglich. Nur ist bei höheren Geschwindigkeiten der Einsatz von Rollen notwendig,
da diese ein besonderes Ausdrücken des Cles auf der zu beschichtenden Fläche bewirken.
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An den Blattfedern des Bandantriebsschlittens können auch Bürsten
anstelle der Schrägrollen angeordnet sein. Durch das Anpreßmoment und die zwangsweise
Rückverformung der Bürsten in Richtung Bauteilmitte bewirkt ein Auspressen des vorhandenen
Öles auf der zu klebenden Fläche.
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Anstelle von Anpreßrollen oder Anpreßschlitten können erfindungsgemäß
auch Kugelbürstenköpfe verwendet werden, welche schräg angeordnet und angetrieben
sind. Die Bürstenkugeln üben dabei zwei wichtige Bewegungen aus, und zwar eine in
Auftragerichtung und durch den eigenen Antrieb eine schräglaufende Bewegung
zum
Bauteil, welche ein Aufstreifen des Klebebandes und ein Ausstreifen von vorhandenem
O1 auf der zu beschichtenden Fläche bewirkt. Bei Vertikal- und Horizontalradien
und auch bei hohen Geschwindigkeiten sind diese zwei ausgeführten Bewegungen von
größtem Vorteil.
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Von wesentlichem Vorteil ist, daß eine Öffnungsvorrichtung für die
Anpreßrollen vorgesehen ist. Diese besteht aus zwei zueinander um den allgemeinen
Schwenkpunkt (senkrecht zur Achse der X-Rolle) gegen Federkraft verschwenkbaren
Rollenaufnahmeteilen. Es kann folglich ein Auseinanderschwenken der Anpreßrollen
entlang einer Achse vorgenommen werden, die parallel zu den Achsen der Anpreßrollen
liegt. Hierdurch wird immer ein optimales paralleles Anpressen des Bandes stattfinden
und nicht ein winkeliges Ausschwenken und dadurch unkonstantes, einseitiges Anpressen
wie beim nächstliegenden Stand der Technik.
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Zudem weist die Öffnungsvorrichtung Vorkehrungen auf, durch welche
entweder automatisch oder von Hand die Anpreßrollen voneinander wegbewegt werden
können. In erster handbetätigter Ausführung kann an jedem Rollenaufnahmeteil ein
seitlich herausragender Hebel angeordnet sein, wobei diese beiden Hebel scherenartig
zueinander verschränkt angebracht sind. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, mit
einer Hand durch einfaches Zusammendrücken der Hebelende die Anpreßrollen auseinanderzudrücken
und so mit der anderen Hand das bereits vorgefaltete Ende des Klebebandes einzulegen
und durch Freilassen der Hebel genau einzuklemmen. Somit kann schnell und genau
das Band in
den Auftragekopf eingelegt und somit die Vorrichtung
startbereit gemacht werden.
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Die öffnungsvorrichtung kann jedoch auch mit einem vertikalen Druckstift
versehen sein, welcher an dem unteren, verschwenkbaren Teil fest verankert ist und
den oberen, feststehenden Teil, abgestützt durch eine Druckfeder, durchsetzt. Durch
einfaches Drücken auf den Kopf des Druckstiftes sind die beiden Anpreßrollen auseinanderbringbar
gestaltet, so daß ebenfalls ein genaues und einfaches Einführen des gefaltenen Bandendes
möglich ist.
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Zur Reduzierung der Reibungskräfte kann es von Vorteil sein, wenn
das Führungsteil eine Profil-Rolle (Führungsrolle) ist. Diese Führungsrolle kann,
um eine zusätzliche Bandeinstellung zu erreichen, aus zwei getrennten und ihrem
Abstand zueinander einstellbaren Kegeln zusammengesetzt sein.
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Der Führungsteil kann jedoch bei einer einfachen Ausführungsweise
auch als Stift ausgebildet sein.
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Das Führungsteil kann in besonders vorteilhafter Weise jedoch auch
ein Gleitstück sein, dessen dem Band zugekehrte Seite ein V-Profil aufweist, wobei
dessen Führungslänge relativ weit bogenförmig ausgebildet ist Das hierdurch gekrümmt
ausgebildete Gleitstück ist so ausgeführt, daß durch die trichterförmige Einkerbung
die gewünschte Bandeinstellung erreicht wird. Durch die etwas größere Reibung der
gesamten Bandauflage wird eine stabilere Bandführung bei höheren Geschwindigkeiten
sowie eine bessere
Lagestabilität, insbesondere bei Auftrag in
Radien, erreicht Das Gleitstück kann aber bei bestimmten Anwendungsfällen direkt
vor den Anpreßrollen angeordnet sein, so daß keine X-Rolle mehr verwendet werden
muß. Hierdurch kann eine besonders einfache Ausführungsform des Auftragkopfes erzielt
werden.
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Das Gleitstück kann an einer Aufhängung abgefedert angeordnet sein.
Durch entsprechende Anordnung einer Druckfeder oder einer Zugfeder im Verhältnis
zu einer Schwenkachse des Gleitstückes kann die Anfederung der Gleitführung einige
Millimeter betragen. Dadurch können Werkstückunebenheiten bzw. geringfügige Abweichungen
von der gesteuerten Bahn ausgeglichen werden.
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Da es bei Auftragsgeschwindigkeiten von über 100 mm/sek zu Bandverzug
in der Breite kommen kann (ungenauer Bandauftrag), ist es von Vorteil, wenn der
Reibungswiderstand vermindert wird. Hierzu können an der Gleitfläche des Gleitstückes
Düsen angebracht werden, aus welchen Luft mit geringem-Druck strömt.
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Hierdurch wird ein Luftkisseneffekt erzielt, der die Reibung um ein
Vielfaches vermindert. Günstigt wirkt sich außerdem aus, wenn diese Luft angewärmt
wird, um das Verformungs- sowie das Klebeverhalten des Bandes günstig zu beeinflussen.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Führungsteil (Gleitstück) eine reibungsarme Beschichtung,
wie Teflon oder Silikon-Kautschuk aufweist.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist am Auftragekopf
eine Schneideinrichtung zum Durchtrennen des Klebebandes vorgesehen. Dabei kann
das am Klebebandauftragekopf z.B. nach den Anpreßrollen befestigte Schneidelement
mit dem Auftragkopf abnehmbar und gesondert auszutauschen sein.
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Wie bereits erwähnt worden ist, ist es von Vorteil, wenn das Klebeband
eine optimale Temperierung aufweist. Dafür ist es von Vorteil, wenn zumindest am
Bandmagazin eine Warmluftzufuhr vorgesehen ist. Diese Warmluftzuführung kann jedoch
auch, wie bereits angesprochen, am Führungsteil vorgesehen sein, in dem die das
Luftpolster zwischen Klebeband und Gleitfläche erzeugende Luft entsprechend angewärmt
eingebracht wird. Des weiteren kann eine Begleitheizung einer bestimmten Strecke
des Luftweges des Bandes vorgesehen sein. Schließlich kann im wesentlichen das gesamte
Band durch temperierte Kammern bzw. an temperierten Elementen vorbeigeführt werden.
Hierfür ist es sinnvoll, beispielsweise ein Vorwärmergebläse oder einen Tauscher
vorzusehen, welches bzw. welcher entsprechend angewärmte Luft an das Bandmagazin,
an eine Temperaturhaltestrecke und das Gleitstück liefert.
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Hierdurch ist dann gewährleistet, daß das Band eine konstante Temperatur
aufweist, also sehr gute Verhaltens- und Auftrageeigenschaften besitzt.
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Von wesentlichem Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
modulartig und leicht austauschbar ausgebildet ist. Auf diese Weise können für alle
Anforderungen und Gegebenheiten die geeigneten Teile zu einem Auftragekopf zusammengestellt
werden. So
ergibt sich eine Reihe von Auftrageköpfen für einfache
Beanspruchungen (gerade Bauteile usw.) oder für Bauteile, welche eine sehr komplizierte
Form aufweisen. Von Vorteil dabei ist, daß bei ursprünglichem Einsatz eines einfachen
Bandauftragekopfes in späterem Zeitpunkt für schwerere Auftrageformen durch entsprechendem
Umbau (Erweiterung) die Vorrichtung zu einem Universal- oder Mehrbereichskopf umgestaltet
werden kann. Es müssen nur die zur Erweiterung vorgegebenen Teile eingesetzt werden.
Ein solcher erfindungsgemåßer Kombinationskopf besteht aus einem zentralen, von
einem Motor betätigten Getriebe, welches einerseits mit einem doppelseitigen Bandauftragekopf
und andererseits mit einem einseitigen Bandauftragekopf verbindbar ist. Je nach
Bedarf wird über Schnellverschlüsse der benötigte Bandauftragekopf eingesetzt.
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Ferner ist es günstig, wenn insbesondere beim Einsatz der Vorrichtung
auf automatisch betriebenen Geräten eine Einrichtung zum Uberprüfen, ob ein Band
aufgelegt ist und ob das aufgelegte Band zu Ende geht, vorgesehen ist. Hierfür ist
der Einsatz von Endschaltern wichtig, welche im Zusammenwirken mit der im Magazin
befindlichen Bandrolle oder mit einer beispielsweise in Richtung des Endschalters
federnd geschobenen und vom Klebeband zurückgehaltenen Führungsrolle arbeiten. Bei
Fehlen des Bandes bzw. bei Zuendegehen des Bandes spricht der Endschalter an und
bewirkt die Abschaltung der Maschine. Hierdurch wird insbesondere bei Ausführung
der Vorrichtung als Bandauftrageautomat, der auch ohne Bedienungsperson arbeiten
kann, eine unzulängliche Beschichtung oder gar
eine fehlende Beschichtung
der durchlaufenden Teile und damit Ausschußware oder für tote Zeiten vermieden.
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Die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Handgerät ist
insbesondere für die Beschichtung von Bauteilen geringer Stückzahl oder bei nur
periodisch anfallenden Klebebandapplikationen besonders vorteilhaft. Dabei ist als
sehr günstige Form erfindungsgemäß die Form einer Pistole, wie sie beispielsweise
Bohrmaschinen, insbesondere Schlagbohrmaschinen, aufweisen, anzusehen. Auch vom
Aufbau her kann das erfindungsgemäße Handgerät sehr stark einer Schlagbohrmaschine
angeglichen werden. Denn sie kann ebenfalls wie diese einen die Antriebs- und Ubertragungselemente
tragenden, pistolenförmigen Körper aufweisen, der zwei Griffe zur genauen Führung
der Maschine besitzt. Zentral vorne herausragend ist statt dem angetriebenen Bohrer
eine Tragachse angeordnet, welche gleichzeitig die Schwenkachse des Auftragekopfes
darstellt. Parallel zur Tragachse ist die Antriebswelle für die Antriebsrollen angeordnet,
die zusammen mit dem Auftragekopf und dem entsprechenden Ubertragungselement in
dem Vorrichtungskörper um die Schwenkachse bewegbar ist. Ein solches Handgerät kann
modulartig aufgebaut sein, so daß die beispielsweise seitlich sperrig herausragenden
Teile, wie Bandmagazin und Trägerbandabzugteile, schnell und leicht abgenommen und
die ganze Einrichtung leicht, beispielsweise in einem Koffer, verstaut werden und
so auf verschiedene Einsatzplätze mitgenommen werden kann.
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Für Bauteile mit vorgebogenen Blechkanten sind erfindungsgemäß prismatische
Anpreßrollen zu verwenden. Je nachdem, ob ein Bandauftrag ~außen" bzw. ~innen" gegeben
ist, ist das Band entsprechend geführt. Die Anpreßrollen weisen dabei an ihrer Mantelfläche
das Profil der vorgebogenen Blechkante in gegensinniger Weise auf.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben,
welche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.
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Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Bandauftragevorrichtung als pistolenförmiges Handgerät ausgebildet, Fig. 2 eine
Ansicht wie in Fig. 1, mit entferntem Band und explosionsartig weggezogenem Bandmagazin
und Trägerbandabzug-Einrichtung, Fig. 3 eine Frontansicht der Vorrichtung nach Fig.
1, Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Bandauftragekopf im Zusammenbau und in Form einer
Explosionszeichnung, Fig. 5 einen axialen Schnitt durch eine Vorrichtung nach Fig.
1 ohne Bandauftragekopf, Fig. 6 ein Führungsteil als Führungs-X-Rolle ausgebildet,
Fig.
7 die Anordnung eine Führungs-Rolle nach Fig. 6, Fig. 8 ein als Gleitstück ausgebildetes
Führungsteil in direkter Anordnung neben der Anpreßrolle, also ohne Vorfaltrolle,
Fig. 9 ein Gleitstück nach Fig. 8 in erster Schwenkausführung Fig. 10 ein Gleitstück
nach Fig. 8 in zweiter verschwenkbarer Ausführung, Fig. 11 ein Gleitstück nach Fig.
8 mit Luftkissen, Fig. 12 ein Schema der Warmluftverteilung, Fig. 13 prismatische
Anpreßrollen für vorgebogene Blechkanten für Außen-Auftrag, Fig. 14 Anpreßrollen
nach Fig. 13 für Innenauftrag, Fig. 15 eine prismatische Anpreßrolle für Innenauftrag
mit einer einzigen Rolle und feststehender Gegenauflage, Fig. 16 einen Bandanpreßschlitten
mit Blattfeder und Walzen, Fig. 17 einen Bandanpreßschlitten mit Blattfeder und
Bürsten, Fig. 18 einen Kugelbürstenkopf,
Fig. 19 eine Öffnungsvorrichtung
mit Druckstiftbetätigung, Fig. 20 die schematische Darstellung des Aufbaues eines
Kombinationskopfes, Fig. 21 die schematische Darstellung eines Einfachantriebes
für doppelseitigen Bandauftrag, und Fig. 22 die schematische Darstellung eines Zweifachantriebes
mit Zwischengetriebe für doppelseitigen Bandauftrag, Die erfindungsgemäße Klebebandauftragevorrichtung
in Handgerät-Form besteht, wie aus Fig. 1-5 ersichtlich ist, aus einem schlagbohrerähnlichen
Gehäuse 1, welches an seiner Rückseite einen Haltegriff 2 für die eine Hand und
an seiner Vorderseite einen winkelig herausschwenkbaren Haltegriff 3 für die andere
Hand besitzt. An einer an der vorderen Stirnseite des Gehäuses 1 axial herausragenden
Tragachse ist ein Auftragekopf 5 befestigt. Auf der von der Betätigungsperson gesehen
in Applikationsstellung rechten Seite der Vorrichtung ist ein Bandmagazin 6 über
Schnellverschlüsse am Gehäuse befestigt. Auf der linken Seite der Vorrichtung ist
ebenfalls über Schnellverschlüsse 8 einschiebbar bzw. abnehmbar ein Trägerbandabzug
9 samt zugehöriger Umlenkrollen 10, 11 und 12 befestigt.
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Der Trägerbandabzug 9 besitzt eine Antriebsrolle 13, welche mit einer
Anpreßrolle 14 einer Stelleinrichtung 15 für den Trägerbandabzug federnd zusammenwirkt.
Die
Antriebsrolle 13 ist dabei über einen Schnellverschlüß mit einer aus dem Getriebegehäuse
herausragenden Antriebsachse 16, die über ein aus Fig. 5 ersehbares Kegelrad 17
ihrerseits mit einem Getriebe 18 in Verbindung steht, trieblich verbunden.
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Eine entsprechende Motorhalterung 19 trägt dabei ein Getriebe 18,
einen damit verbundenen Motor 20 und ist mit einer Gehäusebefestigung 21 fest verbunden.
Der Motor 20 steht seinerseits mit einem Potentiometer 22 für die Endgeschwindigkeit,
einem Spannungsglätter 23 und einem Netzteil 24 in Verbindung. Am Haltegriff 2 ist
ein Abzughebel (-schalter) 25 für eine pistolenmäßige Betätigung angebracht. Des
weiteren sind im Griff ein Potentiometer 26 und ein Entstörkondensator 27 angeordnet.
Die Tragachse 4 ist über eine Achsenhalterung 28 an der Gehäusebefestigung 21 lösbar
fixiert. Hierdurch ist der gesamte Bandauftragkopf 5 an bzw. im Inneren der Vorrichtung
lösbar, also austauschbar befestigt.
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Uber ein auf der gleichen Abtriebswelle wie das Kegelrad 17 angebrachtes
Kettenrad 29 wird über eine Kette 30 ein zweiten Kettenrad 31 und ein koaxial mit
diesem befestigtes Stirnrad 32 angetrieben. Das Stirnrad 32 steht mit einem Stirnrad
33 in trieblicher Verbindung, welches in einem Getriebeblock 35 gelagert und mit
einem Antriebszapfen 34 verbunden ist. Der Antriebszapfen 34 wiederum ist über eine
Kupplung 36 (Schnellkupplung) mit einer flexiblen Welle 37 trieblich verbunden,
die dem Antrieb der Antriebsrollen bzw. der oberen Antriebsrolle dient.
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Der Klebeband-Auftragekopf 5 besteht aus zum Großteil auf der Tragachse
4 koaxial aufgereihten und zum Teil um diese Achse verschwenkbaren Teilen. Wie insbesondere
aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist auf der Achse 4 zuerst eine Stabilisator-Drehachse
38 schwenkbar aufgereiht. An Laschen 39 der Stabilisatorachse 38 ist achsparallel
zur Achse 4 eine im wesentlichen nach vorne herausragende Achsaufnahme 40 eine noch
näher zu beschreibende öffnungsvorrichtung für die Anpreßrollen befestigt. An der
Aufnahmeachse ist darauffolgend ein Bock 41 über Stifte oder dergleichen drehfest
angebracht. In vertikaler Richtung ist dieser Bock 41 an einem seitlich ausladenden
Teil durch einen an beiden Enden mit je einem Loch versehenen Gewindestift 42 durchsetzt.
An jedem der aus dem Bock 41 herausstehenden Enden des Gewindestiftes 42 ist je
eine Zugfeder 43 mit ihrem einen Ende eingehängt, während ihr anderes Ende jeweils
an einer Seite der Stabilisator-Drehachse 38 über einen Querstift 44 eingehängt
ist. Durch die Federn 43 wird der Stabilisator 38 und die mit der Achsaufnahme 40
verbundene öffnungsvorrichtung für die Anpreßrollen in einer bestimmten Stellung,
die über den Gewindestift noch zusätzlich einstellbar ist, in abgefedertem Gleichgewicht
gehalten. Hierdurch werden die mit der Achsaufnahme 40 in Verbindung stehenden Anpreßrollen-Teile
eine den Blechteile-Radien entsprechende Auslenkung erfahren können, um nachher
unter Einwirkung der Federn 43 wieder in die horizontale Gleichgewichtslage zurückzukehren.
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Als nächstes ist auf die Achse 4 eine Halterung 45 aufgereiht, auf
welcher ein als Gleitstück ausgebildetes Führungsteil 46 und Umlenkrollen 47 für
das Band bzw. das Trägerband befestigt sind.
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Danach ist auf der Achse 4 eine öffnungs- und Ausgleichsvorrichtung
48 angeordnet, welche aus einem festen Arm 49 und einem koaxial zur Aufnahmeachse
4 verschwenkbaren Arm 50 zusammengesetzt ist. Die beiden Arme 49 und 50 sind miteinander
über eine Zugfeder 51 derart verbunden, daß die an den Armen befestigten Anpreßrollen
52, 53 stets in sattem Oberflächenkontakt miteinander stehen bzw. auf ein zwischengeschobenes
Teil stets mit parallelen Mantelflächen mit Druck aufliegen. In jedem der Arme 49
und 50 ist je ein Griffhebel 57 und 58 derart angebracht, daß die beiden Hebel scherenförmig
verschränkt zueinander stehen. Wird auf die Hebel eingewirkt, ihre Enden einander
nähernd, wird entgegen der Kraft der Feder 51 der Arm 50 im Verhältnis zum Arm 49
geschwenkt und dadurch die Anpreßrolle 52 von der Anpreßrolle 53 abgehoben.
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Den Abschluß der auf der Achse 4 aufgereihten Teile bildet ein stirnseitig
über eine Schraube befestigter Lagerbock 54, der über eine in ihm vorgesehene vertikale
Achse 55 eine Vorfaltrolle (X-Rolle) 56 trägt.
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Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird ein auf einem Trägerband
60 gehaltenes Klebeband 61, aus dem Bandmagazin 6 kommend, quer unter dem einen
Arm des Haltegriffs und zwischen Umlenkrollen 10 hindurchgeführt und zu dem Bandauftragekopf
nach vorne
geleitet, wo das Klebeband 61 über das Führungsteil
46, die X-Rolle 56 und schließlich zusammengefalten zwischen den Antriebsrollen
52 und 53 hindurchgeführt wird. Das Trägerband 60 wird dabei vom Band 61 abgezogen
und um die Umlenkrolle 47 wieder nach rückwärts geleitet, um die Umlenkrollen 11
und 12 herumgeführt, um schließlich zwischen Antriebsrolle 13 und Anpreßrolle 14
hindurchgeschoben und durch diese in gleichem Maße wie das Klebeband 61 transportiert
wird, abgezogen zu werden.
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Die erfindungsgemäße Bandauftragevorrichtung nach den Fig. 1-5 funktioniert
folgendermaßen: Befindet sich die Vorrichtung in zerlegtem Zustand in einem Werkzeugkoffer
oder ähnlichem Behältnis und soll in Betrieb genommen werden, dann wird der mittlere,
pistolenförmige Teil mit Gehäuse und beiden Handgriffen entnommen und zuerst in
Funktionsposition senkrecht aufgestellt. Dabei wird der linke Haltegriff 3 aus der
waagerechten in die schräge Betriebsposition geschwenkt. Nun wird auf der rechten
Seite des Gehäuses das Bandmagazin 6 über die Schnellverschlüsse 7 aufgeschoben
und der Trägerbandabzug samt Halterung über die Schnellverschlüsse 8 aufgesetzt.
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Wenn nicht bereits ein Bandauftragekopf 5 stirnseitig befestigt ist,
wird dieser über die entsprechenden Schnellverschlüsse bzw. Schnellkupplungen angebracht.
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Nun wird das mit dem Trägerband 60 verbundene Klebeband zwischen den
Umlenkrollen hindurchgeführt und zwischen den Umlenkrollen 47 hindurchgeschoben.
Nunmehr werden die beiden Bänder voneinander gelöst, das Klebeband an seinem vorderen
Ende von Hand leicht
axial mittig zusammengelegt und zwischen die
über die mit Hilfe der öffnungsvorrichtung voneinander etwas abgehobenen Anpreßrollen
52 und 53 geschoben und die Öffnungsvorrichtung wieder freigegeben, so daß die Anpreßrollen
52 und 53 das gefaltete Ende des Klebebandes 61 fest zwischen sich halten. Das abgezogene
Trägerband 60 wird um die Umlenkrolle 47 herumgelegt und zurückgeführt. Dabei wird
es um die Umlenkrollen 11 und 12 geschoben und zwischen die entgegen Federkraft
abgehobene Anpreßrolle 14 und die Antriebsrolle 13 eingeschoben, fest angezogen
und durch Freilassen des Abzugshebels der Stelleinrichtung zwischen den beiden Rollen
festgehalten. Nunmehr ist die Vorrichtung einsatzbereit.
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Soll mit der Bandapplikation begonnen werden, wird mit der einen
Hand der Griff 2 und mit der anderen Hand der Griff 3 gepackt und das Gerät in horizontaler
Stellung an das festgespannte Blechteil mit seiner Längsachse senkrecht zu der zu
beschichtenden Kante derart herangeführt, daß mit der rechten Ecke des Blechteiles
beginnend an der Kante von rechts nach links so entlang gefahren wird, daß die Kante
an der X-Rolle 56 vorbei und mit dem zumindest stirnseitig bereits anhaftenden Klebeband
61 zwischen die Anpreßrollen 52 und 53 fährt, welche um die Blechdicke auseinandergedrückt
werden. Die Anpreßrollen 52, 53 drücken dabei gleichzeitig kontinuierlich das Band
an beiden Seiten des Blechteiles fest. Bei Beginnginn der Applikation wird gleichzeitig
mit den Fingern der rechten Hand der Abzughebel (Schalter) 25 betätigt, wodurch
über entsprechende Regelelemente der Motor 20 das Getriebe 18, Kettenräder 29, 31,
die
Stirnräder 32, 33, die flexible Welle 37 und damit eine der
Anpreßrollen angetrieben wird. Hierdurch findet gleichzeitig ein selbständiges Entlangrollen
der Vorrichtung an der Blechteilkante statt, so daß ein leichtes und genaues Auftragen
möglich ist.
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In Fig. 6 und 7 ist die Ausführung eines Führungsteiles als zweigeteilte
X-Rolle dargestellt. Dieses Führungsteil ist aus zwei vertikal gegenläufig über
Gewindespindeln 64 befestigte Kegel 65, die an ihren beiden Stirnseiten Laufringe
66 aufweisen, gebildet.
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Zwischen den kleinen Stirnseiten ist ein Abstand 67 vorgesehen, welcher
bei bestimmten Anwendungsfällen eine bessere Falzung erlaubt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich
ist, ist die Führungsteilrolle zwischen der Vorfalt-X-Rolle 56 und einer Umlenkrolle
47 angeordnet.
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Aus Fig. 8 bis 10 ist die Ausführung des Führungsteiles 46 als Gleitstück
zu ersehen. So zeigt Fig. 8 ein Gleitstück 46, welches direkt an die Anpreßrollen
52, 53 anschließend angeordnet ist. Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, weist das Gleitstück
46 eine im wesentlichen V-förmige, geschweifte Profilierung 68 auf, die zu beiden
Seiten mit einem Führungsbund 69 versehen ist. Der Bund 69 dient zur seitlichen
Begrenzung bzw. Führung des im V-Profil 68 vorgefaltenen Klebebandes 61.
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Wie aus Fig. 9 und 10 zu ersehen ist, kann das Gleitstück 46 um eine
vertikale Achse 70 verschwenkbar angeordnet sein. Durch Anordnung einer Zugfeder
71 am Einlauf des Gleitstückes 46 oder die Anordnung einer
Druckfeder
72 am Auslauf des Gleitstückes wird eine Anfederung des Gleitstückes mit seinem
Auslaufende in Richtung auf das Band 61 hin erreicht, wodurch auftragende Werkstück-Unebenheiten
oder Abweichungen der Bahnsteuerung ausgeglichen werden.
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In Fig. 11 ist ein Querschnitt durch ein Gleitstück 46 dargestellt,
das im Inneren einen als Luftkammer ausgebildeten Hohlraum 73 aufweist, der einerseits
mit einer Druckluftleitung 74 in Verbindung steht und andererseits über Öffnung
75 die Druckluft unter das Klebeband 61 führt. Die Öffnungen 75 können dabei an
ihrem Austrittsende konisch ausgeweitet sein, wodurch die Bildung eines Luftpolsters
favorisiert wird.
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Eine Temperierungseinrichtung für eine erfindungsgema..ße Bandauftrageeinrichtung
ist in Fig. 12 dargestellt. Diese besteht im wesentlichen aus einem Vorwärmgebläse
73 oder einem Tauscher, aus welchem die warme Luft über einen Verteiler 74 an das
Bandmagazin 6, eine Temperaturhaltestrecke 75 und das als Gleitstück ausgebildete
Vorfaltteil 46 geführt wird.
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In Fig. 13, 14 und 15 ist die Ausbildung der Anpreßrollen im Falle
eines Bandauftrags an vorgebogenen Bauteilen zu ersehen. Dabei ist die erste Rolle
mit prismatisch angewinkelter Mantelfläche ausgebildet, während die Gegenrolle eine
entsprechende Einkerbung aufweist. Statt einer Gegenrolle kann jedoch auch eine
feste Auflage 77 zum Einsatz kommen, auf welche das Blechteil 76 mit darin eingelegtem
Klebeband 61 gedrückt wird. Die prismatischen Anpreßrollen können sowohl für ~den
Außenauftrag (Fig. 13) als auch für den Innenauftrag (Fig. 14 und 15) angewendet
werden.
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Wie Fig. 16 zeigt, können statt der Anpreßrollen Bandanpreßschlitten
am Auftragegerät vorgesehen sein.
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Der Bandanpreßschlitten 81 besteht dabei im wesentlichen aus einer
halbzylindrisch gebogenen Blattfeder 82, welche an ihren Enden in einer Aufnahme
83 befestigt ist. Auf dem Umfang der Blattfeder 82 befinden sich gleichmäßig verteilt
Walzen 84 (Schrägrollen).
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Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, kann auf der Blattfeder eine Bürste
85 angeordnet sein. Dabei können die Bürstenhaare, in axialer oder in Achsrichtung
gesehen,. schrägen Anordnung vorgesehen sein.
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Fig. 18 zeigt die Verwendung eines Kugelbürstenkopfes 86 als Anpreßelement.
Die Bürstenkugel führt dabei zwei Bewegungen aus, und zwar eine Verschiebebewegung
in Auftragerichtung und eine Drehbewegung um die schrägliegende Achse, wodurch ein
Aufstreifen des Klebebandes und Ausstreifen von eventuell vorhandenem b1 vorgenommen
wird.
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In Fig. 19 ist eine weitere Öffnungsvorrichtung für die Anpreßrollen
dargestellt, in welcher ein Druckstift 87 mit seinem einen Ende in dem an der Welle
4 befestigten Arm 59 fixiert ist. Der bewegliche Arm 50 muß in dieser Ausführungsweise
nicht ebenfalls um die Achse 4 verschwenkbar sein, sondern kann entlang des den
Arm durchsetzenden Druckstiftes parallel verschiebbar angeordnet sein. Der Druckstift
weist an seiner oberen Seite einen Druckkopf auf, welcher die Betätigung der Vorrichtung
nur mit einem Finger durch Drücken auf den Kopf des Druckstiftes 87 erleichtert.
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Schließlich zeigen die Fig. 20, 21 und 22 schematische Darstellungen
verschiedener Anordnungsweisen des erfindungsgemäßen Bandauftragekopfes.
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In Fig. 20 ist ein Kombinationskopf 88 dargestellt, an welchem an
einem Getriebe 18 einerseits über einen Schnellverschluß 89 ein Auftragekopf für
beidseitigen Bandauftrag 90 und um 900 versetzt ein Auftragekopf für einseitigen
Bandauftrag 91 angeordnet ist. Hierdurch kann mit der gleichen Einrichtung sowohl
ein einseitiger als auch ein zweiseitiger Auftrag vorgenommen werden, indem nur
rasch über die Schnellverschlüsse 89 ein Austausch der Köpfe vorgenommen wird.
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In Fig. 21 ist eine Einrichtung mit einem Einfachantrieb dargestellt,
bei welchem der Auftragekopf 5 bzw. 90 über eine Flexi- oder Gelenkwelle 37 und
eine Steckverbindung 92 mit dem Getriebe 18 verbunden ist.
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In Fig. 22 ist ein Zweifachantrieb vorgesehen, bei welchem also beide
Anpreßrollen des Auftragkopfes angegrieben werden. Der Kopf ist folglich über eine
Gelenkwelle 94, eine flexible Welle 37, Steckverbindungen 92 und ein Stirnradgetriebe
93 mit dem Getriebe 18 verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, nur flexible
Wellen oder Gelenkwellen zum Antrieb der Anpreßrollen einzuräumen.
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