WO2006097431A1 - Device and method for applying free-flowing components - Google Patents

Device and method for applying free-flowing components Download PDF

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WO2006097431A1
WO2006097431A1 PCT/EP2006/060606 EP2006060606W WO2006097431A1 WO 2006097431 A1 WO2006097431 A1 WO 2006097431A1 EP 2006060606 W EP2006060606 W EP 2006060606W WO 2006097431 A1 WO2006097431 A1 WO 2006097431A1
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WO
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nozzles
components
substrate
advantageously
application
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/060606
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German (de)
French (fr)
Inventor
Claus Fueger
Stephan WEINKÖTZ
Wolfgang Wehl
Jörg WILD
Björn LEMMERMEYER
Christof Jacob
Holger Kichgessner
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • B05C5/0275—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve
    • B05C5/0279—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve independently, e.g. individually, flow controlled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G11/00—Applying adhesives or glue to surfaces of wood to be joined

Definitions

  • the present invention relates to a method for continuously applying at least two flowable components to a horizontally moved substrate, wherein the components in the form of strands and / or dots is applied, wherein the number of component strands and / or points and / or the position The component strands and / or points on the substrate during the application can be changed. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method with a conveyor for the substrate and at least one coating portal to which supply lines for the components are connected, wherein the coating portal contains at least one discharge device for each component and wherein the discharge device has closable nozzles, which are to be opened and closed by a common drive.
  • Hot melt adhesive as the only flowable component to a substrate, e.g. Wood veneer is described in US-A 4,420,510.
  • the hot melt adhesive is applied via a series of nozzles. The task was to obtain a uniform application in the direction of the substrate. The nozzles can not be controlled individually. Therefore, depending on the substrate width always more or less surplus of hot melt adhesive occurs, which must be collected consuming and returned. In addition, there is a risk that the side edges of the substrate are contaminated by flowing past melt adhesive.
  • hotmelt adhesive serves as a spacer and will be removed at a later time. From two or three jets, hotmelt adhesive is mainly applied to the glass plate close to the edge. The nozzles cover a small area and can not be controlled individually.
  • Hot melt adhesive disclosed via parallel nozzles. These can be controlled jointly or individually with the aid of an elaborate control system. The dimensions of the device in general and the nozzles in particular are not indicated.
  • the focus of the wood industry is the separate application of several components, such as a resin and hardener component, on a moving substrate.
  • these come into contact only when applied to the substrate, on the substrate or advantageously only during further processing, such as the compression of the substrates, which allows a longer period of time between applying and pressing pass without undesirable extent of cure during this period.
  • the time period is called open time or also assembly or processing time.
  • DE-A 37 12 347 discloses a device for applying glue to wood parts to be glued, having a feed device for the wood parts, a hollow body arranged above the feed path and extending transversely thereto, one or more on its side facing the feed direction Having rows of outlet openings in the form of holes or slots and is connected to a reservoir for the glue and a pump.
  • a second application device which is identical to that for the glue, is arranged.
  • EP-A 860 251 describes a device for applying a multi-component system which has a first hollow body provided with outlet pipes and a second hollow body provided with at least as many outlet openings as there are outlet pipes in the first hollow body, the outlet openings of the second hollow body surrounding the openings of the outlet tubes of the first hollow body circular.
  • EP-A 1 089 827 discloses a device for applying a glue-hardener system comprising at least two components, wherein the device consists of a unit of at least two high components, one component each for a component. Each component is provided with a number of openings, so that the corresponding components are applied in the form of strands on a substrate moving under the hollow components.
  • EP-A 1 426 114 describes the application of glue and hardener to a substrate by means of two series of nozzles connected in series.
  • the nozzles can not be controlled individually.
  • a small or larger surplus of components always accumulates, which is collected and returned in a complex manner. must be led.
  • the side edges of the substrate can be contaminated by passing components.
  • the substrates can be coated flat.
  • the woodworking companies demand, in addition to the properties that the device for applying flowable components should work very quickly and should be operated, maintained and cleaned with little effort, that the device can also be adapted to unevenly wide substrates, so that neither Verleimungskomponenten can get over the edge of the substrates, still remains too wide a distance to the edge uncoated.
  • a varying width may be caused by non-uniform widths of the substrates or by substrates not introduced vertically into the gluing plant.
  • Another disadvantage of the nozzle systems of the prior art is further that the nozzles are open even during a production stoppage and thus tend to dust due to dust or curing of the glue system for clogging.
  • the object of the present invention was therefore to find a method and a device for applying at least two flowable components, which allows a spatially delimited coating fast moving substrates of varying width without losing significant amount of the flowable components over the edge of the substrates or to receive uncoated edge pieces.
  • the application of the components at the beginning, i. at the beginning of the substrate, as well as at the end of production, for example at the substrate end start abruptly and precisely or stop.
  • the applicator should be easy to clean and maintain.
  • strand also includes the meaning of other terms “ribbon”, “strip” or “string” used in the art and any other similar term.
  • two or more flowable components in the form of parallel strands or dots, in particular strands applied may optionally be applied selectively, individually and independently.
  • two or more components are applied alternately, in particular in parallel strands, to the substrate.
  • the number of component strands and / or component points is expediently adapted to the width of the substrate and the position of the substrate.
  • the number of component strands and / or component points can advantageously be varied between 10 and 100 per component per substrate width, in particular between 30 and 70.
  • the width of the substrates is usually 50 to 400 mm, advantageously 150 to 300 mm.
  • the strands or points of the individual components can overlap partially or completely, depending on the respective reactivity, or can be applied spatially separated without overlapping, as for example in the earlier German patent application with the application file reference 102004015736.7.
  • the components can be applied temporally and / or spatially offset simultaneously or temporally and / or spatially offset from one another.
  • the order of the particular application of the components can be selected depending on the substrate, the particular components used, the subsequent spread and the desired essential properties of the final product.
  • V fluid a a nozzle
  • the speed of the substrate vs, in particular wood component is expediently 20 to 300 m / min, advantageously 50 to 250 m / min, preferably 100 to 200 m / min;
  • the strand diameter of the components ds when hitting the substrate is expediently from 0.2 to 5 mm, advantageously from 0.5 to 3 mm, preferably from 1 to 2 mm;
  • the diameter of the nozzles dados, from which the components flow, is expediently 0.5 to 5 mm, advantageously 1 to 3 mm, in particular 1, 6 to 2 mm and the factor a is advantageously from 0.1 to 2.0, preferably from 0.2 to 1.0.
  • the substrate speed vs is at least as great as the outflow velocity VFiuid of the flowable component.
  • a two-component system comprising a glue system and a hardener system is applied.
  • the combined application amount is advantageously from 20 to 500 g / m 2 , preferably from 200 to 450 g / m 2 , more preferably from 250 to 400 g / m 2 .
  • the weight ratio of size to hardener is preferably 80:20 to 20:80, preferably 70:30 to 30:70, more preferably 60:40 to 40:60.
  • melamine-urea-formaldehyde resins and / or etherified melamine-formaldehyde resins are used, wherein in a mixture, the proportion of the etherified component is advantageously> 50%, in particular> 75%.
  • the degree of etherification is advantageously from 1 to 95%, preferably from 15 to 80, in particular from 30 to 65%.
  • the hardener system used is advantageously acids, an acidic salt and / or an acid-forming salt.
  • Hardener systems are generally known and described, for example, in the earlier German applications with the file references 10345095.5-45 (page 4), 102004015736.7 (page 5) and 102004038785.0 (page 4).
  • the method according to the invention is not limited to a specific application, but it is advantageously used in the wood industry.
  • the method is preferably used for separate application in the bonding of wood, for example in non-supporting applications such as parquet, Rollenh internallykaschtechniken (films on, for example chipboard), veneers, plywood, single-layer boards, multi-layer boards, shuttering panels.
  • the method is advantageously used in load-bearing applications, such as, for example, glulam, duo- or trio-bars (see also WO 02/068178 or EP-A 860 251).
  • the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention.
  • the device according to the invention is defined at the beginning.
  • the common drive can be controlled pneumatically, electro-magnetically, mechanically or hydraulically.
  • the device advantageously has at least two coating portals, each with a discharge device.
  • a coating portal may also have a plurality of discharge devices.
  • the discharge device (s) is / are advantageously constructed from a number of individual nozzles and / or valves.
  • the individual discharge devices have 10 to 100 nozzles, preferably 30 to 70 nozzles.
  • the individual nozzles of a discharge device are advantageously arranged at a distance of 3 mm to 15 mm, preferably from 4 to 12 mm, in particular from 5 to 9 mm.
  • the nozzles are conveniently arranged in series.
  • several rows can be arranged one behind the other, which are arranged on the gap or directly behind one another.
  • two rows are used, wherein the nozzles of the second row are advantageously arranged on a gap to the first row.
  • the distance between the two rows should be as small as possible, advantageously less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the discharge device is expediently fed via a pressurized circulation circuit with the flowable components, wherein the discharge device is connected via supply lines to a component reservoir.
  • the pressure is expediently adapted to the required flow rate of the flowable components.
  • the discharge device can be designed, for example, as a flow tube with a flow cross section of 200 to 3000 mm 2 .
  • the discharge devices advantageously have nozzles which can be opened and closed again via sealing plungers.
  • the plunger seals the nozzle in that it is made precisely to the nozzle diameter and completely immersed in the nozzle when closing.
  • the plunger may protrude from the nozzle by a few millimeters when closing, advantageously the plunger protrudes no more than 3 mm out of the nozzle.
  • the plunger protrudes 0.5 to 1 mm out of the nozzle.
  • the diameters of the nozzles and the plunger are thus designed so that no flowable component can flow through the remaining gap.
  • the general production of a precisely fitting plunger is known to those skilled in the field of mechanical engineering.
  • the stroke of the plunger is suitably 2 to 15 mm, advantageously 4 to 10 mm.
  • the opening force is suitably at 30 to 150 N, advantageously at 50 to 100 N.
  • the nozzle diameter is advantageously 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 3 mm, in particular 1, 6 to 2 mm.
  • the ratio of nozzle diameter to nozzle length is advantageously 0.2: 1 to 3: 1, preferably 0.5: 1 to 2: 1.
  • the tappet-nozzle system may advantageously be designed in the form of a conical seal, in the form of a Kugelkeegtichtung or in the form of a cylinder gap seal.
  • the plunger nozzle system is designed as a cylinder gap seal.
  • individual nozzles are selectively and independently open and close.
  • the nozzles are closed or opened depending on the width of the substrate or remain in the open state.
  • an edge area of the substrate of not more than 10 mm should remain un-glued and no free-flowing component or only insignificant amounts should be added next to or in front of or behind the substrate.
  • the application device is preceded by a measuring system, for example with an optical sensor, which detects the width and position of the substrates to which the components are to be applied.
  • This measuring system sends a signal to the order system.
  • Suitable optical systems are well known. Particularly suitable are so-called light barriers, which consist of an optical / electronic system comprising a light source (transmitter) and a receiver (sensor).
  • the optical signal of visible, infrared and / or ultraviolet light is polychromatically or monochromatically, for example in the form of laser light, emitted and registered by an optical sensor. This can be done via one way or reflection. If the light path through the substrate is e.g. affected by interruption, this is registered by the optical system.
  • a signal is generated, which is possibly still converted. This will be sent to the order system.
  • the application system switches the nozzles of the applicator accordingly, ie the nozzles are opened or closed.
  • Suitable systems are, for example, individual photoelectric barriers. Particularly suitable systems are curtains made of light barriers and laser scanners.
  • one or more nozzles can be kept permanently closed on one or both sides in the edge region of the preferably arranged in series nozzles. Consequently, the width of the job can be adapted to the width of the substrates.
  • the drive is advantageously designed so that, for example, the plungers are driven in order from the outside to the inside and thus the nozzles are closed from the outside in, ie the nozzles which are arranged to the substrate edges are first closed and last the nozzles which are located toward the substrate center.
  • the nozzles are advantageously opened from the inside to the outside.
  • the first drive is advantageously used to abruptly, simultaneously and precisely open the nozzles when passing through a substrate and to close abruptly, simultaneously and precisely after passing through the substrate.
  • the first drive is operated pneumatically.
  • the second drive is designed so that the second drive can cause the closure of one or more individual nozzles superordinate to the state of the first drive. Consequently, all nozzles are closed by two drives, of which the first drive acts on the nozzles in total and the second drive causes the closure of individual or multiple nozzles.
  • opening and closing requirements can preferably be accomplished by means of a single drive.
  • This drive is preferably operated pneumatically. Consequently, the nozzles are to be opened or closed by a pneumatic drive, wherein the opening or closing is limited by a piston-cylinder unit to a number of nozzles. The number of nozzles is suitably determined by the substrate width.
  • the plungers are advantageously immersed in the nozzle at a comparable speed with which the component / liquid flows through the nozzle.
  • the plungers advantageously come to rest instantaneously as they reach the front end of the nozzle.
  • the plunger can also jump back easily.
  • the free ends of the plungers may optionally have a flat tip.
  • the free ends of the plunger are cone-shaped with a cone angle of at least 120 degrees.
  • the nozzles are made of a material which is not wetted by any of the components to be applied, ie the nozzles consist of a material which is antiadhesive to the flowable components.
  • the nozzles consist of a material which is antiadhesive to the flowable components.
  • a nozzle material Polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene or coatings of the materials mentioned.
  • the nozzles are arranged on a separate, replaceable plate independent of the rest of the circulation circuit, so that they are easy to replace in case of wear.
  • the free ends of the plunger are made from a de-entangling, non-adhesive material, such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene or coatings of the materials mentioned.
  • a de-entangling, non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene or coatings of the materials mentioned.
  • material for the ram usually materials come into consideration, which are wetted by none of the components to be applied, for example polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene.
  • the reservoir in the interior of the application system as well as the nozzle inner surface are coated with a wear-resistant material.
  • a wear-resistant material is particularly suitable stainless steel in the form of a thin sheet or in the form of press-in hollow rivets.
  • the nozzles can be surrounded by annular air nozzles in order to blow off the components on the plunger synchronously with the switch-off time.
  • the plungers can also be designed as hollow needles. Compressed air can be passed through the bore, which accelerates the tearing off of the liquid strand, in particular at the switch-off time.
  • heat sources for example heating elements
  • the components evaporate at this point in a short time.
  • the feed device which is located below the coating portal, is also advantageously equipped with a pressure system, so that the substrates pass flush on one side of the coating portal and the distance between substrate and discharge device remains constant.
  • This distance is expediently from 5 to 100 mm, advantageously from 5 to 50 mm, preferably from 10 to 30 mm.
  • the two coating portals can be at a distance of half the nozzle from one another transversely to the substrate direction, ie about 1, 5 to 7.5 mm, be arranged laterally offset, so that the two components are each applied to the substrate on the gap.
  • the coating portals can advantageously be aligned with the aid of a device for positioning.
  • these are advantageously applied spatially separately from one another, wherein the distance between the coating portals in the direction of the continuous substrate should be as small as possible, preferably smaller than 50 cm, in particular smaller than 10 cm.
  • the combined sealing and cleaning method according to the invention has an effect.
  • the precise application of both glue and hardener can be saved.
  • Fig. 1 is a perspective view of the discharge of the coating portal
  • FIG. 3 shows a cross-sectional drawing of a plunger with a flat tip which closes the nozzle
  • Fig. 4 Overall view of the device with two coating portals and the substrate
  • the device has at least one coating portal 1 which consists of a discharge device 2 which has a component-guiding system 3, a plurality of nozzles 4 and associated plungers 5.
  • the free ends of the plunger 5a are optionally formed conical.
  • the plungers are controlled by a common drive 6.
  • the components 7a and 7b are applied to the substrate 8 separately from each other.

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Abstract

The invention relates to a method for the continuous application of at least two free-flowing components to a horizontally mobile substrate. According to said method, the components are applied in the form of strands and/or points, and the number of the strands and/or points and/or the position of the strands and/or points can be modified on the substrate during the application. The invention also relates to a device for carrying out the method, said device comprising a transport device for the substrate and at least one coating portal to which supply lines for the components are connected. The coating portal contains at least one dispensing device for each component, said dispensing device comprising closable nozzles that can be opened and closed by a common drive.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen von fließfähigen KomponentenApparatus and method for applying flowable components
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen von mindestens zwei fließfähigen Komponenten auf ein horizontal bewegtes Substrat, bei dem die Komponenten in Form von Strängen und/oder Punkten aufgetragen wird, wobei die Anzahl der Komponentenstränge und/oder -punkte und/oder die Lage der Komponentenstränge und/oder -punkte auf dem Substrat während des Auftragens verän- derbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Fördereinrichtung für das Substrat und wenigstens einem Beschich- tungsportal, an dem Versorgungsleitungen für die Komponenten angeschlossen sind, wobei das Beschichtungsportal wenigstens eine Austragseinrichtung für jede Komponente enthält und wobei die Austrageinrichtung verschließbare Düsen aufweist, die durch einen gemeinsamen Antrieb zu öffnen und zu verschließen sind.The present invention relates to a method for continuously applying at least two flowable components to a horizontally moved substrate, wherein the components in the form of strands and / or dots is applied, wherein the number of component strands and / or points and / or the position The component strands and / or points on the substrate during the application can be changed. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method with a conveyor for the substrate and at least one coating portal to which supply lines for the components are connected, wherein the coating portal contains at least one discharge device for each component and wherein the discharge device has closable nozzles, which are to be opened and closed by a common drive.
Das Auftragen von einer oder mehreren fließfähigen Komponenten mit Hilfe von Düsensystemen aus beispielsweise mehreren in Reihe angeordneten Düsen ist im Stand der Technik umfangreich beschrieben.The application of one or more flowable components by means of nozzle systems of, for example, a plurality of nozzles arranged in series is extensively described in the prior art.
Das Auftragen von Schmelzkleber als einziger fließfähiger Komponente auf ein Substrat, z.B. Holzfurnier, wird in US-A 4 420 510 beschrieben. Der Schmelzkleber wird über eine Reihe von Düsen aufgebracht. Die Aufgabe bestand darin, eine gleichmäßige Auftragung in Laufrichtung des Substrats zu erhalten. Die Düsen lassen sich nicht einzeln ansteuern. Daher fällt abhängig von der Substratbreite immer mehr oder weniger Überschuss an Schmelzkleber an, der aufwändig aufgefangen und zurückgeführt werden muss. Zudem besteht die Gefahr, dass die Seitenkanten des Substrats durch vorbeifließenden Schmelzkleber verunreinigt werden.Applying hot melt adhesive as the only flowable component to a substrate, e.g. Wood veneer is described in US-A 4,420,510. The hot melt adhesive is applied via a series of nozzles. The task was to obtain a uniform application in the direction of the substrate. The nozzles can not be controlled individually. Therefore, depending on the substrate width always more or less surplus of hot melt adhesive occurs, which must be collected consuming and returned. In addition, there is a risk that the side edges of the substrate are contaminated by flowing past melt adhesive.
In der DE-A 34 35 286 wird das Aufspritzen von Schmelzklebstoff auf Isolierglas offenbart. Der Schmelzklebstoff dient dabei als Abstandhalter und wird zu einem späteren Zeitpunkt wieder entfernt Aus zwei oder drei Düsen wird Schmelzkleber vor allem randnah auf die Glasplatte aufgebracht. Die Düsen decken einen kleinen Flächenbereich ab und lassen sich nicht einzeln ansteuern. In US-A 4 157 149 wird allgemein das Auftragen einer einzigen Komponente, d.i. Schmelzkleber, über parallel angeordnete Düsen offenbart. Diese können mit Hilfe einer aufwändigen Steuerung gemeinsam oder einzeln angesteuert werden. Die Dimensionen der Vorrichtung im allgemeinen und der Düsen im besonderen sind nicht angegeben.In DE-A 34 35 286 the spraying of hot melt adhesive is disclosed on insulating glass. The hotmelt adhesive serves as a spacer and will be removed at a later time. From two or three jets, hotmelt adhesive is mainly applied to the glass plate close to the edge. The nozzles cover a small area and can not be controlled individually. In US Pat. No. 4,157,149, the application of a single component, i. Hot melt adhesive, disclosed via parallel nozzles. These can be controlled jointly or individually with the aid of an elaborate control system. The dimensions of the device in general and the nozzles in particular are not indicated.
Im Fokus der Holzindustrie steht das getrennte Auftragen mehrerer Komponenten, beispielsweise einer Harz- und Härterkomponente, auf ein sich bewegendes Substrat. Bei einer getrennten Auftragung der Komponenten kommen diese erst beim Aufbringen auf das Substrat, auf dem Substrat oder vorteilhaft erst bei der weiteren Verarbeitung, wie etwa dem Zusammenpressen der Substrate, in Kontakt, was ermöglicht, dass eine längere Zeitspanne zwischen dem Auftragen und dem Pressen verstreichen kann, ohne dass während dieser Zeitspanne eine Härtung in unerwünschtem Ausmaß auftritt. Die Zeitspanne wird offene Zeit oder auch Montage- oder Verarbeitungszeit genannt.The focus of the wood industry is the separate application of several components, such as a resin and hardener component, on a moving substrate. In a separate application of the components, these come into contact only when applied to the substrate, on the substrate or advantageously only during further processing, such as the compression of the substrates, which allows a longer period of time between applying and pressing pass without undesirable extent of cure during this period. The time period is called open time or also assembly or processing time.
Die folgenden Schriften aus dem Stand der Technik beschreiben ein sequentielles Auf- tragen der Harz- und Härterkomponenten in Form von Strängen mit Hilfe verschiedener Auftragsvorrichtungen:The following prior art documents describe a sequential application of the resin and hardener components in the form of strands with the aid of various application devices:
Beispielsweise offenbart DE-A 37 12 347 eine Vorrichtung zum Auftragen von Leim auf zu verleimende Holzteile, mit einer Vorschubeinrichtung für die Holzteile, einem ober- halb der Vorschubbahn angeordneten und quer dazu sich erstreckenden Hohlkörper, der an seiner der Vorschubrichtung zugewandten Seite eine oder mehrere Reihen von Austrittsöffnungen in Form von Bohrungen oder Schlitzen aufweist und mit einem Vorratsbehälter für den Leim und einer Pumpe verbunden ist. Zum Auftragen eines Härters wird eine zweite Auftragseinrichtung, die der für den Leim identisch ist, angeord- net. In DE-A 37 12 347 wird beschrieben, dass es zweckmäßig ist, unterhalb der Vorschubbahn in Höhe der Leim oder Härter austragenden Hohlkörper einen Auffangbehälter für den überschüssigen Leim vorzusehen, der über eine Rückführungsleitung und eine Pumpe mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht.For example, DE-A 37 12 347 discloses a device for applying glue to wood parts to be glued, having a feed device for the wood parts, a hollow body arranged above the feed path and extending transversely thereto, one or more on its side facing the feed direction Having rows of outlet openings in the form of holes or slots and is connected to a reservoir for the glue and a pump. To apply a hardener, a second application device, which is identical to that for the glue, is arranged. In DE-A 37 12 347 it is described that it is expedient to provide below the feed path in the amount of glue or hardener ejecting hollow body a collecting container for the excess glue, which is connected via a return line and a pump to the reservoir.
EP-A 860 251 beschreibt eine Vorrichtung zum Auftragen eines Mehrkomponenten- Systems, die einen mit Auslassrohren versehenen ersten Hohlkörper und einen zweiten Hohlkörper, der mit mindestens so vielen Auslassöffnungen, wie es Auslassrohre im ersten Hohlkörper gibt, versehen ist, aufweist, wobei die Auslassöffnungen des zweiten Hohlkörpers die Öffnungen der Auslassrohre des ersten Hohlkörpers kreisför- mig umgeben.EP-A 860 251 describes a device for applying a multi-component system which has a first hollow body provided with outlet pipes and a second hollow body provided with at least as many outlet openings as there are outlet pipes in the first hollow body, the outlet openings of the second hollow body surrounding the openings of the outlet tubes of the first hollow body circular.
EP-A 1 089 827 offenbart eine Vorrichtung zum Auftragen eines Leim-Härter-Systems aus mindestens zwei Komponenten, wobei die Vorrichtung aus einer Einheit aus mindestens zwei hohen Bauteilen, je ein Bauteil für eine Komponente, besteht. Jedes Bau- teil ist mit einer Anzahl von Öffnungen versehen, so dass die entsprechenden Komponenten auf einem sich unter den hohlen Bauteilen bewegenden Substrat in Form von Strängen aufgetragen werden.EP-A 1 089 827 discloses a device for applying a glue-hardener system comprising at least two components, wherein the device consists of a unit of at least two high components, one component each for a component. Each component is provided with a number of openings, so that the corresponding components are applied in the form of strands on a substrate moving under the hollow components.
EP-A 1 426 114 beschreibt das Auftragen von Leim und Härter auf ein Substrat mit Hilfe von zwei hintereinander geschalteten Reihen von Düsen. Die Düsen lassen sich nicht einzeln ansteuern. Es fällt abhängig von der Substratbreite immer ein kleiner oder größerer Überschuss an Komponenten an, der aufwändig aufgefangen und zurückge- führt werden muss. Dabei können die Seitenkanten des Substrats durch vorbei fließende Komponenten verunreinigt werden.EP-A 1 426 114 describes the application of glue and hardener to a substrate by means of two series of nozzles connected in series. The nozzles can not be controlled individually. Depending on the substrate width, a small or larger surplus of components always accumulates, which is collected and returned in a complex manner. must be led. In this case, the side edges of the substrate can be contaminated by passing components.
Die im Stand der Technik aufgezeigten Vorrichtungen lösen das Problem einer verfrühten unerwünschten Härtung. Ferner lassen sich die Substrate flächig beschichten.The devices disclosed in the prior art solve the problem of premature undesired hardening. Furthermore, the substrates can be coated flat.
Die holzverarbeitenden Betriebe fordern allerdings neben den Eigenschaften, dass die Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Komponenten sehr schnell arbeiten soll und sich mit nur geringem Aufwand bedienen, warten und reinigen lassen soll, dass die Vorrichtung ferner auf ungleichmäßig breite Substrate angepasst werden kann, so dass weder Verleimungskomponenten über den Rand der Substrate gelangen können, noch ein zu breiter Abstand zum Rand unbeschichtet bleibt.However, the woodworking companies demand, in addition to the properties that the device for applying flowable components should work very quickly and should be operated, maintained and cleaned with little effort, that the device can also be adapted to unevenly wide substrates, so that neither Verleimungskomponenten can get over the edge of the substrates, still remains too wide a distance to the edge uncoated.
Mit den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ist es nicht möglich, schnell bewegte Substrate, deren Breite sich ändert, so zu beschichten, dass keine der fließfähigen Komponenten über den Rand der Substrate gelangt bzw. kein zu großer unbeschichteter Rand entsteht. Eine sich ändernde Breite kann durch ungleichförmige Breiten der Substrate oder durch nicht senkrecht in die Beleimungsanlage ein- geführte Substrate bewirkt werden.With the methods and devices described in the prior art, it is not possible to coat rapidly moving substrates, the width of which changes, so that none of the flowable components passes over the edge of the substrates or no uncoated edge is formed too large. A varying width may be caused by non-uniform widths of the substrates or by substrates not introduced vertically into the gluing plant.
Durch den sich dann ergebenen ungleichmäßigen Auftrag werden sowohl die Substrate als auch die Vorrichtung zum Beschichten verschmutzt. Aus diesem Grunde müssen diese Vorrichtungen in regelmäßigen Abständen mit hohem Aufwand gereinigt werden.The uneven application that results then pollutes both the substrates and the coating device. For this reason, these devices must be cleaned at regular intervals with great effort.
Ein weiterer Nachteil der Düsensysteme aus dem Stand der Technik besteht ferner darin, dass die Düsen auch bei einem Produktionsstillstand offen stehen und somit durch Staubbelastung oder Aushärtung des Leimsystems zum Verstopfen neigen.Another disadvantage of the nozzle systems of the prior art is further that the nozzles are open even during a production stoppage and thus tend to dust due to dust or curing of the glue system for clogging.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war demnach, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von mindestens zwei fließfähigen Komponenten aufzufinden, das eine räumlich abgegrenzte Beschichtung schnell bewegter Substrate sich ändernder Breite ermöglicht, ohne deutliche Menge der fließfähigen Komponenten über den Rand der Substrate zu verlieren bzw. unbeschichtete Randstücke zu erhalten. Darüber hin- aus sollte das Auftragen der Komponenten zu Beginn, d.h. am Substratanfang, sowie am Ende der Produktion, beispielsweise am Substratende, schlagartig und präzise anfangen bzw. aufhören. Ferner sollte sich die Auftragsvorrichtung einfach reinigen und warten lassen.The object of the present invention was therefore to find a method and a device for applying at least two flowable components, which allows a spatially delimited coating fast moving substrates of varying width without losing significant amount of the flowable components over the edge of the substrates or to receive uncoated edge pieces. In addition, the application of the components at the beginning, i. at the beginning of the substrate, as well as at the end of production, for example at the substrate end, start abruptly and precisely or stop. Furthermore, the applicator should be easy to clean and maintain.
Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren gefunden. Der Begriff „Strang" umfasst ebenso die Bedeutung der weiteren auf diesem Fachgebiet verwendeten Begriffe „Band", „Streifen" oder „Schnur" und jeden anderen ähnlichen Begriff.Accordingly, the method defined above was found. The term "strand" also includes the meaning of other terms "ribbon", "strip" or "string" used in the art and any other similar term.
Vorteilhaft werden zwei oder mehrere fließfähige Komponenten in Form von parallelen Strängen oder Punkten, insbesondere Strängen, aufgetragen. Die Stränge oder Punkte können gegebenenfalls wahlweise, einzeln und unabhängig voneinander aufgetragen werden. Besonders bevorzugt werden zwei oder mehrere Komponenten alternierend, insbesondere in parallelen Strängen, auf das Substrat aufgetragen.Advantageously, two or more flowable components in the form of parallel strands or dots, in particular strands applied. The strands or dots may optionally be applied selectively, individually and independently. Particularly preferably, two or more components are applied alternately, in particular in parallel strands, to the substrate.
Die Anzahl der Komponentenstränge und/oder Komponentenpunkte wird zweckmäßigerweise der Breite des Substrats und der Lage des Substrats angepasst. Die Anzahl der Komponentenstränge und/oder Komponentenpunkte kann vorteilhaft zwischen 10 und 100 pro Komponente pro Substratbreite, insbesondere zwischen 30 bis 70, variiert werden. Die Breite der Substrate liegt in der Regel bei 50 bis 400 mm, vorteilhaft bei 150 bis 300 mm.The number of component strands and / or component points is expediently adapted to the width of the substrate and the position of the substrate. The number of component strands and / or component points can advantageously be varied between 10 and 100 per component per substrate width, in particular between 30 and 70. The width of the substrates is usually 50 to 400 mm, advantageously 150 to 300 mm.
Die Stränge oder Punkte der einzelnen Komponenten können in Abhängigkeit von der jeweiligen Reaktivität teilweise oder vollständig überlappen oder räumlich getrennt oh- ne Überlappung aufgetragen werden, wie beispielsweise in der älteren deutschen Patentanmeldung mit dem Anmelde-Aktenzeichen 102004015736.7.The strands or points of the individual components can overlap partially or completely, depending on the respective reactivity, or can be applied spatially separated without overlapping, as for example in the earlier German patent application with the application file reference 102004015736.7.
Die Komponenten können zeitlich und/oder räumlich gleichzeitig oder zeitlich und/oder räumlich versetzt voneinander aufgetragen werden. Bei einem zeitlich versetzten Auf- trag kann die Reihenfolge des jeweiligen Auftrags der Komponenten in Abhängigkeit von dem Substrat, den speziellen verwendeten Komponenten, der nachfolgenden Ve- rabreitung und den gewünschten wesentlichen Eigenschaften des Endprodukts gewählt werden.The components can be applied temporally and / or spatially offset simultaneously or temporally and / or spatially offset from one another. In a staggered order, the order of the particular application of the components can be selected depending on the substrate, the particular components used, the subsequent spread and the desired essential properties of the final product.
Die Ausströmgeschwindigkeit VRuid der fließfähigen Komponenten liegt vorteilhaft beiThe outflow velocity VRuid of the flowable components is advantageously included
V Fluid = a aDüseV fluid = a a nozzle
wobei die Geschwindigkeit des Substrats vs, insbesondere Holzbauteils, zweckmäßigerweise 20 bis 300 m/min beträgt, vorteilhaft 50 bis 250 m/min, bevorzugt 100 bis 200 m/min; der Strangdurchmesser der Komponenten ds beim Auftreffen auf das Substrat zweckmäßigerweise bei 0,2 bis 5 mm beträgt, vorteilhaft bei 0,5 bis 3 mm, bevorzugt bei 1 bis 2 mm; der Durchmesser der Düsen doase, aus denen die Komponenten ausströmen, zweck- mäßigerweise 0,5 bis 5 mm beträgt, vorteilhaft 1 bis 3 mm, insbesondere 1 ,6 bis 2 mm und der Faktor a vorteilhaft 0,1 bis 2,0, bevorzugt 0,2 bis 1 ,0 beträgt.wherein the speed of the substrate vs, in particular wood component, is expediently 20 to 300 m / min, advantageously 50 to 250 m / min, preferably 100 to 200 m / min; the strand diameter of the components ds when hitting the substrate is expediently from 0.2 to 5 mm, advantageously from 0.5 to 3 mm, preferably from 1 to 2 mm; the diameter of the nozzles doase, from which the components flow, is expediently 0.5 to 5 mm, advantageously 1 to 3 mm, in particular 1, 6 to 2 mm and the factor a is advantageously from 0.1 to 2.0, preferably from 0.2 to 1.0.
Vorteilhaft ist die Substratgeschwindigkeit vs zumindest genauso groß wie die Ausströmgeschwindigkeit VFiuid der fließfähigen Komponente.Advantageously, the substrate speed vs is at least as great as the outflow velocity VFiuid of the flowable component.
Bevorzugt wird ein Zweikomponenten-System beinhaltend ein Leimsystem und ein Härtersystem aufgetragen.Preferably, a two-component system comprising a glue system and a hardener system is applied.
Beim Auftragen eines Leim-Härter-Systems liegt die gemeinsame Auftragsmenge vor- teilhaft bei 20 bis 500 g/m2, bevorzugt bei 200 bis 450 g/m2, besonders bevorzugt bei 250 bis 400 g/m2. Unter Verwendung eines Leim-Härter-Systems beträgt das Gewichtsverhältnis von Leim zu Härter bevorzugt 80:20 bis 20:80, bevorzugt 70:30 bis 30:70, besonders bevorzugt 60:40 bis 40:60.When applying a glue-hardener system, the combined application amount is advantageously from 20 to 500 g / m 2 , preferably from 200 to 450 g / m 2 , more preferably from 250 to 400 g / m 2 . Using a size-hardener system, the weight ratio of size to hardener is preferably 80:20 to 20:80, preferably 70:30 to 30:70, more preferably 60:40 to 40:60.
Als Leimsystem können vorteilhaft Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-As a sizing system, it is advantageous to use urea-formaldehyde resins, melamine
Formaldehyd-Harze, Melamin-Hamstoff-Formaldehyd-Harze, veretherte Melamin- Formaldehyd-Harze, Phenol-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Resorcin-Phenol- Formaldehyd-Harze, Polyurethan-Harze, Polyvinylacetat-Harze, Emulsionen oder Dispersionen von Isocyanat-Harzen oder Mischungen aus zwei oder mehreren Kompo- nenten verwendet werden. Bevorzugt werden Aminoplastharze eingesetzt, insbesondere Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze, veretherte Melamin-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze oder Mischungen hieraus. Besonders bevorzugt werden Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze und/oder veretherte Melamin-Formaldehyd- Harze verwendet, wobei bei einer Mischung der Anteil der veretherten Komponente vorteilhaft bei > 50 %, insbesondere bei > 75 % liegt. Der Veretherungsgrad liegt vorteilhaft bei 1 bis 95 %, bevorzugt bei 15 bis 80, insbesondere bei 30 bis 65 %.Formaldehyde resins, melamine-urea-formaldehyde resins, etherified melamine-formaldehyde resins, phenolic resins, phenol-formaldehyde resins, resorcinol-phenol-formaldehyde resins, polyurethane resins, polyvinyl acetate resins, emulsions or dispersions of isocyanate Resins or mixtures of two or more components can be used. It is preferred to use aminoplast resins, in particular melamine-urea-formaldehyde resins, etherified melamine-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins or mixtures thereof. Particularly preferred melamine-urea-formaldehyde resins and / or etherified melamine-formaldehyde resins are used, wherein in a mixture, the proportion of the etherified component is advantageously> 50%, in particular> 75%. The degree of etherification is advantageously from 1 to 95%, preferably from 15 to 80, in particular from 30 to 65%.
Als Härtersystem werden vorteilhaft Säuren, ein saures Salz und/oder eine Säure bildendes Salz eingesetzt. Härtersysteme sind allgemein bekannt und beispielsweise in den älteren deutschen Anmeldungen mit den Aktenzeichen 10345095.5-45 (Seite 4), 102004015736.7 (Seite 5) und 102004038785.0 (Seite 4) beschrieben.The hardener system used is advantageously acids, an acidic salt and / or an acid-forming salt. Hardener systems are generally known and described, for example, in the earlier German applications with the file references 10345095.5-45 (page 4), 102004015736.7 (page 5) and 102004038785.0 (page 4).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht beschränkt auf eine spezielle Anwendung, jedoch wird es vorteilhaft in der Holzindustrie verwendet. Das Verfahren wird bevorzugt zum getrennten Auftrag beim Verleimen von Holz verwendet, beispielsweise bei nicht tragenden Anwendungen wie bei Parkett, Rollenheißkaschierungen (Folien auf beispielsweise Spanplatten), Furnieren, Sperrholz, Einschichtplatten, Mehrschichtplatten, Schalungsplatten. Ferner wird das Verfahren vorteilhaft bei tragenden Anwendungen verwendet, wie beispielsweise bei Brettschichtholz, Duo- oder Triobalken (siehe auch WO 02/068178 oder EP-A 860 251 ). Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eingangs definiert.The method according to the invention is not limited to a specific application, but it is advantageously used in the wood industry. The method is preferably used for separate application in the bonding of wood, for example in non-supporting applications such as parquet, Rollenheißkaschierungen (films on, for example chipboard), veneers, plywood, single-layer boards, multi-layer boards, shuttering panels. Furthermore, the method is advantageously used in load-bearing applications, such as, for example, glulam, duo- or trio-bars (see also WO 02/068178 or EP-A 860 251). Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention. The device according to the invention is defined at the beginning.
Der gemeinsame Antrieb kann pneumatisch, elektro-magnetisch, mechanisch oder hydraulisch gesteuert werden.The common drive can be controlled pneumatically, electro-magnetically, mechanically or hydraulically.
Die Vorrichtung weist vorteilhaft mindestens zwei Beschichtungsportale mit je einer Austragseinrichtung auf. Gegebenenfalls kann ein Beschichtungsportal auch mehrere Austragseinrichtungen aufweisen.The device advantageously has at least two coating portals, each with a discharge device. Optionally, a coating portal may also have a plurality of discharge devices.
Die Austragseinrichtung(en) ist/sind vorteilhaft aus einer Anzahl von Einzeldüsen und/oder Ventilen aufgebaut. Vorteilhaft weisen die einzelnen Austragseinrichtungen 10 bis 100 Düsen, bevorzugt 30 bis 70 Düsen, auf.The discharge device (s) is / are advantageously constructed from a number of individual nozzles and / or valves. Advantageously, the individual discharge devices have 10 to 100 nozzles, preferably 30 to 70 nozzles.
Die einzelnen Düsen einer Austragseinrichtung sind vorteilhaft in einem Abstand von 3 mm bis 15 mm, bevorzugt von 4 bis 12 mm, insbesondere von 5 bis 9 mm angeordnet. Die Düsen sind zweckmäßig in Reihe angeordnet. Gegebenenfalls können mehrere Reihen hintereinander angeordnet sein, die auf Lücke oder direkt hintereinander angeordnet sind. Bevorzugt werden zwei Reihen verwendet, wobei die Düsen der zweiten Reihe vorteilhaft auf Lücke zur ersten Reihe angeordnet sind. Der Abstand zwischen den beiden Reihen sollte so klein wie möglich sein, vorteilhaft kleiner als 20 mm, bevorzugt kleiner als 15 mm.The individual nozzles of a discharge device are advantageously arranged at a distance of 3 mm to 15 mm, preferably from 4 to 12 mm, in particular from 5 to 9 mm. The nozzles are conveniently arranged in series. Optionally, several rows can be arranged one behind the other, which are arranged on the gap or directly behind one another. Preferably, two rows are used, wherein the nozzles of the second row are advantageously arranged on a gap to the first row. The distance between the two rows should be as small as possible, advantageously less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
Die Austragseinrichtung wird zweckmäßigerweise über einen unter Druck stehenden Zirkulationskreis mit den fließfähigen Komponenten gespeist, wobei die Austragseinrichtung über Versorgungsleitungen mit einem Komponentenreservoir verbunden ist. Der Druck wird zweckmäßigerweise der erforderlichen Durchflussmenge der fließfähigen Komponenten angepasst. Die Austragseinrichtung kann beispielsweise als Strömungsrohr ausgelegt sein mit einem Durchflussquerschnitt von 200 bis 3000 mm2.The discharge device is expediently fed via a pressurized circulation circuit with the flowable components, wherein the discharge device is connected via supply lines to a component reservoir. The pressure is expediently adapted to the required flow rate of the flowable components. The discharge device can be designed, for example, as a flow tube with a flow cross section of 200 to 3000 mm 2 .
Die Austragseinrichtungen weisen vorteilhaft Düsen auf, die sich über Dicht-Stößel öffnen und wieder verschließen lassen.The discharge devices advantageously have nozzles which can be opened and closed again via sealing plungers.
Vorteilhaft dichtet der Stößel die Düse dadurch ab, dass er passgenau zum Düsen- durchmesser gefertigt ist und beim Schließen vollständig in der Düse eingetaucht vorliegt. Gegebenenfalls kann der Stößel bei Verschluss aus der Düse um einige Millimeter hinausragen, vorteilhaft ragt der Stößel nicht mehr als 3 mm aus der Düse heraus. Bevorzugt ragt der Stößel 0,5 bis 1 mm aus der Düse heraus. Die Durchmesser der Düsen und der Stößel sind demnach so ausgelegt, dass keine fließfähige Komponente durch den verbleibenden Spalt fließen kann. Die generelle Herstellung eines passgenauen Stößels ist dem Fachmann auf dem Gebiet des Maschinenbaus bekannt. Der Hub der Stößel liegt zweckmäßigerweise bei 2 bis 15 mm, vorteilhaft bei 4 bis 10 mm. Die Öffnungskraft liegt zweckmäßigerweise bei 30 bis 150 N, vorteilhaft bei 50 bis 100 N.Advantageously, the plunger seals the nozzle in that it is made precisely to the nozzle diameter and completely immersed in the nozzle when closing. Optionally, the plunger may protrude from the nozzle by a few millimeters when closing, advantageously the plunger protrudes no more than 3 mm out of the nozzle. Preferably, the plunger protrudes 0.5 to 1 mm out of the nozzle. The diameters of the nozzles and the plunger are thus designed so that no flowable component can flow through the remaining gap. The general production of a precisely fitting plunger is known to those skilled in the field of mechanical engineering. The stroke of the plunger is suitably 2 to 15 mm, advantageously 4 to 10 mm. The opening force is suitably at 30 to 150 N, advantageously at 50 to 100 N.
Der Düsendurchmesser beträgt vorteilhaft 0,5 bis 5 mm, bevorzugt 1 bis 3 mm, insbesondere 1 ,6 bis 2 mm.The nozzle diameter is advantageously 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 3 mm, in particular 1, 6 to 2 mm.
Das Verhältnis von Düsendurchmesser zur Düsenlänge beträgt vorteilhaft 0,2:1 bis 3:1 , bevorzugt 0,5:1 bis 2:1.The ratio of nozzle diameter to nozzle length is advantageously 0.2: 1 to 3: 1, preferably 0.5: 1 to 2: 1.
Das Stößel-Düsen-System kann vorteilhaft in Form einer Kegeldichtung, in Form einer Kugelkegeldichtung oder in Form einer Zylinderspaltdichtung ausgelegt sein. Bevorzugt ist das Stößel-Düsen-System als Zylinderspaltdichtung ausgelegt.The tappet-nozzle system may advantageously be designed in the form of a conical seal, in the form of a Kugelkeegtichtung or in the form of a cylinder gap seal. Preferably, the plunger nozzle system is designed as a cylinder gap seal.
Vorteilhaft sind einzelne Düsen wahlweise und unabhängig voneinander zu öffnen und zu verschließen.Advantageously, individual nozzles are selectively and independently open and close.
Vorteilhaft werden die Düsen in Abhängigkeit von der Breite des Substrats verschlossen oder geöffnet oder verbleiben im geöffneten Zustand. Vorteilhaft soll ein Randbe- reich des Substrats von maximal 10 mm unbeleimt bleiben und keine fließfähige Komponente oder nur unerhebliche Mengen neben bzw. vor oder hinter das Substrat dosiert werden.Advantageously, the nozzles are closed or opened depending on the width of the substrate or remain in the open state. Advantageously, an edge area of the substrate of not more than 10 mm should remain un-glued and no free-flowing component or only insignificant amounts should be added next to or in front of or behind the substrate.
Um dies bei beispielsweise nicht senkrecht eingeführten Substraten oder bei un- gleichmäßig geformten Substraten zu gewährleisten, wird der Auftragsvorrichtung ein Meßsystem, beispielsweise mit einem optischen Sensor, vorgelagert, das die Breite und Lage der Substrate, auf die die Komponenten aufgetragen werden sollen, erkennt. Dieses Meßsystem sendet ein Signal an das Auftragssystem. Geeignete optische Systeme sind allgemein bekannt. Besonders geeignet sind soge- nannte Lichtschranken, die aus einem optisch/elektronischen System, enthaltend eine Lichtquelle (Sender) und einen Empfänger (Sensor), bestehen. Das optische Signal aus sichtbarem, infrarotem und/oder ultraviolettem Licht wird polychromatisch oder monochromatisch, beispielsweise in Form von Laserlicht, ausgestrahlt und von einem optischen Sensor registriert. Dies kann über Einweg oder Reflexion erfolgen. Wird der Lichtweg durch das Substrat z.B. durch Unterbrechung beeinflusst, wird dies vom optischen System registriert.In order to ensure this in, for example, substrates which have not been introduced vertically or in the case of substrates which are shaped uniformly, the application device is preceded by a measuring system, for example with an optical sensor, which detects the width and position of the substrates to which the components are to be applied. This measuring system sends a signal to the order system. Suitable optical systems are well known. Particularly suitable are so-called light barriers, which consist of an optical / electronic system comprising a light source (transmitter) and a receiver (sensor). The optical signal of visible, infrared and / or ultraviolet light is polychromatically or monochromatically, for example in the form of laser light, emitted and registered by an optical sensor. This can be done via one way or reflection. If the light path through the substrate is e.g. affected by interruption, this is registered by the optical system.
Es wird ein Signal erzeugt, das gegebenenfalls noch umgewandelt wird. Dies wird an das Auftragssystem gesendet. Das Auftragssystem schaltet die Düsen der Auftragvorrichtung entsprechend, d.h. die Düsen werden geöffnet bzw. geschlossen. Geeignete Systeme sind beispielsweise einzelne Lichtschranken. Besonders geeignete Systeme sind Vorhänge aus Lichtschranken und Laserscanner. Vorteilhaft lassen sich im Randbereich der bevorzugt in Reihe angeordneten Düsen an einer oder beiden Seiten eine oder auch mehrere Düsen dauerhaft geschlossen halten. Folglich kann die Breite des Auftrags an die Breite der Substrate angepasst werden. Der Antrieb ist vorteilhaft so ausgelegt, dass beispielsweise die Stößel in der Reihenfolge von außen nach innen angesteuert und somit die Düsen von außen nach innen verschlossen werden, d.h. die Düsen, die zu den Substraträndern hin angeordnet sind, werden zu erst verschlossen und zuletzt die Düsen, die zu der Substratmitte hin angeordnet sind. Geöffnet werden die Düsen vorteilhaft von innen nach außen.A signal is generated, which is possibly still converted. This will be sent to the order system. The application system switches the nozzles of the applicator accordingly, ie the nozzles are opened or closed. Suitable systems are, for example, individual photoelectric barriers. Particularly suitable systems are curtains made of light barriers and laser scanners. Advantageously, one or more nozzles can be kept permanently closed on one or both sides in the edge region of the preferably arranged in series nozzles. Consequently, the width of the job can be adapted to the width of the substrates. The drive is advantageously designed so that, for example, the plungers are driven in order from the outside to the inside and thus the nozzles are closed from the outside in, ie the nozzles which are arranged to the substrate edges are first closed and last the nozzles which are located toward the substrate center. The nozzles are advantageously opened from the inside to the outside.
Diese Öffnungs- und Schließerfordernisse lassen sich beispielsweise mit Hilfe einer Kombination aus zwei Antrieben bewerkstelligen. Der erste Antrieb dient vorteilhaft dazu, die Düsen beim beginnenden Durchlaufen eines Substrats schlagartig, gleichzeitig und präzise zu öffnen und nach dem Durchlaufen des Substrats ebenso schlagartig, gleichzeitig und präzise zu schließen. Bevorzugt wird der erste Antrieb pneumatisch betrieben. Der zweite Antrieb ist so ausgelegt, dass der zweite Antrieb den Verschluss einer oder mehrerer einzelner Düsen übergeordnet zum Zustand des ersten Antriebs bewirken kann. Folglich sind alle Düsen über zwei Antriebe zu verschließen, von denen der erste Antrieb auf die Düsen insgesamt wirkt und der zweite Antrieb den Verschluss einzelner oder mehrerer Düsen bewirkt.These opening and closing requirements can be accomplished, for example, by means of a combination of two drives. The first drive is advantageously used to abruptly, simultaneously and precisely open the nozzles when passing through a substrate and to close abruptly, simultaneously and precisely after passing through the substrate. Preferably, the first drive is operated pneumatically. The second drive is designed so that the second drive can cause the closure of one or more individual nozzles superordinate to the state of the first drive. Consequently, all nozzles are closed by two drives, of which the first drive acts on the nozzles in total and the second drive causes the closure of individual or multiple nozzles.
Diese Öffnungs- und Schließerfordernisse lassen sich bevorzugt mit Hilfe eines einzigen Antriebs bewerkstelligen. Dieser Antrieb wird bevorzugt pneumatisch betrieben. Folglich sind die Düsen über einen pneumatischen Antrieb zu öffnen oder zu ver- schließen, wobei das Öffnen oder Verschließen über eine Kolben-Zylinder-Einheit auf eine Anzahl von Düsen begrenzt wird. Die Anzahl an Düsen wird zweckmäßigerweise durch die Substratbreite bestimmt.These opening and closing requirements can preferably be accomplished by means of a single drive. This drive is preferably operated pneumatically. Consequently, the nozzles are to be opened or closed by a pneumatic drive, wherein the opening or closing is limited by a piston-cylinder unit to a number of nozzles. The number of nozzles is suitably determined by the substrate width.
Zum Verschließen der Düsen werden die Stößel vorteilhaft mit einer vergleichbaren Geschwindigkeit in die Düse eingetaucht, mit der die Komponente/Flüssigkeit die Düse durchströmt.To close the nozzles, the plungers are advantageously immersed in the nozzle at a comparable speed with which the component / liquid flows through the nozzle.
Die Stößel kommen vorteilhaft augenblicklich zur Ruhe, wenn sie das vordere Ende der Düse erreichen. Gegebenenfalls können die Stößel auch leicht zurückspringen.The plungers advantageously come to rest instantaneously as they reach the front end of the nozzle. Optionally, the plunger can also jump back easily.
Die freien Enden der Stößel können gegebenenfalls eine flache Spitze aufweisen. Bevorzugt sind die freien Enden der Stößel kegelförmig mit einem Kegelwinkel von mindestens 120 Grad ausgebildet.The free ends of the plungers may optionally have a flat tip. Preferably, the free ends of the plunger are cone-shaped with a cone angle of at least 120 degrees.
Vorteilhaft bestehen die Düsen aus einem Material, das von keiner der aufzutragenden Komponenten benetzt wird, d.h. die Düsen bestehen aus einem gegenüber den fließfähigen Komponenten antiadhäsiven Material. Bevorzugt eignet sich als Düsenmaterial Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polystyrol, Polycarbonat, Polyacetat oder Polyoxymethylen oder Überzüge aus den genannten Materialien.Advantageously, the nozzles are made of a material which is not wetted by any of the components to be applied, ie the nozzles consist of a material which is antiadhesive to the flowable components. Preferably is suitable as a nozzle material Polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene or coatings of the materials mentioned.
Gegebenenfalls sind die Düsen auf einer gesonderten, auswechselbaren Platte unabhängig vom restlichen Zirkulationskreislauf angeordnet, so dass sie im Falle eines Verschleißes leicht zu ersetzen sind.Optionally, the nozzles are arranged on a separate, replaceable plate independent of the rest of the circulation circuit, so that they are easy to replace in case of wear.
Vorteilhaft werden auch die freien Enden der Stößel aus einem entnetzenden, antiad- häsiven Material, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polystyrol, Polycarbonat, Polyacetat oder Polyoxymethylen oder Überzüge aus den genannten Materialien, hergestellt.Advantageously, the free ends of the plunger are made from a de-entangling, non-adhesive material, such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene or coatings of the materials mentioned.
Als Material für die Stößel kommen in der Regel Werkstoffe in Betracht, die von keiner der aufzutragenden Komponenten benetzt werden, beispielsweise Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polystyrol, Polycarbonat, Polyacetat oder Polyoxymethylen.As material for the ram usually materials come into consideration, which are wetted by none of the components to be applied, for example polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetate or polyoxymethylene.
Vorteilhaft wird zum Schutz vor Verschleiß zum einen der Vorratsbehälter im Innen- räum des Auftragssystems als auch die Düseninnenfläche mit einem verschleißbeständigen Werkstoff belegt. Als verschleißbeständiger Werkstoff eignet sich insbesondere Edelstahl in Form eines dünnen Blechs oder in Form von Einpresshohlnieten.Advantageously, for protection against wear, the reservoir in the interior of the application system as well as the nozzle inner surface are coated with a wear-resistant material. As a wear-resistant material is particularly suitable stainless steel in the form of a thin sheet or in the form of press-in hollow rivets.
Gegebenenfalls kann man die Düsen mit ringförmigen Luftdüsen umgeben, um syn- chron zum Abschaltzeitpunkt die Komponenten am Stößel abzublasen.If necessary, the nozzles can be surrounded by annular air nozzles in order to blow off the components on the plunger synchronously with the switch-off time.
Ferner können gegebenenfalls die Stößel auch als Hohlnadeln ausgeführt sein. Durch die Bohrung kann Druckluft geleitet werden, die insbesondere beim Abschaltzeitpunkt das Abreißen des Flüssigkeitsstrangs beschleunigt.Furthermore, if appropriate, the plungers can also be designed as hollow needles. Compressed air can be passed through the bore, which accelerates the tearing off of the liquid strand, in particular at the switch-off time.
Ferner können gegebenenfalls in der Nähe der Stößel Wärmequellen, beispielsweise Heizelemente, installiert werden, so dass in kurzer Zeit die Komponenten an dieser Stelle verdampfen.Furthermore, if necessary, heat sources, for example heating elements, can be installed in the vicinity of the plunger, so that the components evaporate at this point in a short time.
Die Vorschubeinrichtung, die sich unterhalb des Beschichtungsportals befindet, ist ferner vorteilhaft mit einem Andrucksystem ausgestattet, so dass die Substrate an einer Seite bündig das Beschichtungsportal durchlaufen und der Abstand zwischen Substrat und Austragseinrichtung konstant bleibt. Dieser Abstand liegt zweckmäßigerweise bei 5 bis 100 mm, vorteilhaft bei 5 bis 50 mm, bevorzugt bei 10 bis 30 mm.The feed device, which is located below the coating portal, is also advantageously equipped with a pressure system, so that the substrates pass flush on one side of the coating portal and the distance between substrate and discharge device remains constant. This distance is expediently from 5 to 100 mm, advantageously from 5 to 50 mm, preferably from 10 to 30 mm.
Beispielsweise können bei einem Zwei-Komponenten-System die beiden Beschich- tungsportale zueinander quer zur Substratrichtung um einen halben Düsenabstand, d.h. ungefähr 1 ,5 bis 7,5 mm, seitlich versetzt angeordnet sein, so dass die beiden Komponenten auf dem Substrat jeweils auf Lücke aufgetragen werden.For example, in the case of a two-component system, the two coating portals can be at a distance of half the nozzle from one another transversely to the substrate direction, ie about 1, 5 to 7.5 mm, be arranged laterally offset, so that the two components are each applied to the substrate on the gap.
Die Beschichtungsportale können vorteilhaft mit Hilfe einer Einrichtung zum Positionie- ren ausgerichtet werden.The coating portals can advantageously be aligned with the aid of a device for positioning.
Unter Verwendung mehrerer Komponenten werden diese vorteilhaft räumlich separat voneinander aufgetragen, wobei der Abstand der Beschichtungsportale in Richtung des durchlaufenden Substrats so klein wie möglich sein sollte, bevorzugt kleiner als 50 cm, insbesondere kleiner als 10 cm.Using several components, these are advantageously applied spatially separately from one another, wherein the distance between the coating portals in the direction of the continuous substrate should be as small as possible, preferably smaller than 50 cm, in particular smaller than 10 cm.
Über Nacht und bei Stillstandszeiten werden alle Düsen vorteilhaft mit den Stößeln verschlossen und ferner wird das Düsen-Stößel-System vorteilhaft gegenüber der Außenluft verschlossen, um ein Eintrocknen der flüssigen Komponenten zu minimieren.Overnight and at downtime all nozzles are advantageously closed with the plungers and also the nozzle plunger system is advantageously closed to the outside air to minimize drying of the liquid components.
Besonders vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik wirkt sich das erfindungsgemäße kombinierte Dichtungs- und Reinigungsverfahren aus. Dadurch, dass die Düsen nicht nur durch die Stößel geschlossen, sondern auch durch diese gereinigt werden, kann die tägliche Reinigung auf ein Minimum reduziert werden. Ferner kann durch das präzise Auftragen sowohl Leim als auch Härter eingespart werden.Particularly advantageous over the prior art, the combined sealing and cleaning method according to the invention has an effect. The fact that the nozzles are not only closed by the plungers, but also cleaned by them, the daily cleaning can be reduced to a minimum. Furthermore, the precise application of both glue and hardener can be saved.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert:The device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawings:
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Austragseinrichtung des Beschichtungs- portalsFig. 1 is a perspective view of the discharge of the coating portal
Fig. 2 eine Querschnittszeichnung der Austragseinrichtung,2 shows a cross-sectional drawing of the discharge device,
Fig. 3 eine Querschnittszeichnung eines Stößels mit einer flachen Spitze, der die Dü- se verschließt,3 shows a cross-sectional drawing of a plunger with a flat tip which closes the nozzle,
Fig. 4 Gesamtübersicht der Vorrichtung mit zwei Beschichtungsportalen und dem SubstratFig. 4 Overall view of the device with two coating portals and the substrate
Die Vorrichtung weist mindestens ein Beschichtungsportal 1 auf, das aus einer Aus- tragseinrichtung 2 besteht, die ein komponentenführendes System 3, mehrere Düsen 4 und dazugehörige Stößel 5 aufweist. Die freien Enden der Stößel 5a sind gegebenenfalls kegelförmig ausgebildet. Die Stößel werden über einen gemeinsamen Antrieb 6 angesteuert. Die Komponenten 7a und 7b werden getrennt voneinander auf das Substrat 8 aufgetragen. The device has at least one coating portal 1 which consists of a discharge device 2 which has a component-guiding system 3, a plurality of nozzles 4 and associated plungers 5. The free ends of the plunger 5a are optionally formed conical. The plungers are controlled by a common drive 6. The components 7a and 7b are applied to the substrate 8 separately from each other.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen von mindestens zwei fließfähigen1. A method for the continuous application of at least two flowable
Komponenten auf ein horizontal bewegtes Substrat, bei dem die Komponenten in Form von Strängen und/oder Punkten aufgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Komponentenstränge und/oder -punkte und/oder die Lage der Komponentenstränge und/oder -punkte auf dem Substrat während des Auftragens veränderbar ist.Components on a horizontally moved substrate, in which the components are applied in the form of strands and / or points, characterized in that the number of component strands and / or points and / or the position of the component strands and / or points on the substrate is changeable during the application.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweikomponenten-System beinhaltend ein Leim- und ein Härter-System aufgetragen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a two-component system comprising a glue and a hardener system is applied.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Komponenten alternierend auf das Substrat aufgetragen werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that two or more components are applied alternately on the substrate.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Komponentenstränge und/oder -punkte im Bereich von 10 bis 100 pro Komponente pro Substratbreite veränderbar ist.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the number of component strands and / or points in the range of 10 to 100 per component per substrate width is variable.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmgeschwindigkeit VFiuid der fließfähigen Komponenten folgender Formel entspricht5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the outflow velocity VFiuid of the flowable components corresponds to the following formula
vs -dl aDüsev s -dl a nozzle
wobei die Geschwindigkeit des Substrats vs 20 bis 300 m/min, der Strangdurchmesser ds der Komponenten beim Auftreffen auf das Substratwhere the speed of the substrate vs 20 to 300 m / min, the strand diameter ds of the components when hitting the substrate
0,2 bis 5 mm, der Düsendurchmesser 0,5 bis 15mm und der Faktor a 0,1 bis 2,0 beträgt.0.2 to 5 mm, the nozzle diameter is 0.5 to 15 mm and the factor a is 0.1 to 2.0.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ge- meinsame Auftragsmenge eines Leim-Härter-Systems bei 20 bis 500 g/m2 liegt.6. Process according to claims 2 to 5, characterized in that the common application rate of a glue-hardener system is 20 to 500 g / m 2 .
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis Leim zu Härter 80:20 bis 20:80 beträgt.7. Process according to claims 2 to 6, characterized in that the weight ratio of glue to hardener is 80:20 to 20:80.
4 Figuren 4 figures
8. Vorrichtung zum Auftragen von wenigstens zwei fließfähigen Komponenten mit einer Fördereinrichtung für das Substrat und wenigstens einem Beschichtungs- portal, an dem Versorgungsleitungen für die Komponenten angeschlossen sind, wobei das Beschichtungsportal wenigstens eine Austragseinrichtung enthält und wobei die Austragseinrichtung verschließbare Düsen aufweist, die durch einen gemeinsamen Antrieb zu öffnen und zu verschließen sind.8. An apparatus for applying at least two flowable components with a conveyor for the substrate and at least one coating portal, are connected to the supply lines for the components, wherein the coating portal contains at least one discharge and wherein the discharge comprises closable nozzles, which by a common drive to open and close are.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Düsen wahlweise und unabhängig voneinander zu öffnen und zu verschließen sind.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that individual nozzles are selectively and independently open and close.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Düsen über zwei Antriebe zu verschließen sind, von denen der erste Antrieb auf die Düsen insgesamt wirkt und der zweite Antrieb den Verschluss einzelner oder mehrerer Düsen bewirkt.10. The device according to claim 9, characterized in that all nozzles are closed by two drives, of which the first drive acts on the nozzles in total and the second drive causes the closure of individual or more nozzles.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen über einen pneumatischen Antrieb zu öffnen oder zu verschließen sind, wobei das Öffnen oder Verschließen über eine Kolben-Zylinder-Einheit auf eine Anzahl von Düsen begrenzt wird.11. The device according to claim 9, characterized in that the nozzles are to be opened or closed by a pneumatic drive, wherein the opening or closing is limited by a piston-cylinder unit to a number of nozzles.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen in Reihe angeordnet sind.12. Device according to claims 8 to 11, characterized in that the nozzles are arranged in series.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Beschichtungsportale mit je einer Auftragseinrichtung aufweist.13. Device according to claims 8 to 12, characterized in that the device comprises two coating portals, each with an application device.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen aus einem gegenüber den fließfähigen Komponenten antiadhäsiven Material bestehen.14. Device according to claims 8 to 13, characterized in that the nozzles consist of a relation to the flowable components anti-adhesive material.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen/Verschließen der Düsen mit Hilfe von Stößeln erfolgt.15. Device according to claims 8 to 14, characterized in that the opening / closing of the nozzles takes place by means of plungers.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Stößel aus einem gegenüber den fließfähigen Komponenten antiadhäsiven Material bestehen. 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the free ends of the plunger consist of a relation to the flowable components anti-adhesive material.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Stößel kegelförmig mit einem Kegelwinkel von mindestens 120 Grad ausgebildet sind.17. Device according to claims 15 or 16, characterized in that the free ends of the plunger are cone-shaped with a cone angle of at least 120 degrees.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragsvorrichtung ein Meßsystem vorgelagert ist, das die Breite und Lage der Substrate, auf die die Komponenten aufgetragen werden sollen, erkennt.18. Device according to claims 8 to 17, characterized in that the applicator device is preceded by a measuring system which detects the width and position of the substrates to which the components are to be applied.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Meßsystem ein Signal an das Auftragssystem sendet. 19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the measuring system sends a signal to the application system.
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