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Dokumentenidentifikation DE10333152B3 20.01.2005
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen mit Schmelzklebstoff
Anmelder A. Raymond & Cie, Grenoble, FR
Erfinder Hänsel, Mathias, 79595 Rümmingen, DE;
Bremont, Michel, Attenschwiller, FR
Vertreter Rüttgers, J., Dipl.-Phys. (Univ.) Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 79098 Freiburg
DE-Anmeldedatum 22.07.2003
DE-Aktenzeichen 10333152
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.01.2005
IPC-Hauptklasse B05D 5/10
IPC-Nebenklasse B05C 9/08   
Zusammenfassung Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen mit Schmelzklebstoff sowie eine Vorrichtung zur Ausübung des Beschichtungsverfahrens. Diese Vorrichtung besteht aus einer Arbeitsplatte (1) mit Aussparungen (2) entsprechend den Konturen der Klebefläche (3) des Befestigungselementes (4), wobei die Grundflächen (5) der Aussparungen (2) durch Stößel (6) gebildet sind, deren Seitenwände (7) in den Aussparungen (2) verschiebbar geführt und deren Oberseiten (8) der Geometrie der Klebeflächen (3) formgerecht angepaßt sind. Auf der Arbeitsplatte (1) ist seitlich neben den Aussparungen ein horizontal verschiebbarer Behälter (9) zum Einfüllen des Klebstoffpulvers in die Aussparungen (2) angeordnet, wobei die Seitenkanten (10) des Behälters (9) bündig über die Arbeitsplatte (1) streichen. Auf der anderen Seite der Aussparungen (2) ist ein ebenfalls horizontal verschiebbarer Schlitten (11) zur Aufnahme des Befestigungselementes (4) angeordnet, der mit Durchgangslöchern (12) für die aus der Arbeitsplatte (1) hochfahrenden Stößel (6) versehen ist. Über den Aussparungen (2) ist ein vertikal verschiebbarer Druckstempel (13) mit einer Druckplatte (14) zum Absenken auf das Befestigungselement (4) angeordnet. Ferner befindet sich neben der Vorrichtung eine Heizstation (15), welche die Befestigungselemente (4) vor dem Zuführen über die Aussparungen (2) auf die gewünschte Aufwärmtemperatur bringt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen mit Schmelzklebstoff sowie auf eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Hierbei geht es speziell um das Aufbringen von hochreaktiven Schmelzklebstoffen, welche bei Temperaturen bis 50 °C verschleißfest und nicht klebend ausgebildet sind und mittels Wärme- oder sonstiger Energiezufuhr zur Herstellung einer dauerhaften Klebeverbindung reaktivierbar sind. Die aufgebrachte Klebstoffschicht muß dabei bis zum Einsatz der Bau- oder Trägerelemente absolut klebefrei bzw. kleberesistent sein und darf erst durch die Reaktivierung des Klebstoffs am Einsatzort die dem Klebstoff innewohnende Haftkraft freisetzen.

Aus der WO 98/18612 ist es zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen bereits bekannt, den fertig gemischten Schmelzklebstoff in fester, vorzugsweise pulverisierter Form auf die Klebefläche aufzubringen und dann unter Ausübung eines Anpreßdruckes einer zum Anhaften des Klebstoffs ausreichenden Wärmeeinwirkung auszusetzen. Hierbei kommt es darauf an, daß die volle Klebefläche mit einer gleichmäßig dünnen Schicht belegt und dann mit einem Stempel aufgedrückt wird, dessen Fläche absolut parallel zur Klebefläche ausgerichtet ist. Dieses Beschichtungsverfahren ist mehr zum Beschichten von kleinen Mengen wie in einem Versuchslabor konzipiert und ist lediglich ausgebildet zur Beschichtung von einfach gestalteten, ebenen Klebeflächen wie bei den Bundtellern von Befestigungsbolzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, dieses bekannte Anschmelzverfahren auch für Befestigungselemente mit komplizierten Klebeflächen nutzbar zu machen und zu einem vollautomatischen Verfahrensablauf zu entwickeln und die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens so zu gestalten, daß auch Befestigungselemente mit unebenen Klebeflächen gleichmäßig beschichtet werden können.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen durch folgende, im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst:

  • – Das Klebstoffpulver wird zunächst in Aussparungen einer Arbeitsplatte eingefüllt, welche in ihren Konturen der Klebefläche des Befestigungselements entsprechen, und dann in der gewünschten Stärke glattgestrichen,
  • – das Befestigungselement wird nach vorheriger Erwärmung in einer Heizstation auf die zum Anhaften erforderliche Temperatur mit den Klebeflächen über den mit Klebstoffpulver befüllten Aussparungen abgesetzt,
  • – das Klebstoffpulver wird sodann durch Stößel, deren Querschnitt den Aussparungen und deren Oberseiten der Geometrie des Befestigungselements angepaßt sind, von unten gegen die Klebefläche angedrückt.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gemäß Anspruch 2 durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

  • – sie besitzt eine Arbeitsplatte mit Aussparungen entsprechend den Konturen der Klebefläche des Befestigungselementes,
  • – die Grundflächen der Aussparungen werden durch Stößel gebildet, deren Seitenwände in den Aussparungen verschiebbar geführt und deren Oberseite der Geometrie des Befestigungselements formgerecht angepaßt sind,
  • – seitlich der Aussparungen befindet sich auf der Arbeitsplatte ein horizontal verschiebbarer Behälter zum Einfüllen des Klebstoffpulvers in die Aussparungen, wobei die Seitenkanten des Behälters bündig über die Arbeitsplatte streichen,
  • – auf der anderen Seite der Aussparungen ist ein ebenfalls horizontal verschiebbarer Schlitten zur Aufnahme des Befestigungselementes angeordnet, welcher mit Durchgangslöcher für die aus der Arbeitsplatte hochfahrenden Stößel versehen ist,
  • – über den Aussparungen ist ein vertikal verschiebbarer Druckstempel mit einer Druckplatte zum Absenken auf das Befestigungselement angeordnet,
  • – entfernt vom Schlitten ist eine Heizstation installiert, die die Befestigungselemente vor dem Zuführen über die Aussparungen auf die gewünschte Aufwärmtemperatur bringt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

1 Die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausübung des a)–f) erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahrens mit den aufeinander folgenden Verfahrensschritten,

2 Ein Halter für Regensensoren mit erfindungsgemäß beschichtetem Schmelzklebstoff zum Aufkleben auf eine unebene Windschutzscheibe in perspektivischer Draufsicht,

3 Die Unteransicht des gleichen Halters mit Blick auf die Klebeflächen,

4 Einen Schnitt durch den Halter gemäß Linie IV-IV in 3,

5 Die schematische Darstellung eines Schnitts durch die Arbeitsplatte, den Schlitten mit einem eingelegten Halter gemäß 4 und die mit Schmelzklebstoff befüllte Aussparung vor dem Hochfahren der Stößel,

6 Den gleichen Schnitt nach dem Hochfahren der Stößel,

7 Einen Halter mit Kugelgelenk Zapfen zum Aufkleben auf eine unebene Heckscheibe in perspektivischer Darstellung

8 Den gleichen Halter in Unteransicht mit zwei breiten Klebeflächen,

9 Eine schematische Darstellung eines Schnitts durch die Arbeitsplatte, den Schlitten mit aufgelegtem Halter und die mit Schmelzklebstoff befüllte Aussparung mit drei nebeneinander verschieblichen Stößel vor dem Hochfahren und

10 Die gleiche Schnittdarstellung nach dem Hochfahren der Stößel.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung dient zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungs- oder Halteelementen mit Schmelzklebstoff. Sie besteht aus einer Arbeitsplatte 1, welche mit Aussparungen 2 entsprechend den Konturen der Klebefläche 3 des Befestigungselementes 4 versehen ist. Die Grundflächen 5 der Aussparungen 2 sind hierbei durch Stößel 6 gebildet, deren Seitenwände 7 in den Aussparungen 2 verschiebbar geführt sind. Die Oberseite 8 der Stößel 6 ist der Klebefläche 3 des Befestigungselementes 4 formgerecht angepaßt; das heißt, daß sie nicht nur den Konturen der Klebeflächen 3 angepaßt, sondern auch absolut parallel zur Klebefläche 3 ausgebildet ist.

Auf der Arbeitsplatte 1 ist seitlich neben den Aussparungen 2 ein Behälter 9 zum Einfüllen des Klebstoffpulvers in die Aussparungen 2 angeordnet. Dieser Behälter 9 ist auf der Arbeitsplatte 1 horizontal verschiebbar geführt, wobei die Seitenkanten 10 des Behälters 9 bündig über die Arbeitsplatte 1 streichen.

Auf der anderen Seite der Aussparungen 2 ist ferner ein Schlitten 11 zur Aufnahme des Befestigungs- oder Halteelements 4 angeordnet, welcher ebenfalls auf der Arbeitsplatte 1 in Richtung auf die Aussparungen 2 verschiebbar geführt ist. Die Oberseite dieses Schlittens 11 ist hierbei der Geometrie der Klebeflächen 3 formgerecht angepaßt. Dieser Schlitten 11 ist mit Durchgangslöchern 12 für die aus der Arbeitsplatte 1 hochfahrenden Stößel 6 versehen, welche mit ihren Innenwänden den Seitenwänden 7 der Stößel 6 ebenfalls formgerecht angepaßt sind.

Über den Aussparungen 2 ist eine über Druckstempel 13 vertikal verschiebbare Druckplatte 14 zum Absenken auf das in den Schlitten 11 eingelegte Befestigungselement 4 angeordnet. Außerdem befindet sich entfernt vom Schlitten 11 eine Heizstation 15, welche die Befestigungselemente 4 vor dem Zuführen über die Aussparungen 2 auf die gewünschte Anschmelztemperatur aufwärmt.

Der in den Bildern a)–f) dargestellte Arbeitsablauf läßt sich wie folgt beschreiben:

1a) Der Behälter 9 und der Schlitten 11 befinden sich neben der Aussparung 2 auf der Arbeitsplatte 1 in der Ausgangsposition, die Druckplatte 14 in ihrer oberen Warteposition und die Stößel 6 mit ihren Oberseiten 8 unterhalb des Plattenniveaus.

1b) Das Befestigungselement 4 befindet sich über der entfernt vom Schlitten 11 installierten Heizstation 15 und wird dort auf die gewünschte Anschmelztemperatur aufgewärmt. Gleichzeitig wird der Behälter 9 mit dem Klebstoffpulver in Pfeilrichtung nach rechts über die Aussparungen 2 gefahren, um das Pulver in diese einzufüllen. Sodann wird der Behälter 9 wieder zurückgefahren, wobei die Seitenkanten 10 des Behälters 9 bündig über die Arbeitsplatte 1 streichen und das Pulver bei der Gelegenheit in der Aussparung 2 auf die gewünschte Füllhöhe abziehen.

1c) Das vorgewärmte Befestigungselement 4 wird auf den Schlitten 11, dessen Oberseite der Geometrie der Klebefläche 3 formgerecht angepaßt ist, neben den Aussparungen 2 abgelegt.

1d) Der Schlitten 11 wird mit dem eingelegten Befestigungselement 4 über die Aussparungen 2 gefahren und zwar so, daß die Durchgangslöcher 12 mit den Stößeln 6 fluchten.

1e) Die Druckplatte 14 wird auf das Befestigungselement 4 abgesenkt. Gleichzeitig werden die Stößel 6 von unten durch die Durchgangslöcher 12 hochgefahren und das in den Aussparungen 2 bereitgestellte Klebstoffpulver gegen die Unterseite des erwärmten Befestigungselements 4 gedrückt.

1f) Nachdem das auf der Heizstation vorgewärmte Befestigungselement 4 einer zum Anhaften des Klebstoffs ausreichenden Wärmeeinwirkung ausgesetzt ist, wird die Druckplatte 14 wieder hochgefahren und der Schlitten 11 seitlich zurückgefahren. Sodann kann das beschichtete Befestigungselement 4 von dem Schlitten 11 abgehoben und in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter gelagert werden.

Bei dem in den 2 bis 4 dargestellten Befestigungselement handelt es sich um einen Halter für Regensensoren zum Aufkleben auf unebene Windschutzscheiben. Dieser Halter besteht aus einem rechteckigen Rahmen 16 mit an den vier Ecken angeformten Befestigungsstellen 17 für die nicht dargestellten Sensoren sowie zwei seitlich gegenüberliegend abstehende Haltelappen 18 zum Erfassen des Rahmens 16. Auf der Unterseite des Rahmens 16 sind an den Längsseiten 19 und Querseiten 20 längliche Klebeflächen 21 und 22 vorgesehen, welche erfindungsgemäß mit einer dünnen Lage Schmelzklebstoff beschichtet sind.

5 zeigt in einer schematischen Darstellung den auf dem Schlitten 11 liegenden Rahmen 16 des in den 2 bis 4 dargestellten Halters mit horizontalen Längsseiten 19 und gegen diese abgewinkelten Querseiten 20, welche sich oberhalb der Aussparungen 2 bzw. der Durchgangslöcher 12 befinden und von oben durch die Druckplatte 14 auf den Schlitten 11 niedergedrückt werden. Die Aussparungen 2 sind hierbei von der Oberseite 8 des Stößels 6 vorher aus dem Behälter 9 mit Klebstoffpulver befüllt und dann bis auf das Niveau der Oberfläche der Arbeitsplatte 1 von der Seitenkante 10 des Behälters 9 glattgestrichen worden.

6 zeigt in der gleichen schematischen Darstellung, wie das Klebstoffpulver nach dem Hochfahren der Stößel 6 von diesen planparallel gegen die Klebeflächen 22 der Querseiten 20 angedrückt und verdichtet wird, bis das Pulver durch die Berührung mit dem vorgewärmten Rahmen 16 angeschmolzen ist und durch den von den Stößeln 6 erzeugten Anpreßdruck an den Klebeflächen 22 anhaftet.

Das in den 7 bis 10 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen anderen Halter mit einem Kugelzapfen 26 zum Aufkleben auf die unebene Fläche einer Heckscheibe. Der Kugelzapfen 26 dient hierbei zur Lagerung einer sogenannten Gasfeder, welche am Fensterrahmen gegengelagert ist und die Heckscheibe nach dem Hochschwenken abstützt. Dieser Halter besteht aus einer nierenförmig ausgebildeten Grundplatte 23 mit einem an der mittleren Plattenebene 24 angewinkelten Kugelzapfen 26 und an den gegenüberliegenden Enden ausgebildeten, mit Klebstoffpulver beschichteten breiten Klebeflächen 25. Diese sind gegenüber der mittleren Plattenebene 24 unter einem schwachen Winkel geneigt, welche der im gleichen Winkel geneigten Oberfläche der Heckscheibe angepaßt sind.

Wie aus der schematischen Darstellung eines Schnitts durch die Arbeitsplatte 1 in den 9 und 10 ersichtlich, werden die Grundflächen 5 der Aussparungen 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch jeweils drei in der Arbeitsplatte 1 gegeneinander verschiebliche Stößel 27, 28 und 29 gebildet, die von einer Stößelhalteplatte 33 gehalten sind. Die Oberseiten 30, 31 und 32 jedes Stößels 27, 28 und 29 sind hierbei den jeweils zugehörigen Teilflächen 25a), 25b) und 25e) der Klebeflächen 25 formgerecht angepaßt.

Die Oberseiten 30, 31 und 32 der Stößel 27, 28 und 29 bilden in der in 9 gezeigten Ausgangsstellung drei zueinander abgestufte Ebenen, wobei die jeweils oberen Enden der Oberseiten auf der gleichen Höhe liegen. Dadurch wird erreicht, daß die Schichtdicke des eingefüllten Klebstoffpulvers in der Ausgangsstellung über die Breite der Stößel 27, 28 und 29 nur geringfügig schwankt.

10 zeigt die gleiche Schnittdarstellung nach dem Hochfahren der Stößel 27, 28 und 29. Hierbei wird der Niveauunterschied innerhalb der Stößel Oberseiten 30, 31 oder 32 dadurch ausgeglichen, dass die Stößel gegeneinander leicht verschoben werden, bis sie bei Anlage an den Klebeflächen 25a), b) und 25c) alle in einer Ebene liegen, so daß eine gleich starke Schicht von Klebstoffpulver verdichtet auf die Klebefläche 25 aufgetragen wird.

1Arbeitsplatte 2Aussparungen 3Klebefläche 4Befestigungselement, Halter 5Grundflächen 6Stößel 7Seitenwände 8Oberseite 9Behälter 10Seitenkanten 11Schlitten 12Durchgangslöcher 13Druckstempel 14Druckplatte 15Heizstation 16Rahmen 17Befestigungsstellen 18Haltelappen 19Horizontale Längsseiten 20Abgewinkelte Querseiten 21längliche Klebeflächen 22längliche Klebeflächen 23Grundplatte 24Mittlere Plattenebene 25Breite Klebefläche 26Kugelzapfen 27Stößel 28Stößel 29Stößel 30Stößeloberseite 31Stößeloberseite 32Stößeloberseite 33Stößelhalteplatte

Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen mit Schmelzklebstoff, wobei der fertig gemischte Klebstoff in pulverisierter Form auf die Klebefläche aufgebracht und unter Ausübung eines Anpreßdruckes einer zum Anhaften des Klebstoffs ausreichenden Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

    – das Klebstoffpulver in Aussparungen einer Arbeitsplatte eingefüllt wird, welche in ihren Konturen der Klebefläche des Befestigungselementes entsprechen, und dann in der gewünschten Stärke glatt gestrichen wird,

    – das Befestigungselement nach vorheriger Erwärmung auf die zum Anhaften erforderliche Temperatur mit den Klebeflächen über den mit Klebstoffpulver befüllten Aussparungen abgesetzt wird,

    – das Klebstoffpulver sodann durch Stößel, deren Querschnitt den Aussparungen und deren Oberseiten der Geometrie der Klebeflächen formgerecht angepaßt sind, von unten gegen die Klebeflächen angedrückt wird.
  2. Vorrichtung zur Ausübung des Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus

    – einer Arbeitsplatte (1) mit Aussparungen (2) entsprechend den Konturen der Klebefläche (3) des Befestigungselementes (4), wobei die Grundflächen (5) der Aussparungen (2) durch Stößel (6) gebildet sind, deren Seitenwände (7) in den Aussparungen (2) verschiebbar geführt und deren Oberseiten (8) der Geometrie der Klebeflächen (3) formgerecht angepaßt sind,

    – einem auf der Arbeitsplatte (1) seitlich angeordneten, horizontal verschiebbaren Behälter (9) zum Einfüllen des Klebstoffpulvers in die Aussparungen (2), wobei die Seitenkanten (10) des Behälters (9) bündig über die Arbeitsplatte (1) streichen,

    – einem auf der anderen Seite der Aussparungen (2) angeordneten, ebenfalls horizontal verschiebbaren Schlitten (11) zur Aufnahme des Befestigungselements (4), der mit Durchgangslöchern (12) für die aus der Arbeitsplatte (1) hochfahrenden Stößel (6) versehen ist, die mit ihren Innenwänden den Seitenwänden (7) der Stößel (6) angepaßt sind,

    – einem über den Aussparungen (2) angeordneten, vertikal verschiebbaren Druckstempel (13) mit einer Druckplatte (14) zum Absenken auf das Befestigungselement (4),

    – sowie einer entfernt von dem Schlitten (11) installierten Heizstation (15) zum Erwärmen der Befestigungselemente (4) vor dem Zuführen über die Aussparungen (2) auf die gewünschte Aufwärmtemperatur.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Befestigungselement aus einer Grundplatte (23) mit beiderseits der mittleren Plattenebene (24) ausgebildeten Klebeflächen (25) größerer Breite besteht und diese Klebeflächen (25) eine gegenüber der mittleren Plattenebene (24) abweichende Geometrie aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen (5) der Aussparung (2) durch jeweils zwei oder mehr gegeneinander verschiebliche Stößel (27), (28) und (29) gebildet sind, wobei die Oberseiten (30) (31) (32) jedes Stößels (27) (28) (29) der jeweils zugehörigen Geometrie der Teilflächen (25a) (25b) (25c) der Klebeflächen (25) formgerecht angepaßt sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Oberseiten des Schlittens (11) der Geometrie der Klebeflächen (3), (21 und 22) sowie (25) formgerecht angepaßt ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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