Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff

Die vorliegende Erfindung betrifft eine manuell handhabbare Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Vorrichtungen sind als sog. Heißklebepistolen allgemein bekannt und im Heimwerker- sowie professionellen Handwerksbereich weit verbreitet.

Konkret weisen derartige, elektrisch betriebene Heißklebevorrichtungen in einem pistolenförmig ausgebildeten Gehäuse eine Aufnahme zum Einführen und Transportieren von Klebstoffstäben auf, wobei durch Wirkung einer elektrischen Beheizung im Gehäuse dann bei Betätigung durch eine Bedienperson der feste Klebstoffstift geschmolzen und abgeschmolzener Klebstoff durch eine Auslassöffnung auf ein gewünschtes Werkstück als Auftragsziel gebracht wird.

Derartige Vorrichtungen werden in großen Stückzahlen und hoch automatisiert produziert, machen sich dabei neben einfacher konstruktiver Realisierung auch die Existenz preiswerter KlebstoffStäbe zunutze.

Allerdings ist der Einsatz derartiger, bekannter Vorrichtungen auf (volumenmäßig bzw. flächenmäßig) größere Klebstoffmengen bzw. Auftragsflächen beschränkt, da nicht zuletzt die (üblicherweise netzbetriebene) Beheizung, in Verbindung mit großflächiger Erwärmung des Klebstoffstifts, für hohe Abschmelzvolumina des verflüssigten Kunststoffs sorgt, so dass insbesondere kleine Einsatzziele nur schwer zu erreichen sind. Hinzu kommt die aufgrund der pistolen- förmigen Konstruktion sowie der Notwendigkeit eines Netzka-

bels bedingte, eingeschränkte Handhabbarkeit und Portabili- tat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gat- tungsgemaße Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff im Hinblick auf die Flexibilität des Einsatzes, vor allem betreffend kleinere Einsatzziele, sowie einfachere Portabilitat und Handhabung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelost; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen beschrieben.

So ist erfindungsgemaß vorgesehen, dass das gattungsgemaße, großvolumige Pistolengehause (samt zugehöriger Einschalt-, Netzspannungs- und Heizinfrastruktur) ersetzt wird durch ein langgestrecktes, stiftformiges Gehäuse, welches durch die Bedienperson in der Art eines Textmarkers oder Schreibstifts halt- und fuhrbar ist. Damit ist nicht nur eine wesentlich feinfühligere Fuhrung ermöglicht, auch wird die genaue Dosierung vereinfacht.

Weiterbildungsgemaß ist vorgesehen, dass eine netzlos mit Energie versorgte elektrische Heizvorrichtung ein ansonsten bekanntes stiftformiges Klebelement endseitig abschmilzt, jedoch mit einer (verglichen mit dem gattungsgemaßen netzbetriebenen Gerat) deutlich reduzierten elektrischen Leistung, so dass nicht nur die erhaltenen, abgeschmolzenen Klebstoffvolumina deutlich geringer sind, sondern auch, gunstig für eine netzunabhangige Stormversorgung, die Vorrichtung einer batteriebetriebenen, netzunabhangigen Versorgung zuganglich wird (im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll dabei der Begriff „Batterie" samtliche gangigen

oder denkbaren drahtlose Energieformen einschließen, eingeschlossen aufladbare Akkumulatoren, Trockenbatterien usw.).

Durch die erfindungsgemäße Stiftform des Gehäuses lassen sich zudem einfach und leicht austauschbar (darüber hinaus auch in einfach herzustellender Weise) wesentliche Komponenten einer Lösungsvariante, nämlich mindestens eine (typischerweise handelsübliche Normgröße AA oder AAA) Batterie, ein Klebstift sowie ein Druckfederelement, welches den Klebestift gegen ein endseitiges, durch die Batterie beheiztes Heizgitter drückt, aufnehmen, wobei nach wie vor die schlanke, gut handhabbare Stiftform erhalten bleibt.

Gleichzeitig sorgt, wie weiterbildungsgemäß vorgesehen, ein abnehmbares Abschlusselement, bevorzugt in der Form einer abschraubbaren Heizspitze, für einfache Nachfüllbarkeit durch Zugriff auf und Austauschen des Klebstifts; auch ist vorteilhaft das Heizelement in Form bevorzugt eines Heizgitters in diesem abnehmbaren Bereich aufnehmbar.

Eine alternative Variante der Erfindung sieht statt einer abschraubbaren Heizspitze eine federnd-bewegliche, hülsenartige Heizspitze vor, welche das Heizgitter oder ein anderes elektrisch betriebenes Abschmelzaggregat (als Mittel zum Verflüssigen des stabförmigen Klebstoffelements) end- seitig trägt. Durch Druck des Benutzers bei der Handhabung des Gehäuses wird dann etwa die so bewegbare Heizspitze gegen das abzuschmelzende Ende des (bevorzugt in seiner aktuellen Position fixierten) Klebstoffelements gedrückt, so dass das Abschmelzen durch das (beheizte) Gitter erfolgen kann. Diese Variante der Erfindung sieht erfindungsgemäß und vorteilhaft vor, dass das Fixieren des Klebstifts, z.B. durch Festklemmen, gleichzeitig mit dem Bestromen des Heiz-

gitters erfolgt, etwa mittels der Betätigung eines beiden Aufgaben zugeordneten, gehauseextern bedienbaren Schaltbzw. Stellknopfes. Dieser ist bevorzugt in einem seitlichen Mantelbereich des Gehäuses vorgesehen und in der Schreibstift-Haltung betatigbar, so dass als Reaktion auf Betätigung der Batteriestrom an das Heizgitter als Verflussi- gungsmittel angelegt werden kann und so das endseitige Abschmelzen des festen Heißklebstoffs erfolgt. Mittels einer mechanischen Zusatzfunktion dieses Knopfes wird dann in diesem Betriebszustand der KlebstoffStift in der beschriebenen Weise fixiert, nach Losen des Heizknopfes wieder freigegeben. Weiterbildungsgemaß vorgesehene Mittel zum Transport des KlebstoffStiftes können dann für einen geeigneten Stiftvorschub sorgen, idealerweise mit einem Hub entsprechend der abgeschmolzenen Lange (wobei einerseits dieser Vorschub etwa unmittelbar durch die federnd geführte Heizspitze selbst erfolgen kann, etwa dergestalt, dass diese durch adhäsive Wirkung des Klebstoffs den Klebstoffstift beim Herausfedern mitnimmt, alternativ eine separate Vorschubmechanik am Klebstoff angreift und diesen in Vorschubrichtung fuhrt) .

Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Gehäuses lasst sich dieses einem Einsatzzweck anpassen, insbesondere auch durch entsprechendes Design zum Aufbringen von Werbe-, Bedienoder Warnhinweisen ausgestalten.

Eine besonders vorteilhafte Variante der Erfindung besteht darin, den stab- bzw. stiftformigen Klebstoff mit rechteck- formigem Querschnitt auszubilden. Insbesondere dann, wenn dieses Rechteck kein Quadrat, sondern eine Form mit unterschiedlichen Kantenlangen ist, entsteht so auf einfache Weise die Möglichkeit, mit der erfindungsgemaßen Vorrich-

tung Klebstoffstreifen zweier verschiedener Breiten unmittelbar abzuschmelzen, nämlich entsprechend einer jeweiligen Kantenbreite des Rechtecks. Eine (nicht nur in diesem Zusammenhang) vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht zudem vor, auslassseitig der Heizspitze Abstandselemente bzw. -abschnitte in Form von randseitigen Vorsprüngen zuzuordnen, welche etwa beim Aufsetzen der Heizspitze auf ein Klebstoffauftragsziel (z.B. eine Papieroberfläche) verhindern, dass durch ein vollflächiges Aufsetzen unmittelbar die Auslassöffnung verschlossen wird, vielmehr eine Mindesthöhe (z.B. ein Millimeter-Bruchteil Abstand) gewahrt bleibt. Dies würde dann einer Auftragshöhe des abzuschmelzenden Klebstoffs auf dem Klebstoffauftragsziel entsprechen .

Im Ergebnis entsteht durch die vorliegende Erfindung in überraschend einfacher und eleganter Weise eine Vorrichtung, welche einfachste Handhabung und Bedienbarkeit mit potentiell großserientauglicher, einfacher Fertigbarkeit in der industriellen Produktion kombiniert, so dass zu erwarten steht, dass etwa gerade traditionellen Heißkleberlösungen auch völlig neuen Anwendungsgebieten, nicht zuletzt auch im Bürobereich, zugänglich werden.

Als weiter vorteilhaft herauszuheben ist zudem der Umstand, dass -- ökologisch sensibel -- mit dieser Heißklebetechnologie das Problem lösungsmittelhaltiger Flüssigkleber vermieden werden kann, welche ansonsten durch portable, flaschenähnliche Lösungen in bekannter Weise aufgetragen werden. Darüber hinaus wird durch den geringen, punktuellen Energieeintrag in effizienter Weise und äußerst schnell ein Auftragen von mechanisch hoch belastbarem, leistungsfähigen Heißkleber gestattet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugter Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in

Fig. 1: eine schematische seitliche Schnittansicht der manuellen handhabbaren Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff gemäß einer ersten Ausfuhrungsform mit den wesentlichen, wertbestimmenden Funktionskomponenten;

Fig. 2,

Fig. 3: Perspektivansichten einer manuell handhabbaren Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoffen gemäß einer zweiten, bevorzugten Ausfuhrungsform;

Fig. 4: eine Perspektivansicht auf das Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 2, 3 mit einer abgenommenen Gehau- sehalfte;

Fig. 5: eine gegenüber Fig. 4 verkippt gezeigte perspektivische Ansicht des zweiten Ausfuhrungsbeispiels und

Fig. 6: eine mit abgenommenem Gehäuse gezeigte Ansicht der Funktionskomponenten der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bis Fig. 5.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ist in der Art eines Schreibstifts gefertigt und bemessen, weist dabei eine typische Lange von ca. 11 bis 13 cm bei einem Außendurchmesser von ca. 11 bis 14 mm auf.

In einem i.w. hohlzylindrischen Gehäuse 10, welches geeignet aus Kunststoff, Metall od.dgl. realisiert sein kann, ist dabei endseitig eine Batterie 12, z.B. Normgröße AA, aufgenommen, welche mit ihrem abwärts gerichteten Ende einen Anschlag für eine Druckfeder 14 anbietet, welche wiederum einen ansonsten bekannten, zylindrisch-stiftförmigen Klebestift 16 gegen ein endseitig des Gehäuses in einer abschraubbaren Heizspitze 18 vorgesehenes Heizgitter 20 vorspannt .

Durch Betätigen eines Heizknopfes 22 (die Figur zeigt keine elektrische Verdrahtung zwischen Batterie und Heizgitter) kann eine Bedienperson während des Haltens bzw. Führens des Stifts durch Betätigen von außen Batterieenergie an das Heizgitter anlegen, welches sich daraufhin erwärmt, das dagegen gespannte Ende des Klebestifts abschmilzt und durch das (in der Figur bodenseitig gezeigte) offene Ende der Heizspitze dann flüssiger Heißkleber auf das Auftragsziel austreten kann, mit der Möglichkeit, dieses Abschmelzen bzw. diesen Auftrag feinfühlig dosieren zu können.

In einem Kunststoffgehäuse 30 mit dickbauchig-stiftförmiger Kontur, etwa der Form eines Textmarkers, sind die wesentlichen Komponenten der zweiten Ausführungsform realisiert. Auf einer seitlichen Flachseite im Bereich einer eine Auslassöffnung 32 ausbildenden Hülse 34 sitzt ein Betätigungsknopf 36, welcher von einer Bedienperson betätigt werden kann, während diese den Stift in der Art eines Schreibgeräts hält und führt. Der Hülse 34 entgegengesetzt weist das Gehäuse eine i.w. plane Rückseite 38 auf, welche eine rechteckförmige Einschuböffnung 40 für einen KlebstoffStift entsprechend dessen Außenform anbietet. Dieser (in den Fig.

nicht gezeigte) Klebstoffstift ist aus typischem Heißklebematerial ausgebildet und weist eine Abschmelztemperatur von ca. 100 ⁰ C auf, dergestalt, dass bei Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb dieser Schmelztemperatur er sich verflüssigt und entsprechend flüssiger Kleber dann mittels der Auslassöffnung 32 auf ein Klebstoffauftragsziel dosiert werden kann. Durch die öffnung 40 wird dann neuer Kleber in Form stift- bzw. stabförmiger Klebstoffelemente entsprechend rechtwinkligen Querschnitts herangeführt.

Das Gehäuse 30 ist als Kunststoff-Schalengehäuse realisiert und weist im Bereich einer Schmalseite in ansonsten bekannter Weise ein KunststoffScharnier auf, so dass es geeignet auch einstückig als Mantel gefertigt und montiert werden kann .

Die Schiebehülse 34, vgl. etwa die Fig. 4 bis 6, ist als hülsenförmiges Kunststoffelement ausgestaltet, welches im Gehäuse axial beweglich und gegen die Vorspannung einer Spiralfeder 42 (Fig. 6) so geführt ist, dass die Federkraft die Hülse 34 in ihre auswärtige Position drückt. Wie die Ansichten der Fig. 4 bis 6 zudem zeigen, schließt die Hülse 34 einen (wiederum geeignet und entsprechend dem Klebstoffelement) rechteckförmigen Führungskanal 44 frontseitig ab, welcher sich rückwärtig (Fig. 3) zu der Einführungsöffnung 40 öffnet.

Im Gehäuse 30 ist ferner ein Batteriefachraum vorgesehen für (im dargestellten Ausführungsbeispiel) zwei handelübliche AA-Batterien 46, welche in der gezeigten Art zueinander axial ausgerichtet in Reihe geschaltet und mittels (lediglich andeutungsweise gezeigten) Verkablungen bzw. Verdrahtungselementen im Gehäuse 30 so angeschlossen sind, dass

mittels eines Kontaktpaares 48, zu betätigen durch den Knopf 36, ein Stromkreis von der Batterie-Reihenschaltung zu einem Heizgitter 50 geschlossen wird, welches --recht- eckförmig ausgebildet -- das vordere Ende des Auslassbereiches 32 markiert und als Verflüssigungsmittel für einen von innen über den Kanal 44 herangeführten Klebstoffstift dient. Genauer gesagt wird, wenn der Taster 36 betätigt wird, das Kontaktpaar 48 geschlossen, und Strom der Batterien 46 liegt am Heizgitter 50 so an, dass dieses -- aus Widerstands-Heizdraht oder einem Streckmetall gebildet -- eine erwärmte Fläche anbietet, welche in Kontakt mit der zugewandten Stirnseite des (noch) festen Klebstoffstabes tritt. Durch die Erwärmung wird jedoch der Klebstoffstab in diesem Stirnbereich verflüssigt und kann als Flüssigkleber -- durch das Heizgitter 50 und damit die Auslassöffnung 32 hindurch -- auf ein Klebstoffauftragsziel hindurchtreten, welches vor der öffnung 32 geeignet geführt ist (etwa durch entsprechendes Halten und Führen der Vorrichtung durch die Bedienperson) .

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 6 verdeutlicht zudem, dass bei Betätigung des Tasters (Schalters) 36 über ein stationär im Gehäuse gegen die Rückstellkraft einer Feder 51 gelagertes Wippenelement 52 ein Ende (Arretierabschnitt) 54 der Wippe über einen bodenseitigen Schlitz im Führungskanal 44 in das darin geführte Klebstoffelement eintritt und dieses in seiner aktuellen Längsposition in der Führung 44 arretiert; mit anderen Worten, eine Betätigung des Schalters 36 bewirkt nicht nur eine elektrische Aktivierung des Heizgitters 50, sondern bewirkt gleichzeitig ein Fixieren des Klebstoffstabs im Gehäuse. Durch den Umstand, dass die Hülse 34 jedoch federnd gelagert ist, ermöglicht die (typischerweise ein Aufdrücken bewirkende) Be-

tatigung der Vorrichtung durch die Bedienperson, dass die Hülse und damit das Gitter 50 gegen das -- fixierte -- stirnseitige Ende des Klebstoffelements gedruckt wird, mithin also ein wirksames, gut dosierbares Abschmelzen erfolgen kann. Zusatzlich sorgen im Bereich der Auslassoffnung 32 randseitig vorgesehene Vorsprunge 56 in Form von ca. 0,3 bis 0,8 mm hervorstehenden Distanzelementen dafür, dass die Bedienperson, selbst wenn sie vollflachig die öffnung 32 auf einem flachigen Ziel -- etwa einem Stuck Papier -- aufsetzt, es zu keinem Verschließen der Auslassoffnung kommt, sondern vielmehr stets mit einer minimalen Auftragsdicke der verflüssigte Klebstoff aufgetragen wird.

Ein Losen des Tasters 36 durch die Bedienperson bewirkt zunächst, dass das Heizgitter 50 nicht mehr mit Strom versorgt wird; durch die kleinen beteiligten Flachen und die entsprechend niedrige Wärmekapazität kommt es zu einem zugigen Erkalten des Klebstoffs im Bereich der Auslassoffnung 32. Durch das -- bewirkt durch das Anheben des Tasters 36 - - Absenken des Eingriffsabschnitts 54 aus dem Kunststoffelement wird dieses in seiner langsflxierten Position gelost und, bedingt durch Adhäsionskräfte des im Hulsenbe- reich 34 wirkenden Klebers, mit der durch Wirkung der Feder 42 aus dem Gehäuse herausbewegten Hülse 34 einen vorbestimmten Langenabschnitt transportiert (wobei dieser Langenabschnitt dem Betrag des abgeschmolzenen Klebers entspricht) . Auf diese Weise ist damit in sehr einfacher Weise ein automatischer Vorschub des stiftformigen Klebstoffele- ments gewahrleistet. Zusatzlich kann die Bedienperson durch geeignetes Nachfuhren eines weiteren Stifts in die öffnung 40 manuell eingreifen.

Das auf die gezeigte Weise realisierte Ausfϋhrungsbeispiel ermöglicht zudem eine sehr einfache Regelung der Kunststoff-Schmelztemperatur im Gitterbereich: Durch die benötigte Schmelzwärme bei kontinuierlich abschmelzendem Klebstoff kann bei geeigneter Parametrisierung des Metall- bzw. Drahtmaterials für das Heizgitter bzw. Heißklebers eine Regelwirkung dergestalt herbeigeführt werden, dass ein durch das Gitter fließender Heizstrom das Gitter auf einer konstanten Temperatur hält, welche einerseits ein kontinuierliches, zügiges Abschmelzen des stirnseitigen Klebstiftendes ermöglicht, andererseits nicht durch übermäßige Hitze das Gitter beschädigt oder unnötig viel Heizstrom benötigt wird. Während prinzipiell beliebige Widerstandsmaterialien geeignet sind, hat es sich weiterbildungsgemäß insbesondere als bevorzugt herausgestellt, Widerstandsdrahtmaterialien mit PTC-Charakteristik (PTC positive temperature coefficient, d.h. steigender elektrischer Widerstand bei zunehmender Erwärmung) einzusetzen, da damit die gewünschte Temperaturregelung vereinfacht ist; ergänzend oder alternativ können zusätzliche Widerstandselemente (ggf. auch mit PTC-Charakteristik) in den Stromkreis eingeschleift werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Funktions- und Wirkungsmechanismen betreffend die Gitterstruktur, Stiftvorschub, elektrische Beschaltung od.dgl. beschränkt; vielmehr liegt es im Rahmen der Erfindung, die erfindungsgemäßen Grundansätze auch für andere Anwendungsgebiete geeignet einzusetzen, die andere konstruktive Realisierungen benötigen. So ist es insbesondere von der vorliegenden Erfindung umfasst, einen anderen Vorschubmechanismus für ein stabförmiges Klebstoffelement auszubilden, welches etwa unmittelbar am Element angreift, oder andere

(elektrische) Beheizungsvarianten zur Ausgestaltung der Mittel zum Verflüssigen zu wählen, etwa mittels eines Streckmetalls, beheizter Kammern, Waben od.dgl.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht auf die gezeigte Weise das einfache Realisieren einer hochgradig bedienungsfreundlichen Klebstoff-Auftragsvorrichtung, welche den traditionellen netzgebundenen Geräten zugänglichen Werkstoff „Heißkleber" nunmehr auch weiteren Anwendungsgebieten zugänglich machen wird. Nicht zuletzt ist der Schreibgerätecharakter der gezeigten Ausfϋhrungsbeispiele (hierauf ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht beschränkt) ein Indiz dafür, dass möglicherweise auch der Bürobereich ein Einsatzgebiet für diese Technologie werden könnte.