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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von
Fluiden wie Klebstoff, insbesondere Schmelzklebstoff, auf ein Substrat,
mit einem Grundkörper,
der mit einer Fluidquelle verbindbar ist, einem Auftragsventil zum
wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben eines Fluidstroms, einer
am Grundkörper
angeordneten Düsenanordnung zum
Auftragen des Fluids mit einem Verteilerkanal, der mit der Fluidquelle
kommuniziert, wobei die Düsenanordnung
mindestens eine Austrittsöffnung
zum Abgeben des Fluids aufweist, welche mit dem Verteilerkanal kommuniziert
und einem im Verteilerkanal bewegbar angeordneten Verschlusskörper zum
Variieren der mit Fluid beaufschlagbaren Länge des Verteilerkanals.
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Vorrichtungen
dieser Art werden beispielsweise dann eingesetzt, wenn folien- oder schichtförmige Substrate
wie Etiketten, mit flüssigem
Klebstoff, zum Beispiel Schmelzkleber, flächig beschichtet werden sollen. Üblicherweise
wird der Klebstoff in einer Fluidquelle vorgehalten, die beheizbar
ist, so dass der Klebstoff fließfähig gehalten
werden kann. Diese Fluidquelle ist über einen Schlauchanschluss
mit einem Grundkörper
der Vorrichtung verbunden. Der fließfähige Klebstoff wird mittels
eines Fördermittels, beispielsweise
einer Zahnradpumpe, durch entsprechende Bohrungen in die Vorrichtung
hinein und weiter durch einen in der Düsenanordnung befindlichen Verteilerkanal
gefördert.
Die Düsenanordnung
besteht üblicherweise
aus zwei Teilblöcken.
Auf dem Weg zum Verteilerkanal passiert der Klebstoff einen Kanalabschnitt,
in welchen ein Ventilkörper
eines Auftragsventils eingreifen kann, so dass der Fluss wahlweise
freigegeben oder unterbrochen werden kann. Der Verteilerkanal kommuniziert
mit einer Düsen- bzw. Austrittsöffnung,
von welcher der Klebstoff auf ein Substrat aufgetragen wird. Diese
Austrittsöffnung
kann als länglicher
Schlitz ausgebildet sein, wie es beispielsweise aus der
DE 299 08 150 bekannt ist. Hierbei
kommuniziert der Verteilerkanal mit der Austrittsöffnung über eine
längliche,
ununterbrochene Öffnung.
Die Länge
des wirksamen Abschnitts der Austrittsöffnung wird durch einen im
Verteilerkanal beweglich angeordneten Verschlusskörper eingestellt.
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Nachteilig
bei derartigen Vorrichtungen ist, dass die Düsenanordnungen üblicherweise
Dimensionen aufweisen, die eine Verwendung dieser Vorrichtungen
für die
Beschichtung von kleinen Bauteilen nicht gestatten. Insbesondere
scheidet eine Verwendung derart dimensionierter Düsenanordnungen dann
aus, wenn die Beschichtung innerhalb einer engen Öffnung durchgeführt werden
muss. Derartige Öffnungen
sind beispielsweise in Wabenplattenstrukturen zu finden. Insbesondere
stellt die Abdichtung der im Stand der Technik aus zwei Teilblöcken bestehenden
Düsenanordnung
ein Problem dar.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, welche die oben genannten Nachteile zumindest
minimiert und insbesondere für
den Einsatz in räumlich
beengten Umgebungen geeignet ist.
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Die
Erfindung löst
die Aufgabe bei einer Vorrichtung der oben definierten Art dadurch,
dass der Verteilerkanal in einem einstückigen Abschnitt der Düsenanordnung
ausgeführt
ist. Auf diese Weise kann die Düsenanordnung
in ihren Dimensionen kleiner gestaltet werden, so dass die Vorrichtung
auch in sehr engen Umgebungen eingesetzt werden kann. Sollen die
Dimensionen der Düsenanordnung
reduziert werden, stößt man irgendwann
in Bereiche vor, in denen die üblicherweise
verwendeten Konstruktionen nicht mehr für den Verwendungs zweck geeignet sind.
Durch den Einsatz eines einstückigen
Abschnitts, in welcher der Verteilerkanal ausgeführt ist, kann diesem Problem
aus dem Wege gegangen werden, da insbesondere Dichtmittel mit größeren Dimensionen
vermieden werden, wenn der Verteilerkanal in einem einstückigen Abschnitt
der Düsenanordnung
ausgeführt
ist. Weiterhin hat die Verwendung eines einstückigen Abschnitts den Vorteil,
dass die aufwändige
Montage zweier filigraner Teilblöcke
entfällt.
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Vorteilhaft
wird die Erfindung dadurch weitergebildet bzw. die obige Aufgabe
gemäß eines
weiteren Aspektes der Erfindung dadurch gelöst, dass der Verschlusskörper den
Verteilerkanal ohne den Einsatz weiterer Dichtelemente abdichtet,
insbesondere, dass der Verschlusskörper den Verteilerkanal metallisch
abdichtet. Unter einer metallischen Abdichtung wird im Folgenden
verstanden, dass der Verschlusskörper
den Verteilerkanal ohne Einsatz weiterer Dichtmittel direkt abdichtet,
also eine Spaltdichtung ausgebildet wird, bei der die jeweils gegeneinander abzudichtenden
Flächen
aus Metall bestehen. Es versteht sich aber, dass andere, die abzudichtenden Flächen bildenden
Materialien als gleichwertig zum Erfindungsprinzip zu verstehen
sind.
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Bei
den hier vorliegenden Dimensionen kann die Abdichtung des Verteilerkanals
durch den Verschlusskörper
mit üblichen
Dichtelementen (O-Ringe aus Gummi oder PTFE-Hülsen) nicht mehr gelöst werden.
Dadurch dass die Düsenanordnung
erfindungsgemäß aus einem
einstückigen
Abschnitt besteht, entfällt
zum einen das Problem, dass die zwei Teilblöcke gegeneinander abgedichtet
werden müssen,
und zum anderen ermöglicht
diese Ausführung die
Abdichtung des Verteilerkanals direkt durch den Verschlusskörper ohne
Verwendung weiterer Dichtelemente. Durch die Verwendung der einstückigen Bauweise
des Abschnitts kann der Verteilerkanal mit entsprechenden Toleranzen
versehen werden, dass dieser ohne zusätzliche Dichtmittel durch den
Verschlusskörper
abgedichtet werden kann.
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Die
Erfindung wird vorteilhaft dadurch weitergebildet bzw. die obige
Aufgabe gemäß eines
weiteren Aspektes der Erfindung dadurch gelöst, dass der Verschlusskörper ein
Hohlkolben mit einem Innengewinde ist, oder der Verschluss körper mittels
eines Hohlkolbens mit einem Innengewinde bewegbar ist und der Verschlusskörper mit
Hilfe einer in dieses Innengewinde eingreifenden Gewindestange im
Verteilerkanal stufenlos bewegbar ist. Es ist also möglich, den
gesamten Hohlkolben mit den entsprechenden Toleranzen zu versehen,
die für
ein metallisches Abdichten des Verteilerkanals benötigt werden.
Andererseits kann sich der Verschlusskörper an den Hohlkolben anschließen, so
dass die Fläche,
die zur metallischen Abdichtung benötigt wird und mit den entsprechenden
Toleranzen zu versehen ist, auf ein Minimum reduziert und die Fertigung
kostengünstiger durchgeführt werden
kann. Üblicherweise
ist für
die Verstellung des Verschlusskörpers
eine außerhalb der
Düsenanordnung
angebrachte Verstelleinrichtung vorgesehen, welche eine Haltevorrichtung,
eine Gewindespindel und eine Führungsstange
umfasst (vgl.
DE
20 2006 014 743 U1 ). Derartige Verstellvorrichtungen benötigen viel
zusätzlichen
Bauraum. Durch das Vorsehen eines Innengewindes im Hohlkolben und
einer darin eingreifenden Gewindestange kann der Verschlusskörper innerhalb
des Verteilerkanals bewegt werden, ohne dass viele, sich außerhalb der
Düsenanordnung
befindliche Elemente benötigt würden. Die
räumliche
Erstreckung der Düsenanordnung
wird dadurch deutlich verringert, wodurch die Eignung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
für den Einsatz
in räumlich
begrenzten Umgebungen weiter erhöht
wird.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass die Austrittsöffnung mittels
einer Vertiefung auf mindestens einer von zwei Oberflächen zweier
benachbart angeordneter Bauteile gebildet wird. Das Vorsehen von
Vertiefungen auf Oberflächen
hat fertigungstechnische Vorteile. Die vorliegende Erfindung soll
den Fluidauftrag in räumlich
sehr beengten Umgebungen ermöglichen. Entsprechend
klein müssen
die eingesetzte Düsenanordnung
und folglich auch die Austrittsöffnungen sein.
Im vorliegenden Fall beträgt
die Weite der Austrittsöffnung
nur wenige Zehntel mm. Würde
die Austrittsöffnung
nicht durch zwei Oberflächen
zweier benachbart angeordneter Bauteilen gebildet, sondern nur eines
Bauteils, so müssten
die entsprechenden Oberflächen
durch bohrende und/oder fräsende
Bearbeitung des Bauteils gefertigt werden, wobei der wirksame Abschnitt
der eingesetzten Werkzeuge die gewünschte Weite der Austrittsöffnung nicht überschreiten
dürfte.
Aus fertigungstechnischer Sicht wäre es sehr aufwendig, beispielsweise
eine Bohrung mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm in einen
massiven Metallblock zu schaffen. Die erfindungsgemäße Ausführung der
Austrittsöffnung schafft
eine Möglichkeit,
diese auf deutlich einfachere und kostengünstigere Weise zu fertigen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird vorgeschlagen bzw. die obige Aufgabe gemäß eines
weiteren Aspektes der Erfindung dadurch gelöst, dass die Austrittsöffnung mittels
Bohrungen mit dem Verteilerkanal kommuniziert. Wie oben bereits
erwähnt,
ist es aus fertigungstechnischer Sicht vorteilhaft, die Austrittsöffnung mittels
einer Vertiefung auf mindestens einer von zwei Oberflächen zweier
benachbart angeordneter Bauteile zu bilden. Es muss allerdings die
Kommunikation zwischen dem Verteilerkanal und der Austrittsöffnung hergestellt
werden. Aus fertigungstechnischer Sicht ist es vorteilhaft, die
Kommunikation mittels Bohrungen zu realisieren, die den Vertiefungen
und dem Verteilerkanal zwischengeschaltet sind. Je nachdem, wo die
Vertiefungen vorgesehen sind, können
sich die Bohrungen über
mehrere Bauteile hinweg erstrecken und ihre Ausrichtung ändern. Der
Durchmesser dieser Bohrungen kann innerhalb eines deutlich breiteren
Rahmens als die Tiefe der Vertiefungen gewählt werden, da die Bohrungen
nicht die Austrittsöffnung
bilden und daher nicht deren engen Vorgaben hinsichtlich der Dimensionierung
unterliegen.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass die Längsachsen der
Bohrungen die Längsachse
des Verteilerkanals nicht schneiden. Hierdurch kann die Lage der
Bohrungen so gewählt
werden, wie es für
die Herstellung der Kommunikation zwischen dem Verteilerkanal und den
Vertiefungen bzw. der Austrittsöffnung
günstig ist.
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Bevorzugt
ist, wenn die Austrittsöffnung
von mindestens einem Schlitzsegment gebildet wird. Unter einem Schlitzsegment
wird hier ein Volumenstück verstanden,
das von sechs ebenen Flächen
begrenzt wird, welche zumindest teilweise paarweise parallel sein
können
und bei dem der Abstand eines Flächenpaares
deutlich geringer ist als die der anderen. Der Abstand des Flächenpaares
mit dem geringsten Abstand zueinander entspricht der Weite der Austrittsöffnung.
Das Schlitzsegment kann sich parallel zur Längsachse des Verteilerkanals über die
gesamte maximale Länge
des wirksamen Abschnitts des Verteilerkanals erstrecken. Es können aber
auch eine Vielzahl von Schlitzsegmenten vorgesehen werden, die sich
nur über
einen bestimmten Bruchteil der maximalen Länge des wirksamen Abschnitts
des Verteilerkanals erstrecken. Auf diese Weise kann ein kontinuierliches
oder ein streifenförmiges
Auftragsbild des Fluids erzeugt werden.
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Die
Erfindung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Schlitzsegmente
durch Vertiefungen auf einer Oberfläche der Platte und/oder einer
zu dieser Oberfläche
komplementären
Oberfläche
des einstückigen
Abschnitts gebildet werden. Die Fertigung der Schlitzsegmente wird
durch diese Anordnung deutlich vereinfacht. Insbesondere dadurch, dass
sich diese nicht in der Düsenanordnung,
sondern auf einer ihrer Oberflächen
bzw. auf einer Oberfläche
der Platte befinden, sind diese für die Fertigung besser zugänglich,
und es lassen sich Werkzeuge verwenden, deren Einsatz deutlich kostengünstiger
ist, als dass es der Fall wäre,
wenn die länglichen
Schlitzsegmente direkt im einstückigen Abschnitt
der Düsenanordnung
gefertigt werden müssten.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weisen die Schlitzsegmente einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt auf. Rechteckige Querschnitte sind aus fertigungstechnischer
Sicht besonders günstig
herzustellen, da diese mit einem einzigen Arbeitsgang pro Schlitzsegment
in die entsprechende Oberfläche
des einstückigen
Abschnitts bzw. der Platte hinein gefräst werden können.
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Die
Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet, indem die Schlitzsegmente
einen im wesentlichen trapezförmigen
Querschnitt aufweisen. Wird der Querschnitt so gewählt, dass
sich die Schlitzsegmente stromabwärts, d.h. in Flussrichtung
des Fluids, erweitern, kann bei einer entsprechenden Dimensionierung
das abgegebene Fluid eine geschlossene Auftragsfläche bilden,
obwohl eine Vielzahl von diskreten Schlitzsegmenten verwendet wird.
Ein Herunterlaufen von überschüssigem Klebstoff
bei Stillstand kann so vermindert werden, auch wenn die Düsenanordnung
vertikal angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise
weist die Gewindestange einen Eingriffsabschnitt zum Betätigen der
Gewindestange mit einem Betätigungselement
auf. Im Gegensatz zu einer direkten Betätigung der Gewindestange per
Hand kann durch die Benutzung eines Betätigungselements zum einen höhere Kräfte auf
die Gewindestange aufgebracht werden, zum anderen die Betätigung auch
dann noch durchgeführten
werden, wenn die Gewindestange mit der Hand nur schlecht erreichbar
ist. Das Betätigungselement selbst
kann per Hand oder aber mit Hilfe eines Motors aktiviert werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich vorteilhaft durch einen Stützblock zum
Fixieren der Position der Gewindestange aus, wobei der Stützblock
eine Öffnung
zum teilweisen Durchführen
durch den Stützblock
und zum Einführen
des Betätigungselements
in den Eingriffsabschnitt aufweist. Durch die Fixierung der Position
der Gewindestange wird gewährleistet,
dass sich beim Betätigen
(Drehen) der Gewindestange der Hohlkolben bzw. der Verschlusskörper und
nicht die Gewindestange im Verteilerkanal in Längsrichtung verschiebt. Um
die Gewindestange fixieren, das Betätigungselement dennoch in den
Eingriffsabschnitt einführen
zu können,
weist der Stützblock
eine entsprechende Öffnung
auf.
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Vorteilhafter
Weise ist ein Klemmstück
zum Verhindern des Mitdrehens des Verschlusskörpers bei Betätigung der
Gewindestange vorgesehen. Würde
sich der Verschlusskörper
bzw. der Hohlkolben bei Betätigung
der Gewindestange mitdrehen, so könnte die rotatorische Bewegung
der Gewindestange nicht in eine translatorische Bewegung des Verschlusskörpers bzw.
des Hohlkolbens übertragen
werden. Dies wäre
beispielsweise dann der Fall, wenn sich die Gewindestange im Innengewinde
des Hohlkolbens verklemmt oder sie nicht leicht laufen würde, und
dann den Hohlkolben ebenfalls in Drehung versetzen würde.
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Vorteilhafter
Weise weist der erfindungsgemäße Verschlusskörper Markierungen
auf, deren Abstand dem Abstand von zwei benachbarten Bohrungen entspricht.
Die Markierungen dienen als Kontrolle dafür, dass sich der Verschlusskörper in
der richtigen Position im Verteilerkanal befindet. So wird verhindert,
dass der Verschlusskörper
eine Bohrung nur teilweise überdeckt,
wodurch das mit dieser Bohrung kommunizierende Schlitzsegment mit
einem anderen Volumenstrom beaufschlagt würde, als die anderen. Dies
würde zu
einem ungleichmäßigen Kleberauftrag und
damit zu einer unerwünschten
Qualitätseinbuße der Klebverbindung
führen.
Weiterhin helfen diese Markierungen dabei, die Position der Kolbenstange im
Verteilerkanal besser bestimmen zu können. So können die Markierungen durchlaufend
nummeriert sein, wodurch sich eine Aussage über die Anzahl der mit Fluid
beaufschlagten Bohrungen und damit über die Breite des Auftragsbildes
des Klebstoffs auf dem Substrat treffen lässt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Filterblock zum Anschließen der Fluidquelle und zum
Weiterleiten des Fluids in den Grundkörper am Grundkörper vorgesehen. Durch
Verwendung des Filterblocks müssen
die Schlauchanschlüsse
nicht direkt am Grundkörper
angeordnet werden, weshalb die Dimensionen des Grundkörpers verkleinert
werden können,
so dass dieser sich nicht störend
auf den Kleberauftrag in räumlich
begrenzten Umgebungen auswirkt. Zum anderen kann der Filterblock
mehrere Anschlüsse
für den
Anschluss einer Fluidquelle aufweisen, von denen derjenige verwendet
werden kann, der den Kleberauftrag am wenigsten stört. Darüber hinaus
besteht die Möglichkeit,
mehrere Fluidquellen desselben Fluids gleichzeitig anzuschließen, wodurch
eine kontinuierliche Versorgung mit Fluid realisiert werden kann
und der Kleberauftrag nicht abgebrochen werden muss, wenn das Fluid
einer Fluidquelle verbraucht ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
wird vorteilhaft durch eine Düsenlagerplatte
zum Lagern und zum Befestigen der Düsenanordnung am Grundkörper weitergebildet.
Mithilfe dieser Düsenlagerplatte ist
gewährleistet,
dass die Düsenanordnung über ihre gesamte
Länge sicher
gelagert ist und möglicherweise
auftretende Drehmomente (z.B., wenn die Düsenanordnung versehentlich
gegen eine Hindernis anstößt) sicher
abgeleitet werden, wodurch sich die Beschädigungsanfälligkeit der Düsenanordnung
verringert. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da die
erfindungsgemäße Düsenanordnung
sehr klein dimensioniert ist und damit nur eine geringe Biegefestigkeit
aufweist. Allerdings könnte
schon eine kleine Verbiegung der Düsenanordnung zu einem Verlust
der Verschiebbarkeit des Verschlusskörpers im Verteilerkanal zur
Folge haben, wodurch die Vorrichtung nicht mehr brauchbar wäre.
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Auf
vorteilhafte Weise wird die vorliegende Erfindung dadurch weitergebildet,
dass die Düsenlagerplatte
eine Bohrung zum Zuführen
des Fluids vom Grundkörper
zur Düsenanordnung
und eine Bohrung zum Aufnehmen einer Heizpatrone aufweisen kann. Auf
diese Weise wird die Düsenlagerplatte
nicht nur zur Lagerung der Düsenanordnung,
sondern gleichzeitig auch zum Zuführen des Fluids und zur Aufnahme
der Heizpatrone zur Temperierung der Düsenanordnung genutzt. Auf weitere
Bauteile kann somit verzichtet und der benötigten Bauraum für die Vorrichtung
gering gehalten werden.
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Die
Erfindung wird beispielhaft an Hand der nachfolgenden Darstellungen
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Schnitt durch die Düsenanordnung,
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2 eine
Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3a eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem zusätzlichen
Längsschnitt
durch die Düsenanordnung,
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3b eine Schnittdarstellung durch die Düsenanordnung
entlang der Fläche
A-A aus 3a,
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3c ein vergrößerter Ausschnitt der Schnittdarstellung
der Düsenanordnung
gemäß 3b.
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In 1 ist
eine mögliche
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt. Sie
umfasst einen Grundkörper 12,
an welchem ein Auftragsventil 13 angebracht ist. Das Auftragsventil 13 weist
einen Druckluftanschluss 15 sowie einen Elektroanschluss 17 auf.
Weiterhin ist am Grundkörper 12 ein
Anschlusselement 14 zur Versorgung der Vorrichtung 10 mit
elektrischer Energie vorgesehen. Ferner ist ein Filterblock 16 mit
Anschlussmöglichkeit an
die Fluidquelle am Grundkörper 12 angebracht, welcher
einen Schlauchanschluss 18 (vgl. 2) aufweist,
mit dem die Vorrichtung 10 mit einer nicht dargestellten
Fluidquelle verbunden werden kann. Der Filterblock 16 weist
mehrere Stopfen 20 auf, mit denen Bohrungen abgedichtet
werden, die nicht für den
Schlauchanschluss 18 benötigt werden. Ferner sind am
Grundkörper 12 Halterungen 22 vorgesehen, mit
welchen die Vorrichtung 10 an Ständern, Armen oder ähnlichen
Elementen befestigt werden kann.
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Weiterhin
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Düsenanordnung 24,
die einen einstückigen
Abschnitt 28 umfasst, in welchem ein Verteilerkanal 30 ausgebildet
ist. Im Verteilerkanal 30 ist ein Verschlusskörper in
Form eines Hohlkolbens 38 bewegbar angeordnet. Der Verteilerkanal 30 wird
an einem ersten Ende durch eine Scheibe 34 mit O-Ring abgedichtet,
die mittels eines Federstifts 36 fixiert wird. Der Verschlusskörper (Hohlkolben) 38,
mit einem Gewindestift 32 verschlossen, bewegt sich im Verteilerkanal 30,
wobei der Hohlkolben 38 ein Innengewinde 40 aufweist,
in welches eine Gewindestange 42 eingreift. Im dargestellten
Beispiel ist die Gewindestange 42 als Verstellschraube 44 ausgeführt. Der
Hohlkolben wird mittels eines Gewindestiftes 32 stirnseitig
abgedichtet. Die Verstellschraube 44 weist einen Kopf 46 auf,
welcher von einem Stützblock 48 umgriffen
wird, der wiederum an der Düsenanordnung 24 befestigt
ist.
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In 2 ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in
einer Draufsicht dargestellt. Hieraus ist zu erkennen, dass die
Düsenanordnung 24 über eine Düsenlagerplatte 50 am
Grundkörper 12 befestigt
ist. Die Düsenlagerplatte 50 ist
mit Verbindungsmitteln 58 mit dem Grundkörper lösbar verbunden
und weist zwei Bohrungen 52, 54 auf, wobei die
Bohrung 52 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Heizpatrone,
und die Bohrung 54 zur Versorgung der Düsenanordnung 24 mit
Fluid dient. Weiterhin ist der Schlauchanschluss 18, der
am Filterblock 16 angeordnet ist, zu erkennen.
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Der
Fluidfluss durch die Vorrichtung 10 findet wie folgt statt:
der Schlauchanschluss 18 wird mit einer nicht dargestellten
Fluidquelle verbunden, aus der mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten
Fördereinrichtung
das Fluid durch den Schlauchanschluss 18 in den Filterblock 16 gefördert wird.
In 2 ist der Schlauchanschluss 18 an einer
linken stirnseitigen Oberfläche
des Filterblocks 16 befestigt. Der Filterblock 16 weist
eine Durchgangsbohrung 51 auf, die im dargestellten Beispiel
auf der einen Seite vom Schlauchanschluss 18, und auf der
anderen Seite von einem Filtereinsatz 56 begrenzt und abgedichtet
wird. In der Mitte, etwa im Zentrum von vier Befestigungselementen 49,
mit welchen der Filterblock 16 am Grundkörper 12 befestigt
ist, weist der Filterblock 16 eine zum Grundkörper 12 hinführende Bohrung 53 auf.
Der Grundkörper 12 besitzt
eine sich hieran anschließende
Bohrung (nicht dargestellt), die in einen senkrecht zu ihr verlaufenden
Kanal 57 mündet.
In diesen Kanal 57 greift eine Ventilnadel 60 des
Auftragsventils 13 ein, und kann so den Fluidfluss wahlweise
freigeben oder unterbrechen. Der Kanal 57 kommuniziert
mit der Bohrung 54 in der Düsenlagerplatte 50,
die an einer Eintrittsöffnung 55 in
den Verteilerkanal 30 mündet
(vgl. 1). Der Verteilerkanal 30 kommuniziert
mit einer Austrittsöffnung 62 der
Düsenanordnung 24,
wie im folgenden genauer dargelegt werden wird.
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Die
Länge des
wirksamen Abschnitts der Austrittsöffnung 62 wird durch
den im Verteilerkanal 30 beweglich angeordneten Verschlusskörper (Hohlkolben) 38 eingestellt
(vgl. 1). Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 kann
also zum einen das Auftragsbild des Fluids durch eine entsprechende
Ansteuerung des Auftragsventils 13 und zum anderen die
Breite des Auftragsbilds durch eine entsprechende Stellung des Verschlusskörpers 32 im Verteilerkanal 30 verändert werden.
Zur Vereinfachung der Einstellung der Breite des Auftragsbildes ist
der Hohlkolben 38 mit Markierungen 84 versehen. Die
Markierungen helfen dabei, die Position des Hohlkolbens 38 im
Verteilerkanal 30 zu bestimmen. Beispielsweise können die
Markierungen durchlaufend nummeriert sein, wodurch sich eine Aussage über die
Breite des Auftragsbildes des Klebstoffs auf dem Substrat treffen
lässt.
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In 3a sind
sowohl die Verstellschraube 44 als auch der Stützblock 48 in
einer Schnittdarstellung zu sehen. Der Stützblock 48 besteht
aus zwei Teilblöcken 48' und 48'', welche jeweils den Kopf 46 der
Verstellschraube 44 etwa zur Hälfte umgreifen. Der Kopf 46 der
Verstellschraube 44 weist einen Eingriffsabschnitt 64 auf
und hat einen Durchmesser, der größer ist als der Schaft der
Verstellschraube 44. Der erste Teilblock 48' weist eine
Bohrung auf, deren Durchmesser zwar größer als der Schaftdurchmesser,
jedoch kleiner als der Durchmesser des Kopfes 46 der Verstellschraube 44 ist.
Der zweite Teilblock 48'' weist ebenfalls
eine Bohrung auf, deren Durchmesser geringer als der Durchmesser
des Kopfes 46, jedoch groß genug ist, ein nicht dargestellte
Betätigungselement 66 in
den Eingriffsabschnitt 64 des Schraubenkopfes 46 zu
führen.
Ein derartiges Betäti gungselement
könnte
ein Schraubenschlüssel,
insbesondere ein Inbusschlüssel
sein, mit dem auch größere Drehmomente
zum Drehen der Verstellschraube 44 aufgebracht werden können. Mittels
des Stützblocks 48 wird
die Verstellschraube 44 in ihrer Position fixiert, so dass
sich beim Drehen der Verstellschraube 44 nicht diese selbst,
sondern der Verschlusskörper 32 axial
verschoben wird.
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Weiterhin
ist ein Klemmstück 68 vorgesehen, welches
eine U-förmige
Ausnehmung aufweist, die den Hohlkolben 38 umfasst. Die
beiden Schenkel der U-förmigen Ausnehmung
des Klemmstücks 68 werden
mit einer Schraube 69 miteinander verspannt, so dass das
Klemmstück
mit dem Hohlkolben reibschlüssig
verbunden ist. Das Klemmstück 68 hat
einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und stützt sich
mit einer Stirnfläche
gegen eine Fläche
eines benachbarten Bauteil ab, so dass sich das Klemmstück 68 nicht
drehen kann. Das Klemmstück 68 verhindert
eine rotatorische Bewegung des Hohlkolbens 38, lässt jedoch
eine translatorische Bewegung desselben zu. Die Vermeidung einer
rotatorischen Bewegung des Hohlkolbens 38 ist deshalb wichtig,
da sonst die rotatorische Bewegung der Verstellschraube 44 nicht
in eine translatorische Bewegung des Hohlkolbens 38 umgewandelt
werden könnte.
Derartige Situationen könnten
beispielsweise dann entstehen, wenn das Außengewinde der Verstellschraube 44 und
das Innengewinde 40 des Hohlkolbens 38 Beschädigungen
aufweisen, die verhindern würden,
dass sich der eine Teil frei um den anderen drehen könnte. Dieselbe
Situation könnte
auch durch Korrosion der beiden Gewinde oder durch Schmutzeintrag
in die Gewindegänge
entstehen.
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Die
gewählte
Art der Verstellung des Verschlusskörpers
32 im Verteilerkanal
30 hat
den Vorteil, dass die hierzu benötigten
Bauteile (im wesentlichen Stützblock
48,
Klemmstück
68 und
Verstellschraube
44) nicht viel Bauraum benötigen (vgl.
hierzu Versteileinrichtung aus
DE 20 2006 014 743 U1 ), so dass der Einsatz
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
10 auch
in räumlich
begrenzten Umgebungen nicht durch eine weit über die Düsenanordnung
24 hervorragende
Verstelleinrichtung beeinträchtigt wird.
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In 3b ist ein Schnitt entlang der in 3a definierten
Fläche
A-A dargestellt. Hierin ist zum einen die Düsenlagerplatte 50 mit
den Bohrungen 52 und 54 für eine Heizpatrone und der
Zufuhr des Fluids zum Verteilerkanal 30 zu erkennen, zum anderen
ist hieraus der Aufbau der Austrittsöffnung 62 ersichtlich.
Zwischen der Düsenlagerplatte 50 und dem
einstückigen
Abschnitt 28 ist eine Platte 70 angeordnet. Der
einstückige
Abschnitt 28 und die Platte 70 sind über Befestigungselemente 26 mit
der Düsenlagerplatte 50 befestigt.
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Wie
insbesondere aus 3c ersichtlich ist, weist
der einstückige
Abschnitt 28 eine Vielzahl von Bohrungen 72 auf
(vgl. 1), welche von einer Oberfläche 74, an die sich
die Platte 70 anschließt, zum
Verteilerkanal 30 führen.
Die Bohrungen 72 weisen Längsachsen 76 auf,
die im dargestellten Beispiel eine Längsachse 78 des Verteilerkanals 30 nicht
schneiden. Der einstückige
Abschnitt 28 weist auf der Oberfläche 74 eine Vertiefung 80 auf,
die sich von der Bohrung 72 zur Austrittsöffnung 62 hin
erstreckt. Zusammen mit der Platte 70 bildet die Vertiefung 80 ein
Schlitzsegment 82, das mittels der Bohrungen 72 mit
dem Verteilerkanal 30 kommuniziert und über den das Fluid zur Austrittsöffnung 62 gelangt
und von dort abgegeben wird. Die Vertiefung 80 kann entweder
auf der Oberfläche 74 des
einstückigen
Abschnitts 28 ausgebildet sein, kann sich jedoch auch auf
der Oberfläche
der Platte 70, die der Oberfläche 74 gegenüberliegt,
oder auf beiden Oberflächen
befinden. Weiterhin kann sich die Vertiefung 80 über die
gesamte Länge
des mit Fluid beaufschlagbaren Teils des Verteilerkanals 30 ohne
Unterbrechung erstrecken, oder in einzelner Abschnitte unterteilt
seien, so dass eine Vielzahl von Schlitzsegmenten 82 ausgebildet
wird.
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Es
wäre auch
denkbar, die Vertiefung 80 direkt mit dem Verteilerkanal 30 kommunizieren
zu lassen. Dies wäre
jedoch aus vielerlei Hinsicht nachteilig. Soll der Schlitz sich über die
gesamte Düsenanordnung 24 erstrecken,
so würde
der einstückige
Abschnitt 28 geschwächt,
so dass es zu einer Aufweitung des Verteilerkanals 30 kommen
könnte,
was zur Folge hätte,
dass der Verschlusskörper 32 den
Verteilerkanal 30 nicht mehr sicher abdichten könnte.
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Die
je nach Anwendung kann es erforderlich sein, die Vertiefungen 80 mit
einer Tiefe von weniger als 1 mm auszuführen. Würden die Vertiefungen 80 direkt
in den Verteilerkanal 30 münden (ohne Zwischenschaltung
der Bohrungen 72), müsste
eine Art Langloch mit einer entsprechenden Breite von weniger als
1 mm gefertigt werden. Dies wäre
fertigungstechnisch extrem aufwändig,
insbesondere dann, wenn nicht nur ein ununterbrochenes Langloch,
sondern mehrere Langlöcher
benötigt
werden, um entsprechende Schlitzsegmente fertigen zu können.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung
hat den Vorteil, dass die Oberflächen
der Platte 70 bzw. die Oberfläche 74 des einstückigen Abschnitts 28,
auf welchen die Vertiefungen 80 erfindungsgemäß angeordnet
sind, frei zugänglich
und daher einfach zu bearbeiten sind. Die Fertigung der Vertiefungen 80 ist
daher deutlich günstiger
im Vergleich zu der oben beschriebenen Methode.
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Die
Ausführung
des Verteilerkanals 30 im einstückigen Abschnitt 28 der
Düsenanordnung 24 ermöglicht die
metallische Abdichtung des Verteilerkanals 30 durch den
Verschlusskörper 32,
also ohne den Einsatz von zusätzlichen
Dichtmitteln wie etwa O-Ringe oder Kunststoffhülsen, beispielsweise aus PTFE.
Insbesondere dann, wenn der Verschlusskörper 32 und der Verteilerkanal 30 klein
dimensioniert werden sollen, ist die Abdichtung problematisch, da zum
einen der Einbau sich schwierig gestaltet, und zum anderen Dichtmittel,
die diesen Dimensionen entsprechen, nicht handelsüblich sind
und deshalb sonderangefertigt werden müssten. Je nach Ausführung beträgt der Durchmesser
des Verteilerkanals 30 beispielsweise 6 mm, und die Höhe der Düsenanordnung 24 14
mm. Die Ausführung
des Verteilerkanals 30 in einem einstückigen Abschnitt hat weiter
den Vorteil, dass die Mantelflächen
des Verteilerkanals 30 und des Verschlusskörpers 32 mit
Toleranzen versehen werden können,
die ein sicheres metallisches Abdichten des Verteilerkanals 30 durch
den Verschlusskörper 32 ermöglichen.
Bei einer im Stand der Technik üblicherweise
verwendeten Ausführung
des Verteilerkanals 30 in einem aus zwei Hälften bestehenden
Abschnitt könnten
zwar die Mantelflächen auch
mit entsprechenden Toleranzen gefertigt werden, die ein metallisches
Abdichten ermöglichen.
Allerdings müssten
die beiden Hälften
des Abschnitts sehr exakt miteinander verbunden werden. Würden die
beiden Hälften
mit Schrauben miteinander befestigt, dürften diese weder zu fest noch
zu locker angezogen werden. Im ersten Fall würde die axiale Verschiebbarkeit
des Verschlusskörpers 32 im
Verteilerkanal 30 nicht mehr gewährleistet sein, im letzteren Fall
könnte
der Verschlusskörper 32 den
Verteilerkanal 30 nicht mehr abdichten.
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Der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränkt sich nicht auf das zur
Erklärung
verwendete Ausführungsbeispiel.
Andere Lösungen,
bei denen beispielsweise die Kommunikation zwischen der Austrittsöffnung und
dem Verteilerkanal auf andere als die hier beschriebenen Arten realisiert
ist, weichen nicht von der erfinderischen Idee der vorliegenden
Erfindung und damit vom beanspruchten Schutzumfang ab. Anstelle
des Einsatzes von Bohrungen wäre
z.B. denkbar, die Vertiefungen so zu gestalten, dass sie direkt
mit dem Verteilerkanal kommunizieren. Eine Ausführung des Verteilerkanals in
einem zwei- oder mehrstückigen
Abschnitt der Düsenanordnung
führt ebenfalls
nicht dazu, dass der Schutzumfang verlassen wird. Weiterhin könnte die
Gewindestange mittels eines Motors betätigt werden, so dass der Einsatz
eines manuell zu bedienenden Betätigungselements überflüssig wird.
Die Verstellung des Verschlusskörpers
kann auch mit der aus dem Stand der Technik bekannten Versteileinrichtung
(vgl.
DE 20 2006
014 743 U1 ) realisiert sein. Eine andere als eine metallische
Abdichtung des Verteilerkanals durch den Verschlusskörper ist
ebenfalls vom Schutzumfang umfasst.