DE29823997U1

DE29823997U1 - Vorrichtung zum Auftragen einer viskosen Masse

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Publication number: DE29823997U1
Application number: DE29823997U
Authority: DE
Original assignee: Int Ingenieurbuero fur N GmbH
Current assignee: Int-Rickert Ingenieurbuero fur Neue T De GmbH
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2008-09-25

Description

TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.

Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch

Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse

D-81679 MÜNCHEN D-33617 BIELEFELD

Case: INT P01/98/G - St/bf. 30.11.1999

INT GmbH

Ingenieurbüro für Neue Technologien, Anlagenbau, Verfahrenstechnik, ADFOSY

Dunlopstr. 40 33689 Bielefeld

VORRICHTUNG ZUM AUFTRAGEN EINER VISKOSEN MASSE

Abzweigung aus Pat.-Anm. 198 43 844.3

TERMEER STEINMEISTER &

&igr; -

INT GmbH

VORRICHTUNG ZUM AUFTRAGEN EINER VISKOSEN MASSE

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum streifenförmigen Auftragen einer viskosen Masse, mit einer Förderpumpe für die viskose Masse, einer dieser nachgeschalteten Dosiervorrichtung und einer Düse zum Auftragen der Masse innerhalb eines Düsengehäuses mit integriertem, der Düse vorgeschalteten Ventil, sowie Leitungsverbindungen zwischen der Förderpumpe, der Dosiervorrichtung und dem Düsengehäuse.

Derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 0 373 341 Al und 0 367 985 A2 bekannt. Vorrichtungen zum Auftragen von viskosen Massen, wie etwa Klebstoffen, Dichtstoffen, Lacken etc. weisen neben einer Förderpumpe, etwa einer Faj3pumpe, die einen Klebstoff aus einem Faß herausdrückt, eine Dosiervorrichtung auf, die der nachgeschalteten Düse einen dosierten Massenstrom zuleitet. Herkömmliche Vorrichtungen arbeiten zumeist nach dem Verdrängungsprinzip, so daß sie in der Lage sind, unter Variation der Verdrängungsgeschwindigkeit der nachgeschalteten Düse einen bestimmten Mengenstrom zuzuleiten.

Im übrigen sind auch Dosiervorrichtungen mit Dosierventilen bekannt. In der Regel sind diese Dosiervorrichtungen über Schlauchleitungen mit der Düse bzw. dem die Düse aufnehmenden Düsengehäuse verbunden.

Beim Auftragen von viskosen Massen, insbesondere mit Hilfe von Roboter-gestützten Systemen, wird die Düse mit vorgegebener Geschwindigkeit über eine Strecke bewegt, auf der eine Naht, etwa eine Klebstoffnaht abgelegt werden soll. Dabei wird naturgemäß eine möglichst rasche Arbeitsweise angestrebt, so daß die Düse zumindest auf den geraden Strecken der Naht mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Andererseits wird mit Rücksicht auf die mechanische Belastung des Roboterssystems und die weitgehend Ausschaltung von Zentrifugalkräften beim Ablegen der viskosen Masse die Geschwindigkeit in Kurven der Naht verringert. Dies bedeutet in Abhängigkeit von der Kompliziertheit eines Werkstücks, dajB die Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse und dem Werkstück sich mehrfach scharf ändern kann. Da stets die gleiche Menge der Masse pro Zentimeter Nahtlänge abgelegt werden muß, bedeutet dies, daß in den Kurven oder anderen mit langsamer Geschwindigkeit durchfahrenen Passagen der Mengenstrom der viskosen Masse entsprechend gesenkt werden muß.

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INT GmbH

Bei herkömmlichen Systemen mit Dosiervorrichtungen, die in gewissem Abstand vor der Düse angeordnet sind und über Schläuche mit der Düse verbunden sind, ist es schwierig oder sogar unmöglich, ein entsprechend rasches Ansprechverhalten zu erreichen, da selbst bei genauer Dosierung durch die Dosiervorrichtung zwangsläufig Verzögerungen aufgrund des nachgeschalteten Verbindungssystems, insbesondere der hier verwendeten Schläuche, unvermeidlich sind. Das Ansprechverhalten ist daher verhältnismäßig träge.

Die üblicherweise in die Ventilgehäuse integrierten Nadelventile werden nur als reine SchlieJ3ventile verwendet, die die Düse schließen, wenn eine Naht auf einem Werkstück abgelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestattet, den Mengenstrom der viskosen Masse mit besonders raschem und genauem Ansprechverhalten zu variieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

ErfindungsgemäjB ist unmittelbar in das Düsengehäuse, also das Teil der Anlage, in das die Düse eingeschraubt ist und das beim Ablegen einer Naht über das Werkstück geführt wird, ein Dosierventil integriert, das einen drehbaren, hohlzylindrischen Ventilkörper mit einem Schlitz in der Zylinderwand umfaßt, der in eine zylindrische Bohrung eingepaßt ist und dessen hohler Innenraum mit der Düse in Verbindung steht. In der Bohrungswand der zylindrischen Bohrung ist ein entsprechender, mit einem Material-Zulauf verbundener Schlitz vorgesehen.

Durch Drehung des Ventilkörpers können die beiden Schlitze mehr oder weniger in Deckung gebracht werden. Durch die beiden Schlitze gemeinsam wird daher eine in ihrer Größe veränderbare Ventilöffnung gebildet, mit deren Hilfe der Mengenstrom gesteuert werden kann.

Da dieses Dosierventil unmittelbar mit der Düse zu einer Einheit zusammengefaßt ist, ergibt sich keinerlei Verzögerung im Ansprechverhalten. Die Stellung des Ventilkörpers kann unmittelbar in einen entsprechenden Mengenstrom umgesetzt werden.

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Das erfindungsgemäße Dosierventil weist zusammen mit seinem Antrieb nur ein geringes Gewicht auf, so daß das Gewicht des gesamten Düsengehäuses gering ist. Das ist wichtig, da das Düsengehäuse während des Auftragens von viskosen Massen in der Form von Nähten ständig bewegt werden muß, so daß das Gewicht nicht nur in die Energiekosten eingeht, sondern auch maßgeblichen Einfluß auf die mögliche Bewegungsgeschwindigkeit des Düsengehäuses hat.

Der zylindrische Ventilkörper kann durch einem mit dem Düsengehäuse verbundenen Stellmotor in beliebige Winkelstellungen in bezug auf das Gehäuse gebracht werden.

Vorzugsweise verlaufen die beiden Schlitze im Ventilkörper und in der Bohrungswand in Umfangsrichtung und auf gleicher axialer Höhe in bezug auf den Ventilkörper, und sie sind verhältnismäßig langgestreckt, so daß ein breiter Spielraum für eine Variation des Mengenstroms zur Verfugung steht.

Im folgenden wir ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich

tung;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von links in Fig.

1;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht zu Fig. 2.

Die Bezeichnung "Düsengehäuse" ist im vorliegenden Zusammenhang in einem weiten Sinne zu verstehen und soll alle Arten von Geräten einbeziehen, die den viskosen Massestrom über eine Düse austreten lassen. Vielfach werden diese Geräte zum Beispiel auch als Sprüh- oder Spritzpistole bezeichnet.

In Figuren 1 und 2 ist ein senkrecht stehendes, zylindrisches Motorgehäuse 10 für einen Elektromotor gezeigt, der die Antriebsquelle des erfindungsgemäjSen Dosierventils bildet. Das Motorgehäuse 10 ist an seiner unteren Seite

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mit einem Ventilgehäuse 12 verbunden, das sich zusammensetzt aus einem oberen, unmittelbar mit dem Motorgehäuse 10 verbundenen oberen Gehäuseteil 14, und einem unteren, mit diesem oberen Gehäuseteil 14 verbundenen unteren Gehäuseteil 16. Dieses untere Gehäuseteil 16 weist an seiner Unterseite eine Gewindebohrung 18 auf, die zum Einschrauben einer nicht gezeigten Düse dient.

In das obere Gehäuseteil 14 treten von der Unterseite her mehrere Bohrungen 20 ein, in die von unten Schrauben 22 eingefügt sind, die das obere Gehäuseteil 14 mit dem Motorgehäuse 10 verbinden.

Mit 24 ist eine nach unten aus dem Motorgehäuse 10 austretende Welle bezeichnet, die drehfest in einen hohlzylindrischen Ventilkörper 26 eingesetzt ist. Dieser hohlzylindrisch ausgebildete Ventilkörper 26 liegt in einer den unteren Bereich des oberen Gehäuseteils 14 und dem gesamten unteren Gehäuseteil 16 des Ventilgehäuses 12 durchdringenden zylindrischen Bohrung 28.

Der untere Bereich des Ventilkörpers 26, der mit 30 bezeichnet ist, ist als Hohlzylinder ausgebildet. In der Wand dieses hohlzylindrischen Bereichs befindet sich ein in Umfangsrichtung verlaufender Schlitz 32 in der Form eines langgestreckten schmalen Rechtecks.

In den unteren Gehäuseteil 16 tritt von rechts in Fig. 2 eine Einlaßbohrung 34 ein, die ein Innengewinde aufweist, in das ein Anschlußstück einer Zuleitung für eine viskose Masse eingeschraubt werden kann. Vom Boden der Bohrung aus erstreckt sich ein waagerechter Schlitz 36 in Richtung der zylindrischen Bohrung 28. Der Schlitz 36 durchdringt die Wand der zylindrischen Bohrung 28 in einem in Fig. 1 und 2 waagerechten, in Umfangsrichtung der zylindrischen Bohrung 28 verlaufenden Fenster, das sich in der selben axialen Höhe befindet wie der Schlitz 32 in der Wand des Ventilkörpers. Der Schlitz 36 mit dem erwähnten in Fig. 1 gezeigten Fenster und der Schlitz 32 in der dem Ventilkörper sind so angeordnet und dimensioniert, dajS sie je nach Winkelstellung des Ventilkörpers vollständig oder teilweise in Deckung gebracht oder auch vollständig versetzt angeordnet werden können. Die beiden Schlitze 32,36 bilden also gemeinsam eine variable Ventilöffnung, mit deren Hilfe der Mengenstrom der viskosen Masse zwischen der Einlaßbohrung 34 und der in die Gewindebohrung 18 eingeschraubten, nicht dargestellten Düse gesteuert werden kann.

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Am oberen Ende des Motorgehäuses 10 befindet sich eine nicht im einzelnen dargestellte WegmeJ3einrichtung 38, die die Winkelstellung des Elektromotors und damit des Ventilkörpers 26 ermittelt und anzeigt.

Die zylindrische Bohrung 28 wird zur oberen Seite des unteren Gehäuseteils 16, d.h. gegenüber der Fuge zwischen den beiden Teilen 14,16, durch eine Dichtung 40 abgedichtet.

Claims

1. Vorrichtung zum streifenförmigen Auftragen einer viskosen Masse, mit einer Förderpumpe für die viskose Masse, einer dieser nachgeschalteten Dosiervorrichtung und einer Düse zum Auftragen der Masse innerhalb eines Düsengehäuses mit integriertem, der Düse vorgeschaltetem Ventil, sowie Leitungsverbindungen zwischen der Förderpumpe, der Dosiervorrichtung und dem Düsengehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Dosierventil ist, das einen drehbaren, hohlzylindrischen Ventilkörper (26) mit einem Schlitz (32) in der Zylinderwand aufweist, der in eine zylindrische Bohrung (28) eingepaßt ist und dessen hohler Innenraum mit der Düse in Verbindung steht, und daß in der Bohrungswand ein entsprechender, mit einem Material-Zulauf (34) verbundener Schlitz (36) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (32, 36) in dem Ventilkörper (26) und der Wand der zylindrischen Bohrung (28) in Umfangsrichtung der zylindrischen Bohrung verlaufen und gleicher axialer Höhe liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (32, 36) eine gleich große Querschnittsfläche aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper mit Hilfe eines Elektro-Stellmotors in beliebige Winkelstellungen in bezug auf das Gehäuse gebracht werden kann.