DE2916070A1 - Vorrichtung und verfahren zum auftragen eines viskosen materials auf eine oberflaeche - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auftragen eines viskosen Materials in einer geschlossenen Formation auf eine Oberfläche eines Objekts, wie im Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 9 angegeben.

Bei der Röhrenherstellung, insbesondere einer Kathodenstrahlröhre, sind Glasteile abgedichtet miteinander zu verschmelzen- Zum Verbinden einer Glas-Frontplatte am stirn- oder rückseitigen Ende eines Trichterabschnitts einer Kathodenstrahlröhre wird ein Streifen einer sogenannten Fritten-Aufschlämmung, bei der niedrigschmelzende Glaspartikel in einem Binder enthalten sind, in einer geschlossenen Formation auf einer Einschmelzoberfläche des einen der beiden Glasteile aufgetragen, dann das einzuschmelzende andere Element an die beschichtete Einschmelzoberfläche angelegt und anschließend diese Anordnung bis zu einer Temperatur erhitzt, bei der die Fritten-Auf schlämmung schmilzt und dabei die beiden Glasteile abdichtend verbindet.

Bei der bisher üblichen Herstellweise wird der Trichterabschnitt einer Kathodenstrahlröhre mit obenliegender horizontaler Einschmelzkante unter Einhaltung einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht und dabei eine Düse so geführt, daß sie immer über der Einschmelzkante bleibt, während eine Fritten-Aufschlämmung aus dieser Düse auf die Einschmelzkante abgegeben wird und einen Fritten-Beschichtungsstreifen bildet. Bekanntlich ist die verwendete Fritten-Aufschlämmung recht zähflüssig, ihre Viskosität liegt etwa zwischen 5ooo und etwa 2oooo cP ( entsprechend 5 bis etwa 20 Pas). Außerdem ist die Fritten-Aufschlämmung thixotrop, und ihr Binder ist flüchtig.

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Das zuvor erläuterte bekannte Auftragverfahren ist in Fig. 1 der anliegenden Zeichnung dargestellt, wo aus einer nach unten gerichteten Düse 3 ein Strom einer Fritten-Aufschlämmung 4 auf eine Einschmelzkante 2 eines Trichterabschnitts 1 einer Kathodenstrahlröhre abgegeben wird, während der Triehterabschnitt 1 gleichförmig rotiert. Dabei wird ein Auftragstreifen 5 in geschlossener "Formation auf die Einschmelzkante 2 gelegt. Im Verlauf dieses bekannten VerfahrensSchrittes beginnt die Fritten-Aufschlänimung 4 am Anfangspunkt des Streifens 5 sofort zu trocknen und sichtlich zu verhärten aufgrund der thixotropen und flüchtigen Eigenschaften der Fritten-Aufschlämmung 4. Bei der Vervollständigung der geschlossenen Formation aus dem Auftragstreifen 5 überdeckt ein Endabschnitt 5b (Fig. 2 und 3) den bereits etwas in Verhärtung begriffenen Anfangsabschnitt 5a. Dadurch wird eine Stoßstelle gebildet, welche nicht nur der einwandfreien Anbringung einer nicht dargestellten Frontplatte an dem Triehterabschnitt 1 im Wege steht, sondern auch zur Bildung von überschüssigem Material führt, welches während der Verschmelzung zur Innen- und Außenseite der Röhre extrudiert. Um dies zu vermeiden, bedarf es einer äußerst geschickten Handarbeit, um die überlappten Abschnitte sachgemäß zu formen und überschüssiges Material zu entfernen, bevor das zweite Paßteil auf den Triehterabschnitt 1 aufgepaßt wird.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß es bei der nach unten gerichteten Anordnung der einzigen Düse 3 schwierig ist, den Abgabestrom der Fritten-Aufschlämmung am Anfang und Ende des Auftragstreifens 5 ordnungsgemäß zu steuern.

Da zur Durchführung des zuvor erläuterten bekannten Verfahrens ein hochqualifizierter Handwerker notwendig ist,

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verbietet sich eine Automatisierung des Auftragprozesses/ die Kosten sind hoch. Außerdem können Reste der beim Formungsprozeß entfernten Fritten-Aufschlämmung nach dem Verschmelzen in der Röhre verbleiben und deren Betriebseigenschaften beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der in der Fritten-Aufschlämmung verwendete Binder für den Arbeiter gesundheitsschädlich ist, falls dieser nicht dagegen geschützt wird. Folglich führen die für den Facharbeiter erforderlichen Sicherheitsund Schutzmaßnahmen zu einer weiteren Kostenerhöhung bei der Einschmelzoperation.

Aus der Erkenntnis dieser Nachteile ist man gemäß US-PS 4 137 341 dazu übergegangen, zwei Düsen zu verwenden, die zu Beginn der Auftragoperation unmittelbar nebeneinander liegen und auf entgegengesetzten Bahnen zu einem Endpunkt geführt werden, wo sie unmittelbar nebeneinander liegen. Dieses Verfahren hat gegenüber dem eingangs erläuterten den Vorteil, daß die Aufschlämmung aus den beiden Düsen an den Anfangs- und Endpunkten des Auftragsstreifens die gleiche Viskosität hat. Da jedoch beide Düsen notwendigerweise am Anfangs- und Endpunkt etwas voneinander entfernt liegen, kommt es vor, daß die Fritten-Aufschlämmung aus beiden Düsen nicht immer gleichförmig und kontinuierlieh ineinander übergeht, um einen gleichförmig dicken und breiten Auftragstreifen zu bilden. Die Auslaßöffnungen beider Düsen sind bei dieser bekannten Vorrichtung im wesentlichen nach unten gerichtet. Deshalb sind unabhängige Einrichtungen erforderlich, um die Abgabe der Fritten-Aufschlämmung an den Anfangs- und Endpunkten einzuleiten bzw. zu unterbrechen.

Nun ist zwar aus der US-PS 3 947 311 eine Vorrichtung zur Kantenversiegelung doppellagiger Isolierglasscheiben bekannt, bei der zwei horizontal angeordnete Düsen einen Kitt bzw. Kleber in den Zwischenraum zwischen den beiden

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Glasplatten injizieren, während diese mittels einer Fördereinrichtung an den beiden Düsen vorbeibewegt werden. Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dieser Patentschrift um das Versiegeln der Kanten doppellagiger Isolierglasscheiben. Daher kommt dieser Lehre lediglich eine Randbedeutung zu,· sie läßt sich nicht auf eine andere Technik für die Ablagerung eines kontinuierlichen Streifens aus einem viskosen Material, wie einer Fritten-Aufschlämmung, anwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, mit denen sich ein Streifen eines viskosen Materials in einer geschlossenen Formation so auftragen läßt, daß Ungleichförmigkeiten beim aufgetragenen Material an der Stoßstelle der geschlossenen Formation zuverlässig vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in bezug auf die Vorrichtung im Patentanspruch 1 und in bezug auf das Verfahren im Patentanspruch 9 angegeben. Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in jeweils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden verwendeten Düsen horizontal zueinander ausgerichtet und blockieren sich am Anfangspunkt der geschlossenen Auftragbahn gegenseitig. Bei Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens bewegen sie sich in entgegengesetzten Richtungen über die zu beschichtende Oberfläche, bis sie sich wieder treffen, nachdem jede Düse den halben Umfang der zu beschichtenden Oberfläche überstrichen hat. Bei Verlassen der gegenseitigen Blockier- bzw. Anfangsposition beginnt die Fritten-Aufschlämmung aus beiden Düsen ohne Bildung einer Unterbrechung oder Diskontinuität zu

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fließen. Wenn sich die beiden Fritten-Streifen am Endpunkt wieder treffen, nachdem beide Düsen den halben Umfang der zu beschichtenden Oberfläche überstrichen haben, sind sie beide frisch und fähig, ineinander einzufließen.

Vorteilhafterweise kann der eine Düsenstrom bereits unterbrochen werden, kurz bevor beide Düsen zusammentreffen . Dadurch wird ein optimal angepaßter Überlappungsabschnitt ohne Überschußmaterial gebildet.

Nachstehend werden einige, die Merkmale der Erfindung aufweisende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung, in der auch der Stand der Technik enthalten ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung eines Trichterabschnitts einer Kathodenstrahlröhre, die nach einem dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren beschichtet wird,

Fig. 2 und 3 eine Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Einschmelzkante des TrichterabSchnitts von Fig. 1, auf der ein Ende eines aufgetragenen Streifens einen Streifenanfang überlappend überdeckt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum erfindungsgemäßen .Auftragen einer geschlossenen Materialformation auf der Einschmelzkante einer Kathodenstrahlröhre,

Fig. 5 eine maßstäblich vergrößerte Einzel-Schnittansicht von Düsen aus der Vorrichtung von Fig. 4,

Fig. 6 eine ähnliche maßstäblich vergrößerte Einzel-Schnitt ansicht in Verbindung mit einem Verschlußmechanis-

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mus zum Abschneiden des Materialflusses aus einer der Düsen,

Fig. 7 eine erfindungsgemäß ausgebildete überlappte Verbindungsstelle ,

Fig. 8 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung'ähnlicher Düsen, die mit einem anders ausgebildeten Verschlußmechanismus ausgestattet sind,

Fig. 9 eine schematisch dargestellte Steuerschaltung zur Kontrolle des Verschlußmechanismus von Fig. 8,

Fig. Io eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Vorrichtungs-Ausführungsbeispiels, teilweise aufgeschnitten,

Fig. 11 eine Perspektivdarstellung einer Vorrichtung zum Halten und Steuern von Düsen der Ausführung von Fig. Io, 2o

Fig. 12 und 13 je eine Frontansicht bzw. Draufsicht zu der Vorrichtung von Fig. Io,

Fig. 14 eine teilweise geschnittene vergrößerte Ansicht einer Pumpe mit konstantem Durchsatz von Fig. Io, und

Fig. 15 einen Querschnitt im Verlauf einer Linie XV-XV aus Fig. 14.

Bei dem in Fig. 4 schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Auftragvorrichtung sind eine erste Düse 6 und eine zweite Düse 7 mit parallelen horizontalen Achsen in entgegengesetzten Richtungen aus ihren strichpunktiert dargestellten Anfangspositionen auf durch Pfeile angedeuteten Bahnen so weit verschiebbar, bis

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_r sie sich in mit durchgehenden Linien dargestellten Endpositionen wieder treffen. An den Anfangspositionen der Düsen 6 und 7 sind Auslaßöffnungen 6a bzw. 7a dieser Düsen so zueinander ausgerichtet und angepaßt, daß eine in diesen Düsen 6 und 7 enthaltene Fritten-Aufschläiranung wirksam abgedichtet und ohne Trennung zu einer einzigen Masse vereinigt ist. Wenn sich danach die Düsen-6 und 7 trennen und auseinander bewegen, dann fördert eine in Fig. 4 nicht dargestellte Pumpe mit konstantem Förderdurchsatz die Aufschlämmung zu den Düsen 6 und 7 mit einer konstanten Ausflußrate, die etwa gleich der Bewegungsgeschwindigkeit der Düsen 6 und 7 über eine Einschmelzkante 2 eines Röhren-Trichterabschnitts 1 hinweg ist. Im Zuge der Bewegung der Düsen 6 und 7 wird also Fritten-Auf schlämmung 4 in Form eines gleichförmigen, an seinem Anfangspunkt keine Unterbrechung aufweisenden Auftragstreifens 5 aufgetragen.

Fig. 5 zeigt die Düsen 6 und 7, bevor sie am Ende der geschlossenen Auftragformation gegeneinanderstoßen. Da die Düsen 6 und 7 notwendigerweise um einen Abstand d von zweckmäßigerweise etwa 1 cm oberhalb der Einschmelzkante 2 angeordnet sind, würde eine Beendigung des Flusses der Fritten-Aufschläiranung 4 durch Zusammenstoßen der Düsen zwangsläufig einen Überschuß der Fritten-Aufschlämmung 4 an der Vereinigungsstelle hinterlassen. Zur Vermeidung dieser störenden Stoßstelle besitzt die Vorrichtungsausführung von Fig. 6 einen den Düsen 6 und 7 zugeordneten Verschlußmechanismus 8, welcher den Strom der Fritten-Aufschlämmung 4 aus der Düse 7 sperrt, kurz bevor die Düsen 6 und 7 zusammenkommen. Ein in Richtung eines Doppelpfeils in Fig. 4 wirksamer Betätigungszylinder 11b bewegt eine Verschlußplatte 9 über die Auslaßöffnung 7a von Düse 7 hinweg und beendet damit den Strom von Fritten-Aufschlämmung 4 aus Düse 7, während der Strom

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aus Düse 6 noch eine kurze Zeit fließen kann. Danach

rücken die Düsen 6 und 7 weiter gegeneinander, wie dies in Fig. 6 durch Pfeile angedeutet ist, bis sie gegen die entgegengesetzten Seiten der Verschlußplatte 9 stoßen. Eine Feder 11a erlaubt eine entsprechende Verschiebung der Verschlußplatte 9, damit die Düsen 6 und 7 zusammenstoßen können. Sobald die Düsen 6 und 7 an der strichpunktierten Linie Io von Fig. 7 zusammengekommen sind, endet der Strom der Fritten-Aufschlämmung 4, es tritt nichts mehr aus Düse 6 aus. Wie Fig. 7 entnommen werden kann, ist die Ausflußbeendigung aus den Düsen 6 und 7 zeitlich so abgestimmt, daß eine etwas verjüngte Verbindungsstelle gebildet wird, deren Dicke etwa gleich der Dicke des Rumpf-Auftragstreifens 5 und nicht breiter als dieser ist. Die Förderung durch die gleichmäßig fördernde Pumpe wird übereinstimmend mit der Beendigung des Stroms der Aufschlämmung aus den Düsen 6 und 7 stillgesetzt.

Nach Beendigung des zuvor beschriebenen Auftragprozesses werden die Düsen 6 und 7 wieder getrennt und in ihre in Fig. 4 strichpunktiert angedeuteten Ausgangspositionen zurückgebracht, wo sich ihre Auslaßöffnungen 6a und 7a wieder treffen und gegenseitig verschließen.

Fig. 8 zeigt einen anderen Verschlußmechanismus, der die separate Steuerung des Fritten-Aufschlämmungsstroms aus den Düsen 6 und 7 ermöglicht. Hierzu gehört ein mittels eines Luftzylinders 12 steuerbares Absperrventil 14 zum Schließen oder Öffnen von Düse 6 und ein mittels eines Luftzylinders 13 steuerbares Absperrventil 15 zum Verschließen oder Öffnen von Düse 7, In dem in Fig. 8 dargestellten Betriebszustand ist das Absperrventil 15 geschlossen, was im wesentlichen dem gleichen Betriebszustand wie in Fig, 6 entspricht, wo die Verschlußplatte die Düsenauslaßöffnung 7a überdeckt. In dem in Fig. 8

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dargestellten Betriebszustand ist der Fritten-Aufschlämmungsstrom aus Düse 7 durch Absperrventil 15 unterbrochen, während der Fritten-Aufschlämmungsstrom aus Düse 6 noch fließt, jedoch beim Zusammenstoßen der Enden der Düsen 6 und 7 abgesperrt werden kann. Nach dem Zusammenstoßen kann eine kleine Überschußmenge der Fritten-Aufschlämmung aus Düse 6 nachfließen und das leere"Ende von Düse 7 füllen. Dies unterstützt eine Druckminderung in der Fritten-Aufschlämmung in Düse 6 und trägt zur Vorbereitung der Düsen 6 und 7 für den Beginn der nächsten Auftragoperation bei.

In der in Fig. 9 dargestellten Steuerschaltung für den Verschlußmechanismus von Fig. 8 gehört ein normalerweise offener Schalter S zwischen einer Stromquelle und einer Relaiswicklung Rl. Dieses Relais besitzt drei normalerweise offene Relaiskontakte, die sämtlich mit r. bezeichnet sind und von denen der erste in Serienschaltung zwischen der Stromquelle und der Relaiswicklung Rl, der zweite in Serienschaltung zwischen der Stromquelle und einem Zeitgeber T und der dritte in Serienschaltung zwischen der Stromquelle und einem Auslöser des Luftzylinders 13 liegt. Ein normalerweise offener Kontakt t des Zeitgebers Tl liegt in Serienschaltung zwischen der Stromquelle und einem Betätiger des Luftzylinders 12,

An dem Punkt der Bewegungsbahn, wo der Strom der Fritten-Auf schlämmung aus Düse 7 beendet werden muß, wird Schalter S geschlossen, so daß die Relaisspule Rl von Strom durchflossen wird und sämtliche drei Relaiskontakte r. schließen. Der erste Relaiskontakt r.. dient als Haltekontakt für die Relaiswicklung Rl, so daß diese auch dann mit Strom versorgt wird, wenn der Schalter S wieder öffnet. Durch den dritten Relaiskontakt r., wird der Luft-Zylinder 13 betätigt und sperrt den Fritten-Aufschlämmungsstrom aus Düse 7. Der durch den zweiten Relaiskon-

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takt r. betätigte Zeitgeber Tl beginnt jetzt einen Zeitzyklus, bei dessen Beendigung schließlich durch seinen Kontakt t- der Luftzylinder 12 betätigt wird, um das Absperrventil 14 in dem Augenblick zu schließen, wo die Düsen 6 und 7 zusammenkommen. Eine Feinjustierung der Abschlußverbindungsstelle des Auftragstreifens 5 kann mit Hilfe einer Geschwindigkeitssteuerung der Luftzylinder 12 und 13 durchgeführt werden. Dadurch läßt sich erreichen, daß der Auftragstreifen 5 ohne Unterbrechung oder Änderung in Breite und Dicke abschließt.

Gemäß Fig. 11 liegen sich die Auslaßöffnungen 6a und 7a der Düsen 6 und 7 horizontal gegenüber. Die Düsen 6 und 7 befinden sich an je einem Träger 33 bzw. 34, wobei ein Schaft jedes Trägers 33 bzw. 34 von einem Gleitstück erfaßt wird, welches an einem Schließelement 27 bzw. 28 und Düse 6 bzs. 7 befestigt ist. Eine Feder 36 auf jedem Schaft 35 spannt die Schließelemente 27 und 28 mit Düse 6 bzw. 7 gegeneinander vor, und wenn die Düsenauslaßöffnungen 6a und 7a zusammenstoßen, ist noch ein Überschußweg vorhanden. Auf diese Weise werden die Düsenauslaßöffnungen 6a und 7a mittels Federvorspannung eng und abdichtend aufeinandergedrückt. Jedes Schließelement 27 und 28 besitzt eine zum festgelegten Zeitpunkt durch einen Luftzylinder 29 bzw. 3o betätigte Kurbel 31 bzw. 32.

Fig. Io zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung der zuvor beschriebenen Fritten-Auftragoperation. Ein Antrieb 2o bewegt die Düsen 6 und 7 in entgegengesetzten Richtungen entlang der Einschmelzkante 2 eines Röhren-Trichterabschnitts 1, wie eingangs beschrieben. Dabei werden die Düsen 6 und 7 auf ihrer Bewegungsbahn durch eine Schablone 21 geführt, die in Größe und Gestalt dem jeweils zu behandelnden Röh-

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ren-Trichterabschnitt 1 angepaßt ist. Der Trichterabschnitt 1 wird durch eine Halterung 22 für die Auftragoperation so gehalten, daß seine Einschmelzkante 2 in ri'chtiger Position und horizontal liegt. Aus einem Reservoir 23 wird die aufzutragende Fritten-Aufschlämmung mittels einer Pumpe 24 mit konstanter Fördermenge über Rohrleitungen 94 und 95 in Leitungen 25 gefördert, welche den Düsen 6 und 7 die Fritten-Aufschlämmung mit konstanter Fördermenge zuführen.

Die zuvor in Verbindung mit Fig. 11 beschriebenen Träger 33 und 34 mit den Düsen 6 und 7 sind an Armen 37 und 37" des Antriebs 2o befestigt. An den Armen 37 bzw. 37' befestigte Abtaststifte 44 und 45 greifen in Führungsnuten 38 und 39 von Schablonenhälften 4o, 41 der Schablone 21 ein. Die Schablone 21 reguliert die Bewegung der Arme 37 und 37' in der Weise, daß die Düsen 6 und 7 genau dem Verlauf der Einschmelzkante 2 des Trichterabschnitts 2 der Röhre folgen. Die Schablonenhälften 4o und 41 sind an einer Oberplatte 43 eines Gehäuses 42 befestigt. Die Oberplatte 43 ist mit der daran befestigten Schablone 21 abnehmbar und durch ein entsprechendes anderes Element ersetzbar, wenn ein anders geformter Trichterabschnitt zu beschichten ist.

Wie aus Fig. 12 und 13 entnehmbar ist, sind die Arme 37 und 37' seitlich in X-Richtung auf Führungssäulen 5o verschiebbar, welche ihrerseits an in Y-Richtung nach vorn und hinten auf Führungssäulen 46 bzw. 47 verschiebbaren Schiebeblöcken 48 bzw. 49 befestigt sind. Die Führungssäulen 46 und 47 überspannen die Innenseite des Gehäuses 42. Insbesondere aus Fig. 13 läßt sich die nach der Seite sowie nach vorn und hinten gerichtete Bewegungsrichtung bzw. Bewegungskombination der Arme 37 und 37' auf den Führungssäulen 5o in Verbindung mit der Bewegung der Schiebeblöcke 48 und 49 auf den Führungssäulen 46, 47

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entnehmen. Das Gehäuse 42 ist durch eine Zwischenbasisplatte 65 im wesentlichen in einen oberen und einen unteren Raum unterteilt. Unter der Zwischenbasisplatte 65 sind miteinander im Eingriff stehende Zahnräder 53 und 54 drehbar gelagert und über je eine Welle 53a bzw. 54a fest mit einem Hebel 55 bzw. 56 verbunden. In Langlöcher dieser Hebel 55, 56 greifen Mitnehmerabschnitte 51 bzw. 52 der Abtaststifte 44, 45 mit Gleitsitz ein.

Ein rechteckig und etwa nach Art des halben Profils der Einschmelzkante 2 geformtes Zahnelement 57 rotiert integral mit der Welle 54a. Ein Motor 58 im Gehäuse 42 dreht über eine geeignete Kraftübertragung, wie beispielsweise eine Kette 59 ein Kreuzgelenkelement 6o. Durch eine Öffnung 64 in der Zwischenbasisplatte 65 ist eine Welle eines Ritzels 61 in der Weise mit Spiel hindurchgeführt, daß sie sich seitwärts bewegen und dem rechteckigen Zahnelement 57 folgen kann. Über das Kreuzgelenkelement 6o dreht sich das Ritzel 61 unter Zahneingriff mit dem rechteckigen Zahnelement 57 mit Hilfe eines Verschiebeelements 63, welches sich auf einem Schaft 62 verschieben kann. Das Ritzel 61 dreht sich mit konstanter Drehgeschwindigkeit, und folglich ist die Umfangsgeschwindigkeit des rechteckigen Zahnelements 57 am Berührungspunkt mit dem Ritzel 61 ebenfalls im wesentlichen konstant. Aus der nachstehenden Beschreibung läßt sich entnehmen, daß auf diese Weise die Düsen 6 und 7 mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit über die Einschmelzkante 2 hinweg bewegt werden, unabhängig davon, ob sie sich gerade über einen Radius oder eine anders verlaufende Strecke bewegen. Es sei darauf hingewiesen, daß bei einem Trichterabschnitt 1 mit kreisförmiger Einschmelzkante 2 verständlicherweise das rechteckige Zahnelement 57 und die Schablone 21 durch entsprechend rund ausgebildete Elemen-

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Wenn das Ritzel 61 durch den Motor 58 angetrieben wird, dreht sich das im Zahneingriff mit Ritzel 61 stehende rechteckige Zahnelement 57 in Fig. 13 von oben gesehen im Uhrzeigersinn. Das kreisrunde Zahnrad 54 kämmt mit dem rechteckigen Zahnelement 57, und dabei dreht sich das mit Zahnrad 54 im Eingriff stehende runde Zahnrad 53 entgegen dem Uhrzeigersinn. Da sich die Hebel 55 und 56 mit ihren Zahnrädern 53 bzw. 54 drehen, werden die Abtaststifte 44 und 45 in entgegengesetzten Richtungen im Verlauf der Führungsnuten 38 und 39 der Schablonenhälften 4o und 41 bewegt. Dabei werden die Arme 37 und 37' symmetrisch entgegengesetzt bewegt und folgen dem Verlauf der Einschmelzkante 2 des Trichterabschnitts 1. Es sei darauf hingewiesen, daß,wenn das Ritzel 61 eine Ecke des rechteckigen Zahnelemente 57 erreicht, die Abtaststifte 44 und 45 Ecken ihrer Führungsnuten 38 bzw. 39 erreichen. Dem Fachmann wird einleuchten, daß im Verlaufe eines Auftragzyklus' bei einer rechteckigen Einschmelzkante 2 sich zwar die Winkelgeschwindigkeit der runden Zahnräder 53 und 54 ändert, aber die Lineargeschwindigkeit der Abtaststifte 44 und 45 in ihren Führungsnuten 38 und 39 sowie die Lineargeschwindigkeit der Düsen 6 und 7 bleibt im wesentlichen konstant, wie dies zum Auftragen eines gleichförmig dicken Fritten-Aufschlammungsstrexfens 5 erforderlich ist.

Gemäß Fig. Io und 13 hat die Halterung 22 eine Trichterfixierbasis 67 mit einem Ausschnitt 66 zur Aufnahme des Halsteils des Trichterabschnitts 1 und ferner Anschläge 68 zum Positionieren des Trichterabschnitts 1 in Rotationsrichtung, die ein Verdrehen desselben verhindern. Mit Hilfe einer durch zugeordnete Luftzylinder betätigbaren Trichter-Klemmeinrichtung 69 wird der Trichterabschnitt 1 innerhalb der Halterung 22 fixiert. Die gesamte Halterung 22 ist mit dem darin fixierten Trichterab-

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schnitt 1 mittels eines Luftzylinders 7o auf Führungssäulen 71 aufwärts und abwärts bewegbar. Auf diese Weise kann man den Trichterabschnitt 1 je nach seiner Größe und Form in der Höhe gegenüber der Vorrichtung justieren sowie leicht einsetzen und entnehmen.

Das in Fig. Io dargestellte Reservoir 23 enthält einen Tank 93 zur Aufnahme eines Vorrats an Fritten-Aufschlämmung und ferner ein Rührwerk 92, bestehend aus einem außerhalb des Tanks 93 angebrachten Motor und innerhalb des Tanks 93 befindlichen Rührblättern (nicht dargestellt) zur Aufrechterhaltung eines einwandfreien Mischzustandes der im Tank enthaltenen Aufschlämmung.

In richtigen Zeitabständen wird die Aufschlämmung aus dem Tank 93 über die Rohrleitungen 94 und 95 einem Umschaltventil 74 in der Pumpe 24 zugeführt. Wie sich aus der detaillierten Separatdarstellung der Pumpe 24 mit konstanter Fördermenge in Fig. 14 und 15 entnehmen läßt, sind erste und zweite Pumpenzylinder 72 und 73 mit ihren oberen Enden an dem Umschaltventil 74 befestigt. Innerhalb der Pumpenzylinder 72 und 73 sind beweglich und abgedichtet Stößel 75 bzw. 76 angeordnet und mit ihren unteren Enden an einer Tragplatte 77 befestigt. Von der Tragplatte 77 nach unten ragende Führungssäulen 81, 82 sind durch Buchsen hindurchgeführt und schließen mit Erweiterungen 81a bzw. 82a ab. Mit Hilfe einer durch einen reversierbaren Motor 79 angetriebenen Gewindespindel 8o können die Stößel 75 und 76 gemeinsam mit den Führungssäulen 81 und 82 angehoben bzw. gesenkt werden. In der äußeren Endlage der Stößel 75 und 76 betätigt die Erweiterung 81a der Führungssäule 81 einen Endschalter 83, der den Motor 79 stromlos macht und dadurch ein weiteres Ausfahren der Stößel 75 und 76 verhindert. In ähnlicher Weise wird die obere Endlage der Stößel 75 und 76

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(in Fig. 14 dargestellt) durch einen über die Erweiterung 82a betätigbaren oberen Endschalter 84 bestimmt.

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In eine Bohrung 85 des Umschaltventils 74 (Fig. 15) ist ein Ventilkörper 88 dicht eingepaßt, der zwei Verbindungsnuten 87 aufweist, welche einen Umfangsabschnitt überdecken, der mit den Pumpenzylindern 72 und 73 so in Verbindung steht, daß selektiv eine Verbindung zwischen den Pumpenzylindern 72 und 73 und ihrem jeweils zugeordneten Einlaß 86 oder Auslaß 78 herstellbar ist. In der in Fig. 15 mit durchgehenden Linien dargestellten Position verbindet die Nut 87 den Pumpenzylinder 73 (oder 72) mit seinem Auslaß 78. In der unterbrochen dargestellten Position verbindet die Nut 87 den Pumpenzylinder 73 (oder 72) mit seinem Einlaß 86.

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Gemäß Fig. Io in Verbindung mit 14 wird der Ventilkörper 88 von seiner Einlaßverbindungsposition zu seiner Auslaßverbindungsposition durch einen Luftzylinder 89 bewegt, an dessen Kolbenstange eine Zahnstange 9o befestigt ist, über die ein mit dem Ventilkörper 88 verbundenes Zahnrad 91 verdreht wird.

Zum richtigen Zeitpunkt um Zyklus der Auftragvorrichtung/ wenn nämlich die Düsen 6 und 7 in ihre Ausgangspositionen zurückgekehrt sind und auf den Beginn des nächsten Auftragzyklus warten, wird der Ventilkörper 88 in seine unterbrochen dargestellte Position verdreht, und der Motor 79 wird so angetrieben, daß die Stößel 75 und 76 aus den Pumpenzylindern 72, 73 herausgezogen werden und dabei ein Unterdruck in den Pumpenzylindern erzeugt wird, durch den ein Vorrat von Fritten-Aufschlämmung aus dem Tank 93 über die Rohrleitungen 94, 95 in den Einlaß 86 gesaugt wird. Durch diese Füllmethode an den Pumpenzylindern 72, 73 vermeidet man Blasenbildung in der Fritten-Aufschläm-

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mung. Am Ende des nach außen bzw. nach unten gerichteten Hubes der Stößel 75, 76 ist eine bestimmte Menge an Fritten- Aufschlämmung in die Zylinder 72 und 73 eingeführt. Diese vorbestimmte Menge an Fritten-Aufschlämmung läßt sich durch Verlegen des Endschalters 83 nach oben oder nach unten justieren; zu diesem Zwecke befindet sich in dem Tragelement nahe dem oberen Ende des Endschalters 83 ein Justierschlitz.

Die Drehbewegung des Motors 79 zur Erzeugung der Aufwärtsbewegung der Tragplatte 77 mit den Stößeln 75 und 76 ist zeitlich so festgelegt, daß sie in der Nähe der Anfangsbewegung der Düsen 6 und 7 beginnt und dann konstant weitergeführt wird, so daß eine konstante Menge der Fritten-Aufschlämmung aus den Pumpenzylindern 72 und 73 abgegeben wird. Die Aufschlämmung wird über den Auslaß 78 und die Leitungen 25 zu den Düsen 6 und 7 abgegeben. Am Ende des einwärts bzw. aufwärts gerichteten Hubes der Stößel 75 und 76 wird der Endschalter 84 durch die Erweiterung 82a betätigt, der Motor 79 bleibt stehen und beendet die Abgabe der Fritten-Aufschlämmung aus den Düsen 6 und 7. Dies erfolgt etwa in dem Zeitpunkt, wo die Düsen 6 und 7 zusammenstoßen.

Im Betrieb der Auftragvorrichtung wird zunächst ein Trichterabschnitt 1 in die Trichterfixierbasis 67 mit durch den Ausschnitt 66 ragendem Haltabschnitt eingesetzt, entweder von Hand oder durch eine Automatik. Die Seiten des Trichterabschnitts werden durch die Anschläge 68 in Drehrichtung sowie nach vorn und hinten roh eingegrenzt. Dann wird die Auftragvorrichtung auf geeignete Weise in Betrieb gesetzt, beispielsweise durch Betätigung eines nicht dargestellten Start-Schalters. Daraufhin klemmt die Trichterklemmeinrichtung 69 den Trichterabschnitt 1 in der Halterung 22 fest. Falls notwendig, kann der Luft-

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zylinder 7o betätigt werden, um die Halterung 22 mit dem eingespannten Trichterabschnitt 1 in der Höhe auf den richtigen Abstand zwischen den Düsen 6, 7 und der Einschmelzkante 2 zu justieren. Durch Betätigung des Luft-Zylinders 89 (Fig. lo, 14) wird das Umschaltventil 74 aus seiner unterbrochen dargestellten Einlaßposition in seine durchgehend gezeichnete Abgabeposition bewegt. Dann wird der reversierbare Motor 79 angelassen, und durch Aufwärtsbewegung der Stößep 75 und 76 erfolgt die Abgabe der Frittenaufschlämmung aus den Düsen 6 und 7. Während der Druck der Frittenaufschlämmung an die Düsen 6 und 7 steigt, beginnen sich die Arme 37 und 37' voneinander zu bewegen und dabei folgen die Düsen 6 und 7 dem Verlauf der Einschmelzkante 2 und geben dabei eine konstante Menge Frittenaufschlämmung auf die Einschmelzkante 2 ab.

Kurz bevor die Düsen 6 und 7 zusammenstoßen, sperrt, wie eingangs beschrieben, das Schließelement 28 die Düse 7 ab, damit diese die Abgabe von Frittenaufschlämmung vor dem Zusammenstoßen der Düsen 6 und 7 am Ende der Auftragoperation beendet. Während die Düsen 6 und 7 weiter zusammenkommen, wird das Schließelement 27 betätigt und die Pumpe 24 mit konstanter Fördermenge angehalten, der Fluß der Frittenaufschlämmung aus Düse 6 ist beendet. Nach Beendigung dieser Auftragoperation kann der Trichterabschnitt 1 in seine untere Position zurückbewegt werden, und dann wird die Trichterklemmeinrichtung 69 gelöst, um den beschichteten Trichterabschnitt 1 zu entnehmen und durch einen zu beschichtenden neuen Trichterabschnitt zu ersetzen. Die Arme 37 und 37' werden in ihre Ausgangspositionen zurückbewegt, und die Pumpe 24 saugt einen neuen Vorrat an Frittenaufschlämmung aus dem Tank 93 zur Vorbereitung des nächsten Zyklus an.

Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel besitzt Luftzylinder als Betätigungseinrichtungen. Statt dessen können

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selbstverständlich andere Betätigungseinrichtungen, wie Magnetbetätiger, Gewindespindeln oder hydraulische Betätigungseinrichtungen verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Zusammenfassung

Bei der erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung werden zwei Düsen (6, 7) auf getrennten Bahnen und mit im wesentlichen gleichförmiger Vorschubgeschwindigkeit über eine zu beschichtende Kontur (2) hinweg bewegt, während gleichzeitig mittels einer Pumpe (24) mit gleichförmiger Fördermenge ein aufzutragendes Medium, beispielsweise eine Glasmasse bzw. Fritte (4) durch die Düsen (6, 7) auf die Objektoberfläche abgegeben wird. Kurz bevor sich die Düsen am Endpunkt ihrer Bewegungsbahnen wieder treffen, wird mittels einer Abschlußeinrichtung zuerst der Strom aus der einen Düse unterbrochen, und anschließend stoßen beide Düsen gegeneinander, so daß schließlich auch der Strom aus der zweiten Düse endet. Dadurch wird eine gleichförmige Anschlußstelle des aufgetragenen Mediums (4) erzielt.

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Claims (9)

1. PATENTANWÄLTE · 29 16 07 Q

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   Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Profeulonal Representatives before the European Patent Office Mandatalrea agroos pres I'OIflce european des brevets

   Dipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dlpl.-lng. H. Steinmei.ster Dipl.-lng, F. E. Müller cji^urRrwaii v

   Triftstrasse 4, Siekerwall 7,

   D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

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   20. April 1979

   SONY CORPORATION Tokyo, Japan

   Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen eines viskosen Materials auf eine Oberfläche.

   Priorität: 20. April 1978 - Japan - No. 46935/78 Patentansprüche

   Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials "ϊή einer geschlossenen Formation auf eine Oberfläche eines Objekts, mit einer das Objekt in einer festen Position unterstützenden Halterung, mindestens einer ersten und zweiten Düse mit je einer Auslaßöffnung zum Abgeben des viskosen Materials, Einrichtungen zum Halten und Führen der Düsen gegenüber der Halterung und zu deren gleichzeitiger Bewegung in entgegengesetzten Richtungen auf entsprechenden Bahnen, die im wesentlichen parallel zu entsprechenden Abschnitten der geschlossenen

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   Formation sowie von Ausgangspunkten zu entsprechenden Endpunkten verläuft, wobei die Düsen-Auslaßöffnungen eine bestimmte Höhe über der Objektoberfläche einhalten, und mit einer Zuführeinrichtung zum Heranführen des viskosen Materials an die Düsen, während sie sich von ihren Ausgangszu ihren Endpunkten bewegen,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangspunkte und die Endpunkte der Auftragsbahn der beiden Düsen (6,7) in der Weise aufeinanderstoßen, daß die Düsen sich gegenseitig absperren, so daß das viskose Material (4) in Form einer geschlossenen Bahn (Fig. 7) auf die Oberfläche (2) aufgetragen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der Düsen (z. B. 7) mit einer die Abgabe des viskosen Materials (4) an dem betreffenden Endpunkt unterbindenden Verschlußeinrichtung (8; 15) versehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Düsen (6, 7) parallele und in einem Abstand über der Oberfläche (2) verlaufende Achsen haben.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußeinrichtung (8) ein als Anschlag wirksames, die beiden Düsen-Auslaßöffnungen (6a, 7a) an dem Endpunkt blockierendes Element (9) enthält.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der beiden Düsen

   (z. B. 7) eine Einrichtung (15, 13) zur Unterbindung der

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   Abgabe des viskosen Materials, bevor diese Düse ihren Endpunkt erreicht, aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung eine Absperreinrichtung (z. B. 15, 13) zum Blockieren mindestens einer der Düsen aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Absperreinrichtung j e ein Absperrventil (14, 15) für jede der Düsen (6, 7) umfaßt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das eine Absperrventil (z. B. 15) die zugeordnete Düse (7) absperrt, bevor beide Düsen (6, 7) den Endpunkt erreichen.
9. 9. Verfahren zum Auftragen eines viskosen Materials in Form einer geschlossenen Formation auf einer im wesentlichen horizontalen, nach oben gerichteten Oberfläche mittels mindestens zweier Düsen, deren Auslaßöffnungen sich in einem Abstand über einem ersten Punkt dieser Oberfläche befinden und die gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen auf einer der geschlossenen Formation entsprechenden Bahn ausgehend von dem ersten Punkt zu Endpunkten bewegt werden, wobei durch Zuführen des Materials an die Düsen mit konstanter Fördermenge während der Düsenbewegung das Material als kontinuierlicher Streifen auf der Oberfläche abgelagert wird, bis die beiden Düsen im wesentlichen gleichzeitig an den Endpunkten angehalten werden,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßöffnungen der beiden Düsen an dem ersten Punkt zusammenstoßend und sich dabei gegenseitig blockierend gehalten werden, und daß an den Endpunkten mindestens die Auslaß-

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   öffnung der einen Düse anstoßend und gegenüberliegend sowie unter gegenseitiger Blockierung der Düsenöffnungen an eine benachbarte Düsenauslaßoffnung heranbewegt wird, so daß die Oberfläche mit einer geschlossenen kontinuierlichenund im wesentlichen gleichförmigen Formation aus dem Material belegt wird»

   Io· Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Abgabe des viskosen Materials aus der einen Düse beendet wird, bevor die Auslaßöffnung mindestens dieser einen Düse anstoßend und unter gegenseitiger Blockierung der benachbarten Düsenauslaßoffnung an den Endpunkten gegenüberliegt.

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