DE19936670C1 - Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Stoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Stoffen wie insbesondere Leim auf ein Substrat, welche einen feststehenden Tragarm (12) und ein mit diesem verbundenes Dosierventil (4) enthält. Erfindungsgemäßt ist das Dosierventil (4) dabei an einer Schwenkachse (3) schwenkbar am Tragarm (12) angeordnet. Bei der Schwenkbewegung aus der Arbeitsstellung (A) in die Ruhestellung (R) streicht die Austrittsöffnung (6) der Düse (5) des Dosierventils über den Reinigungsabschnitt (7) eines Gummielementes (9) und wird hierdurch von anhaftenden Leimresten befreit. In der Ruhestellung wird die Austrittsöffnung (6) vom glatten Dichtungsabschnitt (10) des Gummielementes (9) verschlossen. Das flexible Gummielement (9) ist vorzugsweise auf einer federelastischen Halterung (8) angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Stoffen, insbesondere von Klebstoffen, Farben oder Lacken oder Trennmitteln, enthaltend einen feststehenden Träger, ein mit dem Träger verbundenes Dosierventil sowie einen Außenverschluß für die Austrittsöffnung des Dosierventils.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt und werden z. B. dafür verwendet, portionsweise Leim auf einem Substrat aufzubringen. Die Auftragung des Leimes wird dabei über das Dosierventil gesteuert, wobei insbesondere eine punktförmige Auftragung möglich ist. Geeignete Dosierventile sind beispielsweise in der DE 40 13 323 C2, der DE 91 15 872 U1 oder der DE 295 08 916 U1 beschrieben. Diese Dosierventile verfügen im allgemeinen über einen durch­ gehenden, einstückigen Dosierkolben, der Bestandteil eines Elektromagneten ist, durch den der Dosierkolben hochgezogen werden kann. In Verbindung mit einer Feder kann somit durch den wahlweise einschaltbaren Magneten insbesondere ein pulsierender Antrieb des Dosierkolbens erfolgen. Durch den pulsierend auf- und abbewegten Dosierkolben sind mit regulierbarer Folge Tropfen bestimmter Größe abgebbar.

Des weiteren ist aus der DE-AS 25 48 255 eine Auftragsvorrichtung für Klebstoff mit einer Klebstoffauftragsdüse und einer Schließvorrichtung für die Düsenöffnung bekannt, bei welcher die Schließvorrichtung vor die Austrittsöffnung der Düse eingeschwenkt wird.

Problematisch bei der Verarbeitung von fließfähigen Stoffen mit Dosierventilen der oben genannten Art ist, daß sich Rückstände des Stoffes am Auslaß des Dosierventils ansammeln können und, insbesondere wenn sie dort aushärten, den nachfolgenden Betrieb der Vorrichtung stören oder gar zum Erliegen bringen können.

Zur Vermeidung derartiger Schwierigkeiten wird in der DE 41 13 445 A1 vorgeschlagen, die Austrittsöffnung des Dosierventils mit einem Außenverschluß in Form eines hin- und herbewegbaren Schiebers zu verschließen. Der Schieber soll dabei sich an der Austrittsöffnung des Ventils befindliches Material entfernen und durch eine Abdichtung des Auslasses ein weiteres unerwünschtes Austreten des fließfähigen Stoffes verhindern. In der Praxis hat sich eine derartige Vorrichtung jedoch nicht bewährt, da sie den Leim nicht zufriedenstellend entfernt. Insbesondere sammelt sich auf dem Schieber Leim an, welcher bei fort­ schreitendem Gebrauch der Vorrichtung zu Störungen führt. Eine Verschmutzung des Schiebers ist dabei auch durch vom Auftragungspunkt zur Austrittsöffnung gezogene Fäden des fließfähigen Stoffes (z. B. des Leimes) möglich. Eine derartige Vorrichtung muß daher typischerweise in regelmäßigen Abständen gereinigt werden.

Vor diesem Hintergrund war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Stoffen zur Verfügung zu stellen, bei welcher Störungen durch eine Verschmutzung der Austrittsöffnung des Dosierventils vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, welche in bekannter Weise einen feststehenden Träger, ein mit dem Träger verbundenes Dosierventil sowie einen Außenverschluß für die Austrittsöffnung des Dosierventils enthält. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung beweglich am Träger angeordnet ist, wobei in der Ruhestellung der Außenverschluß die Austrittsöffnung von außen verschließt.

Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Beweglichkeit des Dosierventils Störungen durch antrocknende und sich ansammelnde Reste an der Austrittsöffnung erheblich reduziert bzw. ganz vermieden werden können. Dadurch, daß in der Ruhestellung die Austrittsöffnung des Dosierventils von dem Auftragungsort über dem Substrat entfernt worden ist, wird eine Trennung des auf dem Substrat aufgebrachten fließfähigen Stoffes (z. B. Leimes) von der Austrittsöffnung bewirkt und darüber hinaus verhindert, daß vom Außenverschluß gegebenenfalls abgestoßene Reste auf das Substrat fallen und dieses verschmutzen könnten.

Für die Bewegung des Dosierventils zwischen Arbeitsstellung und Ruhestellung sind unterschiedliche Mechanismen möglich. Vorzugsweise ist das Dosierventil um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet und mit einem geeigneten Schwenkantrieb verbunden. Eine solche Anordnung läßt sich verhältnismäßig einfach und mit hoher Stabilität ausbilden. Sie eignet sich ferner zur Nachrüstung vorhandener Anlagen. Als Schwenkantrieb eignet sich beispielsweise ein Hubkolben, welcher über einen Hebelarm das Dosierventil bewegt.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung enthält der Außenverschluß einen Abschnitt zur Reinigung der Austrittsöffnung, welcher so angeordnet ist, daß er die Austrittsöffnung bei der vorbeistreichenden Bewegung des Dosierventils zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung von dort eventuell anhaftenden Resten reinigt. Vorteilhaft ist dabei, daß der Reinigungsabschnitt speziell für die Reinigungsaufgabe ausgebildet und optimiert sein kann, so daß er ohne zu verschmutzen für lange Zeit seine Funktion erfüllt.

Vorzugsweise besteht der Reinigungsabschnitt aus einer aufgerauhten, insbesondere einer geriffelten Fläche. Eine derartige Struktur führt wirkungsvoll zum Ablösen anhaftender Leim- oder sonstiger Reste. Diese können sich darüber hinaus in den Vertiefungen der Struktur ansammeln, ohne daß sie die eigentliche Reinigungsfläche zusetzen.

Der Reinigungsabschnitt ist vorzugsweise aus einem verhältnismäßig harten Material, insbesondere aus Kunststoff oder einem harten Gummi hergestellt. Bei dem Kunststoff kann es sich insbesondere um ein Polyurethan, Silikonkautschuk oder Polytetrafluorethylen (PTFE) handeln. Die gewünschte Härte des Materials kann gegebenenfalls auch durch einen Verbundwerkstoff erzeugt werden. Das Ausmaß der Härte des Materials ist dadurch bedingt bzw. vorgegeben, daß auch fest haftende Reste bei der Reinigung entfernt werden sollen.

Weiterhin enthält der Außenverschluß vorzugsweise einen Dichtungsabschnitt, welcher so angeordnet ist, daß er in der Ruhestellung des Dosierventils die Austrittsöffnung dichtend verschließt. Der Dichtungsabschnitt stellt somit sicher, daß aus der Vorrichtung kein fließfähiger Stoff wie z. B. Leim austreten kann, wenn diese nicht in Benutzung ist. Ferner erfolgt das Verschließen der Austrittsöffnung vorzugsweise gasdicht, so daß der Zutritt von Luft in das Innere des Dosierventils verhindert und ein Antrocknen des dort befindlichen Stoffes unterbunden wird.

Der Dichtungsabschnitt besteht vorzugsweise aus einem verhältnismäßig weichen Material, insbesondere aus Kunststoff oder einem weichen Gummi. Die Weichheit des Materials hat eine entsprechende Elastizität zur Folge, so daß die Austritts­ öffnung mit einem entsprechenden Anpressdruck und unter Ausgleich von Unebenheiten geschlossen wird.

Der Außenverschluß ist vorzugsweise ganz oder teilweise flexibel ausgebildet, so daß er einerseits einen Anpressdruck aufrechterhält, anderseits jedoch auch gegebenenfalls dem zwischen Arbeitsstellung und Ruhestellung bewegten Dosierventil in Grenzen ausweichen kann. Weiterhin wird durch eine Flexibilität die Reinigung des Außenverschlusses erleichtert, da z. B. angetrocknete Leimreste durch eine Formveränderung des Außenverschlusses leicht zum Abplatzen gebracht werden können.

Vorteilhafterweise wird der Außenverschluß für die Austrittsöffnung der Düse insgesamt auf einer elastischen Halterung angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß der Außenverschluß mit einer gewissen Anpresskraft gegen das Dosierventil bzw. dessen Austrittsöffnung gedrückt wird, was zum einen die Reinigung der Austrittsöffnung von anhaftenden Resten und zum anderen die Abdichtung der Düsenaustrittsöffnung in der Ruhestellung unterstützt.

Gemäß einer anderen Fortentwicklung der Erfindung kann die Vorrichtung eine Steuerung enthalten, welche die vorbeistreichende Bewegung des Dosierventils aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung nach Ablauf eines maximalen Zeitabstandes auslöst. Die Steuerung sorgt demnach dafür, daß spätestens nach Ablauf des maximalen Zeitintervalls eine Reinigung der Austrittsöffnung des Dosierventils erfolgt, indem dieses in die Ruhestellung überführt und dabei durch den Reinigungsabschnitt des Außenverschlusses gesäubert wird.

Weiterhin kann anstelle der Steuerung oder zusätzlich zu dieser die Vorrichtung eine Regelung enthalten, welche die vorbeistreichende Bewegung des Dosierventils aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung in Abhängigkeit vom Auftragungsergebnis und/oder vom Verschmutzungsgrad des Dosierventils auslöst. Mit der Regelung ist es demnach möglich, die der Reinigung der Austrittsöffnung dienenden Bewegungen des Dosierventils nur dann durchzuführen, wenn sie wirklich erforderlich sind. Hierdurch wird zum einen eine Steigerung der Produktionsrate möglich, da keine unnötigen Bewegungen des Dosierventils erfolgen, zum anderen erhöht sich auch die Qualität der Produktion, da unverzüglich auf eine einsetzende Verschmutzung reagiert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit dem Dosierventil 4 in der Arbeitsstellung A.

Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung mit dem Dosierventil in der Ruhestellung R.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 dient dem Auftragen von Leim auf ein Substrat, welches unter der Vorrichtung entlang bewegt wird. Der Träger (12) dient der Positionierung der Vorrichtung über dem zu bearbeitenden Substrat.

Das Dosierventil 4 enthält an seinem unteren, dem Substrat zugewandten Ende eine Düse 5, an deren Spitze sich die Austrittsöffnung 6 für den Leim befindet. Durch einen im Inneren des Dosierventils 4 angeordneten, auf- und abbewegbaren Dosierkolben können Portionen des zu verarbeitenden Leimes durch die Austrittsöffnung 6 auf das Substrat aufgetragen werden. Dies kann insbesondere intermittierend geschehen, so daß eine punktweise Verleimung erfolgt. Dabei tritt in der Praxis das Problem auf, daß sich Leimreste an der Austrittsöffnung 6 ansammeln und dort antrocknen können. Die Düse kann sich hierdurch zusetzen und das Auftragungsbild des Leimes wird nachteilig verändert. Um dies zu verhindern, wird in der Regel die Austrittsöffnung 6 von einem Mitarbeiter an der Maschine in regelmäßigen Abständen abgewischt. Der im Stand der Technik vorgeschlagene Einsatz eines Schiebers, welcher sich bei Bedarf vor die Austrittsöffnung 6 legt, hat in der Praxis nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher das Dosierventil 4 über eine Schwenkachse 3 beweglich mit dem Träger 12 verbunden, so daß es aus der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung A auf einem Kreisbogen in die in Fig. 2 dargestellte Ruhestellung R geschwenkt werden kann. Die Schwenkung wird durch einen Hubzylinder als Schwenkantrieb 2 bewirkt, welcher mit einem Hebelarm am Dosierventil verbunden ist.

Weiterhin sieht die Erfindung einen Außenverschluß 9 vor, welcher eine Reinigungsfläche 7 und eine Dichtungsfläche 10 umfaßt. Die Reinigungsfläche 7 hat eine geriffelte Struktur und besteht aus einem verhältnismäßig harten Material wie z. B. Hartgummi. Bei der Bewegung des Dosierventils 4 aus der Arbeitsstellung A in die Ruhestellung R streicht die Austrittsöffnung 6 der Düse 5 über die Reinigungsfläche 7 und wird dabei von eventuell anhaftenden Leimresten befreit. Bei geeigneter Ausgestaltung der Riffelung können sich dabei in den Vertiefungen erhebliche Mengen an Leim ansammeln, ohne daß die Reinigungs­ wirkung beeinträchtigt wird.

Die im Anschluß an die geriffelte Fläche 7 angeordnete Dichtungsfläche 10 ist mit einer glatten Oberfläche ausgestattet und besteht vorzugsweise aus einem verhältnismäßig weichen Material. Hierbei kann es sich insbesondere um Gummi handeln. Durch das weiche Material wird eine zuverlässige Abdichtung der Austrittsöffnung 6 erreicht.

Der Außenverschluß 9 ist insgesamt auf einer Halterung aus einer metallischen Feder 8 angeordnet. Diese bewirkt, daß die den Außenverschluß bildenden Gummielemente 7, 10 mit einer Anpresskraft gegen die Spitze der Düse 5 gedrückt werden, was zu einer verbesserten Reinigungswirkung und zu einem dichteren Verschließen führt. Durch die elastische Feder 8 sowie durch die Flexibilität des Reinigungsabschnittes 7 und des Dichtungsabschnittes 10 wird ferner bewirkt, daß auch angetrocknete Leimreste leichter entfernt werden können. Eine Formveränderung dieser Abschnitte machen nämlich die ausgehärteten Leimreste nicht mit, so daß sie von der Oberfläche abplatzen.

Die federelastische Halterung 8 und der Außenverschluß 9 sind so angeordnet, daß sie leicht entfernt und gereinigt werden können. Ferner sind sie aus einem preiswerten Material hergestellt, so daß ein Austausch von Feder und Gummi nur mit geringen Kosten verbunden ist.

Die Schwenkbewegungen des Dosierventils 4 aus der Arbeitsstellung A in die Ruhestellung R können von einer Steuerung in gewissen Zeitabständen ausgelöst werden. Die Zeitabstände sind dabei so zu bestimmen, daß erfahrungsgemäß eine Verschmutzung der Austrittsöffnung 6 vorliegt, welche durch Abstreifen an dem Reinigungsabschnitt 7 des Außenverschlusses 9 zu entfernen ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, daß die Dosen im automatischen Betrieb ohne weiteres etwa eine Woche eingesetzt werden können. Bisher mußte nach wenigen Stunden eine Reinigung der Düse durchgeführt werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht ferner darin, daß auch herkömmliche Anlagen ohne Probleme mit einem beweglichen Dosierventil ausgestattet werden können.

Claims (10)

1. Vorrichtung (1) zum Auftragen von fließfähigen Stoffen, insbesondere von Klebstoffen, Farben oder Lacken, enthaltend einen feststehenden Träger (12), ein mit dem Träger verbundenes Dosierventil (4) sowie einen Außenverschluß (9) für die Austrittsöffnung (6) des Dosierventils, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (4) zwischen einer Arbeitsstellung (A) und einer Ruhestellung (R) beweglich am Träger (12) angeordnet ist, wobei in der Ruhestellung der Außenverschluß (9) die Austrittsöffnung (6) von außen verschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (4) um eine Schwenkachse (3) schwenkbar angeordnet und mit einem Schwenkantrieb (2) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenverschluß (9) einen Reinigungsabschnitt (7) enthält, welcher so angeordnet ist, daß er bei der Bewegung des daran vorbeistreichenden Dosierventils (4) zwischen Arbeitsstellung (A) und Ruhestellung (R) die Austrittsöffnung (6) reinigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsabschnitt (7) aus einer aufgerauhten, insbesondere einer geriffelten Fläche besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsabschnitt (7) aus einem harten Material, vorzugsweise aus hartem Gummi oder einem Kunststoff wie Polyurethan oder PTFE, besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenverschluß (9) einen Dichtungsabschnitt (10) enthält, welcher so angeordnet ist, daß er in der Ruhestellung (R) des Dosierventils (4) die Austrittsöffnung (6) dichtend verschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsabschnitt (10) aus einem weichen Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi, besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenverschluß (9) ganz oder teilweise flexibel ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenverschluß (9) auf einer elastischen Halterung (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerung enthält, welche nach Ablauf eines maximalen Zeitabstandes die vorübergehende Bewegung des Dosierventils (4) aus der Arbeitsstellung (A) in die Ruhestellung (R) auslöst.