WO2004103577A1 - Vorrichtung zum auftragen von fluid - Google Patents

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WO2004103577A1
WO2004103577A1 PCT/EP2004/005594 EP2004005594W WO2004103577A1 WO 2004103577 A1 WO2004103577 A1 WO 2004103577A1 EP 2004005594 W EP2004005594 W EP 2004005594W WO 2004103577 A1 WO2004103577 A1 WO 2004103577A1
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WO
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slot
flexible element
nozzle arrangement
closure body
flexible
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PCT/EP2004/005594
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Buchholz
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Nordson Corp
Original Assignee
Nordson Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0266—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in length, e.g. for coating webs of different width
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0258—Coating heads with slot-shaped outlet flow controlled, e.g. by a valve

Definitions

  • the present invention relates to a device for applying fluid to a substrate that can be moved relative to the device, in particular for applying adhesive to foils, with a fluid supply channel that can be connected to a fluid source and is formed in a base body, with at least one application valve for optionally interrupting or releasing the Fluid flow and a slot nozzle arrangement communicating with the fluid supply channel, which has an elongated slot with an outlet opening, the length of the slot being variable by means of a closure body which can be moved in the slot and laterally seals it.
  • Devices of this type are often referred to as application heads and are used in various industrial areas to apply adhesives or other liquids to films, packaging material or other substrates.
  • the application head is regularly mounted on a frame and the substrate is guided past the application head by a conveyor. In operation, the liquid emerges from the elongated outlet opening of the slot of the slot nozzle arrangement and reaches the surface of the substrate guided past the outlet opening.
  • a disadvantage of the construction with the threaded spindles is that they protrude relatively far from the slot nozzle device in the unscrewed state and, if necessary, protrude into the space in a disruptive manner and the result is a relatively large overall length of the entire application device.
  • the object of the present invention is to provide an application device which enables the application width to be varied and adapted to different substrates in a structurally simple manner and which avoids a large overall length.
  • the invention achieves this object in a device of the type mentioned in the introduction in that the closure body can be moved by means of a flexible element coupled to it.
  • the invention enables the length of the slot of the slot nozzle arrangement to be varied in a structurally simple manner with a small overall length of the device and thus a variation in the application width.
  • a flexible element coupled to the closure body according to the invention this can be guided in a space-saving manner due to the flexibility. Long threaded spindles protruding from the application device can be avoided according to the invention.
  • the flexible element is directly or indirectly coupled to the closure body and can be driven in such a way that the closure body can be moved continuously in the slot in order to be able to adjust the length of the slot to the respective application.
  • a closure body that can be moved by means of the flexible element can be provided on one side of the slot or two closure bodies that can be driven by means of two flexible elements so that the slot length can be adjusted on both sides.
  • the flexible element is a chain, a toothed belt or a rope, so that the movement of the closure body can be achieved with structurally simple and available means.
  • a push-pull chain is particularly preferred so that a closure body can simply be pressed inwards to reduce the slot length and outwards to increase the slot length.
  • the push / pull chain has a plurality of push elements that are adjacent in the longitudinal direction of the chain and attached to individual chain links.
  • the flexible element be connected at one end to the closure body and be in engagement with a gearwheel which can be driven manually or by a motor to move the closure body.
  • An adjustment can be carried out in a simple manner by means of the gearwheel and the locking body can also be locked in the desired position.
  • a motor driving the gear wheel or a self-locking gear can be used.
  • the flexible element is guided in a guide channel, so that the path of movement of the flexible element is defined and the required tensile and / or compressive forces can be transmitted reliably.
  • the guide channel preferably has a first section arranged essentially laterally adjacent to the slot.
  • the guide channel has a deflection section and a storage section arranged adjacent to the slot nozzle arrangement for receiving the flexible element.
  • the storage section is expediently arranged essentially straight, parallel and below relative to the slot nozzle arrangement.
  • the guide channel is formed essentially within a separate housing which can be mounted on the slot nozzle arrangement, so that simple installation is possible and, if appropriate, simple replacement of wear surfaces on the housing, on which the flexible element slides , is possible.
  • a stop element for limiting the movability of the flexible element is formed on a section, preferably an end section, of the flexible element. An undesired pushing or pulling out of the flexible element can thus be prevented in a simple manner.
  • the position of the flexible element can be determined by means of at least one sensor, preferably a mechanical switch, and that one or more order valves for interrupting or releasing the fluid flow are switched on or off with the aid of the signal provided by the sensor /become.
  • the application devices often have a large length and a plurality of application valves arranged over the entire length, which are active or passive depending on the respective setting of the length. Sensors which sense the position of the flexible element can expediently be used for automatic activation or passivation of the respective order valves.
  • a gear preferably a worm gear
  • the closure body remains in the respective position after adjustment, since the friction within the transmission is sufficient to cause a shift in the fluid forces that usually act on the closure body. to prevent exercise.
  • a shift is only possible by actuation using a handwheel or a motor, such as an electric motor.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for applying adhesive in a perspective view
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a top view
  • FIG. 3 shows the device according to FIG. 1 in a side view with a partial section
  • FIG. 4 shows an enlarged section of the device according to FIG. 3;
  • FIG. 5 shows an enlarged section of the device according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a section of the flexible element 26, 28 in a perspective view
  • Fig. 7 shows the flexible element within a memory section of a guide channel in a perspective view.
  • the device shown in the figures for applying fluid (also referred to below as the application head) to a substrate that can be moved relative to the device is used to apply liquid adhesive to foils that are guided past the device.
  • the application head also referred to below as the application head
  • other substrates such as packaging material or the like could also be surface-coated with adhesive.
  • the application head 1 has a metallic base body 2 and a fluid supply channel which can be connected to an adhesive source (not shown) and which is designed as a cylindrical bore in the base body 2 and to which a flexible adhesive line is connected.
  • the base body has an upper part 3 and a lower part 5, which are screwed together.
  • a cylindrical distribution channel 6 is arranged within the base body 2, which extends over the entire length of the application head 1.
  • Half of the distribution channel 6 is designed as a semi-cylindrical recess in the upper part 3 and the other half in the lower part 5 as a semi-cylindrical recess, so that the distribution channel 6 can be cleaned easily.
  • the distributor channel 6 communicates with a horizontally arranged slot 8 of a slot nozzle arrangement 10. The slot 8 opens into an elongated outlet opening 12, from which adhesive emerges during operation and is then transferred to the substrate.
  • each application valve 14 for selectively interrupting or releasing the flow of adhesive from the fluid supply channel 4 into the distribution channel 6 and thus through the slot 8 are fastened to the base body 2 above the distribution channel 6.
  • each application valve 14 is designed as a pneumatically actuable valve and each has a needle 16 (see FIGS. 3 and 4), which is coupled to a pressure gas piston which is movably arranged in a cylinder and which can be moved up and down when pressure is applied to the piston is.
  • the lower section of the needle 16 cooperates with a valve seat formed on the base body 2.
  • a vertical connecting bore is formed between the fluid supply channel 4 and the distributor channel 6, which is closed by the tip of the needle 16 in the closed position of the application valve and opened in the open position of the needle 16.
  • the order valves 14 are connected to a compressed gas line 17.
  • a closure body 18 is movably arranged in the slot 8 of the slot nozzle arrangement 10 and seals the slot 8 laterally.
  • the closure body 18 is rigidly coupled to a cylindrical piston 20 which is arranged to be axially movable within the distribution channel 6.
  • the closure body 18 extends from the piston 20 to the outlet opening 12 of the slot nozzle arrangement 10.
  • Such a closure body 18 with piston 20 is also disclosed in WO 00/67914, which goes back to the applicant here and their descriptions, in particular with regard to the piston 20 Closure body 18 is incorporated by reference into this disclosure.
  • the application head 1 has two adjusting devices 22, 24 which can be actuated independently of one another and by means of which the pistons 20 together with the closure bodies 18 can be moved within the distributor channel 6 or the slot 8.
  • the piston 20 and closing body 18, which can be seen on the right in FIG. 3, are part of the adjusting device 22.
  • the left-hand piston 20 and closing body 18 in FIG. 3 are part of the adjusting device 24.
  • Each adjusting device 22, 24 has a flexible element 26, 28 according to the invention, which is respectively coupled to the closure body 18 in a manner explained in more detail below and can be driven manually or by means of a gear 30, 32 which engages with the flexible element 26, 28 stands.
  • the adjusting device 22 has a shaft 34 which can be rotated by means of a handwheel 33 and which is rotatably mounted on the base body 2 by means of two plates 36, 38 and bearings (not shown).
  • a reduction gear 40 in the form of a worm gear serves to reduce the rotational movement of the shaft 34.
  • An input shaft of the gear 42 is coupled to the shaft 34.
  • An output shaft of the transmission 40 is coupled to a shaft 44 (see FIG. 3) which extends within a spacer tube 46 and drives the gearwheel 30 by positive connection when the handwheel 33 rotates.
  • the flexible element 26 in the form of a push / pull chain is in positive engagement with the gearwheel 30, so that it is moved when the shaft 44 rotates and the piston 20 and the closure body 18 are within the Distribution channel 6 or the slot 8 moves depending on the direction of rotation to vary the length of the slot 8.
  • the flexible element 26, the structure of which is explained in more detail with reference to FIGS. 4 to 7, is arranged within a housing 46 and is guided in a guide channel 48.
  • the guide channel 48 has a first, straight section 50, which runs essentially flush with respect to the distribution channel 6 and the slot 8, a deflection section 52 for deflecting the flexible element and a lower straight storage section 54 for receiving the flexible element.
  • the storage section 54 is straight and is arranged essentially parallel to the distribution channel 6 below the slot nozzle arrangement.
  • the housing 46 is mounted on the application head 1 and is preferably made of aluminum.
  • the gearwheel 30 is accommodated within a housing section 47 on the right in FIG. 1.
  • the adjusting device 24 for the closure body 18, which is on the left in the figures, is in principle designed like the adjusting device 22 and has a handwheel 56 which is coupled to an input shaft of a reduction gear 58, the output shaft of which is connected to a shaft 60 for driving the gearwheel 32 is connected.
  • the flexible element 28 according to the invention is within a left Section 62 of the housing 46 is arranged within a guide channel 64 and is coupled at one end to the piston 20 and the closure body 18.
  • the guide channel 64 likewise has a first straight section 66, an adjoining deflection section 88 and a lower storage section 70 which is connected to the storage section 54 for the flexible element 26 shown in FIG.
  • the flexible element 20, 26 has at its end section arranged in the storage section 70 of the guide channel 64 or 48 a stop element 72 which limits the movement of the flexible element by abutment on a stop surface 74 (see FIG. 4) ,
  • the stop element 72 is essentially a cylindrical piston with an upper recess 76 and is connected to the flexible element 20 by means of a pin 78.
  • a chain 80 (only partially shown) made of metallic chain links 82, 84 (FIG. 6) which extends over the entire length of the flexible element 20, 26 is connected by means of several countersunk screws 86 to a plurality of immediately adjacent, in contact and also over the entire length of the flexible element 20, 26 extending push members 88 connected.
  • the flexible elements 26, 28 are driven by means of the chains 80, which are in engagement with the toothed wheels 30, 32, and due to the pushing elements 88, compressive forces can be transmitted in a defined manner during the insertion of the closure elements 18 (with the piston 20).
  • the push elements 88 are approximately U-shaped in cross-sections and, as can be seen in FIG. 4, allow the flexible elements to be curved. Alternatively, it would also be conceivable to use a simpler chain, a toothed belt, a rope or the like.
  • motor drives for example in the form of an electric motor, can also be used to move the flexible elements 26, 28.
  • a movable closure body 20 and a flexible element 28 and adjusting device can be provided only on one side of the slot nozzle arrangement, if this is expedient for the application.
  • it can then be expedient to mount the entire application head 1 so that it can be moved and locked in the direction of the longitudinal axis of the slot.
  • the piston 20 is connected to the flexible element 26, 28 by means of pins 90 which are coupled to the last chain link 82.
  • the flexible element 26, 28 is dimensioned in such a way that it can be moved into the distribution channel 6 and is preferably guided in a defined manner therein, so that it cannot be bent out when it is pushed in.
  • FIG. 7 shows the flexible element 28 of the - left adjusting device 24 - in the area of the storage section 70 of the guide channel 64 formed on the housing 46 together with two enlarged sensors in the form of mechanical switches 92, 94.
  • the switches 92, 94 each have a roller 98 fastened to a swivel lever 96, which come into contact with the flexible element 28 and, in the event of contact, actuate a pin 100 in such a way that contact is made and initiated by the sensor (switches 92, 94) Signal is provided.
  • This signal can be an electrical signal or a signal in the form of a gas pressure which is transmitted through a gas line.
  • the signal from the sensors is used to determine the position of the flexible element 28 and thus the position of the closure body and the piston 20 within the slot 8 or the distribution channel 6, so that depending on the respective position those order valves 14 (FIGS. 1- 4) are activated, which lie in the region of the section of the slot 8 lying between the two closure bodies 18, while the other unused order valves 14 are then passivated, so that no fluid escapes there.
  • Several sensors in the form of switches 94 are provided (see also FIG. 3) in order to be able to achieve an activation or passivation corresponding to the number of order valves 14.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, insbesondere zum Auftragen von Klebstoff auf Folien, mit einem mit einer Fluidquelle verbindbaren, in einem Grundkörper (2) ausgebildeten Fluidzuführkanal (4), mit mindestens einem Auftragsventil (24) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms und einer mit dem Fluidzuführkanal (4) kommunizierenden Schlitzdüsenanordnung (10), die einen länglichen Schlitz (8) mit einer Austrittsöffnung (12) aufweist, wobei die Länge des Schlitzes (8) mittels eines in dem Schlitz (8) bewegbaren und diesen seitlich abdichtenden Verschlusskörper (18) variierbar ist.

Description

Vorrichtung zum Auftragen von Fluid
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, insbesondere zum Auftragen von Klebstoff auf Folien, mit einem mit einer Fluidquelle verbindbaren, in einem Grundkörper ausgebildeten Fluidzuführkanal, mit mindestens einem Auftragsventil zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms und einer mit dem Fluidzuführkanal kommunizierenden Schlitzdüsenanordnung, die einen länglichen Schlitz mit einer Austrittsöffnung aufweist, wobei die Länge des Schlitzes mittels eines in dem Schlitz bewegbaren und diesen seitlich abdichtenden Verschlusskörper variierbar ist.
Derartige Vorrichtungen werden häufig als Auftragskopf bezeichnet und kommen in verschiedenen industriellen Bereichen zum Einsatz, um Klebstoffe oder andere Flüssigkeiten auf Folien, Verpackungsmaterial oder andere Substrate flächig aufzutragen. Der Auftragskopf ist regelmäßig an einen Rahmen montiert, und das Substrat wird von einer Fördereinrichtung an dem Auftragskopf vorbeigeführt. Im Betrieb tritt die Flüssigkeit aus der länglichen Austrittsöffnung des Schlitzes der Schlitzdüsenanordnung aus und gelangt auf die Oberfläche des an der Austrittsöffnung vorbeigeführten Substrates.
Als allgemeiner Stand der Technik sei auf die Dokumente DE 198 30 728 C2; P 41 30 432 A1 , DE 299 08 150 U1 sowie US 6,423,144 verwiesen.
Zur Variation der Länge des Schlitzes der Schlitzdüsenanordnung und damit zur Variation der Auftragsbreite ist vorgeschlagen worden, an beiden seitlichen Endabschnitten des Schlitzes bewegbare Verschlusskörper innerhalb des Schlitzes anzuordnen, die innerhalb des Schlitzes verschiebbar sind und in verschiedenen, den Schlitz seitlich begrenzenden Stellungen festgestellt werden können. Auf diese Weise kann die Auftragsbreite ausgehend von einer maximalen Auftragsbreite beidseitig reduziert werden. Zur Verschiebbarkeit der Verschlusskörper sind Gewindespindeln eingesetzt worden, die mit einem Ende mit dem Verschlusskörper verbunden sind und an ihrem anderen Ende ein Handrad aufweisen. Zum Bewegen der Verschlusskörper wird an dem Handrad gedreht, so dass die Gewinde- spindel zusammen mit dem Verschlusskörper sich axial bewegt.
Nachteilig an der Konstruktion mit den Gewindespindeln ist, dass diese im herausgedrehten Zustand relativ weit von der Schlitzdüsenvorrichtung abstehen und gegebenenfalls störend in den Raum hineinragen und eine relativ große Gesamtlänge der gesamten Auftragsvorrichtung die Folge ist.
' Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Auftrags-Vorrichtung bereitzustellen, die auf konstruktiv einfache Weise eine Variation der Auftragsbreite und eine Anpassung an unterschiedliche Substrate ermöglicht, und die eine große Baulänge vermeidet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass der Verschlusskörper mittels eines mit diesem gekoppelten, flexiblen Elements bewegbar ist.
Die Erfindung ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise bei geringer Baulänge der Vorrichtung eine Variation der Länge des Schlitzes der Schlitzdüsenanordnung und somit eine Variation der Auftragsbreite. Durch den erfindungsgemäßen Ein- satz eines mit dem Verschlusskörper gekoppelten flexiblen Elementes lässt sich dieses aufgrund der Flexibilität in raumsparender Weise führen. Lange, von der Auftragsvorrichtung abstehende Gewindespindeln können erfindungsgemäß vermieden werden. Das flexible Element ist unmittelbar oder mittelbar mit dem Verschlusskörper gekoppelt und so antreibbar, dass der Verschlusskörper in dem Schlitz stufenlos bewegt werden kann, um die Länge des Schlitzes auf den jeweiligen Anwendungsfall einstellen zu können. Erfindungsgemäß kann ein mittels des flexiblen Elementes bewegbarer Verschlusskörper an einer Seite des Schlitzes oder können auch zwei mittels zweier flexibler Elemente antreibbare Verschlusskörper vorgesehen sein, um auf beiden Seiten eine Einstellung der Schlitzlänge vornehmen zu können. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist das flexible Element eine Kette, ein Zahnriemen oder ein Seil, so dass die Bewegung des Verschlusskörpers mit konstruktiv einfachen und verfügbaren Mitteln erreicht werden kann. Besonders bevorzugt ist eine Schub-/Zug-Kette (push-pull), so dass ein Verschlusskörper ein- fach nach innen gedrückt werden kann zur Reduktion der Schlitzlänge und nach außen zur Vergrößerung der Schlitzlänge gezogen werden kann. Damit eine definierte Bewegung und definierte Position des Verschlusskörpers innerhalb des Schlitzes erreicht wird, weist die Schub-/Zug-Kette eine Vielzahl von in Längsrichtung der Kette benachbarten und an einzelne Kettenglieder befestigte n Schub- gliedern auf.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das flexible Element mit einem Ende mit dem Verschlusskörper verbunden ist und mit einem Zahnrad in Eingriff steht, welches zum Bewegen des Verschlusskörpers manuell oder motorisch antreibbar ist. Mittels des Zahnrades kann auf einfache Weise eine Verstellung vorgenommen werden und auch eine Feststellung des Verschlusskörpers in der gewünschten Position erreicht werden. Hierzu kann ein das Zahnrad antreibender Motor oder ein selbsthemmendes Getriebe verwendet werden.
Bevorzugt ist es ferner, dass das flexible Element in einem Führungskanal geführt wird, so dass die Bewegungsbahn des flexiblen Elementes definiert ist und die erforderlichen Zug- und/oder Druckkräfte sicher übertragen werden können. Vorzugsweise weist der Führungskanal einen ersten, im wesentlichen seitlich benachbart zum Schlitz angeordneten Abschnitt auf. Zur besonders raumsparenden Anordnung des flexiblen Elementes weist der Führungskanal einen Umlenkabschnitt sowie einen benachbart zur Schlitzdüsenanordnung angeordneten Speicherab- schnitt zur Aufnahme des flexiblen Elementes auf. Zweckmäßigerweise ist der Speicherabschnitt im wesentlichen gerade, parallel und unterhalb relativ zur Schlitzdüsenanordnung angeordnet.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Führungskanal im wesentlichen innerhalb eines separaten Gehäuses ausgebildet ist, welches an die Schlitzdüsenanordnung montierbar ist, so dass eine einfache Montage möglich ist und gegebenenfalls ein einfacher Austausch von an dem Gehäuse ausgebildeten Verschleißflächen, an denen das flexible Element gleitet, möglich ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass an einem Abschnitt, vorzugsweise einem Endabschnitt des flexiblen Elementes ein Anschlagelement zur Begrenzung der Bewegbarkeit des flexiblen Elementes ausgebildet ist. Ein unerwünschtes zu weites Vorschieben oder Herausziehen des flexiblen Elementes kann somit auf einfache Weise verhindert werden.
Eine weitere alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Position des flexiblen Elementes mittels mindestens eines Sensors, vorzugsweise eines mechanischen Schalters feststellbar ist und dass mit Hilfe des von dem Sensor bereitgestellten Signals ein oder mehrere Auftragsventile zum Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms ein oder ausgeschaltet wird/werden. Häufig weisen die Auftragsvorrichtungen eine große Länge und eine Vielzahl von über die gesamte Länge angeordnete Auftragsventile auf, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Einstellung der Länge aktiv bzw. passiv sind. Für ein automatisches Aktivieren bzw. Passivieren der jeweiligen Auftragsventile können zweckmäßigerweise Sensoren verwendet werden, welche die Position des flexiblen Elementes abtasten.
Häufig ist es gewünscht, die beiden seitlichen Ränder des Schlitzes einstellen zu können, so dass zwei den Schlitz seitlich abdichtende Verschlusskörper und zwei unabhängig voneinander antreibbare flexible Elemente zum Bewegen der Ver- schlusskörper vorgesehen sind. Im Hinblick auf eine möglichst einfache Bedienung von nur einer Seite wird vorgeschlagen, dass mindestens eines der beiden flexiblen Elemente mittels einer sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Schlitzdüsenanordnung erstreckende drehbar gelagerten Welle antreibbar ist. Zweckmäßigerweise sind beide flexiblen Elemente jeweils einer mit einem Hand- rad zur manuellen Verstellung gekoppelten Welle bewegbar.
Um eine möglichst einfache und genaue Einstellung vornehmen zu können und zur Erzielung einer Selbsthemmung ist zwischen Welle und Zahnrad jeweils ein Getriebe, vorzugsweise ein Schneckengetriebe geschaltet. Aufgrund der Selbsthemmung des Getriebes verbleibt nach einer Einstellung der Verschlusskörper in der jeweiligen Position, da die Reibung innerhalb des Getriebes ausreicht, um bei dem üblicherweise auf die Verschlusskörper wirkenden Fluid-Kräfte eine Verschie- bung zu verhindern. Eine Verschiebung ist ausschließlich über die Betätigung mit Hilfe eines Handrades oder eines Motors, etwa eines Elektromotors möglich.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht ;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Seitensicht mit einem Teilschnitt;
Fig. 4 ein vergrößerter Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 3;
Fig. 5 ein vergrößerter Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 3;
Fig. 6 einen Abschnitt des flexiblem Elements 26, 28 in einer perspektivischen Ansicht; und
Fig. 7 das flexible Element innerhalb eines Speicherabschnitts eines Führungskanals in perspektivischer Darstellung.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zum Auftragen von Fluid (nachfolgend auch als Auftragskopf bezeichnet) auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat dient zum Auftragen von flüssigem Klebstoff auf an der Vorrichtung vorbeigeführten Folien. Selbstverständlich könnten auch andere Substrate wie Verpa- ckungsmaterial oder dgl. mit Klebstoff flächig beschichtet werden.
Der Auftragskopf 1 weist einen metallischen Grundkörper 2 sowie einen mit einer nicht dargestellten Klebstoffquelle verbindbaren Fluidzuführkanal auf, der als zylindrische Bohrung in dem Grundkörper 2 ausgebildet ist und an dem eine flexible Klebstoffleitung angeschlossen ist. Der Grundkörper weist einen oberen Teil 3 und einen unteren Teil 5 auf, die miteinander verschraubt sind. Ein zylindrischer Verteilerkanal 6 ist innerhalb des Grundkörpers 2 angeordnet, der sich über die gesamte Länge des Auftragskopfes 1 erstreckt. Der Verteilerkanal 6 ist zur Hälfte als halbzylindrische Ausnehmung in dem oberen Teil 3 und zur anderen Hälfte in dem unteren Teil 5 als halbzylindrische Ausnehmung ausgebildet, so dass der Verteilerkanal 6 leicht gereinigt werden kann. Der Verteilerkanal 6 kommuniziert mit einem horizontal angeordneten Schlitz 8 einer Schlitzdüsenanordnung 10. Der Schlitz 8 mündet in eine längliche Austrittsöffnung 12, aus der im Betrieb Klebstoff austritt und anschließend auf das Substrat übertragen wird.
Oberhalb des Verteilerkanals 6 sind an dem Grundkörper 2 siebzehn Auftragsventile 14 zum wahlweisen Unterbrechen bzw. Freigeben des Klebstoffstroms aus dem Fluidzuführkanal 4 in den Verteilerkanal 6 und somit durch den Schlitz 8 befestigt. Jedes Auftragsventil 14 ist im Ausführungsbeispiel als pneumatisch betätigbares Ventil ausgebildet und weist jeweils eine Nadel 16 auf (vgl. Fig. 3 und 4), die mit einem in einem Zylinder beweglich angeordneten Druckgaskolben gekoppelt ist und bei Beaufschlagung des Kolbens mit Druckdifferenzen auf und ab bewegbar ist. Der untere Abschnitt der Nadel 16 kooperiert mit einem an dem Grundkörper 2 ausgebildeten Ventilsitz. In unmittelbarer Nähe zu dem Ventilsitz ist zwischen dem Fluidzuführkanal 4 und dem Verteilerkanal 6 eine vertikale Verbin- dungsbohrung ausgebildet, die in der Schließstellung des Auftragsventils von der Spitze der Nadel 16 verschlossen und in der Öffnungsstellung der Nadel 16 geöffnet ist. Die Auftragsventile 14 sind an eine Druckgasleitungen 17 angeschlossen.
Wie die Fig. 3 und 4 veranschaulichen, ist ein Verschlusskörper 18 in dem Schlitz 8 der Schlitzdüsenanordnung 10 bewegbar angeordnet und dichtet den Schlitz 8 seitlich ab. Der Verschlusskörper 18 ist starr mit einem zylindrischen Kolben 20 gekoppelt, der axial beweglich innerhalb des Verteilerkanals 6 angeordnet ist. Der Verschlusskörper 18 erstreckt sich von dem Kolben 20 bis zur Austrittsöffnung 12 der Schlitzdüsenanordnung 10. Ein solcher Verschlusskörper 18 mit Kolben 20 ist auch in der WO 00/67914 offenbart, welche auf die hiesige Anmelderin zurückgeht und deren Beschreibungen, insbesondere bezüglich des Kolbens 20 mit Verschlusskörper 18 durch Bezugnahme in diese Offenbarung einbezogen ist.
Zur Einstellung der Länge des Schlitzes 8 weist der Auftragskopf 1 zwei unabhängig voneinander betätigbare VerStelleinrichtungen 22, 24 auf, mit deren Hilfe die Kolben 20 zusammen mit den Verschlusskörpern 18 innerhalb des Verteilerkanals 6 bzw. dem Schlitz 8 bewegt werden können. Der in Figur 3 rechts erkennbare Kolben 20 und Verschließkörper 18 sind Teil der Verstellvorrichtung 22. Der in Figur 3 linke Kolben 20 und Verschlusskörper 18 sind teil der Verstellvorrichtung 24. Jede Verstellvorrichtung 22, 24 weist ein erfindungsgemäßes flexibles Element 26, 28 auf, welches jeweils in unten näher erläuterter Weise mit dem Verschlusskörper 18 gekoppelt ist und manuell oder motorisch mittels eines Zahnrades 30, 32 antreibbar, welches in Eingriff mit dem flexiblen Element 26, 28 steht.
Die VerStelleinrichtung 22 weist eine mittels eines Handrades 33 drehbare Welle 34 auf, die drehbar mittels zweier Platten 36, 38 und nicht gezeigter Lager an dem Grundkörper 2 gelagert ist. Ein Untersetzungs-Getriebe 40 in, Form eines Schneckengetriebes dient zum Untersetzen der Drehbewegung der Welle 34. Eine Eingangswelle des Getriebes 42 ist mit der Welle 34 gekoppelt. Eine Ausgangs- welle des Getriebes 40 ist mit einer Welle 44 gekoppelt (siehe Figur 3) welche sich innerhalb eines Distanzrohres 46 erstreckt und durch formschlüssige Verbindung das Zahnrad 30 antreibt bei Drehung des Handrades 33.
Wie Figur 3 veranschaulicht, steht das flexible Element 26 in Form einer Schub- /Zug-Kette in formschlüssigem Eingriff mit dem Zahnrad 30, so dass es bei Dre- hung der Welle 44 bewegt wird und dabei den Kolben 20 und den Verschlusskörper 18 innerhalb des Verteilerkanals 6 bzw. des Schlitzes 8 je nach Drehrichtung bewegt, um die Länge des Schlitzes 8 zu variieren. Das flexible Element 26, dessen Aufbau näher anhand der Figuren 4 bis 7 erläutert ist, ist innerhalb eines Gehäuses 46 angeordnet und wird in einem Führungskanal 48 geführt. Der Füh- rungskanal 48 weist einen ersten, geraden Abschnitt 50, welcher im wesentlichen fluchtend im Bezug auf den Verteilerkanal 6 und den Schlitz 8 verläuft, einen Umlenkabschnitt 52 zum Umlenken des flexiblen Elements sowie einen unteren geraden Speicherabschnitt 54 zur Aufnahme des flexiblen Elements auf. Der Speicherabschnitt 54 ist gerade ausgebildet und im wesentlichen parallel zum Verteilerka- nal 6 unterhalb der Schlitzdüsenanordnung angeordnet. Das Gehäuse 46 ist an den Auftragskopf 1 montiert und besteht vorzugsweise aus Aluminium. Das Zahnrad 30 ist innerhalb eines in Figur 1 rechten Gehäuseabschnitts 47 untergebracht.
Die Verstellvorrichtung 24 für den - in den Figuren linken - Verschlusskörper 18 ist im Prinzip wie die Verstellvorrichtung 22 ausgebildet und weist ein Handrad 56 auf, welches mit einer Eingangswelle eines Untersetzungs-Getriebes 58 gekoppelt ist, dessen Ausgangswelle mit einer Welle 60 zum Antreiben des Zahnrades 32 verbunden ist. Das erfindungsgemäße flexible Element 28 ist innerhalb eines linken Abschnitts 62 des Gehäuses 46 innerhalb eines Führungskanals 64 angeordnet und mit einem Ende mit dem Kolben 20 und Verschlusskörper 18 gekoppelt. Der Führungskanal 64 weist gleichermaßen einen ersten geraden Abschnitt 66, einen sich daran anschließenden Umlenkabschnitt 88 sowie einen unteren Speicherab- schnitt 70 auf, der mit dem in Figur 3 gezeigten Speicherabschnitt 54 für das flexible Element 26 verbunden ist. Bei Drehung des Handrades 56 wird das Zahnrad 32 rotiert und bewegt das flexible Element 28 so, dass der Kolben 20 mit dem Verschlusskörper 18 je nach Drehrichtung nach rechts oder links verschoben wird.
Wie aus Figur 5 erkennbar ist, weist das flexible Element 20, 26 an seinem im Speicherabschnitt 70 des Führungskanals 64 bzw. 48 angeordneten Endabschnitt ein Anschlagelement 72 auf, welches durch Anlage an einer Anschlagfläche 74 (siehe Figur 4) die Bewegung des flexiblen Elements begrenzt. Das Anschlagelement 72 ist im wesentlichen ein zylindrischer Kolben mit einer oberen Ausnehmung 76 und ist mittels eines Stiftes 78 mit dem flexiblen Element 20 verbunden.
Der Aufbau der flexiblen Elemente 20, 26 wird näher anhand der Figuren 4 und 6 erläutert. Eine sich über die gesamte Länge des flexiblen Elementes 20, 26 erstreckende Kette 80 (nur teilweise gezeigt) aus metallischen Kettengliedern 82, 84 (Figur 6) ist mittels mehrerer Senkschrauben 86 mit einer Vielzahl von unmittelbar benachbarten, in Kontakt stehenden und sich ebenfalls über die gesamte Länge des flexiblen Elements 20, 26 erstreckender Schubglieder 88 verbunden. Mit Hilfe der Ketten 80, die in Eingriff mit den Zahnrädern 30, 32 stehen, werden die flexiblen Elemente 26, 28 angetrieben, und aufgrund der Schubglieder 88 können definiert Druckkräfte übertragen werden während des Einschiebens der Verschlusselemente 18 (mit dem Kolben 20). Die Schubglieder 88 haben im Querschnitte etwa U-Form und erlauben, wie in Figur 4 erkennbar ist, eine Krümmung der flexiblen Elemente. Alternativ wäre auch denkbar, eine einfachere Kette, einen Zahn- riemen, ein Seil oder dgl. zu verwenden.
Anstelle der Handräder 33, 56 können auch motorische Antriebe, etwa in Form eines Elektromotors verwendet werden, um die flexiblen Elemente 26, 28 zu be- wegen. In ebenfalls nicht dargestellter Weise kann bei einer alternativen Ausführungsform lediglich auf einer Seite der Schlitzdüsenanordnung ein bewegbarer Verschlusskörper 20 und ein flexibles Element 28 nebst VerStelleinrichtung vorgesehen sein, falls dies für den Anwendungsfall zweckmäßig ist. Bei einem solchen Ausfüh- rungsbeispiel kann es dann zweckmäßig sein, den gesamten Auftragskopf 1 in Richtung der Längsachse des Schlitzes verschiebbar und feststellbar zu lagern. Insoweit wird auf die hiesige Anmelderin zurückgehende WO 00/67914 verwiesen, deren Offenbarung durch Verweis einbezogen wird.
Wie Figur 4 zeigt, ist der Kolben 20 mittels Stiften 90, die mit dem letzten Ketten- glied 82 gekoppelt sind, mit dem flexiblen Element 26, 28 verbunden. Das flexible Element 26, 28 ist so dimensioniert, dass es in den Verteilerkanal 6 hineinbewegbar ist und vorzugsweise in diesem definiert geführt ist, so dass kein Ausknicken beim Einschieben möglich ist.
Figur 7 zeigt das flexible Element 28 der - linken VerStelleinrichtung 24 - im Be- reich des Speicherabschnitts 70 des an dem Gehäuse 46 ausgebildeten Führungskanals 64 zusammen mit zwei vergrößert dargestellten Sensoren in Form von mechanischen Schaltern 92, 94 dargestellt. Die Schalter 92, 94 weisen jeweils eine an einem Schwenkhebel 96 befestigte Rolle 98 auf, welche mit dem flexiblen Element 28 in Kontakt kommen und im Kontaktfall einen Stift 100 so betätigen, dass ein Kontakt hergestellt und von dem Sensor (Schalter 92, 94) ein Signal bereitgestellt wird. Dieses Signal kann ein elektrisches Signal sein oder auch ein Signal in Form eines Gasdrucks, welcher durch eine Gasleitung übertragen wird. Das Signal der Sensoren wird verwendet, um die Position des flexiblen Elements 28 und damit die Position des Verschlusskörpers und des Kolbens 20 innerhalb des Schlitzes 8 bzw. dem Verteilerkanal 6 festzustellen, so dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung diejenigen Auftragsventile 14 (Figuren 1-4) aktiviert werden, die im Bereich des zwischen den beiden Verschlusskörpern 18 liegenden Abschnitts des Schlitzes 8 liegen, während die anderen nicht gebrauchten Auftragsventile 14 dann passiviert werden, so dass dort kein Fluid austritt. Es sind mehrere Sensoren in Form von Schaltern 94 vorgesehen (siehe auch Figur 3) um eine der Anzahl der Auftragsventile 14 entsprechende Aktivierung bzw. Passivierung erreichen zu können.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung beweg- bares Substrat, insbesondere zum Auftragen von Klebstoff auf Folien, mit einem mit einer Fluidquelle verbindbaren, in einem Grundkörper (2) ausgebildeten Fluidzuführkanal (4), mit mindestens einem Auftragsventil (14) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms, und einer mit dem Fluidzuführkanal (4) kommunizierenden Schlitzdüsenanordnung (10), die einen länglichen Schlitz (8) mit einer Austrittsöffnung (12) aufweist, wobei die Länge des Schlitzes (8) mittels eines in dem Schlitz (8) bewegbaren und diesen seitlich abdichtenden Verschlusskörper (18) variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (18) mittels eines mit diesem gekoppelten, flexiblen Elementes (26, 28) bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element eine Kette (80), ein Zahnriemen oder ein Seil ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (26, 28) eine Schub-/Zug-Kette ist.
4. Vorrichtung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schub-/Zug-Kette eine Vielzahl von in Längsrichtung der Kette (80) benachbarte und an einzelne Kettenglieder (82, 84) befestigte Schubglieder (88) aufweist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (26, 28) mit einem Ende mit dem Verschlusskörper (18) verbunden ist und mit einem Zahnrad (30, 32) in Eingriff steht, welches zum Bewegen des Verschlusskörpers (18) manuell oder motorisch antreibbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (26, 28) in einem Führungskanal (48, 64) geführt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (48, 64) einen ersten, im wesentlichen seitlich benachbart zum Schlitz angeordneten Abschnitt (50, 51 ) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal einen Umlenkabschnitt (52, 68) sowie einen benachbart zur Schlitzdüsenanordnung (12) angeordneten Speicherabschnitt (54, 70) zur Aufnahme des flexiblen Elementes (26, 28) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherabschnitt (54, 70) im wesentlichen gerade ist und parallel und unterhalb relativ zur Schlitzdüsenanordnung (10) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (48, 64) im wesentlichen innerhalb eines separaten Gehäuses (46) ausgebildet ist, welches an die Schlitzdüsenanordnung (10) montierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Abschnitt, vorzugsweise einem Endabschnitt des flexiblen Elementes ein Anschlagelement (72) zur Begrenzung der Bewegbarkeit des flexiblen Elementes ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des flexiblen Elementes mittels mindestens eines Sensors, vorzugsweise eines mechanischen Schalters (92, 94) feststellbar ist und dass mit Hilfe des von dem Sensor bereitgestellten Signals ein oder mehrere Auftragsventile (14) zum Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms ein oder ausgeschaltet wird/werden.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei den Schlitz seitlich abdichtende Verschlusskörper und zwei unabhängig voneinander antreibbare flexible Elemente zum Be- wegen der Verschlusskörper vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden flexiblen Elemente mittels einer sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Schlitzdüsenanord- nung erstreckende drehbar gelagerten Welle antreibbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass beide flexiblen Elemente jeweils einer mit einem Handrad (33) zur manuellen Verstellung gekoppelten Welle bewegbar sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Welle und Zahnrad jeweils ein Getriebe, vorzugsweise ein Schneckengetriebe geschaltet ist.
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