DE10320813A1

DE10320813A1 - Vorrichtung zum flächigen Auftragen von viskosen Medien

Info

Publication number: DE10320813A1
Application number: DE10320813A
Authority: DE
Original assignee: ITW Dynatec GmbH
Current assignee: ITW Dynatec GmbH
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: DE10320813B4; US7056386B2; US20050045095A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zum flächigen Auftragen von viskosen Medien, insbesondere Dispersionsklebstoffen, auf ein sich vorbeibewegendes Substrat, im wesentlichen bestehend aus einem Düsenkörper, an dem eine Vielzahl von Auftragsmodulen angeordnet ist, die von wenigstens einer Versorgungseinrichtung mit dem Medium versorgt werden, und einer am Düsenkörper angeordneten Schlitzdüsenanordnung, mit der das Medium in Form eines definierten Auftragsbildes auf das sich vorbeibewegende Substrat auftragbar ist, wobei zum Zwecke der Änderung des Auftragsbildes die Schlitzdüsenanordnung auswechselbar angeordnet ist. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung zur flächigen Auftragung von viskosen Medien zu schaffen, bei der der Wechsel des Auftragsbildes wesentlich schneller und vor allem kostengünstiger erfolgen kann. DOLLAR A Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, dass die Schlitzdüsenanordnung aus einer bei jedem Auftragsbild verwendbaren Düsenleistenanordnung und einer in Abhängigkeit vom Auftragsbild austauschbaren, der Düsenleistenanordnung strömungstechnisch vorgeschalteten Verteilerplatte gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum flächigen Auftragen von viskosen Medien, insbesondere Dispersionsklebstoffe, auf ein sich vorbeibewegendes Substrat, im wesentlichen bestehend aus einem Düsenkörper, an dem eine Vielzahl von Auftragsmodulen angeordnet sind, die von wenigstens einer Versorgungseinrichtung mit dem Medium versorgt werden und einer am Düsenkörper angeordneten Schlitzdüsenanordnung, mit der das Medium in Form eines definierten Auftragsbildes auf das sich vorbeibewegende Substrat auftragbar ist, wobei zum Zwecke der Änderung des Auftragsbildes die Schlitzdüsenanordnung auswechselbar angeordnet ist.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 38 04 856 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden zahlreichen Schlitzdüsen geringer Breite Leimströme zugeteilt, die gemäß einem bestimmten Auftragsbild auf das Substrat aufgetragen werden. Bei dieser an sich vorteilhaften Vorrichtung hat es sich als verbesserungswürdig herausgestellt, dass bei einem Wechsel des Auftragsbildes der vollständige Austausch der aus mehreren Teilen bestehenden Schlitzdüsenanordnung notwendig ist.
Hintergrund ist der Umstand, dass alle Teile der Schlitzdüsenanordnung zum einen aus sehr hochwertigem und damit sehr teurem Material hergestellt werden müssen und dass zum zweiten beim Zusammenbau der Schlitzdüsenanordnung nicht nur die einzelnen Teile exakt zueinander positioniert werden müssen, sondern dass die Konturen zusätzlich miteinander verschliffen und poliert werden müssen: Daher muss die Schlitzdüsenanordnung beim Wechsel des Auftragsbildes vollständig ausgetauscht werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine neue Vorrichtung zur flächigen Auftragung von viskosen Medien zu schaffen, bei der der Wechsel des Auftragsbildes wesentlich schneller und vor allem kostengünstiger erfolgen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach die Schlitzdüsenanordnung aus einer bei jedem Auftragsbild verwendbaren Düsenleistenanordnung und einer in Abhängigkeit vom Auftragsbild austauschbaren, der Düsenleistenanordnung strömungstechnisch vorgeschalteten Verteilerplatte gebildet wird.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass bei Änderung eines Auftragsbildes ein schnellerer und insbesondere kostengünstigerer Austausch der für das geänderte Auftragsbild verantwortlichen Verteilerplatte ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird nämlich die Schlitzdüsenanordnung aufgeteilt, wobei die Düsenleistenanordnung als größerer und insbesondere sehr teurer Teil der Schlitzdüsenanordnung bei jedem Auftragsbild eingesetzt werden kann, während zur Änderung des Auftragsbildes lediglich jeweils die wesentlich kostengünstigere Verteilerplatte gewechselt werden muss. Damit verringern sich die mit einem Wechsel des Auftragsbildes anfallenden Kosten deutlich.
Bei einer Ausführungsform ist darüber hinaus die Verteilerplatte im Gegensatz zur Düsenleistenanordnung beabstandet einer Bewegungsbahn des Substrates angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine weitere deutliche Kostenverringerung bei Änderung des Auftragsbildes, da aufgrund des Abstandes der Verteilerplatte von der Bewegungsbahn des Substrates diese nicht mehr in Kontakt mit dem Substrat gelangt, wodurch die Verteilerplatte aus wesentlich einfacherem und deutlich preiswerterem Material hergestellt werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Düsenleistenanordnung ein mit zum Substrat weisenden Ausnehmungen versehenes Schlitzblech auf, an welchem auf der einen Seite zum Auftragsmodul gerichtet eine Zwischenplatte anliegt, die mit zu den Ausnehmungen korrespondierenden Nuten versehen ist, wobei die Ausnehmungen des Schlitzbleches auf der anderen Seite unter Bildung von zum Substrat gerichteten Schlitzdüsen abgedeckt sind.
Die erfindungsgemäße Düsenleistenanordnung hat den Vorteil, dass sie als Einheit beim Wechsel des Auftragsbildes auswechselbar ist und durch speziell ausgebildete Verteilerplatten in gewünschten Bereichen Schlitzdüsen zur Verfügung stellen kann.
Eine derartige Düsenleistenanordnung kann beispielsweise im Schlitzblech angeordnete Ausnehmungen aufweisen, die als sich bis zur Bewegungsbahn des Substrats erstreckende Vertiefungen ausgebildet sind, welche mit den Nuten einer Zwischenplatte und der Bildung einer Schlitzdüse zusammenwirken.
Auch ist es jedoch möglich, dass die Ausnehmungen des Schlitzbleches auf der von der Zwischenplatte wegweisenden Seite von einer Frontplatte abgedeckt werden, so dass auf diese Weise Schlitzdüsen entstehen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen sowie der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
1 eine Frontalansicht einer Vorrichtung zum flächigen Auftragen viskoser Medien,
2 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnittlinie II-II in 1,
3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 in Explosionsdarstellung,
4 eine Explosionsdarstellung einer Schlitzdüsenanordnung und
5 und 6 Darstellungen unterschiedlicher Auftragsbilder sowie diesbezüglich korrespondierender Verteilerplatten.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zum flächigen Auftragen von viskosen Medien insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, weist die Vorrichtung 10 acht Auftragsmodule 11 auf, die jeweils über ein Versorgungsteil 12 mit einzelnen Materialanschlüssen 13 verbunden sind. Dies bedeutet im konkreten Ausführungsbeispiel, dass jedes Auftragsmodul 11 separat mit einem oder mehreren unterschiedlichen Dispersionsklebstoffen versorgt werden kann. Auch ist es möglich, einzelne Auftragsmodule 11 unter unterschiedlichem Druck und damit auch Volumenstrom mit einem Dispersionsklebstoff zu versorgen.
Der Materialanschluss 13 ist – wie in 2 zu sehen – dabei jeweils über einen im Versorgungsteil 12 angeordneten Verteilerkanal 14 mit einem im Auftragsmodul 11 angeordneten Auftragskanal 15 verbunden. Im Auftragsmodul 11 ist jeweils ein Ventil 16 mit einem Ventilanker 17 angeordnet, der mit einer Ventilnadel 18 verbunden ist, die über eine Druckfeder 19 in den Ventilsitz 20 gepresst wird. In dieser Stellung ist das Ventil 16 geschlossen und der Materialfluss unterbrochen. Der Ventilanker 17 kann beispielsweise von einer Magnetspule 21 angetrieben werden. Sofern das Ventil 16 geöffnet werden soll, wird der Ventilanker 17 mittels der Magnetspule 21 entgegen der Federkraft der Druckfeder 19 gegen eine Anschlagkante 22 angehoben, so dass zwischen der Ventilnadel 18 und dem Ventilsitz 20 ein Strömungsquerschnitt vorhanden ist. Das Medium kann dann über einen Kanal 23 in einem Düsenkörper 24 in eine Schlitzdüsenanordnung 25 strömen, die nachfolgend im Einzelnen dargestellt und beschrieben wird.
Ausgehend vom Düsenkörper 24 besteht die Schlitzdüsenanordnung 25 aus einer Verteilerplatte 26, einer Zwischenplatte 27, einem Schlitzblech 28 sowie einer Frontplatte 29, wobei die vorgenannten Teile mit einer Druckplatte 30 am Düsenkörper 24 befestigbar sind. Im Einzelnen sind diese Teile in der Explosionsdarstellung (s. 3) gut zu erkennen.
Die unmittelbar an dem Düsenkörper 24 anliegende Verteilerplatte 26 weist Verteilernuten 31 auf, die eine auf das gewünschte Auftragsbild konkret abgestimmte Form aufweisen. An der Verteilerplatte 26 liegt die Zwischenplatte 27 an, die mit einer nahezu über die ganze Breite verlaufenden Nutreihe 32 versehen ist, wobei jede Einzelnut mit einer auf der gegenüberliegenden Fläche der Zwischenplatte 27 angeordneten Bohrung B verbunden ist. Die Verteilerplatte 26 mit konkret ausgestalteten und positionierten Verteilernuten 31 wirkt insofern mit der Zwischenplatte 27 und der darin angeordneten Nutreihe 32 nach Zusammenfügen zusammen, als dass über die Verteilernuten 31 im Betriebszustand nur ganz bestimmte Bereiche der Nutreihe 32 der Zwischenplatte 27 mit dem Medium aus bestimmten Auftragsmodulen 11 beaufschlagt werden. Durch diese Anordnung wird es möglich, bestimmte Bereiche (Schlitzdüsen S) mit unterschiedlichem Druck und Volumenstrom gegebenenfalls auch mit abweichenden Dispersionsklebstoffen zu versorgen.
Als nächstes weist die Schlitzdüsenanordnung 25 das Schlitzblech 28 auf, welches ebenfalls fast über die gesamte Breite mit sich nach unten zur Bewegungsbahn des Substrates öffnenden Ausnehmungen 33 versehen ist. Darüber hinaus ist noch auf die Frontplatte 29 hinzuweisen, die bei der geschilderten Ausführungsform eine glatte zum Schlitzblech 28 weisende Oberfläche aufweist, die die Ausnehmungen 33 des Schlitzbleches 28 unter Bildung von Schlitzdüsen S abdeckt.
Zum Zwecke der Montage einer Düsenleistenanordnung D werden zunächst die Zwischenplatte 27, das Schlitzblech 28 und die Frontplatte 29 über Zylinderstifte 34 exakt zueinander positioniert und verbunden. Damit die vorgenannten drei Teile fest aneinander liegen und definierte Schlitzdüsen S ausbilden, werden sie zusätzlich mittels Verbindungsschrauben 35 aneinander befestigt. In diesem Zusammenhang bleibt noch hervorzuheben, dass die Zylinderstifte 34 zum Düsenkörper 24 weisend aus der Düsenleistenanordnung D herausschauen, so dass – was für die spätere Montage von Bedeutung ist – hieran die Verteilerplatte 26 angeordnet werden kann.
Vor einer Befestigung der Düsenleistenanordnung D sowie der Verteilerplatte 26 an der Vorrichtung 10 wird die Druckplatte 20 mittels Montageschrauben 36, die in Bohrungen 37 des Düsenkörpers 24 eingreifen, an der Vorrichtung 10 so befestigt, dass zwischen der Druckplatte 30 und dem Düsenkörper 24 ein Montagespalt zur Aufnahme der Düsenleistenanordnung D einschließlich Verteilerplatte 26 vorhanden ist. Im Falle der Montage der Düsenplatte D einschließlich Verteilerplatte 26 (Schlitzdüsenanordnung 25) wird letztere in den Montagespalt eingeschoben und dann mittels in der Druckplatte 30 angeordneter Druckschrauben 38 klemmbefestigt. Die Zentrierung der Schlitzdüsenanordnung 25 erfolgt dabei über den Zentrierstift Z (s. 4).
In den 3 und 4, in denen die einzelnen Teile der Schlitzdüsenanordnung 25 aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt sind, erkennt man genau, dass die Verteilerplatte 26 mit ihrer speziellen Anordnung der Verteilernuten 31 entscheidend ist für die Gestaltung eines konkreten Auftragsbildes zum Zwecke des Auftrages eines Mediums auf ein Substrat. Je nach Lage der Verteilernuten 31 werden bestimmte Bohrungen B und damit ein Bereich der Nutreihe 32 der Zwischenplatte 27 beaufschlagt, wobei diesen gegenüberliegend dann sich zum Substrat hin öffnende Ausnehmungen 33 angeordnet sind, die nach der Verbindung von Zwischenplatte 27, Schlitzblech 28 und Frontplatte 29 als Düsenleistenanordnung D zum Substrat hin sich öffnende Schlitzdüsen S ergeben, mit denen ganz bestimmte Bereiche des Substrates mit dem gewünschten Medium beaufschlagt werden können.
Grundsätzlich bleibt noch hervorzuheben, dass es zum einen denkbar wäre, dass die im Schlitzblech 28 vorhandenen Ausnehmungen 33 insofern überflüssig wären, sofern die Nutreihe 32 auch in Richtung zum Substrat geöffnet wird.
Eine andere Möglichkeit, bei der das Schlitzblech 28 als isoliertes Bauteil überflüssig wird, bestünde darin, dass man die Ausnehmungen 33 in eine zur Zwischenplatte 27 weisende Fläche 39 der Frontplatte 29 einarbeitet, so dass nach dem Zusammenbau von Frontplatte 29 und Zwischenplatte 27 ebenfalls wieder Schlitzdüsen S entstehen würden.
In den 5 und 6 erkennt man beispielhaft Darstellungen unterschiedlicher Auftragsbilder A₁ und A₂ auf allen Substraten S₁ oder S₂. Es handelt sich jeweils um Fensterauftragsbilder A₁ und A₂, die jeweils mittels einer identischen Düsenleistenanordnung D und unterschiedlich ausgebildeten Verteilerplatten 26₁ und 26₂ erstellt werden.

Claims

Vorrichtung zum flächigen Auftragen von viskosen Medien, insbesondere Dispersionsklebstoffe, auf ein sich vorbeibewegendes Substrat, im wesentlichen bestehend aus einem Düsenkörper, an dem eine Vielzahl von Auftragsmodulen angeordnet sind, die von wenigstens einer Versorgungseinrichtung mit dem Medium versorgt werden und einer am Düsenkörper angeordneten Schlitzdüsenanordnung, mit der das Medium in Form eines definierten Auftragsbildes auf das sich vorbeibewegende Substrat auftragbar ist, wobei zum Zwecke der Änderung des Auftragsbildes die Schlitzdüsenanordnung auswechselbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüsenanordnung (25) aus einer bei jedem Auftragsbild (A₁, A₂) verwendbaren Düsenleistenanordnung (D) und einer in Abhängigkeit vom Auftragsbild (A₁, A₂) austauschbaren, der Düsenleistenanordnung (D) strömungstechnisch vorgeschalteten Verteilerplatte (26 ₁, 26₂ , 26) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte (26₁ , 26₂ , 26) im Gegensatz zur Düsenleistenanordnung (D) beabstandet einer Bewegungsbahn des Substrats (S₁, S₂) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleistenanordnung (D) ein mit zum Substrat (S₁, S₂) weisenden Ausnehmungen (33) versehenes Schlitzblech (28) aufweist, an welchem auf der einen Seite zum Auftragsmodul (11) gerichtet eine Zwischenplatte (27) anliegt, die mit zu den Ausnehmungen (33) korrespondierenden Nuten (32) versehen ist, und dass die Ausnehmungen (33) des Schlitzbleches (28) auf der anderen Seite unter Bildung von zum Substrat (S₁, S₂) gerichteten Schlitzdüsen (S) abgedeckt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schlitzblech (28) angeordneten Ausnehmungen (33) als sich bis zur Bewegungsbahn des Substrats (S₁ S₂) erstreckende Vertiefungen ausgebildet sind, die mit den Nuten (32) der Zwischenplatte (27) unter Bildung eine Schlitzdüse (S) zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (33) des Schlitzbleches (28) auf der von der Zwischenplatte (27) wegweisenden Seite von einer Frontplatte (29) abgedeckt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Elemente (27, 28, 29) der Düsenleistenanordnung (D) in einer definierten Position zueinander und miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung und Verbindung der einzelnen Elemente (27, 28, 29) der Düsenleistenanordnung (D) über eine Mehrzahl von Positionierstifte (34) und Verbindungsschrauben (35) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstifte (34) modulseitig aus der Düsenleistenanordnung (D) herausragen und zur exakten Positionierung der Verteilerplatte (26₁ , 26₂ , 26) an der Düsenleistenanordnung (D) in entsprechende Bohrungen der Verteilerplatte (26₁ , 26₂ , 26) eingreifen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenleistenanordnung (D) und die Verteilerplatte (26₁ , 26₂ , 26) mittels einer zusätzlichen Druckplatte (30) am Düsenkörper (24) befestigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (30) eine Mehrzahl von Montageschrauben (36) sowie von Druckschrauben (38) aufweist, dass die Montageschrauben (36) zur beabstandeten Befestigung der Druckplatte (30) am Düsenkörper (24) dienen und dass die Druckschrauben (38) zur Klemmbefestigung von Düsenleistenanordnung (D) und Verteilerplatte (26₁ , 26₂ , 26) zwischen dem Düsenkörper (24) und der Druckplatte (30) vorgesehen sind.