DE2349268A1

DE2349268A1 - Modulare vorrichtung zur abgabe einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2349268A1
Application number: DE19732349268
Authority: DE
Inventors: Robert G Baker; Simon Z Tamny
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1972-10-17
Filing date: 1973-10-01
Publication date: 1974-04-25
Also published as: GB1452613A; DE2349268C2; JPS5810150B2; CH571364A5; CA984134A; IT995894B; US3840158A; JPS49101475A; JPS57136968A; JPS5915035B2; FR2203293A5

Description

EISENFÜHR & SPEISER Patentanwälte GÜNTHER EISENFÜHR B R E M E ISl DtPL-INaDIETER K. SPEISER Dr.R€R.natHORST ZINNGREBE

UNS. ZEICHEN: N 56

ANMELDER/INH: NORDSON CORPORATION

Aktenzeichen: Neuanmeldung

Datum: 28. September 1973

NORDSON CORPORATION, Jackson Street, Amherst, Staat Ohio (V.St.A.)

Modulare Vorrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit

Die Erfindung bezieht sich auf eine modulare Vorrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit aus einer mit Druck beaufschlagten Quelle auf ein Substrat. Die Erfindung stellt eine Weiterentwicklung eines "modularen Klebstoff-Applikators" dar, der aus dem US-Patent 3 690 518 des gleichen Anmelders bekannt ist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung allgemein das Aufbringen von Flüssigkeiten auf Oberflächen, und sie bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen zum Auftragen von Raupen, Streifen oder kleinen Ablagerungseinheiten eines extrudierten oder gesprühten Materials in einer gewünschten Anordnung unter Akkord-Produktionsbedingungen. Ganz speziell bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen, die geeignet sind zum Auftragen heißer Flüssigkeiten wie geschmolzener "Heißschmelz"-Kleber auf verschiedene Materialien, wie flache Blätter oder Lagen aus Papier oder Pappe, wie man sie gewöhnlich zum Verpacken und

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Verkleben der verschiedensten Produkte benutzt. Darüber hinaus ist die Erfindung ebenfalls auf das Auftragen anderer flüssiger Materialien, wie Beschichtungsmaterialien und Farben geeignet, die kalt oder bei Raumtemperatur aufgetragen werden können.

^ItHeißschmelz"-Flüssigkeiten basieren gewöhnlich auf Asphalt oder Kunstharz und sind im allgemeinen bei Raumtemperatur im festen Zustand. Werden sie jedoch aufgeheizt, dann ändert sich ihr physikalischer Zustand in eine relativ viskose Flüssigkeit, die man durch die Düse eines Auftragwerkzeugs oder einer Pistole pumpen und in Form von durchgehenden Raupen oder Streifen oder als unterbrochene Ablagerungen auf eine Oberfläche auftragen kann. Normalerweise werden solche Heißschmelz—Materialien in einer Heizeinrichtung in den geschmolzenen Zustand überführt und dann mit einem Druck durch beheizte Abschnitte eines flexiblen Schlauches zu Applikator-Pistolen übertragen. Die Applikator-Pistolen sind vorzugsweise gleichfalls beheizt, um sicherzustellen, daß der Klebstoff seinen geschmolzenen Zustand beibehält, bis er die Düsen der Pistolen verläßt.

In vielen Akkord-Verpackungs-Anwendungsfällen* wird das geschmolzene bzw. flüssige Heißschmelz—Material auf sich bewegendes Dünnschichtmaterial wie Papierlagen oder flach liegende Pappkartons übertragen. Bei anderen Anwendungsgebieten wird das Heißschmelz-Material auf gefüllte Behälter vor dem Versiegeln von Lappen oder Deckeln aufgetragen. Bei wieder anderen Anwendungsfällen wird das geschmolzene Material zur Beschichtung oder zur Montage von Teilen benutzt.

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Bestimmte Arten von Applikator-Pistolen, wie man sie zum Auftragen von Heißschmelz-Klebern oder anderen Flüssigkeiten benutzt, werden über Fluid-Zylinder betätigt, welche ein Ventil in der Schmelzflüssigkeits-Zuführleitung öffnen und schließen und damit die Abgabe des flüssigen Materials aus der Düse der Pistole unterbrechen. Druckluftbetätigte Pistolen benötigen selbstverständlich einen Druckluft-Lei tungs an Schluß an eine Druckquelle. Da das Pistolengehäuse normalerweise beheizt wird, um die verarbeitete Flüssigkeit im geschmolzenen oder dünnflüssigen Zustand zu halten, ist es außerdem notwendig, elektrische Versorgungsleitungen an die Pistolen anzuschließen.

Ein bei diesen Vorrichtungen, insbesondere beim Auftragen von Heißschmelz-Klebern, aber auch von anderen flüssigen Materialien auftretendes Problem ist die zeitraubende Reinigungsoperation, die in bestimmten Zeitabständen ständig wiederholt werden muß. Das Reinigen erfordert das Abnehmen sämtlicher Fluid-Leitungen und anderer Versorgungsleitungen von der Pistole, das spätere Wiederanschließen dieser Leitungen und die sorgfältige Wiederausrichtung der Pistole, damit die extrudierten Flüssigkeitsraupen an die richtigen Bearbeitungsstellen gelangen. Alle diese Maßnahmen sind zeitraubend und erfordern eine häufige Produktionsunterbrechung.

Das oben genannte US-Patent bezieht sich auf ein Abgabesystem mit einem fest angebrachten Versorgungsblock bzw. Leitungsmodul mit einem Kanal für viskose Flüssigkeit und einem Kanal für ein Betätigungsfluid. Der Kanal für die viskose Flüssigkeit steht mit einem Pumpensystem, und der Kanal für das Betätigungsfluid mit einer Fluid-Druckleitung in Verbindung. Ein oder mehrere abnehmbare Pistolenmoduln sind auf dem festen Versorgungsblock-Modul

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angebracht. Jede Pistole hat einen Kanal, der mit dem Kanal für die viskose Flüssigkeit im Versorgungsblock-Modul und einer Extrudierdüse in Verbindung steht, und einen weiteren Kanal für das Betätigungsfluid, welcher mit dem Betätigungsfluid-Kanal im Versorgungsblock und mit einem Fluid-Zylinder in Verbindung steht. Die Pistolen sind zylindrisch und besitzen Gewinde zur Befestigung im Versorgungsmodul, so daß die Pistolen leicht vom Versorgungsmodul abnehmbar sind, wenn sie gewartet oder ersetzt werden sollen, ohne daß hierbei ein Eingriff in die Anschlüsse des Versorgungsmoduls selbst (Luftleitung, elektrische Leitungen, Hydraulikleitung) erforderlich wäre. Jede Pistole besteht aus einem zylindrischen Körper mit einem Kugelventil, das sich in einer Kammer befindet, die beim Betrieb der Pistole mit der viskosen Flüssigkeit gefüllt ist. Das Ventil wird mittels einer Stange geöffnet, die an der Kugel angebracht und durch eine Dichtung hindurchgeführt ist, welche das flüssige Material von einer atmosphärischen Entlüftungskammer trennt. Die Stange verläuft außerdem durch eine zweite, zwischen der Entlüftungskammer und einem Luftzylinder angeordnete Dichtung, wo die Stange an einem Kolben befestigt ist. Wird der Kolben mit einem Druckfluid, beispielsweise Druckluft, beaufschlagt, dann wird die Kugel vom Ventilsitz abgehoben, und das Material kann aus der Pistole auf das Produkt oder Substrat fließen. Sobald der Druck an der Pistole aufgehoben wird, drückt eine Feder die Kugel wieder in ihre Schließposition auf dem Ventilsitz. Die Rückholfeder läßt sich so justieren, daß der zur Betätigung der Pistole erforderliche Pluid-Druck justiert werden kann. Da die zur Betätigung jeder individuellen Pistole erforderliche Kraft wegen der unterschiedlichen internen Pistolen-Reibungskräfte variieren, kann über die Einstellung der Federvorspannung eine ganze Anzahl von Pistolen

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so justiert werden, daß zum Öffnen jeder einzelnen Pistole der gleiche Druck benutzt werden kann. Die Justierung kann so eingestellt werden, daß sich sämtliche Pistolen gleichzeitig öffnen.

Das vorstehend beschriebene Abgabesystem hat gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen zahlreiche Vorteile und wurde ein wirtschaftlicher Erfolg, unter schweren oder abartigen Betriebsbedingungen neigt es jedoch zum Versagen. Es gehört daher zur Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art auch unter schweren Betriebsbedingungen oder bei fehlerhafter Montage oder Justierung idiotensicher zu gestalten.

Ein Mangel der in dem zuvor erwähnten US-Patent beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß nach einem Betrieb mit hoher Temperatur in bestimmten Zeitabständen immer wieder der Pistolenmodul reißt oder versagt. Ich bin zu der Auffassung gekommen, und ein Aspekt dieser Erfindung bezieht sich speziell auf diese Auffassung, daß diese Fehler auf die thermische Expansion am Pistolenmodul zurückzuführen sind. Weil der bekannte Pistolenmodul in den Versorgungsmodul eingeschraubt ist, wie das genannte Patent offenbart, kann sich der Körper bei Temperaturänderungen nicht frei ausdehnen, mit dem Ergebnis, daß er reißt oder anderweitig versagt, wenn er sehr fest in den Versorgungsmodul eingeschraubt wurde und dann auf hohe Temperatur aufgeheizt wird.

Um diese Fehlerursache auszuschalten, habe ich erfindungsgemäß den Pistolenmodul mit seinem einen Ende so mit dem Versorgungsmodul verbunden, daß er #ich zwanglos ausdehnen bzw. zusammenziehen kann. Speziell habe ich hierbei

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einen mit Gewinde versehenen Anschluß über einem Ende der Pistole zur Befestigung an einem abgeschrägten Endabschnitt des Versorgungsblocks benutzt, so -daß sich der Rest der Pistole in der Bohrung des Versorgungsmoduls frei ausdehnen oder zusammenziehen kann.

Diese Verbindungsart zwischen den beiden Moduln hat nicht nur den Vorteil, daß hiermit die Ursache für das Reißen oder Versagen der Pistole beseitigt ist, sondern auch noch den zusätzlichen Vorteil, daß die Bohrung des Versorgungsmoduls kein Gewinde, und der Pistolenmodul keinen Paßäbschnitt mehr benötigt. Durch den Fortfall dieser Gewindegänge lassen sich die Herstellungskosten der Vorrichtung reduzieren. Außerdem läßt sich jetzt der Pistolenmodul näher heranbringen als dies zuvor bei mit Gewinde versehenen Pistolen möglich war.

Ein anderes bei dem aus der zuvor genannten US-Patentschrift bekannten Applikator auftretendes Problem hängt mit mechanischen Einrichtungen zusammen, welche auf die Pistole eine Überschuß-Vorbelastung übertragen. Unter Vorbelastung versteht man die zur Betätigung der Pistolen erforderliche Kraft, und bei druckluftbetätigten Pistolen versteht man darunter den zum Öffnen der Ventile der Pistolen notwendigen Luftdruck. Wenn sich mehrere Pistolen an einem einzigen Versorgungsmodul⁰ befinden, muß die Vorbelastung sehr genau eingestellt werden, damit sich trotz vorhandener Innenreibungsunterschiede oder Toleranzen zwischen den einzelnen Pistolen sämtliche angesetzten Pistolen gleichzeitig öffnen. Ich habe gefunden, daß man durch zu strammes justieren mit einer mechanischen Einrichtung an einer Pistole eine Überschuß-Vorbelastung einstellen kann, und daß sich dann herausstellt,

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daß man nicht genug Luftdruck zur Verfügung hat, um die Pistole zu öffnen, oder daß man die Vorbelastungskraft in den anderen Pistolen nicht ausgleichen kann.

Deshalb wurde erfindungsgemäß für die Vorbelastungs— Justierung der Pistole ein eingebauter Anschlag vorgesehen, welcher solche extremen Vorbelastungswerte absolut ausschließt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung entnommen werden. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer modularen Abgabevorrichtung, mit einem Versorgungsblock und mehreren modularen Pistolen;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Versorgungsblock von Fig. 1 im Verlauf einer Linie 2-2; und

Fig. 3 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 3-3 von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 mit vier Pistolen zur Abgabe eines heißen flüssigen Materials auf ein Substrat. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die vier Pistolenmoduln bzw. Pistolen 11, 12, 13 und 14 in einer Reihe in einem Versorgungsmodul bzw. Versorgungsblock 15 angeordnet. Die einzelnen Pistolen könnten auch außer der Reihe oder nach einem bestimmten Anordnungsmuster in dem Versorgungsblock 15 angeordnet sein, zur Vereinfachung der Darstellung wurde jedoch eine lineare Anordnung gewählt.

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Der Versorgungsblock: 15 ist beim gewählten Ausführungsbeispiel ein länglicher Klotz, der in Längsrichtung von drei parallelen Kanälen durchzogen ist, nämlich einem Druckluft- oder Druckfluid-Kanal 16, einem Flüssigkeits-Zuführkanal 17, und in deren Mitte sowie parallel dazu ein in die Atmosphäre führender Entlüftungskanal 18. Diese drei' parallelen Kanäle 16 - 18 durchsetzen vier senkrecht dazu, verlaufende Öffnungen 20, 21, 22 und 23 zur Aufnahme je einer der Pistolen 11 - 14. Wie sich am besten aus Fig. 2 und 3 entnehmen läßt, sind die zur Aufnahme der Pistolen vorgesehenen Öffnungen 20 - 23 als Stufenbohrungen ausgeführt und besitzen je einen engen Abschnitt 24, einen weiteren Abschnitt 25, einen noch weiteren Mittelabschnitt 26 und einen Endabschnitt 27 mit großem Durchmesser.

Soll die Vorrichtung 10 zur Abgabe eines heißschmelzenden oder beheizten Materials benutzt werden, dann besitzt der Versorgungsblock 15 eine zusätzliche Längsbohrung 30 zur Aufnahme eines elektrischen Widerstands-Heizelemehtes 31, dessen Stromfluß von einem in einer Ausnehmung 33 an der Stirnseite des Versorgungsblockes 15 befindlichen Thermostat 32 gesteuert wird. Die den Thermostat 32 enthaltende Ausnehmung 33 ist durch eine angeschraubte oder sonstwie befestigte Platte 34 abgedeckt.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel des Versorgungsblockes 15 ist mittels Schellen 38 und Schrauben 39 an einer nicht dargestellten Stange befestigt; die Befestigung der Vorrichtung an einer Applikator-Station kann aber auch in beliebiger anderer Weise erfolgen.

Da alle vier Pistolen 11 - 14 identisch sind, wird nachfolgend nur eine von ihnen näher beschrieben. Die Pistolen

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Moduln sind gemäß Fig. 1 und 3 im wesentlichen als runde Rohrelemente ausgebildet, deren Konturen etwa mit den abgestuften Öffnungen 20 - 23 übereinstimmen. Jede Pistole besitzt einen rohrförmigen Körper 45 mit einer Axialbohrung 45, die in einen Druckfluid- oder Druckluftzylinder 47 an einem Ende, eine Mündungskammer 48 am anderen Ende und in einen diese beiden Kammern verbindenden engen Abschnitt 49 unterteilt ist.

Auf der Druckluftzylinderseite ist die Axialbohrung 46 durch eine Kappe 50 verschlossen, die mittels einer umlaufenden Sicke 51a in einem zylindrischen Ansatz 51 des rohrförmigen Körpers 45 befestigt ist. In ähnlicher Weise ist das andere Ende der Axialbohrung 46 des Körpers 45 durch ein Mündungsteil 53 verschlossen, welches an seinem inneren Ende einen Flansch 54a besitzt, der durch einen eingerollten Abschnitt 54 des Körpers 45 gesichert ist.

Eine abgestufte Axialbohrung 55 im Mündungsteil 53 besitzt einen Abschnitt mit mittlerem Durchmesser, der als Flüssigkeitskammer 56 für ein flüssiges bzw. geschmolzenes Material dient, welches über Querbohrungen 66 zugeführt werden kann. An die Flüssigkeitskammer 56 schließt sich eine enge Bohrung 57 an, die in Richtung auf das Pistolenende offen ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Düse 59 der Pistole auf das Ende des Mündungsteils 53 aufgeschraubt.

Eine innere Schulter des Mündüngsteils 53 am Übergang von der engen Bohrung 57 zur größer gebohrten Flüssigkeitskammer 56 bildet einen Ventilsitz 63 für ein Kugelventil 64, welches zusammen mit dem Ventilsitz 63 ein Steuerventil zur Abgabesteuerung des unter einem Überdruck in der Flüssigkeitskammer 56 befindlichen flüssigen Materials bildet.

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Beim Einsetzen der betreffenden Pistole in den Versorgungsblock 15 fluchtet die Querbohrung 66 mit dem Flüssigkeits-Zuführkanal 17, durch den flüssiges Material, wie beispielsweise heißer Schmelzkleber, mit einem hohen Druck von bei-

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spielsweise 28 kp/cm (400 pounds per square inch) in die Vorrichtung 10 eingeführt wird.

Das Kugelventil 64 sitzt auf einem Ende einer Kolbenstange 68, welche durch den engen Abschnitt 49 der Axialbohrung 46 hindurchgeführt ist und an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem Kopfabschnitt 69 abschließt, auf dem ein Kolben 70 befestigt ist. Dieser Kolben 70 besteht im wesentlichen aus zwei Scheiben 71 und 72, die sandwichartig, zwischen einer Schulter 73 des Kopfabschnittes 69 und einem angearbeiteten Quetschkopf 74 der Kolbenstange eingespannt sind. Zwischen diesen beiden Scheiben 71 und ist sandwichartig eine vorzugsweise aus Teflon bestehende Luftdichtung 75 eingespannt. Diese Luftdichtung 75 verhindert das Entweichen von Preßluft aus dem Druckluft-Zylinder 47 unter dem Kolben 70 in Richtung auf eine Niederdruckkammer 76 in der Kappe 50. Die Niederdruckkammer 76 ist über eine Querbohrung 77 mit der freien Atmosphäre verbunden und wird somit unter atmosphärischem Druck gehalten.

Eine innerhalb der Niederdruckkammer 76 der Kappe 50 befindliche einstellbare Vorbelastungsfeder 80 drückt auf die in Fig. 3 obere Seite des Kolbens 70 und damit das Kugelventil 64 in seine geschlossene Stellung. Das entgegengesetzte obere Ende der Vorbelastungsfeder 80 drückt gegen eine innerhalb der Niederdruckkammer 76 axial verschiebbar geführte Scheibe 81, die durch das Ende 82 einer Vorlast-Einstellschraube 83 abgestützt ist.

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Diese Schraube 83 ist in eine in das obere Ende der Kappe 50 eingeschweißte Mutter 84 eingeschraubt. Verstellt man die Einstellschraube 83 und verändert dabei die axiale Position der Scheibe 81, dann verändert man zwangsläufig die das Kugelventil 64 in seiner geschlossenen Stellung haltende Kraft und damit die Kraft, die zum Öffnen dieses Kugelventils erforderlich ist. Aufgrund dieser Einstellung ist es möglich, den zum Öffnen verschiedener Pistolen 11 erforderlichen Luftdruck auf einen einheitlichen Wert zu bringen, obwohl die internen Reibungsverhältnisse bei den individuellen Pistolen unterschiedlich sein können.

Um die mit Hilfe der Vorbelastungsfeder 80 auf den Kolben 70 übertragbare Vorbelastungskraft auf einen Maximalwert begrenzen zu können, ist innerhalb der Kammer 76 der Kapp' 50 eine Schulter 85 angeordnet, welche den axialen Verschiebeweg der Scheibe 81 in Fig. 3 nach unten begrenzt. Strömungsmäßig ist die Niederdruckkammer 76 über eine kleine Bohrung 86 in der Scheibe 81 mit der zur Atmosphäre führenden Querbohrung 77 verbunden, falls die Scheibe 81 auf der Schulter 85 aufliegt.

Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß ohne einen derartigen, durch die Schulter 85 gebildeten und die Axialbewegung der Scheibe 81 begrenzenden Anschlag manche Bedienungsperson die eine oder andere Pistole gern übermäßig vorbelastet, so daß er dann nicht in der Lage ist, die anderen Pistolen an diese übermäßig belastete Pistole anzupassen» Diese fehlerhafte Einstellung kann so weit gehen, daß der verfügbare Luftdruck nicht mehr ausreicht, die Kraft der Feder 80 zu überwinden. Die Anschlagschul— ter 85 in der Kappe 50 verhindert jede übermäßige Vorbelastung.

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Das Öffnen und Schließen des Steuerventils 65 erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbexspxel mit Druckluft. Diese Druckluft gelangt in den Zylinder 47 über eine Querbohrung 87, die mit dem Druckfluid-Kanal 16 des Versorgungsblockes 15 fluchtet. In den Kanal 16 eingelassene Druckluft verschiebt den Kolben 70 gemäß Fig. 3 nach oben, bis er an einer Stirnfläche 88 der Kappe 50 zur Anlage kommt. Dadurch öffnen sich sämtliche Steuerventile 65 der an den Versorgungsblock 15 angeschlossenen Pistolen. Sobald der Luftdruck im Kanal 16 nachläßt bzw. die Druckluft in die freie Atmosphäre abgelassen wird, werden sämtliche Ventile 65 durch ihre zugeordneten Vorbelastungsfedern 80,wieder geschlossen.

In der Mitte des rohrförmigen Körpers 45 befindet sich ein Entlüftungstrakt, der über eine Entlüftungsbohrung 98 an den Entlüftungskanal 18 angeschlossen ist. Dieser Entlüftungstrakt .ist gegenüber dem Druckluftzylinder 47 mit einer die Kolbenstange 68 umschließenden Luftdichtung 90, und gegenüber der Flüssigkeit enthaltenden Mündungskammer 48 mit einer ebenfalls die Kolbenstange 68 umschließenden Flüssigkeitsdichtung 91 abgedichtet. Die Dichtung 90 besteht aus zwei elastischen Lippendichtungen 92, die innerhalb des Druckluftzylinders 47 durch einen Haltering 93 befestigt sind= Die Flüssigkeitsdichtung 91 besitzt gleichfalls eine elastische Lippendichtung 94, die jedoch.durch eine Scheibe 95 und eine Andruckfeder 96 fixiert ist. Die Andruckfeder 96 ist zwischen der Scheibe 95 und einer Schulter 97 des Mündungsteils 53 eingespannt* Der zwischen den Dichtungen 90 und 91 gebildete und über die Entlüftungsbohrung 98 mit der Außenseite verbundene Entlüftungstrakt verhindert auf jeden Fall, daß Flüssigkeit

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in den Druckluftbeceich der Pistole gelangen kann*

Zur Inbetriebnahme werden die vier Pistolen 11 - 14 einzeln in den Versorgungsblock 15 eingeschoben, bis konisch abgeschrägte Flansche 100 an den Mündungsteilen 53 der Pistolen an jeweils einer Schulter 101 in einer der Öffnungen 20,
21, 22 oder 23 zur Anlage kommen. Dann schraubt man eine
Mutter 102 auf ein Außengewinde 103 des jeweiligen Mündungsteils 53 auf und zieht sie gegenüber einer Bodenfläche des Versorgungsblocks 15 fest. Damit ist das Mündungsteil 53 jeder Pistole zwischen der Schulter 101 und der Bodenfläche 10 5 des Versorgungsblockes 15 festgespannt.

Man bemerke, daß ein Abstand X zwischen Schulter 101 und
Bodenfläche 105 etwa gleich einem Sechzehntel der Gesamtlänge der modularen Pistole ist. Da diese Strecke X so
klein ist, kann der unterschiedliche Betrag der Wärmeausdehnung zwischen Pistole und Versorgungsblock nicht
die Pistole beschädigen, auch wenn beide Moduln so extremen Temperaturen wie beispielsweise 205° C ausgesetzt werden. Im montierten Zustand fluchten die Querbohrungen 87
der Pistolen mit dem Druckfluid-Kanal 16 des Versorgungsblockes 15, die Querbohrungen 66 in ähnlicher Weise mit
dem Flüssigkeits-Zuführkanal 17, und schließlich die Entlüftungsbohrungen 98 mit dem Entlüftungskanal 18 des Versorgungsblockes 15. Kanal 16 ist gegenüber Kanal 18 durch O-Ringdichtungen 106 abgedichtet, die in Nuten 107 am
Umfang der Körper 45 eingelassen sind. In zwei weiteren
Nuten 110 und 111 der rohrförmigen Körper 45 sind O-Ringe 108 bzw. 109 eingelassen, um den Körperumfang gegen Flüssigkeitsverlust aus dem Flüssigkeits-Zuführkanal 17 abzusichern.

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Die einzelnen Pistolen 11 — 14 sind mit Hilfe der Vorlast-Einstellschrauben 83 so justiert, daß sie alle vier gleichzeitig öffnen, wenn Druckluft in den Kanal 16 des Versorgungsblockes 15 geleitet wird. Diese Druckluft verdrängt die Kolben 70 der Pistolen nach oben, bis ihre Oberseiten die Stirnflächen 88 der Kappen 50 berühren. Diese Aufwärtsbewegung der Kolben 70 bewirkt die Aufwärtsbewegung der Steuerventile 65, und jetzt kann die zugeführte Flüssig-

2 keit unter einem hohen Druck- von beispielsweise 28 kp/cm (400 psi) aus dem Flüssigkeits-Zuführkanal 17 in die jeweiligen Flüssigkeitskammern 56 der Pistolen gelangen und durch deren enge Bohrungen 57 nach außen austreten. Nach dem Auftragen des flüssigen Materials auf einem Substrat wird die Druckluft im Kanal 16 in die Atmosphäre entlüftet, und die Pistolen schließen sich wieder, weil ihre Vorbelastungsfedern 80 ihre Kolben 70 nach unten drücken und damit die Steuerventile 65 schließen.

Ist eine Reinigung, Wartung oder Reparatur an einer Pistole erforderlich, dann müssen die Versorgungsleitungen zum Versorgungsblock 15 nicht abgenommen bzw. getrennt werden. Das heißt, eine Druckluftleitung zum Kanal 16, eine Flüssigkeitsleitung zum Kanal 17 und elektrische Anschlußdrähte für das Widerstands—Heizelement 31 müssen nicht abgetrennt werden. Es ist lediglich erforderlich, diese Zuführleitungen zu schließen oder abzusperren und die zu wartende oder defekte Pistole auszubauen, indem man sie aus der betreffenden Aufnahmeöffnung 20 ... herausschraubt. Nach dem Wiedereinsetzen und Festschrauben einer neuen Pistole in der Öffnung kann die gesamte Vorrichtung wieder in Betrieb genommen werden. Die verstopfte oder defekte Pistole kann zwischenzeitlich gereinigt bzw. repariert werden, ohne daß die Produktion unterbrochen werden muß.

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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel, da es dem Fachmann nicht schwerfallen wird, im Rahmen der Erfindung weitere Varianten zu finden. Beispielsweise könnten die modularen Pistolen nach beliebigen Zufallsanordnungen im Versorgungsblock verteilt und winkelmäßig gegeneinander versetzt sein, um beispielsweise die abgegebenen Flüssigkeitsmengen auf einem Substrat enger nebeneinander aufzutragen als die Pistolendüsen voneinander entfernt sind. Die Vorrichtung ist speziell in Verbindung mit der Abgabe einer heißschmelzenden Flüssigkeit und unter Einschluß eines beheizten Versorgungsblockes beschrieben worden. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf unbeheizte Flüssigkeitsanwendungen ausdehnen.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine fluidbetätigbare Vorrichtung mit modularen Abgabepistolen zur Abgabe von Flüssigkeiten, wie geschmolzenen Klebemitteln. Die Vorrichtung enthält eine Anzahl von Pistolen in Form von leicht abnehmbaren zylindrischen Moduln, die in Öffnungen eines festen Versorgungsblockes oder eines Leitungssystems untergebracht sind. Versorgungsblock und Pistolen haben Kanäle, die im montierten Zustand miteinander fluchten und so beschaffen sind, daß sich die Pistolen leicht vom festen Versorgungsblock abnehmen und ohne Trennung von Fluid—Leitungen oder anderen Versorgungsleitungen ersetzen lassen. Jeder Pistolenmodul hat .an einem Ende einen Verbinder zu seiner Befestigung am Versorgungsblock, der sich aufgrund seiner Lage und Ausgestaltung unbegrenzt thermisch dehnen und zusammenziehen kann, ohne Beschädigung am betreffenden Modul zu verursachen.

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Claims

Ansprüche

fl · } Modulare Vorrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit aus einer mit Druck beaufschlagten Quelle auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versorgungsblock (15), der im wesentlichen alle statischen Elemente enthält, einen ersten Kanal (17) für eine Flüssigkeit und einen zweiten Kanal (16) für ein Druckfluid zur Pistolenbetätigung bildet und mindestens eine diese Kanäle schneidende Öffnung (20 ...) besitzt, vorhanden ist; daß ferner ein leicht abnehmbarer Pistolenmodul (z.B. 11) mit einem in der Öffnung des Versorgungsblockes untergebrachten Körper (45) vorhanden ist; daß außerhalb des Versorgungsblockes eine Einrichtung (53) mit einem Befestigungselement (102).zur Sicherung des Pistolenmoduls in der Öffnung angeordnet ist; daß zum Pistolenmodul eine Düse (57; 59) gehört; daß der Pistolenmodul im wesentlichen alle beweglichen Teile der Vorrichtung enthält, einen den ersten Kanal (17) des Versorgungsblockes mit der Düse verbindenden und im montierten Zustand gegenüber diesem Kanal abgedichtet fluchtenden ersten Kanal (66), sowie einen mit dem zweiten Kanal (16) des Versorgungsblockes in Verbindung stehenden und im montierten Zustand der Moduln mit diesem abgedichtet fluchtenden zweiten Kanal (87) bildet; daß in dem Pistolenmodul ein bewegliches Ventilelement (64) zur Freigabe bzw. zum Absperren des durch die Düse fließenden Flüssigkeitsstromes angeordnet ist; und daß sich im Pistolenmodul eine bewegbare

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Einrichtung (70) befindet, mit der sich abhängig vom Anschluß an das Druckfluid das Ventilelement (64) betätigen läßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Pistolenmodul-Sicherungseinrichtung eine am Pistolenmodul in der Nähe seines einen Endes befindliche Anschlagfläche (100) gehört, die mit einer Anschlagfläche (101) in der Öffnung (z.B. 22) in Eingriff bringbar ist, wenn der Körper (45) in der Öffnung ist, und daß das Befestigungselement (102) an diesem Ende des Pistolenmoduls an demselben befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (102) mit einer Außenwand ■ (105) des Versorgungsblockes (15) in Eingriff bringbar ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Außenwand (105) des Versorgungsblockes und der Anschlagfläche (101) der Öffnung (22) kleiner als ein Viertel der Länge des Pistolenmoduls (z.B. 13) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Kanäle (16, 17 ...) des Versorgungsblockes (15) schneidende Öffnungen (20, 21, 22 ...) vorhanden sind, und daß in jeder dieser Öffnungen ein leicht entnehmbarer Pistolenmodul (11, 12, 13 ...) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (45) des Pistolenmoduls von im wesentlichen

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zylindrischer Konfiguration ist, und daß die Öffnung (20 ...) einen im wesentlichen runden Querschnitt sowie über ihre Gesamtlänge hinweg glatte gewindelose Wände besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeich-, net, daß die Ventilelemente (64) jedes Pistolenmoduls durch eine Einrichtung (80) in eine geschlossene Stellung vorgespannt sind; daß die zur Schließvorspannung benutzte Kraft durch eine Vorbelastungseinrichtung (83) einstellbar ist; daß eine Anschlageinrichtung (85) den Betrag der Vorspannung begrenzt; und daß die einstellbare Vorspanneinrichtung so bedienbar ist, daß sämtliche Pistolenmoduln auf einen gleich großen, zum Öffnen jedes Pistolenmoduls erforderlichen Druck einstellbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pistolenmodul (11 ...) einen im wesentlichen zylindrischen Körper (45) mit einer axialen Durchgangs— bohrung (46) besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (47) der Axialbohrung (46) in dem Pistolenmodul an einem Ende des zylindrischen Körpers (45) einen Fluid-Zylinder bildet, mit dem der zweite Kanal

(87) des Pistolenmoduls verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu der bewegbaren Einrichtung ein in diesem Zylinder (47) verschiebbarer Kolben (70) gehört, und daß die das bewegliche Ventilelement (64) in seine geschlossene Stellung vorspannende Einrichtung als zwischen dem Kolben und einer Verschlußkappe (50) befindliche Feder (80) ausgebildet ist.

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11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine über einen Endabschnitt (53) des Pistolenmoduls (11 ...) geschraubte Mutter (102) zu der den Pistolenmodul in der Öffnung (20...) sichernden Einrichtung gehört.
1'2. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (102) mit einer Außenwand (105) des Versorgungsblockes (15) in Eingriff bringbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Feder (80) zugeordnete Vorbelastungseinrichtung (83) so einstellbar ist, daß das Ventilelement (64) in seiner geschlossenen Stellung verbleibt, und daß eine Anschlageinrichtung (85) zur Begrenzung der Vorbeiastungs—Größe vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Anschlageinrichtung ein im Pistolenmodul verschiebbar gelagerter Sitz (81) gehört, der mit einem Ende der Feder (80) zusammenwirkt, und der ferner mit einer Anschlagfläche (85) so zusammenwirkt, daß der innere Verschiebeweg des Sitzes im Pistolenmodul begrenzt wird.

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