EP1181105B1 - Vorrichtung zum auftragen von fluid - Google Patents

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EP1181105B1
EP1181105B1 EP00925270A EP00925270A EP1181105B1 EP 1181105 B1 EP1181105 B1 EP 1181105B1 EP 00925270 A EP00925270 A EP 00925270A EP 00925270 A EP00925270 A EP 00925270A EP 1181105 B1 EP1181105 B1 EP 1181105B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
slot
threaded spindle
base body
adjustment means
guidance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00925270A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1181105A2 (de
Inventor
Thomas Burmester
Jörg STEFFENS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nordson Corp
Original Assignee
Nordson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nordson Corp filed Critical Nordson Corp
Publication of EP1181105A2 publication Critical patent/EP1181105A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1181105B1 publication Critical patent/EP1181105B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • B05C5/0275—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve
    • B05C5/0279—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve independently, e.g. individually, flow controlled
    • 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
    • B05C5/0225—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 characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
    • B05C5/0237—Fluid actuated valves

Definitions

  • the present invention relates to a device for applying fluid to a relative to the device movable substrate, in particular for applying Adhesive on films, with a connectable to a fluid source, in one Basic body formed fluid supply, with at least one order valve for selectively interrupting or releasing the fluid flow and one with the Fluid supply channel communicating slot nozzle arrangement, which is an elongated Having slot with an outlet opening, wherein the length of the slot means a movable in the slot and this laterally sealing closure body is variable.
  • Such devices are often referred to as a gun and come used in various industrial fields to adhesives or others Liquids on films, packaging material or other substrates surface apply.
  • the gun is regularly mounted on a frame, and the Substrate is passed by a conveyor to the gun. in the Operation, the liquid enters from the elongated outlet opening of the slot Slot nozzle arrangement and reaches the surface of the at the outlet opening passing substrate.
  • JP 05200346 (patent abstracts of Japan) describes a slot die coater with a slot for dispensing coating material.
  • the width of the Slot can be adjusted on both sides by introducing so-called stopper.
  • the object of the present invention is to provide an application device, in a constructively simple way a variation of the order width and a Adaptation to different substrates allows.
  • the invention solves this problem in a device of the type mentioned in that the basic body by means of a guiding and adjusting in Direction of the longitudinal axis of the slot is slidably mounted and lockable.
  • the invention allows in a structurally simple way not only a variation of Length of the slot of the slot nozzle assembly and thus a variation of Order width, but also, if necessary, a shift of the entire Applicator head to precisely align the applicator with respect to various pasted Align substrates.
  • the device according to the invention has several options: By shifting the entire Base body in the direction of the longitudinal axis of the slot and at the same time Adjustment of the closure body in the same direction of displacement remains the Application width constant and the slot nozzle arrangement is together with the Application head with a constant length of the slot relative to a substrate shifted, so that the application width remains the same and an accurate device the slot nozzle arrangement can be made to the substrate.
  • the base body can be moved by means of the guiding and adjusting device are, while in the slot movably arranged and this laterally sealing closure body its position - relative to a stationary frame a production plant - does not change, but only its position relative to the Slot nozzle arrangement of the application head changes, so that the length of the Slit reduced and a lateral edge of the slot its position relative to changes the substrate.
  • a production plant - does not change, but only its position relative to the Slot nozzle arrangement of the application head changes, so that the length of the Slit reduced and a lateral edge of the slot its position relative to changes the substrate.
  • the slot movable closure body with the aid of an adjusting device - according to a preferred embodiment explained in more detail below - within the slot be moved while the body is fixed - relative to a stationary Frame - so that the length of the slot varies, e.g.
  • the inventive Device thus allows a considerable over the prior art more versatile adjustment of the width of the slot and the position of the slot relative to a substrate.
  • the two lateral edges of the slot can be varied and the entire slot nozzle assembly to be moved.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the guiding and adjusting several, preferably rolling elements Having linear guides, so that a simple shift with low forces and in the fixed state, a rigid arrangement of the Order is guaranteed.
  • the guiding and adjusting device a rotatably mounted threaded spindle and one on the base body arranged, with the threaded spindle engaging threaded body so that a structurally simple reliable and precise adjustment is possible.
  • a ball screw could be provided.
  • the threaded spindle with a handwheel for manual Moving the body coupled with the a simple and accurate Shift is to be achieved.
  • the in the slot movable closure body is rigidly coupled to a piston, which is movable and sealed in a communicating with the slot Distribution channel is arranged.
  • the closure body and the piston movable by means of a common slot adjustment.
  • the distribution channel is laterally - together with the slot length - varied. Further, fluid is completely eliminated from the distribution channel and the slot pushed out so that no fluid residues form, which is especially at Processing of adhesives is important.
  • a cleaning of the device made and glue is pressed out of the slot and the distribution channel when a longer interruption of operation is made, so that no curing of the adhesive takes place.
  • the adjusting device a rotatably mounted threaded spindle and one rigid with the piston having connected, engaging with the threaded spindle threaded sleeve.
  • the threaded spindle of the adjusting device with a handwheel for coupled with manual adjustment.
  • a particularly simple handling of the applicator head according to the invention is achieved in that the handwheel of the guiding and adjusting device and the Handwheel of the slot adjusting device side by side on one side relative to Base body and the threaded spindles are arranged parallel to each other, as the Guiding and adjusting device for the main body and the slot adjustment from one side even in the operation of the device during the order can be operated.
  • Substrate guide Eirich Tung provided by means of a Pneumatic cylinder on the main body pivoting frame and two the frame mounted elongated, parallel to the slot guide elements has, and that the guide elements in turn pivoted together and lockable relative to the frame.
  • the substrate becomes optimally in operation relative to the frame Outlet opening of the slot of the slot nozzle assembly positioned and passed, so that an optimal fluid application is realized.
  • the guide elements as guide rods with a polished surface formed.
  • the guide elements as rotatable shafts are designed to reduce the friction.
  • the device for applying fluid shown in the figures (hereinafter also referred to as the application head) on a relative to the device movable Substrate is used to apply liquid adhesive on the device passing films.
  • the application head On a relative to the device movable Substrate is used to apply liquid adhesive on the device passing films.
  • other substrates like Packaging material or the like. Be coated with adhesive surface.
  • the application head 1 has a metallic base body 2 and one with a not shown adhesive source connectable fluid supply channel 4, as cylindrical bore is formed in the base body 2 and on which a flexible Adhesive line is connected.
  • the main body has an upper part 3 and a lower part 5, which are bolted together.
  • a cylindrical one Distribution channel 6 is disposed within the base body 2, which is like the Fluid supply channel 2 over the entire length of the applicator head 1 extends.
  • the Distributor channel 6 is half as a semi-cylindrical recess in the upper part 3 and the other half in the lower part 5 as a semi-cylindrical recess formed so that the distribution channel 6 can be easily cleaned.
  • a Slot nozzle assembly 10 The slot 8 opens into an elongated outlet opening 12, emerges from the adhesive during operation and then on the substrate is transmitted.
  • Each order valve 14 is in the embodiment as pneumatically actuated Valve formed and each has a needle 16, which is in one with a Cylinder is arranged movably arranged pressure gas piston and upon application of the piston with pressure differences up and down is movable.
  • the lower Section of the needle 16 cooperates with a formed on the base body 2 Valve seat.
  • a vertical connection hole formed in the closed position of the application valve from the tip of the needle 16th closed and opened in the open position of the needle 16.
  • Each Order valve 14 is associated with a connecting hole. In not shown Way, the order valves 14 are connected to compressed gas lines.
  • a closure body 18 is in the slot 8 of the slot nozzle assembly 10 is movably arranged and seals the slot laterally.
  • the closure body 18 is rigid with a cylindrical piston 20th coupled, which is arranged axially movable within the distribution channel 6. Of the Closure body 18 extends from the piston 20 to the outlet opening 12th the slot nozzle arrangement 10.
  • the piston 20 has an outer casing 22 on, which is mounted on a threaded sleeve 24.
  • the threaded sleeve 24 is part of an adjusting device 26 for varying the length of the slot 8 by displacement of the closure body 18 in the slot eighth together with the piston 20 in the distribution channel 6.
  • the adjusting device 26 further includes a rotatably mounted by means of two ball bearings 28 threaded spindle 30th on, with its external thread with a formed on the threaded sleeve 24 Internal thread is engaged.
  • the ball bearings 28 are embedded in a plate 32.
  • a handwheel 34 At the end of the threaded spindle 30 is a handwheel 34 for manual turning and Adjusting the adjusting device 26 attached.
  • the main body 2 and thus the entire applicator head 1 is by means of a subsequently explained guiding and adjusting relative to a stationary frame in the direction of the longitudinal axis of the slot 8 of the slot nozzle arrangement 10 back and forth and in different positions lockable mounted.
  • the guiding and adjusting device has two at one not shown frame of a production facility attachable carrier 36 and two attached to this parallel cylindrical guide rods 38, 39 and the guide rods 38, 39 enclosing linear guides 40, 42, 44, 46, which are provided with a plurality of rolling elements, along unroll the guide rods 38, 39.
  • the lower portion of the main body 2 is with in the linear guides 40, 42, 44, 46 screwed.
  • the Guide rods 38, 39 are illustrated with their end portions as shown in FIG. 1, screwed by screws with the carriers 36.
  • the linear guides are by means of screwed several elbows with the base body 2.
  • the guiding and adjusting device further comprises a rotatable means of ball bearings mounted on the plate 32 threaded spindle 50 with an external thread and one with the external thread of the threaded spindle 50 in engagement, with an elbow 48 (see Fig. 1) screwed threaded body with a Internal thread on.
  • Handwheel 54 can be the main body 2 and thus the entire application head. 1 linearly reciprocating depending on the direction of rotation of the handwheel 54. The maximum displacement depends on the length of the guide rods 38, 39 off. Due to the friction between the external thread of the threaded spindle 50 and the internal thread of the threaded body 52 is the main body 2 in each ascertained any position.
  • the hand wheels 34 and 54 and the threaded spindle 30 and 50 are arranged on one side relative to the main body 2, so that a simple operation from one side is possible to the length of the slot 8 or to vary the position of the main body 2 and thus the applicator head 1.
  • Figs. 3 to 8 illustrate a substrate guiding device for passing a film or the like at the exit opening 12 the slot nozzle assembly 10 along a defined path of movement.
  • the Substrate guiding device has one by means of two pneumatic cylinders 56 pivotable, mounted on the base body 2 frame 58 and two parallel and spaced apart from each other and in turn pivotable together and in different Swiveling positions detectably arranged on the frame 58 Guide elements 60, 62 in the form of guide rods with a polished Surface on.
  • the two guide rods 60, 62 are each with their end portions to two Plates 64, 66 mounted about a pivot axis 68 (see Fig. 7) relative to the frame 58 are pivotable. From Figs. 3 and 5 it can be seen that the Frame 58, the plates 64, 66 and the guide elements 60, 62 with the aid of Pneumatic cylinder 56 from a first pivoted position into a second Operating position are pivoted and the substrate by adjusting the Pivoting of the plates 64, 66 and fixing by means of screws in an optimal position for guiding the substrate depending on the application to the Outlet opening 12 can be moved past.
  • a pressure roller opposite the outlet opening 12th be arranged.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Description

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.
JP 05200346 (patent abstracts of Japan) beschreibt eine Schlitzdüsenbeschichtungsvorrichtung mit einem Schlitz zum Abgeben von Beschichtungsmaterial. Die Breite des Schlitzes kann beidseitig durch Einführen sogenannter Stopper eingestellt werden.
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.
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.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass der Grundkörper mittels einer Führungs- und Verstelleinrichtung in Richtung der Längsachse des Schlitzes verschiebbar und feststellbar gelagert ist.
Die Erfindung ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise nicht nur eine Variation der Länge des Schlitzes der Schlitzdüsenanordnung und somit eine Variation der Auftragsbreite, sondern darüber hinaus bei Bedarf eine Verschiebung des gesamten Auftragskopfes, um den Auftragskopf präzise in bezug auf verschiedene vorbeibewegte Substrate ausrichten zu können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mehrere Einstellungsmöglichkeiten auf: Durch Verschiebung des gesamten Grundkörpers in Richtung der Längsachse des Schlitzes und gleichzeitiger Verstellung des Verschlusskörpers in dieselbe Verschieberichtung bleibt die Auftragsbreite konstant und die Schlitzdüsenanordnung wird zusammen mit dem Auftragskopf bei gleichbleibender Länge des Schlitzes relativ zu einem Substrat verschoben, so dass die Auftragsbreite gleich bleibt und eine genaue Vorrichtung der Schlitzdüsenanordnung zu dem Substrat vorgenommen werden kann. Alternativ kann der Grundkörper mittels der Führungs- und Verstelleinrichtung verschoben werden, während der in dem Schlitz bewegbar angeordnete und diesen seitlich abdichtende Verschlusskörper seine Stellung - relativ zu einem ortsfesten Rahmen einer Produktionsanlage - nicht ändert, sondern nur seine Stellung relativ zu der Schlitzdüsenanordnung des Auftragskopfes ändert, so dass sich die Länge des Schlitzes reduziert und ein seitlicher Rand des Schlitzes seine Position relativ zu dem Substrat ändert. Alternativ kann darüber hinaus der innerhalb des Schlitzes bewegbare Verschlusskörper mit Hilfe einer Verstelleinrichtung - gemäß einer bevorzugten unten näher erläuterten Ausführungsform - innerhalb des Schlitzes bewegt werden, während der Grundkörper feststeht - relativ zu einem ortsfesten Rahmen -, so dass die Länge des Schlitzes variiert, z.B. reduziert wird und ein seitlicher Endabschnitt des Schlitzes seine Position ändert, während der andere Endabschnitt des Schlitzes seine Position beibehält. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit eine gegenüber dem Stand der Technik erheblich vielseitigere Einstellung der Breite des Schlitzes und der Stellung des Schlitzes relativ zu einem Substrat. Die beiden seitlichen Ränder des Schlitzes können variiert und die gesamte Schlitzdüsenanordnung verschoben werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungs- und Verstelleinrichtung mehrere, vorzugsweise Wälzkörper aufweisende Linearführungen aufweist, so dass eine einfache Verschiebung mit geringen Kräften und im festgestellten Zustand eine starre Anordnung des Auftragskopfes gewährleistet ist.
In besonders bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass die Führungs- und Verstelleinrichtung eine drehbar gelagerte Gewindespindel und einen an dem Grundkörper angeordneten, mit der Gewindespindel in Eingriff stehenden Gewindekörper aufweist, so dass eine konstruktiv einfache zuverlässige und präzise Verstellung möglich ist. Alternativ könnte eine Kugelgewindespindel vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise ist die Gewindespindel mit einem Handrad zum manuellen Verschieben des Grundkörpers gekoppelt mit dem eine einfache und genaue Verschiebung zu erzielen ist.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der in dem Schlitz bewegbare Verschlusskörper starr mit einem Kolben gekoppelt ist, welcher bewegbar und abgedichtet in einem mit dem Schlitz kommunizierenden Verteilerkanal angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind der Verschlusskörper und der Kolben mittels einer gemeinsamen Schlitz-Verstelleinrichtung bewegbar. Mit Hilfe des in dem Verteilerkanal bewegbar angeordneten Kolben und dem Verschlusskörper wird der Verteilerkanal seitlich - zusammen mit der Schlitzlänge - variiert. Ferner wird Fluid vollständig aus dem Verteilerkanal und dem Schlitz herausgedrückt, so dass sich keine Fluidrückstände bilden, was insbesondere bei Verarbeitung von Klebstoffen wichtig ist. Mit Hilfe des Kolbens und des Verschlusskörpers kann darüber hinaus eine Reinigung der Vorrichtung vorgenommen werden und Klebstoff aus dem Schlitz und dem Verteilerkanal herausgepresst werden, wenn eine längere Unterbrechung des Betriebs vorgenommen wird, so dass keine Aushärtung des Klebstoffs stattfindet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung eine drehbar gelagerte Gewindespindel und eine mit dem Kolben starr verbundene, mit der Gewindespindel in Eingriff stehende Gewindehülse aufweist. Vorzugsweise ist die Gewindespindel der Verstelleinrichtung mit einem Handrad zur manuellen Verstellung gekoppelt.
Eine besonders einfache Handhabung des erfindungsgemäßen Auftragskopfes wird dadurch erzielt, dass das Handrad der Führungs- und Verstelleinrichtung und das Handrad der Schlitz-Verstelleinrichtung nebeneinander an einer Seite relativ zum Grundkörper und die Gewindespindeln parallel zueinander angeordnet sind, da die Führungs- und Verstelleinrichtung für den Grundkörper und der Schlitz-Verstelleinrichtung von einer Seite sogar im Betrieb der Vorrichtung während des Auftrags betätigt werden kann.
Gemäß eine weiterbildung ist eine Substratführungseirichtung vorgesehen, die einen mittels eines Pneumatikzylinders an dem Grundkörper verschwenkbaren Rahmen sowie zwei an dem Rahmen gelagerte längliche, parallel zum Schlitz angeordnete Führungselemente aufweist, und dass die Führungselemente ihrerseits gemeinsam verschwenkbar und feststellbar relativ zu dem Rahmen angeordnet sind.
Durch die Verschwenkbarkeit des Rahmens relativ zum Grundkörper einerseits und darüber hinaus durch die verschwenkbare und feststellbare Anordnung der beiden mit dem zu führenden Substrat in Kontakt stehenden Führungselement relativ zu dem Rahmen andererseits wird das Substrat in Betrieb optimal relativ zu der Austrittsöffnung des Schlitzes der Schlitzdüsenanordnung positioniert und vorbeigeführt, so dass ein optimaler Fluidauftrag realisiert wird. In konstuktiv besonders einfacher Weise sind die Führungselemente als Führungsstangen mit einer polierten Oberfläche ausgebildet. Alternativ könnten die Führungselemente als drehbare Wellen ausgebildet sein, um die Reibung zu reduzieren.
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 Seitenansicht;
Fig. 2
die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht mit einem Teilschnitt;
Fig. 3
die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von der Seite;
Fig. 4
die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer weiteren Ansicht von einer gegenüberliegenden Seite;
Fig. 5
einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;
Fig. 6
eine Substratführungseinrichtung in einer Draufsicht;
Fig. 7
die Substratführungseinrichtung gem. Fig. 6 in einer Seitenansicht;
Fig. 8
die Substratführungseinrichtung in einer weiteren Seitenansicht.
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 Verpackungsmaterial oder dgl. mit Klebstoff flächig beschichtet werden.
Der Auftragskopf 1 weist einen metallischen Grundkörper 2 sowie einen mit einer nicht dargestellten Klebstoffquelle verbindbaren Fluidzuführkanal 4 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 wie der Fluidzuführkanal 2 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 Fluidzuführkanals 4 sind an dem Grundkörper 2 sechs 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, 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 Verbindungsbohrung ausgebildet, die in der Schliessstellung des Auftragsventils von der Spitze der Nadel 16 verschlossen und in der Öffnungsstellung der Nadel 16 geöffnet ist. Jedem Auftragsventil 14 ist eine Verbindungsbohrung zugeordnet. In nicht dargestellter Weise sind die Auftragsventile 14 an Druckgasleitungen angeschlossen.
Wie die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, ist ein Verschlusskörper 18 in dem Schlitz 8 der Schlitzdüsenanordnung 10 bewegbar angeordnet und dichtet den Schlitz 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. Der Kolben 20 weist eine äußere Ummantelung 22 auf, die auf einer Gewindehülse 24 befestigt ist.
Die Gewindehülse 24 ist Teil einer Verstelleinrichtung 26 zum Variieren der Länge des Schlitzes 8 durch Verschiebung des Verschlusskörpers 18 in dem Schlitz 8 zusammen mit dem Kolben 20 in dem Verteilerkanal 6. Die Verstelleinrichtung 26 weist ferner eine mittels zweier Kugellager 28 drehbar gelagerte Gewindespindel 30 auf, die mit ihrem Außengewinde mit einem an der Gewindehülse 24 ausgebildeten Innengewinde in Eingriff ist. Die Kugellager 28 sind in eine Platte 32 eingelassen. Am Ende der Gewindespindel 30 ist ein Handrad 34 zum manuellen Drehen und Verstellen der Verstelleinrichtung 26 befestigt. Durch Drehen des Handrades 34 wird die Gewindespindel 30 rotiert, wodurch die Gewindehülse 24, der Kolben 20 und der Verschlusskörper 18 axial in Richtung der Längsachse des Schlitzes 8 bzw. des Verteilerkanals 6 verschoben werden, so dass je nach Drehrichtung des Handrades 34 die Länge des Schlitzes - gesehen in Längsrichtung des Auftragskopfes 1 - verringert bzw. vergrößert wird und somit variierbar ist.
Der Grundkörper 2 und damit der gesamte Auftragskopf 1 ist mittels einer nachfolgend erläuterten Führungs- und Verstelleinrichtung relativ zu einem ortsfesten Rahmen in Richtung der Längsachse des Schlitzes 8 der Schlitzdüsenanordnung 10 hin und her verschiebbar und in unterschiedlichen Stellungen feststellbar gelagert. Die Führungs- und Verstelleinrichtung weist zwei an einem nicht dargestellten Rahmen einer Produktionsanlage befestigbare Träger 36 und zwei an diesen befestigte parallel zueinander angeordnete zylindrische Führungsstangen 38, 39 sowie die Führungsstangen 38, 39 umschließende Linearführungen 40, 42, 44, 46 auf, welche mit mehreren Wälzkörpern versehen sind, die entlang den Führungsstangen 38, 39 abrollen. Der untere Abschnitt des Grundkörpers 2 ist mit in den Linearführungen 40, 42, 44, 46 verschraubt. Damit ist der Grundkörper 2 linear verschiebbar entlang der Längsachsen der Führungsstangen 38, 39. Die Führungsstangen 38, 39 sind mit ihren Endabschnitten, wie Fig. 1 veranschaulicht, mittels Schrauben mit den Trägern 36 verschraubt. Die Linearführungen sind mittels mehrerer Winkelstücke mit dem Grundkörper 2 verschraubt.
Die Führungs- und Verstelleinrichtung weist ferner eine drehbar mittels Kugellagern an der Platte 32 gelagerte Gewindespindel 50 mit einem Außengewinde sowie einen mit dem Außengewinde der Gewindespindel 50 in Eingriff stehenden, mit einem Winkelstück 48 (siehe Fig. 1) verschraubten Gewindekörper mit einem Innengewinde auf. Durch Drehung eines mit der Gewindespindel 50 gekoppelten Handrades 54 lässt sich der Grundkörper 2 und somit der gesamte Auftragskopf 1 linear hin- und herbewegen in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Handrades 54. Der maximale Verschiebeweg hängt von der Länge der Führungsstangen 38, 39 ab. Aufgrund der Reibung zwischen dem Außengewinde der Gewindespindel 50 und dem Innengewinde des Gewindekörpers 52 ist der Grundkörper 2 in jeder beliebigen Stellung festgestellt. Die Handräder 34 und 54 sowie die Gewindespindel 30 und 50 sind auf einer Seite relativ zu dem Grundkörper 2 angeordnet, so dass eine einfache Bedienung von einer Seite möglich ist, um die Länge des Schlitzes 8 bzw. die Stellung des Grundkörpers 2 und damit des Auftragskopfes 1 zu variieren.
Die Fig. 3 bis 8 veranschaulichen eine Substratführungseinrichtung zum Vorbeiführen einer Folie oder dergleichen an der Austrittsöffnung 12 der Schlitzdüsenanordnung 10 entlang einer definierten Bewegungsbahn. Die Substratführungseinrichtung weist einen mittels zweier Pneumatikzylinder 56 verschwenkbare, an dem Grundkörper 2 gelagerten Rahmen 58 sowie zwei parallele und beabstandet zueinander und ihrerseits gemeinsam verschwenkbar und in unterschiedlichen Verschwenkstellungen feststellbar an dem Rahmen 58 angeordnete Führungselemente 60, 62 in Form von Führungsstangen mit einer polierten Oberfläche auf.
Die beiden Führungsstangen 60, 62 sind mit Ihren Endabschnitten jeweils an zwei Platten 64, 66 montiert, die um eine Verschwenkachse 68 (vgl. Fig. 7) relativ zu dem Rahmen 58 verschwenkbar sind. Aus den Fig. 3 und 5 ist ersichtlich, dass der Rahmen 58, die Platten 64, 66 sowie die Führungselemente 60, 62 mit Hilfe des Pneumatikzylinders 56 aus einer ersten abgeschwenkten Stellung in eine zweite Betriebsstellung verschwenkbar sind und das Substrat durch Einstellung der Verschwenkstellung der Platten 64, 66 und Fixierung mit Hilfe von Schrauben in einer optimalen Stellung zur Führung des Substrates je nach Anwendungsfall an der Austrittsöffnung 12 vorbei bewegt werden kann. Alternativ kann anstelle der Führungselemente 60, 62 eine Andruckwalze gegenüber der Austrittsöffnung 12 angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
1
Auftragskopf
2
Grundkörper
3
oberes Teil
4
Fluidzuführkanal
5
unteres Teil
6
Verteilerkanal
8
Schlitz
10
Schlitzdüsenanordnung
12
Austrittsöffnung
14
Auftragsventile
16
Nadel
18
Verschlusskörper
20
Kolben
22
Ummantelung
24
Gewindehülse
26
Verstelleinrichtung
28
Kugellager
30
Gewindespirale
32
Platte
34
Handrad
36
Träger
38
Führungsstange
39
Führungsstange
40
Linearführung
42
Linearführung
44
Linearführung
46
Linearführung
48
Winkelstück
50
Gewindespindel
52
Gewindekörper
54
Handrad
56
Pneumatikzylinder
58
Rahmen
60,62
Führungsstangen
64,66
Platten
68
Verschwenkachse

Claims (11)

  1. 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 (14) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms und
    einermitdem 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 Grundkörper (2) mittels einer Führungs- und Verstelleinrichtung in Richtung der Längsachse des Schlitzes (8) verschiebbar und feststellbar gelagert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- und Verstelleinrichtung mehrere, vorzugsweise Wälzkörper aufweisende Linearführungen (40, 42, 44, 46) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- und Verstelleinrichtung eine drehbar gelagerte Gewindespindel (50) und einen an dem Grundkörper (2) angeordneten, mit der Gewindespindel (50) in Eingriff stehenden Gewindekörper (52) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel mit einem Handrad (54) zum manuellen Verschieben des Grundkörpers (2) gekoppelt ist.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Schlitz (8) bewegbare Verschlusskörper (18) starr mit einem Kolben (20) gekoppelt ist, welcher bewegbar und abgedichtet in einem mit dem Schlitz (8) kommunizierenden Verteilerkanal (6) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (18) und der Kolben (20) mittels einer gemeinsamen Schlitz-Verstelleinrichtung (26) bewegbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (26) eine drehbar gelagerte Gewindespindel (30) und eine mit dem Kolben (20) starr verbundene, mit der Gewindespindel (30) in Eingriff stehende Gewindehülse aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (30) der Verstelleinrichtung (26) mit einem Handrad (34) zur manuellen Verstellung gekoppelt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Handrad (54) der Führungs- und Verstelleinrichtung und das Handrad (34) der Schlitz-Verstelleinrichtung (26) nebeneinander an einer Seite relativ zum Grundkörper (2) und die Gewindespindeln (30, 50) parallel zueinander angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
    gekennzeichnet durch eine Substratführungseinrichtung zum Vorbeiführen des Substrats an der Austrittsöffnung (12) des Schlitzes (8) entlang einer definierten Bewegungsbahn, wobei die Führungseinrichtung einen mittels eines Pneumatikzylinders (56) an dem Grundkörper (2) verschwenkbaren Rahmen (58) sowie zwei an dem Rahmen (58) gelagerte längliche, parallel zum Schlitz angeordnete Führungselemente ( 60,62) aufweist, und dass die Führungselemente (60, 62) ihrerseits gemeinsam verschwenkbar und feststellbar relativ zu dem Rahmen (58) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (60, 62) als Führungsstangen mit einer polierten Oberfläche ausgebildet sind.
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