EP2002898A1 - Auftragungseinrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat mit Ventileinrichtungen, Verfahren zum Reinigen des Auftragungseinrichtung und Ventileinrichtung für die Auftragungseinrichtung - Google Patents

Auftragungseinrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat mit Ventileinrichtungen, Verfahren zum Reinigen des Auftragungseinrichtung und Ventileinrichtung für die Auftragungseinrichtung Download PDF

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EP2002898A1
EP2002898A1 EP07090124A EP07090124A EP2002898A1 EP 2002898 A1 EP2002898 A1 EP 2002898A1 EP 07090124 A EP07090124 A EP 07090124A EP 07090124 A EP07090124 A EP 07090124A EP 2002898 A1 EP2002898 A1 EP 2002898A1
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EP
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valve
application
cleaning
piston
nozzle
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Johann Achrainer
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J Zimmer Maschinenbau GmbH
Original Assignee
J Zimmer Maschinenbau GmbH
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Publication date
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    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
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    • 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
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    • B05B1/3053—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a solenoid
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    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
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    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor

Definitions

  • the invention is directed to an applicator for applying fluid to a substrate comprising a series of valve means each provided with an application valve nozzle for blasting the fluid under pressure and associated valve actuation means for controlling fluid emission by closing and opening the application valve nozzles and comprising a common distribution fluid chamber pressurizable with the fluid interconnecting the application valve means for impinging the fluid, the distribution fluid chamber being provided with a fluid inlet passage arranged to communicate with the distribution fluid chamber Pressure fluid is distributed along the row of application valve means on this.
  • the invention also relates to a method for cleaning the application device and to a valve device for the application device.
  • the valves are opened and closed by individual actuation to form a dot or line application, which can result in a two-dimensional application, on a substrate, e.g. to produce on a flat web or a surface part.
  • the application fluid is any liquid substance, in particular paint or ink suitable for an application of paint. It is also possible to carry out coatings or impregnations with adhesives, coating compositions or the like.
  • the control determines applied amounts, applied areas, patterns and / or applied characters.
  • the valve nozzles have a diameter of eg only 60 to 150 micrometers.
  • the valve nozzles and fluid paths in the valve devices can through clog the finest particles or smallest deposit easily.
  • Common application devices often need to be completely disassembled, particularly to clean the distribution fluid chamber which feeds the valve means together. Impurities occur in particular after a first assembly. But even during operation, faults occur due to deposits. In addition, there are special cleaning requirements when the application substance to change, so for example, a color change is made.
  • Conventional application devices must then be mostly completely or largely disassembled into their components and adjusted after subsequent assembly with considerable effort using separate micrometering devices. Here is the invention to remedy the situation.
  • the invention is based on the objectives to improve the cleaning of the application device and its valve devices and to make it easy.
  • the application device or the valve device should be effective and easy to clean for a variety of cases even without disassembly, especially while maintaining adjustment settings of the valve nozzles.
  • At least one fluid inlet channel of the distribution fluid chamber is associated with at least one cleaning valve device, which is connected to the distribution arrangement in order to connect to the distribution fluid chamber.
  • Valve means is incorporated and equipped with a cleaning valve nozzle and associated valve actuator for closing or opening the cleaning valve nozzle, wherein in the distribution fluid chamber between the fluid inlet channel and the at least one associated cleaning valve means effective at open cleaning valve nozzle flow path for cleaning the common distribution fluid chamber is formed.
  • the objects are achieved according to a method according to the invention for cleaning the application device according to the invention in that (i) the distribution fluid chamber, which connects the valve devices in series along the associated cleaning flow path, with pressurized Cleaning fluid is applied, (ii) the application valve means are kept closed, whereas the cleaning valve nozzle of the cleaning flow path associated cleaning valve means is opened, and (iii) then the cleaning valve nozzle of the cleaning valve means is closed and the Application valve devices are opened upon pressurization of the distribution fluid chamber with pressurized cleaning fluid.
  • the application device is characterized in particular in that the distribution fluid chamber, which supplies fluid to all the valve devices of the application device, can be cleaned simply and effectively without the application device being opened or disassembled.
  • the cleaning valve device according to the invention is designed such that when the cleaning nozzle is open and the application nozzles are closed, the common fluid chamber is flushed through, that cleaning fluid is pressed under pressure at high speed and thus impulsively sweeping through the distribution fluid chamber.
  • the valve nozzle of the cleaning valve device has a relatively large nozzle cross section. It is a nozzle cross-section, which is not suitable for fluid application.
  • the cleaning valve device differs significantly from the application valve devices.
  • the purge valve means and the application valve means of the application means are suitably the same and coincident in design to inexpensively produce the application means and to simplify the valve control.
  • the application valve devices are cleaned by program-controlled method steps i) to iii) by means of electronic control, wherein the valve nozzles are controlled closed or opened by means of the valve actuation devices and in step iii) the application Valve devices are opened by opening the application valve nozzles.
  • the application valve means are opened one at a time only one at a time, while the other application valve nozzles are kept closed.
  • the fluid for cleaning it is desirable to use water, detergent optionally dissolving with the coating substance or otherwise suitable cleaning fluid.
  • control of the cleaning process with the controlled opening and closing of the nozzle openings can be carried out in a simple manner with an electronic processor control device set up for this purpose in that it is equipped with a control program which represents the said sequence of method steps and provides for execution.
  • a control device can be used in the usual way e.g. be set up with a computer in conjunction with a program representing the method sections.
  • a preferred embodiment of the invention is that the fluid inlet channel and the associated cleaning valve device are provided in single number, wherein all application valve devices of the application device between the one fluid inlet channel and the one cleaning Valve device are arranged. It has been found that, in particular in such an arrangement, a particularly effective cleaning flow path through the distribution fluid chamber is generated when the cleaning valve nozzle of the cleaning valve means has an effective flow cross-section which is several times, preferably about 10 times greater than that is the same or largest flow area of the application valve nozzles of the application valve devices.
  • a application device which is particularly preferred for paint application in practice has the one cleaning valve device and eight application valve devices. But also devices with fewer application nozzles, for example with five nozzles, or with more application nozzles, e.g. with fifteen nozzles prove to be especially practical.
  • Application units with preferably five to fifteen application valve devices and in each case one cleaning valve device are expediently also set up as a module element which is joined together with the same module elements to form a application device with radiation nozzles arranged in rows and columns.
  • Such application module elements can be assembled with plug connections and / or screw connections.
  • a application device according to the invention is formed in a preferred design with electromagnetically operated valve devices.
  • the inventive arrangement of the cleaning valve device can be achieved particular advantages.
  • the electromagnetic configuration of the application device is that the valve actuation devices of the valve devices are arranged in a row arrangement spatially between the distribution fluid chamber and the nozzle side of the application device having the valve nozzles of the valve devices in that each valve actuating device has a solenoid device with a valve piston that can be moved back and forth, that each valve device has a valve housing with valve nozzle and valve seat, with which the associated valve piston for opening and closing the valve nozzle cooperates, that each valve device with a piston stop, against the the valve piston operates, is formed, wherein the piston stop is formed by an adjusting piston, which is adjustably mounted for adjusting and adjusting the piston stroke in the stroke direction, and that each valve device is provided with at least one straight running, free from flow corners fluid channel, the common Fluid chamber connects to the valve seat, wherein the valve piston and a part of the Justierkolbens together form a wall of the straight fluid channel, and wherein each valve means on the nozzle side of the application device has a mounting opening a u
  • Said application device according to the invention equipped with electromagnetic valves, in combination with the cleaning valve device provided according to the invention and the cleaning flow path achieved thereby also offers advantages for cleaning the valve fluid channels between the distribution fluid chamber and the application valve nozzles.
  • the straight-running, free from flow corners valve fluid passage ensures an excellent conditioner. Flow shadows in known application devices caused by undercuts, dead corners, areas with slow flow velocities or the like are avoided. Harmful air bubbles are avoided because a particularly effective ventilation is achieved by the straight, running on the wall of the adjusting piston and the valve piston flow path.
  • the cleaning fluid cleans at each individually opened application valve means the distance between the distribution fluid chamber and the valve seat or the valve nozzle arranged thereon, without the application device must be disassembled. In this case, there is a significant advantage in that the set with the adjusting piston adjustment position of the valve piston is maintained.
  • valve nozzle is part of the valve housing. There is a nozzle aperture formed. Only by replacing the valve housing with a differently dimensioned valve nozzle can be realized for applying other subtleties and fluid quantities (amounts of ink).
  • the adjustable adjusting piston also guarantees considerable advantages.
  • An adjusting device is preferably formed by a screw connection with fine thread. By turning the adjustment piston in and out, the distance to the valve piston and thus the desired fine piston stroke can be set exactly.
  • the piston stroke directly affects the flow of the valve device, so that a precise adjustment for achieving a uniform application, in particular a uniform print image is particularly important.
  • the setting of the stroke can take place during valve operation.
  • the rotational adjustment of the adjusting piston results in an immediate change of the flow through the valve nozzle.
  • a further advantage of said embodiment is that, after the distribution fluid chamber has been cleaned according to the invention, the fluid channel between the distribution fluid chamber and the associated application nozzle can also be cleaned by removing the releasably mounted valve housing in the event of gross contamination.
  • the valve housing and the valve piston are easily removed and reassembled on the nozzle side of the application device, that is to say on the underside of the device forming the application side.
  • Such partial disassembly may be required if a fluid change, eg a color change is to be made.
  • the adjusting pistons, ie adjusting devices arranged therefor at the top or rear of the application device are not dismantled. This is of considerable advantage, since just the adjusting devices are very sensitive to damage.
  • valve device for an application device according to the invention in the aforementioned embodiment with electromagnetic actuation devices also comes as an independent device independent inventive significance. It is thus achieved with this valve device in a single design that a straight longitudinal flow takes place along the straight valve channel path between the supply fluid chamber and the valve nozzle.
  • the longitudinal construction otherwise avoids flow shadows created by undercuts, dead corners, areas with slow flow velocities or the like.
  • the single valve device can not only, as already explained, clean very well by flushing.
  • the longitudinal flow also effectively cools the inner region of the electromagnetic device, namely a magnetic coil which partially surrounds the adjusting piston and the valve piston. This has a favorable effect on the life of the valve device. Design and installation of the valve device are particularly simple.
  • the single valve device has the advantages that have been mentioned in connection with the valve means of the application device.
  • the valve body can be easily removed.
  • the mounting opening is so large that the valve piston can also be easily removed.
  • the valve fluid channel or the piston chamber to the nozzle side ie downwardly open.
  • flushing with cleaning fluid under pressure the valve fluid channel or the piston chamber are flushed through, and any dirt particles are flushed down.
  • the adjusting piston or the adjusting device will not be dismantled. Adjustment adjustments can also be made precisely during the operation of the device, ie during the application.
  • Fig. 1A to D illustrated application device comprises a box-like valve body 15 which is composed of a base base 151 and a lid top 152.
  • the lower part 151 is closed by a narrow elongated nozzle plate 121 which receives valve nozzles 3.
  • the valve nozzles 3 are arranged on the nozzle / application side 12 in a straight row.
  • the application device 1 has an electrical plug connection 17 and a connection opening 16 for application fluid.
  • the row of valve nozzles 3 is determined by eight application valve nozzles 31 and a cleaning valve nozzle 30 terminating the nozzle row.
  • the cleaning valve nozzle 30 is arranged according to the invention at the opposite end of the connection opening 16 of the nozzle row.
  • valve body 15 is connected to an electronic power switching device 9.
  • This switching device 9 is connected by means of a frame 19 in plug connection 18 with a cap 153 of the upper part 152.
  • the circuit device 9 is electrically connected directly to the valve body 15 via the plug connection 17 without using a ribbon cable connection.
  • the electrical plug-in connection 17 produces electrical connections (not shown) to electromagnetic valve actuation devices 5 of the application device 1.
  • valve device 20 at one end of the row is a cleaning valve device provided according to the invention, which is equipped with the cleaning valve nozzle 30.
  • the eight other valve devices 21 are application valve devices whose valve nozzles 31 emit pressurized application fluid during normal operation.
  • a distribution fluid chamber 11 which can be fed from one side through the connection port 16 via a fluid inlet passage 110 with pressurized fluid.
  • the chamber is in the form of an elongate channel of substantially circular cross-section extending along the row of valve means 2.
  • the distribution fluid chamber 11 is provided on its side facing the valve actuators 5 at equal intervals with openings 73. These are each the opening 73 of a through hole or a through hole 70 in the lower part 151.
  • the bore 70 opens into a projection 154, which engages in a mounting opening 13 of the nozzle plate 121.
  • a closure element 155 can be seen, with which the fluid distribution channel 111 is sealed at its end opposite the fluid inlet channel 110. If necessary, this closure element can be used to vent the distribution fluid chamber 11. Due to the measures according to the invention, however, it is not necessary to remove this closure element 155 for cleaning the application device 1. Also, a vent is only exceptionally.
  • valve devices 2 namely the cleaning valve device 20 and the application valve devices 21 are basically identical and identical. According to the invention, however, an essential difference is that the cleaning valve device 20 is equipped at the end of the series arrangement with the cleaning valve nozzle 30, which has a substantially larger flow cross-section than the flow cross-section of the application valve nozzle 31 of each application valve device 21.
  • the application valve nozzles 31 have the same flow cross-section.
  • the flow cross section of the cleaning valve nozzle 30 should be ten times greater than the flow cross section of the application valve nozzle 31.
  • valve device 2 which is thus provided nine times, will be described below.
  • the electromagnetic valve device 2 comprises the valve actuating device 5 arranged in the valve body 15, a valve housing 4 with the valve nozzle 3 and a valve seat 41, a valve piston 51 and an adjusting device 6 with an adjusting piston 61 against which the valve piston 51 operates.
  • the valve housing 4 with the valve nozzle 3 forms a screw-in nozzle orifice.
  • the valve actuator 5 is designed as a solenoid device with a magnetic coil 50 which surrounds the through hole 70. From the through hole 70 projects on the projection 154 of the valve piston 51 down into a piston chamber 8.
  • the valve piston 51 forms the solenoid armature of the solenoid coil 50 and immersed in the through hole 70 in the solenoid coil 50 inside.
  • the valve piston 51 is mounted centrally in the through hole 70.
  • Appropriately, not shown multipoint bearing is provided according to the invention. This is suitably formed by three at the longitudinal periphery of the valve piston 51 offset by 120 ° nubs.
  • an annular gap is formed between the longitudinal circumferential surface of the valve piston 51 and the bore wall of the through hole 70.
  • the through-bore 70 and the valve piston 51 expediently have a circular cross-section.
  • the adjusting piston 61 is immersed in the through hole 70 in the solenoid coil 50 from the distribution fluid chamber 11 side. In this case, the adjusting piston 61 extends approximately two-thirds in the magnetic coil, while the valve piston 51 is immersed in the remaining third.
  • the adjusting device 6 comprises a screw connection 63, which is formed on the wall of the distribution fluid chamber 11, which is opposite to the wall of the fluid inlet openings 73.
  • the adjusting piston 61 has the same cross section as the valve piston 51, wherein the two pistons are arranged in alignment.
  • the adjusting piston 61 is centered by the erlagerung the screw 63 in the through hole 70.
  • an annular gap is equally formed between the longitudinal periphery of the adjusting piston 61 and the wall of the through hole 70.
  • the two annular gaps in the through bore 70 along the adjusting piston 61 and along the valve piston 51 form a valve fluid channel 7 in the form of an annular chamber channel 72. This extends from the fluid inlet port 73 to the outlet port 74 on the projection 154.
  • the annular chamber channel 72 forms along the two Piston 51, 61 and the through hole 70 from a straight running flow path, which remains free of flow shadow forming corners and edges.
  • the adjusting piston 61 and the valve piston 51 come to rest with closed surfaces. Between the contact surfaces is in the embodiment only a stroke distance of approx. 0.5 ⁇ m. In any case, the stroke distance with the closed end faces of the two pistons 51, 61 is kept so small that the flow path through the annular chamber channel 72 in a straight path remains smooth and undisturbed.
  • the adjusting piston 61 projects far into the outlet fluid chamber 11 at the fluid inlet opening 73 of the annular chamber channel 72.
  • the cross section of the adjusting piston 61 is kept relatively small in the flow cross section of the distribution fluid chamber 11, in order to obtain a large effective flow cross section in the distribution fluid chamber 11 to the fluid inlet openings 73 out.
  • valve housing 4 of particular importance. It is designed in the form of a nozzle orifice which is an easily attachable and removable closure member 14.
  • the valve housing 4 is formed as a rotating part with an external thread and screwed into releasable screw in the associated, having an internal thread mounting opening 13 on the nozzle plate 121.
  • the valve housing 4 closes outwardly with an abutting on the nozzle / application side 12 edge panel.
  • the valve nozzle 3 is recessed in the middle. It is advantageously made of ceramic and can be inserted by pressing firmly into the valve housing 4.
  • the valve housing 4 has a frustoconical interior 8, which corresponds to the projection 154 in order to receive this precisely and centrally. Moreover, the interior 8 of the valve housing 4 is formed to receive a preloaded conical spring 52, which is part of the valve actuator 5, wherein it presses a head-closing element 54 of the valve piston 51 to close the valve nozzle 3 against this.
  • the valve nozzle 3 is formed to the side of the valve piston 51 with the valve seat 41, to which the valve piston 51 engages with the head-closing element 54.
  • the conical spring 52 which sits on the valve piston 51, held or clamped in its prestressed state between an annular edge of the projection 154 and a ring edge at the head end of the valve piston 51.
  • the components of the application device 1 are applied to adjoining interlocking surfaces in the region of fluid-carrying chambers and channels in the usual way with seals, e.g. O-ring seals sealed against each other.
  • seals e.g. O-ring seals sealed against each other.
  • the distribution fluid chamber 11 is acted upon by pressurized cleaning fluid. This takes place in a state in which all valve devices 2 are closed.
  • the cleaning fluid is expediently water, optionally mixed with application substance particularly dissolving cleaning agent used.
  • the cleaning valve nozzle 30 is opened by means of the associated valve actuator 5.
  • the valve piston 51 is moved against the force of the conical spring 52 over the stroke distance against the adjusting piston 61, so that cleaning fluid flows out of the cleaning valve nozzle 30 under pressure.
  • the cleaning valve nozzle 30 has, as described above, a relatively large flow cross-section. It is thereby achieved that the fluid from the fluid inlet channel 110 passes at high flow speed along the distance 100 in the distribution fluid chamber 11 through the annular chamber channel 72 of the cleaning valve device 20 to the cleaning valve nozzle 30. Along the flow path 100, which passes through all the valve devices 2, the distribution fluid chamber 11 is cleaned particularly effectively of impurities such as particles or deposits.
  • microparticles for which the currently running annular chamber channel 72 is not an obstacle. It is essential to the extent that due to the large nozzle opening a high, very fine impurities entraining flow is generated. It is emphasized here that the flow cross section the cleaning valve nozzle 30 is so large that this nozzle is not suitable for an application operation and is not used for this purpose. The stroke of the adjusting device 6 of the cleaning valve device is set so large that the flow cross section of the valve nozzle 30 comes to full advantage.
  • the cleaning valve device 20 is closed by normally switching the valve actuator 5.
  • the application valve devices 21 are now opened successively by activation of the associated valve actuation devices 5. That is, one after the other, only one of the application valve nozzles 31 is opened while the other application valve nozzles 31 are kept closed.
  • the distribution fluid chamber 11 is fed with pressurized cleaning fluid. In this way, one achieves in each case an effective cleaning and flushing of the annular chamber channel 72 and of the conical spring 52 receiving the interior 8 of the valve housing 4 including the application valve nozzle 30th
  • the sequence of the pressurization with cleaning fluid and the closing or opening of the valve devices 2 carried out for the described cleaning method is advantageously carried out by an electronic control device.
  • This is set up with a control program such that the sequence of the method steps is predetermined in the manner according to the invention and can be carried out.
  • an electronic control device the usual control electronics of a computer and / or a logic circuit can be used for application control, wherein the program steps according to the invention are additionally integrated.
  • Such an electronic control device is not shown in the drawing. It is turned on, for example by means of a logic board to the electrical contacts 91 of the power electronics 9.
  • the application device 1 is rinsed particularly effective especially after the initial assembly. It is of great advantage that cleaning and rinsing take place in a state of the application device in which the adjusting devices 6 of the application device 1 remain mounted. At the nozzle plate 121 opposite side of the application device 1 so no manipulation takes place by disassembly.
  • valve housing 4 The removal of the valve housing 4 is particularly simple. After the valve housing 4 has been removed, the mounting opening 13 releases the valve piston 51 and the conical spring 52, parts which, as such, are simply removed downward through the mounting opening 13. There is then a rinse under high pressure, for example with water or a special detergent. The valve piston 51, the conical spring 52 and the valve housing 4 with its valve nozzle 3 are cleaned individually. Moreover, to complete the cleaning, the valve housing 4 of the cleaning valve device 20 can still be removed and flushed with water at then closed application valve devices. Such measures take place only in exceptional cases in case of gross contamination. In most cases, the application valve devices 21 can be cleaned particularly effectively without removing the valve housings 4 (nozzle orifices) according to the invention.
  • the adjusting device 6 has a micrometer fine thread 622 with adjusting screw 621.
  • a application device 1, as in the embodiment of the Fig. 1 to 3 has been described, can be advantageously provided as a modular unit, which can be combined with the same module units to a application device arranged in rows and columns radiating nozzles.
  • valve devices 2 are housed and formed in the parts 151 to 153 of the common valve body 15.
  • the valve devices can also each be formed by a single valve device.
  • Such a valve device is in the embodiment in Fig. 4 shown.
  • the single valve device has the same parts or corresponding parts as the valve device 2 of the application device 1 described. In Fig. 4 this is indicated by the fact that the in Fig. 1 to 3 used reference numerals are used by item numbered after item 1.
  • a single valve device 2.1 according to Fig. 4 can be assembled in plurality to a application device according to the invention. It is then necessary, as in Fig. 4 not shown, supply fluid comb 11.1 connected by suitable, not shown sealing means in series. Such an assembly of individual valve devices is known per se.
  • a valve device 2.1 according to Fig. 4 has the features, functions and advantages explained with respect to the valve device 2 of the application device 1 described above in the exemplary embodiment.
  • the valve device 2.1 has independent inventive significance even without application in a application device according to the invention. It should be emphasized that the arrangement of the adjusting device 6.1, the annular chamber channel 72.1, which forms the straight longitudinal flow path, and the downwardly removable, formed by the valve housing 4.1 nozzle orifice in combination have advantages.
  • the straight flow path of the annular chamber channel 72.1 can be easily and effectively cleaned in the case of a nozzle panel which is easy to remove and attach.
  • the nozzle orifice can be quickly exchanged with the desired valve nozzle 3.1 and to be assembled. There is only one manipulation on the underside of the valve device 2.1. At the top / rear of the valve device 2.1 all parts remain mounted. The adjustment adjustment is easy and exact to carry out despite the replaceable nozzle orifice.
  • the straight flow path of the annular chamber channel 72.1 has the advantage that flow shadows are avoided, otherwise particles will stick in the region in which deposits are formed and / or impair the flow, for example as a result of air inclusions. Due to the longitudinal flow, the inner region of the magnetic coil 50.1 is cooled very effectively.

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Abstract

Eine Auftragungseinrichtung (1) zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat umfasst eine Reihenanordnung von Ventileinrichtungen (21), die jeweils mit einer Auftragungs-Ventildüse (31) ausgestattet sind, sowie eine Verteilungs-Fluidkammer (11) mit einem Fluideinlasskanal (110). Dem Fluideinlasskanal (110) ist eine Reinigungs-Ventileinrichtung (20) zugeordnet, die in die Reihenanordnung der Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) eingegliedert und mit einer Reinigungs-Ventildüse (30) ausgestattet ist. In der Verteilungs-Fluidkammer (11) ist zwischen dem Fluideinlasskanal (110) und der Reinigungs-Ventileinrichtung (20) eine bei geöffneter Reinigungs-Ventildüse (30) wirksame Strömungsstrecke (100) zum Reinigen der Fluidkammer (11) gebildet. Ein Verfahren zum Reinigen der Auftragungseinrichtung (1) besteht darin, dass die Verteilungs-Fluidkammer (11) mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid beaufschlagt wird, die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) geschlossen gehalten werden, während hingegen die Reinigungs-Ventildüse (30) geöffnet wird, und anschließend die Reinigungs-Ventildüse (30) geschlossen wird und die Auftragungs-Ventileinrichtungen bei Beaufschlagung der Verteilungs-Fluidkammer (11) mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid geöffnet werden. Eine Ventileinrichtung (2) einer Auftragungseinrichtung (1) weist eine lösbar befestigte Düsenblende (3, 4) auf, die in abgenommenen Zustand einen Ventilkolben (51) freigibt. Die Ventileinrichtung (2) weist weiterhin einen geraden, von Strömungsecken freibleibenden Fluidkanal auf. Ein Justierkolben (61) ist zum Einstellen und Justieren des Hubs des Ventilkolbens (51) verstellbar gelagert.

Description

  • Die Erfindung betritt eine Auftragungseinrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat, umfassend eine Reihenanordnung von Ventileinrichtungen, die jeweils mit einer Auftragungs-Ventildüse zum Abstrahlen des Fluids unter Druck und mit zugehöriger Ventilbetätigungseinrichtung zum Steuern der Fluidabstrahlung durch Schließen und Öffnen der Auftragungs-Ventildüsen ausgestattet sind, und umfassend eine mit dem Fluid druckbeaufschlagbare gemeinsame Verteilungs-Fluidkammer, die die Auftragungs-Ventileinrichtungen zum Beaufschlagen mit dem Fluid miteinander verbindet, wobei die Verteilungs-Fluidkammer mit einem Fluideinlasskanal versehen ist, der so angeordnet ist, dass das in der Verteilungs-Fluidkammer unter Druck stehende Fluid längs der Reihe der Auftragungs-Ventileinrichtungen auf diese verteilt wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Reinigen der Auftragungseinrichtung sowie auf eine Ventileinrichtung für die Auftragungseinrichtung.
  • Es handelt sich um eine Auftragungseinrichtung, die insbesondere mit elektromagnetisch betriebenen Ventilen ausgestattet ist. Die Ventile werden durch individuelle Ansteuerung geöffnet und geschlossen, um einen punkt- oder strichförmigen Auftrag, durch den ein flächiger Auftrag resultieren kann, auf einem Substrat, z.B. auf einer ebenen Materialbahn oder einen Flächenteil herzustellen. Als Auftragungsfluid ist jede flüssige Substanz, insbesondere Farbe oder Tinte für einen Farbauftrag geeignet. Auch können Beschichtungen oder Imprägnierungen mit Klebstoffen, Beschichtungsmitteln od. dgl. durchgeführt werden. Die Ansteuerung bestimmt aufgetragene Mengen, applizierte Flächen, Muster und/oder aufgetragene Zeichen.
  • Der Reinigung und der Wartung der Auftragungseinrichtung kommen besondere Bedeutung zu. Die Ventildüsen weisen einen Durchmesser von z.B. nur 60 bis 150 Mikrometern auf. Die Ventildüsen sowie Fluidwege in den Ventileinrichtungen können durch feinste Partikel oder geringste Ablagerung leicht verstopfen. Übliche Auftragungseinrichtungen müssen häufig vollständig demontiert werden, um insbesondere die Verteilungs-Fluidkammer, die die Ventileinrichtungen gemeinsam speist, zu reinigen. Verunreinigungen treten insbesondere nach einer ersten Montage auf. Aber auch im laufenden Betrieb entstehen Störungen durch Ablagerungen. Zudem bestehen besondere Reinigungserfordernisse, wenn die Auftragungssubstanz zu wechseln, also zum Beispiel ein Farbwechsel vorzunehmen ist. Herkömmliche Auftragungseinrichtungen müssen dann zumeist vollständig oder weitgehend in ihre Bestandteile zerlegt werden und nach anschließendem Zusammenbau mit erheblichem Aufwand unter Verwendung von separaten Mikrometermesseinrichtungen justiert werden. Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen.
  • Der Erfindung liegen die Ziele zugrunde, das Reinigen der Auftragungseinrichtung und ihrer Ventileinrichtungen zu verbessern und einfach zu gestalten. Die Auftragungseinrichtung bzw. die Ventileinrichtung sollen für eine Vielzahl von Fällen auch ohne Demontage, insbesondere auch unter Beibehaltung von Justiereinstellungen der Ventildüsen wirksam und einfach gereinigt werden können.
  • Die Ziele der Erfindung werden in Verbindung mit den Merkmalen der Auftragungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass wenigstens dem einen Fluideinlasskanal der Verteilungs-Fluidkammer wenigstens eine Reinigungs-Ventileinrichtung zugeordnet ist, die zur Verbindung mit der Verteilungs-Fluidkammer in die Reihenanordnung der Auftragungs-Ventileinrichtungen eingegliedert ist und mit einer Reinigungs-Ventildüse sowie mit zugehöriger Ventilbetätigungseinrichtung zum Schließen bzw. Öffnen der Reinigungs-Ventildüse ausgestattet ist, wobei in der Verteilungs-Fluidkammer zwischen dem Fluideinlasskanal und der wenigstens einen zugeordneten Reinigungs-Ventileinrichtung eine bei geöffneter Reinigungs-Ventildüse wirksame Strömungsstrecke zum Reinigen der gemeinsamen Verteilungs-Fluidkammer gebildet ist.
  • Die Ziele werden gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reinigen der erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung dadurch erreicht, dass (i) die Verteilungs-Fluidkammer, die die Ventileinrichtungen in Reihenanordnung längs der zugehörigen Reinigungs-Strömungsstrecke miteinander verbindet, mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid beaufschlagt wird, (ii) die Auftragungs-Ventileinrichtungen geschlossen gehalten werden, während hingegen die Reinigungs-Ventildüse der der Reinigungs-Strömungsstrecke zugeordneten Reinigungs-Ventileinrichtung geöffnet wird, und (iii) anschließend die Reinigungs-Ventildüse der Reinigungs-Ventileinrichtung geschlossen wird und die Auftragungs-Ventileinrichtungen bei Beaufschlagung der Verteilungs-Fluidkammer mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid geöffnet werden.
  • Eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung einer Auftragungseinrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat, insbesondere in Mehrzahl zur Reihenanordnung in einer erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung umfasst ein einen Ventilsitz aufweisendes Ventilgehäuse mit Ventildüse zum Abstrahlen des Fluids unter Druck, eine mit Fluiddruck beaufschlagbare Zuführ-Fluidkammer, eine Ventilbetätigungseinrichtung, die durch eine Elektromagneteinrichtung mit gegen Rückstellkraft hin und her bewegbarem, in den Ventilsitz zum Schließen und Öffnen der Ventildüse eingreifendem Ventilkolben gebildet ist, und einem Kolbenanschlag, gegen den der Ventilkolben arbeitet, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung zwischen der Zuführ-Fluidkammer und dem Ventilgehäuse angeordnet ist und wobei das Ventilgehäuse zusammen mit der Ventildüse an der die Ventildüse aufweisenden Düsenseite der Ventileinrichtung lösbar befestigt ist, wodurch der Ventilkolben bei abgenommenem Ventilgehäuse freigegeben wird, wobei die Ventileinrichtung mit wenigstens einem gerade verlaufenden, von Strömungsecken frei bleibenden Fluidkanal versehen ist, der, die Ventilbetätigungseinrichtung passierend, die Zuführ-Fluidkammer mit dem Ventilsitz verbindet, wobei der Ventilkolben und ein Teil des Kolbenanschlags gemeinsam eine Wandung des geraden Fluidkanals bilden, der bei abgenommenem Ventilgehäuse freigegeben wird, und wobei der Kolbenanschlag durch einen Justierkolben gebildet ist, der zum Einstellen und Justieren des Kolbenhubs in Hubrichtung verstellbar gelagert ist.
  • Die erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Verteilungs-Fluidkammer, die sämtliche Ventileinrichtungen der Auftragungs-einrichtung mit Fluid versorgt, einfach und wirksam gereinigt werden kann, ohne dass die Auftragungseinrichtung geöffnet oder zerlegt wird. Die Reinigungs-Ventileinrichtung ist erfindungsgemäß so gestaltet, dass bei geöffneter Reinigungsdüse und bei geschlossenen Auftragungsdüsen die gemeinsame Fluidkammer dadurch gespült wird, dass Reinigungsfluid unter Druck mit hoher Geschwindigkeit und dadurch Verunreinigungen mitreißend durch die Verteilungs-Fluidkammer gedrückt wird. Um die Reinigungs-Strömungsstrecke durch die Verteilungs-Fluidkammer auszubilden, weist die Ventildüse der Reinigungs-Ventileinrichtung einen relativ großen Düsenquerschnitt auf. Es handelt sich um einen Düsenquerschnitt, der nicht zum Fluidauftrag geeignet ist. Dadurch unterscheidet sich die Reinigungs-Ventileinrichtung maßgeblich von den Auftragungs-Ventileinrichtungen. Im übrigen sind die Reinigungs-Ventileinrichtung und die Auftragungs-Ventileinrichtungen der Auftragungseinrichtung zweckmäßig gleich und übereinstimmend ausgebildet, um die Auftragungseinrichtung kostengünstig herzustellen und die Ventilsteuerung zu vereinfachen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung kann ein besonders wirksames Reinigungsverfahren durchgeführt werden. So ist es besonders vorteilhaft, wenn die Auftragungs-Ventileinrichtungen dadurch gereinigt werden, dass die Verfahrensschritte i) bis iii) mittels elektronischer Steuerung programmgesteuert durchgeführt werden, wobei die Ventildüsen mittels der Ventilbetätigungseinrichtungen gesteuert geschlossen bzw. geöffnet werden und im Verfahrensschritt iii) die Auftragungs-Ventileinrichtungen durch Öffnen der Auftragungs-Ventildüsen geöffnet werden. Vorzugsweise werden die Auftragungs-Ventileinrichtungen nacheinander jeweils nur einzeln geöffnet, während die übrigen Auftragungs-Ventildüsen geschlossen gehalten werden. Als Fluid zum Reinigen wird zweckmäßig Wasser, gegebenenfalls mit Auftragungssubstanz lösendem Reinigungsmittel oder eine sonst wie geeignete Reinigungsflüssigkeit verwendet.
  • Die Steuerung des Reinigungsverfahrens mit dem gesteuerten Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen kann auf einfache Weise mit einer zu diesem Zweck eingerichteten elektronischen Prozessor-Steuereinrichtung dadurch erfolgen, dass diese mit einem Steuerprogramm ausgestattet ist, das die genannte Abfolge der Verfahrensschritte darstellt und zur Ausführung bereitstellt. Eine solche Steuereinrichtung kann in üblicher Weise z.B. mit einem Rechner in Verbindung mit einem die Verfahrensabschnitte repräsentierenden Programm eingerichtet werden.
  • Wenngleich erfindungsgemäß vorgesehen werden kann, dass in einer Auftragungseinrichtung mehrere Gruppen von Ventileinrichtungen gebildet werden, die jeweils zugeordnet zwischen einer Reinigungs-Ventileinrichtung und einem Fluideinlasskanal angeordnet sind, so besteht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass der Fluideinlasskanal und die zugehörige Reinigungs-Ventileinrichtung in Einzahl vorgesehen sind, wobei sämtliche Auftragungs-Ventileinrichtungen der Auftragungseinrichtung zwischen dem einen Fluideinlasskanal und der einen Reinigungs-Ventileinrichtung angeordnet sind. Es ist gefunden worden, dass insbesondere bei einer solchen Anordnung eine besonders wirksame Reinigungs-Strömungsstrecke durch die Verteilungs-Fluidkammer dann erzeugt wird, wenn die Reinigungs-Ventildüse der Reinigungs-Ventileinrichtung einen wirksamen Strömungsquerschnitt aufweist, der mehrfach, vorzugsweise ca. 10fach größer als der übereinstimmende oder größte Strömungsquerschnitt der Auftragungs-Ventildüsen der Auftragungs-Ventileinrichtungen ist.
  • Eine in der Praxis insbesondere zur Farbauftragung besonders bevorzugte erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung weist die eine Reinigungs-Ventileinrichtung und acht Auftragungs-Ventileinrichtungen auf. Aber auch Einrichtungen mit weniger Auftragungsdüsen, zum Beispiel mit fünf Düsen, oder mit mehr Auftragungsdüsen, z.B. mit fünfzehn Düsen erweisen sich als besonders praktisch. Auftragungseinheiten mit bevorzugt fünf bis fünfzehn Auftragungs-Ventileinrichtungen und jeweils der einen Reinigungs-Ventileinrichtung werden zweckmäßig auch als Modulelement eingerichtet, das mit gleichen Modulelementen zu einer Auftragungseinrichtung mit in Reihen und Spalten angeordneten Abstrahldüsen zusammengefügt ist. Solche Auftragungs-Modulelemente können mit Steckverbindungen und/oder Schraubverbindungen zusammengefügt werden.
  • Eine erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung wird in bevorzugter Gestaltung mit elektromagnetisch betriebenen Ventileinrichtungen ausgebildet. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Reinigungs-Ventileinrichtung lassen sich besondere Vorteile erzielen.
  • Die elektromagnetische Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung besteht darin, dass die Ventilbetätigungseinrichtungen der Ventileinrichtungen in Reihenanordnung räumlich zwischen der Verteilungs-Fluidkammer und der die Ventildüsen der Ventileinrichtungen aufweisenden Düsenseite der Auftragungseinrichtung angeordnet sind, dass jede Ventilbetätigungseinrichtung eine Elektromagneteinrichtung mit gegen Rückstellkraft hin und her bewegbarem Ventilkolben aufweist, dass jede Ventileinrichtung ein Ventilgehäuse mit Ventildüse und Ventilsitz aufweist, mit dem der zugehörige Ventilkolben zum Öffnen und Schließen der Ventildüse zusammenwirkt, dass jede Ventileinrichtung mit einem Kolbenanschlag, gegen den der Ventilkolben arbeitet, ausgebildet ist, wobei der Kolbenanschlag durch einen Justierkolben gebildet ist, der zum Einstellen und Justieren des Kolbenhubs in Hubrichtung verstellbar gelagert ist, und dass jede Ventileinrichtung mit wenigstens einem gerade verlaufenden, von Strömungsecken frei bleibenden Fluidkanal versehen ist, der die gemeinsame Fluidkammer mit dem Ventilsitz verbindet, wobei der Ventilkolben und ein Teil des Justierkolbens gemeinsam eine Wandung des geraden Fluidkanals bilden, und wobei jede Ventileinrichtung an der Düsenseite der Auftragungseinrichtung eine Montageöffnung aufweist, in die das Ventilgehäuse als Verschlusselement in lösbarer Verbindung eingesetzt ist und die bei abgenommenem Ventilgehäuse den Ventilkolben zur Entnahme aus der Ventileinrichtung und den die Kolbenwandung aufweisenden geraden Fluidkanal frei gibt.
  • Die genannte, mit elektromagnetischen Ventilen ausgestattete erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung bietet in Verbindung mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Reinigungs-Ventileinrichtung und der dadurch erzielten Reinigungs-Strömungsstrecke Vorteile auch zum Reinigen der Ventil-Fluidkanäle zwischen der Verteilungs-Fluidkammer und den Auftragungs-Ventildüsen. So ist es erfindungsgemäß von Bedeutung, dass zunächst die Reinigung der Verteilungs-Fluidkammer durch Fluidströmung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, also von dem Zuführ-Fluidkanal zu der Reinigungs-Ventildüse eine beträchtliche, Verunreinigungen mitreißende Strömung des Reinigungsfluids erzeugt wird. Da gewährleistet wird, dass die gemeinsame Verteilungs-Fluidkammer zunächst gereinigt ist, können nun auch die einzelnen Auftragungs-Ventileinrichtungen mit hohem Druck zweckmäßig einzeln in Folge, wie dies oben erläutert worden ist, gespült werden. Aus der bereits gespülten Verteilungs-Fluidkammer können keine Verschmutzungen in den jeweils gespülten Ventil-Fluidkanal zwischen der Verteilungs-Fluidkammer und der zugehörigen Auftragungs-Ventildüse gelangen. Der gerade verlaufende, von Strömungsecken frei bleibende Ventil-Fluidkanal gewährleistet dabei eine ausgezeichnete Spülung. Strömungsschatten, die in bekannten Auftragungseinrichtungen durch Hinterschneidungen, tote Ecken, Gebiete mit langsamen Strömungsgeschwindigkeiten oder dergleichen entstehen, sind vermieden. Schädliche Luftblasen werden vermieden, da durch die gerade, an der Wandung des Justierkolbens und des Ventilkolbens verlaufende Strömungsstrecke eine besonders wirksame Entlüftung erreicht wird. Das Reinigungsfluid reinigt bei jeweils individuell geöffneter Auftragungs-Ventileinrichtung die Strecke zwischen der Verteilungs-Fluidkammer und dem Ventilsitz bzw. der daran angeordneten Ventildüse, ohne dass die Auftragungseinrichtung zerlegt werden muss. Dabei besteht ein wesentlicher Vorteil auch darin, dass die mit dem Justierkolben eingestellte Justierposition des Ventilkolbens erhalten bleibt.
  • Zweckmäßig ist die Ventildüse Bestandteil des Ventilgehäuses. Es ist eine Düsenblende gebildet. Nur durch Austausch des Ventilgehäuses mit einer anders dimensionierten Ventildüse können zum Auftragen andere Feinheiten und Fluidmengen (Farbmengen) verwirklicht werden.
  • Der einstellbare Justierkolben gewährleistet auch für sich erhebliche Vorteile. Eine Justiereinrichtung wird vorzugsweise durch eine Schraubverbindung mit Feingewinde gebildet. Durch Hinein- bzw. Herausdrehen des Justierkolbens kann die Feindistanz zu dem Ventilkolben und damit der gewünschte feine Kolbenhub exakt eingestellt werden. Der Kolbenhub beeinflusst direkt den Durchfluss der Ventileinrichtung, so dass eine exakte Einstellung für das Erreichen einer gleichmäßigen Auftragung, insbesondere eines gleichmäßigen Druckbildes besonderes wichtig ist. Bei der erfindungsgemäßen Düsenkonstruktion kann die Einstellung des Hubes während des Ventilbetriebs erfolgen. Die Dreheinstellung des Justierkolben resultiert in einer unmittelbaren Änderung des Durchflusses durch die Ventildüse.
  • Ein weiterer Vorteil der genannten Ausgestaltung besteht darin, dass, nachdem die Verteilungs-Fluidkammer erfindungsgemäß gereinigt worden ist, der Fluidkanal zwischen der Verteilungs-Fluidkammer und der zugehörigen Auftragungsdüse auch dadurch gereinigt werden kann, dass das lösbar angebrachte Ventilgehäuse im Fall grober Verschmutzung abgenommen wird. Das Ventilgehäuse und der Ventilkolben werden an der Düsenseite der Auftragungseinrichtung, also an der die Auftragungsseite bildenden Unterseite der Einrichtung auf einfache Weise entnommen und wieder montiert. Eine solche teilweise Demontage kann erforderlich werden, wenn ein Fluidwechsel, z.B. ein Farbwechsel vorzunehmen ist. Im Unterschied zu herkömmlichen Auftragungseinrichtungen werden die Justierkolben, d.h. dafür an der Ober- bzw. Rückseite der Auftragungseinrichtung angeordnete Justiereinrichtungen nicht demontiert. Dies ist von erheblichem Vorteil, da gerade die Justiereinrichtungen gegen Beschädigung sehr empfindlich sind. Geringste Beschädigungen können schon Justierungen im Bereich von wenigen Mikrometern verfälschen. Durch die erfindungsgemäße Spülung der Verteilungs-Fluidkammer mit der Reinigungs-Ventileinrichtung werden auch die Justierkolben zum Reinigen erfasst, ohne dass an der Ober-/Rückseite der Auftragungseinrichtung eine Demontage erfolgt.
  • Der Ventileinrichtung für eine erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung in der genannten Ausgestaltung mit elektromagnetischer Betätigungseinrichtungen kommt auch als selbständige Einrichtung eigenständige erfinderische Bedeutung zu. So ist mit dieser Ventileinrichtung in Einzel-Bauform erreicht, dass entlang der geraden Ventil-Kanalstrecke zwischen der Zuführ-Fluidkammer und der Ventildüse eine gerade Längsströmung stattfindet. Die Längskonstruktion vermeidet anderenfalls durch Hinterschneidungen, tote Ecken, Gebiete mit langsamen Strömungsgeschwindigkeiten oder dergleichen entstehende Strömungsschatten. Damit lässt sich die Einzel-Ventileinrichtung nicht nur, wie bereits erläutert, besonders gut mittels Durchspülung reinigen. Durch die Längsströmung wird auch der innere Bereich der Elektromagneteinrichtung, nämlich eine Magnetspule, die den Justierkolben und den Ventilkolben teilweise umgibt, wirksam gekühlt. Dies wirkt sich günstig auf die Lebensdauer der Ventileinrichtung aus. Bauform und Montage der Ventileinrichtung sind besonders einfach.
  • Im übrigen weist auch die Einzel-Ventileinrichtung die Vorteile auf, die im Zusammenhang mit den Ventileinrichtungen der Auftragungseinrichtung genannt worden sind. Im Fall einer besonders groben Verstopfung kann das Ventilgehäuse leicht abgenommen werden. Die Montageöffnung ist so groß, dass der Ventilkolben gleichfalls leicht herausgenommen werden kann. Damit ist der Ventil-Fluidkanal bzw. der Kolbenraum zur Düsenseite hin, also nach unten offen. Durch Spülen mit Reinigungsfluid unter Druck werden der Ventil-Fluidkanal bzw. der Kolbenraum durchgespült, und eventuell vorhandene Schmutzpartikel werden nach unten herausgespült. Der Justierkolben bzw. die Justiereinrichtung werden nicht demontiert. Justiereinstellungen können präzise auch während des Betriebs der Einrichtung, also während des Auftragens vorgenommen werden.
  • Unteransprüche sind auf die genannten und noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet. Besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1A bis 1D
    in Seitenansichten bzw. axonometrischer Ansicht eine erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung mit acht Auftragungs-Ventildüsen und einer Reinigungs-Ventildüse,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch eine Auftragungseinrichtung gemäß Fig. 1A bis D,
    Fig.3
    das Detail D der Fig. 2 und
    Fig.4
    eine erfindungsgemäß Einzel-Ventileinrichtung.
  • Die in Fig. 1A bis D dargestellte erfindungsgemäße Auftragungseinrichtung umfasst einen kastenartigen Ventilkörper 15, der aus einem Sockel-Unterteil 151 und einem Deckel-Oberteil 152 zusammengesetzt ist. Das Unterteil 151 ist durch eine schmale längliche Düsenplatte 121 abgeschlossen, die Ventildüsen 3 aufnimmt. Die Ventildüsen 3 sind an der Düsen-/Auftragungsseite 12 in gerade Reihe angeordnet. An der gegenüberliegenden Seite weist die Auftragungseinrichtung 1 einen elektrischen Steckanschluss 17 und eine Anschlussöffnung 16 für Auftragungsfluid auf. Im Ausführungsbeispiel ist die Reihe der Ventildüsen 3 durch acht Auftragungs-Ventildüsen 31 und eine die Düsenreihe abschließende Reinigungs-Ventildüse 30 bestimmt. Die Reinigungs-Ventildüse 30 ist erfindungsgemäß an dem der Anschlussöffnung 16 gegenüberliegenden Ende der Düsenreihe angeordnet.
  • Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich, wird der Ventilkörper 15 mit einer elektronischen Leistungs-Schalteinrichtung 9 verbunden. Diese Schalteinrichtung 9 ist mittels eines Rahmens 19 in Steckverbindung 18 mit einer Kappe 153 des Oberteils 152 verbunden. In dieser Verbindung ist die Schaltungseinrichtung 9 direkt über den Steckanschluss 17 ohne Verwendung einer Flachbandkabelverbindung elektrisch an den Ventilkörper 15 angeschlossen. Der elektrische Steckanschluss 17 stellt nicht dargestellte elektrische Verbindungen zu elektromagnetischen Ventil-Betätigungseinrichtungen 5 der Auftragungseinrichtung 1 her.
  • Aus Fig. 2 und dem Detailausschnitt gemäß Fig. 3 gehen Aufbau und Struktur der erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung 1 im Ausführungsbeispiel hervor.
  • In das Unterteil 151 sind Ausnehmungen eingearbeitet, die in gerader Reihe nebeneinander neun Ventileinrichtungen 2 aufnehmen. Die Ventileinrichtung 20 an dem einen Ende der Reihe ist eine erfindungsgemäß vorgesehene Reinigungs-Ventileinrichtung, die mit der Reinigungs-Ventildüse 30 ausgestattet ist. Die acht weiteren Ventileinrichtungen 21 sind Auftragungs-Ventileinrichtungen, deren Ventildüsen 31 im regulären Betrieb unter Druck stehendes Auftragungs-Fluid abstrahlen.
  • In dem Oberteil 152 des Ventilkörpers 15 ist eine Verteilungs-Fluidkammer 11 ausgebildet, die durch die Anschlussöffnung 16 über einen Fluideinlasskanal 110 mit unter Druck stehendem Fluid von einer Seite her gespeist werden kann. Die Kammer weist die Form eines langgestreckten, im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Kanals auf, der sich längs der Reihe der Ventileinrichtungen 2 erstreckt. Die Verteilungs-Fluidkammer 11 ist an ihrer den Ventil-Betätigungseinrichtungen 5 zugewandten Seite in gleichen Abständen mit Öffnungen 73 versehen. Es handelt sich jeweils um die Öffnung 73 einer Durchgangsbohrung oder eines Durchgangsloches 70 in dem Unterteil 151. Die Bohrung 70 mündet in einen Vorsprung 154, der in eine Montageöffnung 13 der Düsenplatte 121 einfasst.
  • Das Unterteil 151, die dieses nach unten abschließende Düsenplatte 121, das Oberteil 152 und die dieses nach oben schließende Kappe 153 sind zweckmäßig mit nicht näher dargestellten Schraubverbindungen aneinandergefügt. Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, dass diese Teile beim Reinigen der Auftragungseinrichtung 1 im montierten Zustand bleiben.
  • In Fig. 1A bis D ist ein Verschlusselement 155 zu sehen, mit dem der Fluid-Verteilungskanal 111 an seinem dem Fluideinlasskanal 110 gegenüber liegenden Ende dichtend geschlossen ist. Dieses Verschlusselement kann im Bedarfsfall zum Entlüften der Verteilungs-Fluidkammer 11 genutzt werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es jedoch nicht erforderlich, dieses Verschlusselement 155 zum Reinigen der Auftragungseinrichtung 1 zu entfernen. Auch eine Entlüftung erfolgt nur ausnahmsweise.
  • Die Ventileinrichtungen 2, nämlich die Reinigungs-Ventileinrichtung 20 und die Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 sind grundsätzlich gleich und übereinstimmend ausgebildet. Erfindungsgemäß besteht ein wesentlicher Unterschied allerdings darin, dass die Reinigungs-Ventileinrichtung 20 am Ende der Reihenanordnung mit der Reinigungs-Ventildüse 30 ausgestattet ist, die einen wesentlich größeren Strömungsquerschnitt aufweist, als der Strömungsquerschnitt der Auftragungs-Ventildüse 31 jeder Auftragungs-Ventileinrichtung 21. Im Ausführungsbeispiel weisen die Auftragungs-Ventildüsen 31 den gleichen Strömungsquerschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel soll der Strömungsquerschnitt der Reinigungs-Ventildüse 30 zehnmal größer als der Strömungsquerschnitt der Auftragungs-Ventildüse 31 sein.
  • Die Ventileinrichtung 2, die also neunfach vorgesehen ist, wird nachfolgend beschrieben.
  • Die elektromagnetische Ventileinrichtung 2 umfasst die in dem Ventilkörper 15 angeordnete Ventil-Betätigungseinrichtung 5, ein Ventilgehäuse 4 mit der Ventildüse 3 und einem Ventilsitz 41, einen Ventilkolben 51 und eine Justiereinrichtung 6 mit einem Justierkolben 61, gegen den der Ventilkolben 51 arbeitet. Das Ventilgehäuse 4 mit der Ventildüse 3 bildet eine einschraubbare Düsenblende.
  • Die Ventil-Betätigungseinrichtung 5 ist als Elektromagneteinrichtung mit einer Magnetspule 50 ausgebildet, die die Durchgangsbohrung 70 umgibt. Aus der Durchgangsbohrung 70 ragt an dem Vorsprung 154 der Ventilkolben 51 nach unten in einen Kolbenraum 8 hervor. Der Ventilkolben 51 bildet den Elektromagnet-Anker der Magnetspule 50 und taucht in der Durchgangsbohrung 70 in die Magnetspule 50 hinein. Der Ventilkolben 51 ist in der Durchgangsbohrung 70 zentrisch gelagert. Zweckmäßig ist erfindungsgemäß eine nicht dargestellte Mehrpunktlagerung vorgesehen. Diese ist zweckmäßig durch drei am Längsumfangs des Ventilkolbens 51 um jeweils 120° versetzte Noppen gebildet. So ist zwischen der Längs-Umfangsfläche des Ventilkolbens 51 und der Bohrungswand der Durchgangsbohrung 70 ein ringförmiger Spalt ausgebildet. Die Durchgangsbohrung 70 und der Ventilkolben 51 weisen zweckmäßig Kreisquerschnitt auf.
  • Die in der Magnetspule 50 liegende Rückseite des Ventilkolbens 51 schlägt gegen einen kongruent ausgebildeten Kolbenanschlag 60 des Justierkolbens 61 an. Der Justierkolben 61 taucht von der Seite der Verteilungs-Fluidkammer 11 her in der Durchgangsbohrung 70 in die Magnetspule 50 ein. Dabei erstreckt sich der Justierkolben 61 etwa zu zwei Drittel in der Magnetspule, während der Ventilkolben 51 in das restliche Drittel eintaucht. Die Justiereinrichtung 6 umfasst eine Schraubenverbindung 63, die an der Wandung der Verteilungs-Fluidkammer 11 ausgebildet ist, die der die Fluideinlassöffnungen 73 aufweisenden Wandung gegenüber liegt.
  • Der Justierkolben 61 weist den gleichen Querschnitt wie der Ventilkolben 51 auf, wobei die beiden Kolben fluchtend angeordnet sind. Der Justierkolben 61 wird durch die Schraublagerung der Schraubenverbindung 63 in der Durchgangsbohrung 70 zentriert. So ist zwischen dem Längsumfang des Justierkolbens 61 und der Wandung der Durchgangsbohrung 70 gleichermaßen ein Ringspalt ausgebildet. Die beiden Ringspalte in der Durchgangsbohrung 70 längs des Justierkolbens 61 und längs des Ventilkolbens 51 bilden einen Ventil-Fluidkanal 7 in Form eines Ringkammerkanals 72. Dieser erstreckt sich von der Fluideinlassöffnung 73 zur Auslassöffnung 74 an dem Vorsprung 154. Der Ringkammerkanal 72 bildet längs der beiden Kolben 51, 61 und der Durchgangsbohrung 70 einen gerade verlaufenden Strömungsweg aus, der frei von Strömungsschatten bildenden Ecken und Kanten bleibt. Insoweit ist es erfindungsgemäß auch von Bedeutung, dass der Justierkolben 61 und der Ventilkolben 51 mit geschlossenen Flächen zur Anlage kommen. Zwischen den Anlageflächen besteht im Ausführungsbeispiel lediglich eine Hubdistanz von ca. 0,5 µm. In jedem Fall wird die Hubdistanz mit den geschlossenen Stirnflächen der beiden Kolben 51, 61 so klein gehalten, dass der Strömungsverlauf durch den Ringkammerkanal 72 in gerader Strecke glatt und ungestört bleibt.
  • Der Justierkolben 61 ragt an der Fluideinlassöffnung 73 des Ringkammerkanals 72 weit in die Vertellungs-Fluidkammer 11 hinein. Der Querschnitt des Justierkolbens 61 wird im Strömungsquerschnitt der Verteilungs-Fluidkammer 11 relativ klein gehalten, um in der Verteilungs-Fluidkammer 11 einen großen wirksamen Strömungsquerschnitt zu den Fluideinlassöffnungen 73 hin zu erhalten.
  • Erfindungsgemäß kommt u.a. der Gestaltung des Ventilgehäuses 4 besondere Bedeutung zu. Es ist in Form einer Düsenblende gestaltet, die ein leicht ansetzbares und abnehmbares Verschlussteil 14 ist. Das Ventilgehäuse 4 ist als Drehteil mit einem Außengewinde geformt und in lösbarer Schraubverbindung in die dazugehörige, ein Innengewinde aufweisende Montageöffnung 13 an der Düsenplatte 121 eingeschraubt. Das Ventilgehäuse 4 schließt nach außen mit einer an der Düsen-/Auftragungsseite 12 anliegenden Randblende ab. In das Ventilgehäuse 4 ist mittig die Ventildüse 3 eingelassen. Sie besteht vorteilhaft aus Keramik und kann durch Einpressen fest in das Ventilgehäuse 4 eingefügt sein.
  • Das Ventilgehäuse 4 weist einen kegelstumpfartigen Innenraum 8 auf, der mit dem Vorsprung 154 korrespondiert, um diesen genau und zentrisch aufzunehmen. Im übrigen ist der Innenraum 8 des Ventilgehäuses 4 ausgebildet, um eine vorgespannte Kegelfeder 52 aufzunehmen, die Bestandteil der Ventil-Betätigungseinrichtung 5 ist, wobei sie ein Kopf-Schließelement 54 des Ventilkolbens 51 zum Schließen der Ventildüse 3 gegen diese presst. Die Ventildüse 3 ist zur Seite des Ventilkolbens 51 mit dem Ventilsitz 41 ausgeformt, an den der Ventilkolben 51 mit dem Kopf-Schließelement 54 angreift. Dabei wird die Kegelfeder 52, die auf dem Ventilkolben 51 sitzt, in ihrem vorgespannten Zustand zwischen einem Ringrand des Vorsprungs 154 und einem Ringrand am Kopfende des Ventilkolbens 51 gehalten bzw. eingespannt.
  • Wie hier nicht näher beschrieben wird und aus der Zeichnung ersichtlich ist, werden die Bauteile der Auftragungseinrichtung 1 an anliegenden Formschlussflächen im Bereich von Fluid führenden Kammern und Kanälen in üblicher Weise mit Dichtungen, z.B. O-Ringdichtungen gegeneinander abgedichtet.
  • Insbesondere anhand der Fig. 2 und 3 werden die Funktion der erfindungsgemäßen Reinigungs-Ventileinrichtung 20 und die Durchführung von erfindungsgemäßen Verfahrensschritten erläutert.
  • Über den Fluideinlasskanal 110 wird die Verteilungs-Fluidkammer 11 mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid beaufschlagt. Dies erfolgt in einem Zustand, in dem sämtliche Ventileinrichtungen 2 geschlossen sind. In den Fig. 2 und 3 ist zum Verdeutlichen der Darstellung nur die Reinigungs-Ventildüse 30 in die Düsenplatte 121 eingesetzt. Selbstverständlich sind zum Schließen sämtlicher Ventileinrichtungen 2 die übrigen Ventilgehäuse 4 gleichfalls an der Düsenplatte 121 angebracht. Als Reinigungsfluid wird zweckmäßig Wasser, gegebenenfalls versetzt mit Auftragungssubstanz besonders lösendem Reinigungsmittel verwendet.
  • Während nun die Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 geschlossen gehalten werden, wird die Reinigungs-Ventildüse 30 mittels der zugehörigen Ventil-Betätigungseinrichtung 5 geöffnet. Der Ventilkolben 51 wird gegen die Kraft der Kegelfeder 52 über die Hubdistanz gegen den Justierkolben 61 bewegt, so dass Reinigungsfluid aus der Reinigungs-Ventildüse 30 unter Druck herausströmt. Die Reinigungs-Ventildüse 30 weist, wie oben beschrieben, einen relativ großen Strömungsquerschnitt auf. Man erreicht dadurch, dass das Fluid von dem Fluideinlasskanal 110 in großer Strömungsgeschwindigkeit längs der Strecke 100 in der Verteilungs-Fluidkammer 11 durch den Ringkammerkanal 72 der Reinigungs-Ventileinrichtung 20 zu der Reinigungs-Ventildüse 30 gelangt. Längs der Strömungsstrecke 100, die sämtliche Ventileinrichtungen 2 passiert, wird die Verteilungs-Fluidkammer 11 von Verunreinigungen wie Partikeln oder Ablagerungen besonders wirksam gereinigt. Dabei handelt es sich um Kleinstteilchen, für die der gerade verlaufende Ringkammerkanal 72 kein Hindernis darstellt. Wesentlich ist insoweit, dass aufgrund der großen Düsenöffnung eine hohe, feinste Verunreinigungen mitreißende Strömung erzeugt wird. Es wird hier hervorgehoben, dass der Strömungsquerschnitt der Reinigungs-Ventildüse 30 so groß ist, dass diese Düse für einen Auftragungsbetrieb nicht geeignet ist und dafür nicht verwendet wird. Der Hub der Justiereinrichtung 6 der Reinigungs-Ventileinrichtung ist so groß eingestellt, dass der Strömungsquerschnitt der Ventildüse 30 vollständig zur Geltung kommt.
  • Nachdem die Verteilungs-Ventilkammer 11 in der beschriebenen Weise gespült worden ist, wird die Reinigungs-Ventileinrichtung 20 durch Stromlos-Schalten der Ventil-Betätigungseinrichtung 5 geschlossen. Es werden nun nacheinander die Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 durch Ansteuerung der zugehörigen Ventil-Betätigungseinrichtungen 5 geöffnet. Das heißt, dass nacheinender immer nur eine der Auftragungs-Ventildüsen 31 geöffnet ist, während die anderen Auftragungs-Ventildüsen 31 geschlossen gehalten werden. Die Verteilungs-Fluidkammer 11 wird mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid gespeist. Auf diese Weise erreicht man jeweils eine wirksame Reinigung und Durchspülung des Ringkammerkanals 72 sowie des die Kegelfeder 52 aufnehmenden Innenraums 8 des Ventilgehäuses 4 einschließlich der Auftragungs-Ventildüse 30.
  • Die für das beschriebene Reinigungsverfahren durchgeführte Abfolge der Druckbeaufschlagungen mit Reinigungsfluid sowie des Schließens bzw. des Öffnens der Ventileinrichtungen 2 wird vorteilhaft durch eine elektronische Steuereinrichtung vorgenommen. Diese wird mit einem Steuerprogramm derart eingerichtet, dass die Abfolge der Verfahrensschritte in der erfindungsgemäßen Weise vorgegeben ist und ausgeführt werden kann. Als elektronische Steuereinrichtung kann die übliche Steuerelektronik eines Rechners und/oder einer Logikschaltung zur Auftragungssteuerung genutzt werden, wobei die erfindungsgemäßen Programmschritte zusätzlich integriert sind. Eine derartige elektronische Steuereinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Sie wird zum Beispiel mittels einer Logikplatine an die elektrischen Kontakte 91 der Leistungselektronik 9 angeschaltet.
  • Gemäß dem vorstehend im Ausführungsbeispiel beschriebene Reinigungsverfahren wird die Auftragungseinrichtung 1 insbesondere nach der Erstmontage besonders wirksam gespült. Von großem Vorteil ist, dass Reinigung und Spülung in einem Zustand der Auftragungseinrichtung erfolgen, in dem die Justiereinrichtungen 6 der Auftragungseinrichtung 1 montiert bleiben. An der der Düsenplatte 121 gegenüberliegenden Seite der Auftragungseinrichtung 1 erfolgt also keinerlei Manipulation durch Demontage.
  • Nur in besonderem Fall, wenn nämlich größere Verunreinigung in den Ventileinrichtungen zu beseitigen ist, wird erfindungsgemäß zunächst bei geschlossenen Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 die oben beschriebene Spülung der Verteilungs-Fluidkammer 1 1 durch Öffnen der Reinigungs-Ventildüse 30 der Reinigungs-Ventileinrichtung 20 durchgeführt, und anschließend werden dann nacheinander die Ventilgehäuse 4 der Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 abgeschraubt bzw. wieder angesetzt, so dass stets nur eine Auftragungs-Ventileinrichtung 21 gereinigt wird.
  • Das Entfernen des Ventilgehäuses 4 ist besonders einfach. Nachdem das Ventilgehäuse 4 abgenommen worden ist, gibt die Montageöffnung 13 den Ventilkolben 51 und die Kegelfeder 52 frei, Teile, die als solche einfach nach unten durch die Montageöffnung 13 entnommen werden. Es erfolgt dann eine Spülung unter Hochdruck zum Beispiel mit Wasser oder einem besonderen Reinigungsmittel. Der Ventilkolben 51, die Kegelfeder 52 und das Ventilgehäuse 4 mit seiner Ventildüse 3 werden einzeln gereinigt. Im übrigen kann zum Abschluss der Reinigung noch das Ventilgehäuse 4 der Reinigungs-Ventileinrichtung 20 abgenommen werden und bei dann geschlossenen Auftragungs-Ventileinrichtungen mit Wasser durchspült werden. Solche Maßnahmen erfolgen nur im Ausnahmefall bei grober Verunreinigung. In den meisten Fällen lassen sich die Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 ohne Entfernen der Ventilgehäuse 4 (Düsenblenden) erfindungsgemäß besonders wirksam reinigen.
  • Auch bei den zuletzt beschriebenen Reinigungsverfahren ist es von besonderer Bedeutung, dass die Justiereinrichtungen 6 montiert bleiben. Eine Manipulation wird nur an der Unterseite der Auftragungseinrichtung 1 erforderlich.
  • Nachdem jeweils die Auftragungs-Ventileinrichtungen 21 wieder mit Ventilkolben 51, Kegelfeder 51 und Ventilgehäuse 4 montiert worden sind, wird jeweils mit der Justiereinrichtung 6 auf einfache Weise der gewünschte Feinhub zwischen Schließstellung und Öffnungsstellung des Ventilkolbens 51 eingestellt. Zu diesem Zweck weist die Justiereinrichtung 6 ein Mikrometer-Feingewinde 622 mit Justierschraube 621 auf.
  • Eine Auftragungseinrichtung 1, wie sie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist, kann zweckmäßig auch als Moduleinheit vorgesehen werden, die sich mit gleichen Moduleinheiten zu einer Auftragungseinrichtung mit in Reihen und Spalten angeordneten Abstrahldüsen zusammenfügen lässt.
  • In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ventileinrichtungen 2 in den Teilen 151 bis 153 des gemeinsamen Ventilkörpers 15 untergebracht und ausgebildet. Selbstverständlich können die Ventileinrichtungen auch jeweils durch eine einzelne Ventileinrichtung gebildet sein. Eine solche Ventileinrichtung wird im Ausführungsbeispiel in Fig. 4 dargestellt. Die Einzel-Ventileinrichtung weist die gleichen Teile oder entsprechende Teile wie die Ventileinrichtung 2 der beschriebenen Auftragungseinrichtung 1 auf. In Fig. 4 wird dies dadurch kenntlich gemacht, dass die in Fig. 1 bis 3 verwendeten Bezugszeichen mit durch Punkt nachgestellter Ziffer 1 verwendet werden.
  • Eine Einzel-Ventileinrichtung 2.1 gemäß Fig. 4 kann in Mehrzahl zu einer erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung zusammengefügt werden. Es ist dann erforderlich, wie dies in Fig. 4 nicht dargestellt ist, Zuführ-Fluidkammem 11.1 durch geeignete, nicht dargestellte Dichtmittel in Reihe zu schalten. Eine derartige Aneinanderfügung von Einzel-Ventileinrichtungen ist an sich bekannt.
  • Eine Ventileinrichtung 2.1 gemäß Fig. 4 weist die zu der Ventileinrichtung 2 der oben im Ausführungsbeispiel beschriebenen Auftragungseinrichtung 1 erläuterten Merkmale, Funktionen und Vorteile auf. Der Ventileinrichtung 2.1 kommt eigenständige erfinderische Bedeutung auch ohne Anwendung in einer erfindungsgemäßen Auftragungseinrichtung zu. Es ist hervorzuheben, dass die Anordnung der Justiereinrichtung 6.1, des Ringkammerkanals 72.1, der die gerade verlaufende Längsströmungsstrecke ausbildet, und der nach unten abnehmbaren, durch das Ventilgehäuse 4.1 gebildeten Düsenblende in Kombination Vorzüge aufweisen.
  • Insbesondere lässt sich die gerade Strömungsstrecke des Ringkammerkanals 72.1 bei einfach abzunehmender und anzubringender Düsenblende bequem und wirksam reinigen. Die Düsenblende kann mit gewünschter Ventildüse 3.1 schnell ausgetauscht und montiert werden. Es erfolgt nur eine Manipulation an der Unterseite der Ventileinrichtung 2.1. An der Ober-/Rückseite der Ventileinrichtung 2.1 bleiben sämtliche Teile montiert. Die Justiereinstellung ist trotz der austauschbaren Düsenblende einfach und exakt durchführbar. Die gerade Strömungsstrecke des Ringkammerkanals 72.1 hat den Vorteil, dass Strömungsschatten vermieden sind, in der anderenfalls Partikel hängen bleiben, in deren Bereich Ablagerungen entstehen und/oder die die Durchströmung zum Beispiel infolge von Lufteinschlüssen beeinträchtigen. Durch die Längsströmung wird der innere Bereich der Magnetspule 50.1 sehr wirksam gekühlt.

Claims (16)

  1. Auftragungseinrichtung (1) zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat, umfassend eine Reihenanordnung von Ventileinrichtungen (21), die jeweils mit einer Auftragungs-Ventildüse (31) zum Abstrahlen des Fluids unter Druck und mit zugehöriger Ventilbetätigungseinrichtung (5) zum Steuern der Fluidabstrahlung durch Schließen und Öffnen der Auftragungs-Ventildüsen (31) ausgestattet sind, und umfassend eine mit dem Fluid druckbeaufschlagbare gemeinsame Verteilungs-Fluidkammer (11), die die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) zum Beaufschlagen mit dem Fluid miteinander verbindet, wobei die Verteilungs-Fluidkammer (11) mit einem Fluideinlasskanal (110) versehen ist, der so angeordnet ist, dass das in der Verteilungs-Fluidkammer (11) unter Druck stehende Fluid längs der Reihe der Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) auf diese verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens dem einen Fluideinlasskanal (110) der Verteilungs-Fluidkammer (11) wenigstens eine Reinigungs-Ventileinrichtung (20) zugeordnet ist, die zur Verbindung mit der Verteilungs-Fluidkammer (11) in die Reihenanordnung der Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) eingegliedert ist und mit einer Reinigungs-Ventildüse (30) sowie mit zugehöriger Ventilbetätigungseinrichtung (5) zum Schließen bzw. Öffnen der Reinigungs-Ventildüse (30) ausgestattet ist, wobei in der Verteilungs-Fluidkammer (11) zwischen dem Fluideinlasskanal (110) und der wenigstens einen zugeordneten Reinigungs-Ventileinrichtung (20) eine bei geöffneter Reinigungs-Ventildüse (30) wirksame Strömungsstrecke (100) zum Reinigen der gemeinsamen Verteilungs-Fluidkammer (11) gebildet ist.
  2. Auftragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluideinlasskanal (110) und die zugehörige Reinigungs-Ventileinrichtung (20) in Einzahl vorgesehen sind, wobei sämtliche Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) der Auftragungseinrichtung (1) zwischen dem Fluideinlasskanal (110) und der Reinigungs-Ventileinrichtung (20) angeordnet sind.
  3. Auftragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinrichtung (1) fünf bis fünfzehn, vorzugsweise acht Auftragungs-Ventileinrichtungen und die eine Reinigungs-Ventileinrichtung (20) umfasst.
  4. Auftragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungs-Ventildüse (30) der Reinigungs-Ventileinrichtung (20) einen wirksamen Strömungsquerschnitt aufweist, der mehrfach, vorzugsweise ca. 10-fach größer als der übereinstimmende oder größte Strömungsquerschnitt der Auftragungs-Ventildüsen (31) der Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) ist.
  5. Auftragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbetätigungseinrichtungen (5) der Ventileinrichtungen (2) in Reihenanordnung räumlich zwischen der Verteilungs-Fluidkammer (11) und der die Ventildüsen (3) der Ventileinrichtungen (2) aufweisenden Düsenseite (11) der Auftragungseinrichtung (1) angeordnet sind, dass jede Ventilbetätigungseinrichtung (5) eine Elektromagneteinrichtung (54) mit gegen Rückstellkraft hin und her bewegbarem Ventilkolben (51) aufweist, dass jede Ventileinrichtung (2) ein Ventilgehäuse (4) mit Ventildüse (3) und Ventilsitz (41) aufweist, mit dem der zugehörige Ventilkolben (51) zum Öffnen und Schließen der Ventildüse (30, 31) zusammenwirkt, dass jede Ventileinrichtung (2) mit einem Kolbenanschlag (60), gegen den der Ventilkolben (51) arbeitet, ausgebildet ist, wobei der Kolbenanschlag (60) durch einen Justierkolben (61) gebildet ist, der zum Einstellen und Justieren des Kolbenhubs in Hubrichtung verstellbar gelagert ist, und dass jede Ventileinrichtung (2) mit wenigstens einem gerade verlaufenden, von Strömungsecken frei bleibenden Fluidkanal (7) versehen ist, der die Verteilungs-Fluidkammer (11) mit dem Ventilsitz (41) verbindet, wobei der Ventilkolben (51) und ein Teil (61) des Justierkolbens (61) gemeinsam eine Wandung (71) des geraden Fluidkanals (7) bilden, und wobei jede Ventileinrichtung (2) an der Düsenseite (12) der Auftragungseinrichtung (1) eine Montageöffnung (13) aufweist, in die das Ventilgehäuse (4) als Verschlusselement (14) in lösbarer Verbindung eingesetzt ist und die bei abgenommenem Ventilgehäuse (4) den Ventilkolben (51) zur Entnahme aus der Ventileinrichtung (2) und den die Kolbenwandung aufweisenden geraden Fluidkanal (7) frei gibt.
  6. Auftragungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungs-Ventildüse (30) Bestandteil des Ventilgehäuses (4) ist.
  7. Auftragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein Modulelement gebildet ist, das sich mit gleichen Modulelementen zu einer Auftragungseinrichtung mit in Reihen und Spalten angeordneten Abstrahldüsen zusammenfügen lässt.
  8. Verfahren zum Reinigen einer Auftragungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass
    i) die Verteilungs-Fluidkammer (11), die die Ventileinrichtungen (2) in Reihenanordnung längs der zugehörigen Reinigungs-Strömungsstrecke (100) miteinander verbindet, mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid beaufschlagt wird,
    ii) die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) geschlossen gehalten werden, während hingegen die Reinigungs-Ventildüse (30) der der Reinigungs-Strömungsstrecke (100) zugeordneten Reinigungs-Ventileinrichtung (20) geöffnet wird, und
    iii) anschließend die Reinigungs-Ventildüse (30) der Reinigungs-Ventileinrichtung (20) geschlossen wird und die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) bei Beaufschlagung der Verteilungs-Fluidkammer (11) mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid geöffnet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrenschritt iii) die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) dadurch geöffnet werden, dass jede Auftragungs-Ventileinrichtung (21), die zu diesem Zweck an der die Ventildüse (31) aufweisenden Düsenseite (12) der Auftragungs-Einrichtung (1) eine mit einem lösbar angebrachten Ventilgehäuse (4) geschlossene Montageöffnung (13) aufweist, durch Abnehmen des Ventilgehäuses (4) mit Ventildüse (31) und durch Freilegen der Montageöffnung (13) geöffnet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) dadurch gereinigt werden, dass die Verfahrensschritte i) bis iii) mittels elektronischer Steuerung programmgesteuert durchgeführt werden, wobei die Ventildüsen (3) mittels der Ventilbetätigungseinrichtungen (5) gesteuert geschlossen bzw. geöffnet werden und im Verfahrensschritt iii) die Auftragungs-Ventileinrichtungen (21) durch Öffnen der Auftragungs-Ventildüsen (31) geöffnet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungs-Ventildüsen (31) nacheinander jeweils nur einzeln geöffnet, während die übrigen Auftragungs-Ventildüsen (31) geschlossen gehalten werden.
  12. Elektronische Steuereinrichtung einer Auftragungs-Ventileinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die die Öffnungs- und Schließzustände der Ventildüsen (3) der Ventileinrichtungen (2) durch Ansteuerung der Ventilbetätigungseinrichtungen (5) der Ventileinrichtungen (2) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm ausgestattet ist, das die Abfolge der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 8 bis 11 darstellt und zur Ausführung bereitstellt.
  13. Ventileinrichtung (2.1) einer Auftragungseinrichtung (1) zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend ein einen Ventilsitz (41.1) aufweisendes Ventilgehäuse (4.1) mit Ventildüse (3.1) zum Abstrahlen des Fluids unter Druck, eine mit Fluiddruck beaufschlagbare Zuführ-Fluidkammer (11.1), eine Ventilbetätigungseinrichtung (5.1), die durch eine Elektromagneteinrichtung mit gegen Rückstellkraft hin und her bewegbarem, in den Ventilsitz (41.1) zum Schließen und Öffnen der Ventildüse (3.1) eingreifendem Ventilkolben (51.1) gebildet ist, und einem Kolbenanschlag (60.1), gegen den der Ventilkolben (51.1) arbeitet, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung (5.1) zwischen der Zuführ-Fluidkammer (11.1) und dem Ventilgehäuse (4.1) angeordnet ist und wobei das Ventilgehäuse (4.1) zusammen mit der Ventildüse (3.1) an der die Ventildüse (3.1) aufweisenden Düsenseite (12.1) der Ventileinrichtung (2) lösbar befestigt ist, wodurch der Ventilkolben (51.1) bei abgenommenem Ventilgehäuse (4.1) freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (2.1) mit wenigstens einem gerade verlaufenden, von Strömungsecken frei bleibenden Fluidkanal (7.1) versehen ist, der, die Ventilbetätigungseinrichtung (5.1) passierend, die Zuführ-Fluidkammer (11.1) mit dem Ventilsitz (41.1) verbindet, wobei der Ventilkolben (51.1) und ein Teil des Kolbenanschlags (60) gemeinsam eine Wandung (71.1) des geraden Fluidkanals (7.1) bilden, der bei abgenommenem Ventilgehäuse (4.1) freigegeben wird, und dass der Kolbenanschlag (60.1) durch einen Justierkolben (61.1) gebildet ist, der zum Einstellen und Justieren des Kolbenhubs in Hubrichtung verstellbar gelagert ist.
  14. Ventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventildüse (3.1) Bestandteil des Ventilgehäuses (4.1) ist.
  15. Ventileinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Justierkolben (61.1) und der Ventilkolben (51.1) mit geschlossenen Flächen zur Anlage kommen und zwischen den Anlageflächen eine Hubdistanz von ca. 0,5 bis ca. 50 µm vorgesehen ist.
  16. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (51.1) und der Justierkolben (61.1) in einem gemeinsamen Kolbenraum (70) gehalten sind, der einen den Ventilkolben (51.1) und einen Teil des Justierkolbens (61.1) umgebenden Ringkammerkanal (7.1) ausbildet, der die gerade Fluidverbindung zwischen der Zuführ-Fluidkammer (11.1) und dem Ventilsitz (4.1) herstellt.
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