EP2667977B1 - Hebelarmaufhängung für einen austragskopf - Google Patents

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EP2667977B1
EP2667977B1 EP11727941.4A EP11727941A EP2667977B1 EP 2667977 B1 EP2667977 B1 EP 2667977B1 EP 11727941 A EP11727941 A EP 11727941A EP 2667977 B1 EP2667977 B1 EP 2667977B1
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EP
European Patent Office
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rocker
lever
arm
drive
plate
Prior art date
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Active
Application number
EP11727941.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2667977A1 (de
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Heinz Müller
Christoph Käppeli
Felix HÜMBELI
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.)
Robatech AG
Original Assignee
Robatech AG
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Publication date
Priority claimed from DE202011000179U external-priority patent/DE202011000179U1/de
Application filed by Robatech AG filed Critical Robatech AG
Publication of EP2667977A1 publication Critical patent/EP2667977A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2667977B1 publication Critical patent/EP2667977B1/de
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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
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—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
    • B05B1/3033—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
    • B05B1/304—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
    • B05B1/3046—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

Definitions

  • the invention relates to a lever arm suspension for use in an adhesive applicator head and an adhesive applicator head with lever arm suspension for dispensing a flowable adhesive.
  • it concerns the dispensing of adhesives and the use of hot glue.
  • the invention can also be used for the controlled dispensing of cold glue or glue comprising aggressive (e.g., corrosive) components.
  • adhesives, sealants and similar flowable media are used, which are applied or sprayed onto a workpiece or substrate in liquid form.
  • the corresponding application heads must be robust and allow a precise, highly accurate delivery of the medium.
  • the application heads should be able to be switched quickly in order to be able to portion portions of adhesive or to apply spot or line precision.
  • the guns should not be too large, since there is often limited space available in the respective applicators.
  • applicator heads should be flexible in use and convertible as needed or preferably switchable or controllable on the control side.
  • hot melt is to be processed, pose further problems.
  • the high heat inside an applicator head can damage the drive unit.
  • glue that contain additives that can be aggressive.
  • the pH of a glue may e.g. lie in the acidic area.
  • Glue may also contain corrosive or abrasive ingredients. In order to protect a gun from it, appropriate measures must be taken.
  • a lever arm suspension according to the features of the preamble of claim 1 and an adhesive applicator head according to the features of the preamble of claim 13 is known from EP 1 588 777 A2 known.
  • a lever arm is pivotable about an axis passing through the lever arm. This axis is mounted in a housing of the applicator head, wherein the lever arm in the region of the axis encloses a sealing device which serves to seal a chamber formed in the housing for receiving adhesive relative to the drive of the lever arm.
  • a valve assembly for use in a fluid flow system is known.
  • a valve stem is provided, which has a valve seat on the front side. This closes, at the frontal contact on a housing-side ring, a flow opening of the ring sealingly.
  • the valve stem can be tilted slightly with respect to the ring and releases the flow opening in the respective tilted position.
  • the valve stem is biased by a spring against the ring.
  • An adhesive applicator head is further in the WO 99/58426 A1 described.
  • the object is achieved by a lever arm suspension according to claim 1 and by an adhesive applicator head according to claim 13.
  • the adhesive applicator head is specially designed for dispensing a flowable medium or adhesive. It includes a (nozzle) chamber inside the applicator head and a nozzle needle, a needle valve or a slider (collectively referred to herein as a "moveable element") movably mounted within the nozzle chamber.
  • the movable element executes a movement and releases an outlet opening for a short time.
  • the applicator head can also act in reverse by using a valve in which a piston rod closes against the flow of a medium.
  • a drive generates the opening movement or closing movement of the movable element.
  • There is a lever arm whose first extremal end is movably attached to a rear end of the movable member and whose second extremal end is connected / coupled to the drive.
  • the adhesive applicator head comprises a lever arm suspension.
  • the lever arm suspension is a rocker support comprising: a lever arm connectable to the movable member and the drive to translate drive-side movement into the opening movement of the movable member, a rocker support device adapted to move the lever arm movably with the application head and a sealing device adapted to prevent leakage of the adhesive from the chamber through the opening in the plate member.
  • the axis of rotation of the lever arm is well defined. As a result, the assembly of the trained as a rocker arm Hebelarmlagerung in the adhesive applicator head is easy.
  • the rocker support device further comprises: a rocker element rigidly connected to the lever arm and having a longitudinal direction and a first and second support point, wherein the longitudinal direction extends substantially perpendicular to the lever arm and in a plane parallel to the plate member and wherein the first and the second storage points are arranged spaced along the longitudinal direction, and further a first and second support means, which are arranged on a rocker support side of the plate member and are adapted to support the first and second storage point.
  • the first and second support means may be formed as a first and a second ball.
  • the plate element on its rocker bearing side having a first and a second recess, which is each formed as a plate element side ball seat, and the rocker element may have on its side facing the plate member having a first and a second recess which is formed in each case as rocker element side ball seat.
  • each plate-element-side recess can be larger, for example, by 0.1 mm, than the diameter of the ball, so that the ball can rest on an adhesive film during operation of the adhesive application head in the plate-element-side recess.
  • the first and second ball may be press-fitted in the first and second rocker element side ball seat, respectively.
  • each rocker element-side recess can be larger than the diameter of the ball by about 0.1 mm, so that the ball can rest on an adhesive film during operation of the adhesive application head in the rocker element-side recess. Further, the first and second ball can be pressed in the first and second plate member side ball seat.
  • the sealing means may comprise an O-ring which is disposed on the side of the rocker element around the opening.
  • the plate member on the side of the rocker element may have a plate-element-side O-ring seat surrounding the opening, and the rocker element may have a corresponding rocker element-side O-ring seat on its side facing the plate element.
  • the plate-member-side O-ring seat may be formed as a flange formed on the rocker member side exit of the opening around the opening with a first support surface parallel to the plate element plane and a cylinder inner second support surface for supporting an outer periphery of the O-ring
  • the rocker element side O Ring seat may be formed as a formed on the plate member side facing the rocker element flange with a parallel to the plate element plane first bearing surface and a cylinder outer wall-shaped second bearing surface for supporting an inner periphery of the O-ring.
  • a first advantage of the design of the sealing device as an O-ring is that in this way a standard element (O-ring) can be used.
  • a second advantage results from the following consideration. In a trained as a diaphragm suspension lever arm suspension in which the sealing of the pressure chamber is formed against the outside alone by the membrane itself, a sudden, massive leakage or leakage of adhesive from the chamber in the outer space can occur at a fraction of the membrane. In contrast, is in an embodiment of the lever arm suspension as a rocker bearing no such sudden leakage possible.
  • the rocker support may further include a spring member biasing the rocker member toward the panel member and to the support points.
  • the spring element may in particular be a spiral spring, which is arranged on the rocker bearing side opposite side of the plate member around the lever arm around.
  • the plate member may have on its side opposite the rocker bearing side arranged around the opening, plate-side seat for the spring element, and the lever arm may have at its outer drive-side end designed as a flange, hebelarm remedy seat for the spring element.
  • the lever arm may be formed in two parts and comprise on the rocker bearing side a first part arm which can be connected to the movable element and on the side opposite the rocker bearing side a second part arm which can be connected to the drive.
  • the second partial arm may comprise: a nut, a screw rod with a nut thread and a screw thread which engages at its outer end in a complementary internal thread in the first part of arm, and a sleeve which forms the flange, lever arm-side seat for having the spring element and through which extends the screw rod.
  • lever arm suspension can be in the adhesive applicator head of the drive and the lever arm suspension by means of a thermal decoupling device substantially thermally decoupled from each other and connected to each other in functional interaction.
  • the thermal decoupler may include an isolation plate disposed between the drive and the lever arm suspension, and at least two cable tensioning devices, each interconnecting the drive and the lever arm suspension comprise.
  • the rope tensioning device may include a spacer / position bolt disposed between the drive and the lever arm suspension, and a tensioning cable extending through the spacer / position bolt and having at its one end a drive-side anchorage in the drive and at its other end a lever arm anchoring anchored in the lever arm suspension include.
  • the invention is particularly suitable for thermoplastic (hotmelt) adhesives. It is also suitable for aggressive types of glue and e.g. for cold glue.
  • FIG. 1 For example, an applicator 100 having a plurality of applicator heads 15, nozzle outlets 12, and individually switchable adhesive supply lines 16 is shown. Instead of the nozzle outlet openings 12 shown, other outlet openings 12 can also be used. The shape, arrangement and design of the outlet openings 12 may depend on whether a nozzle needle, a needle valve or a slider is used as a movable element 11 in the interior of the application head 15.
  • Each of the exit openings 12 is formed on or in a respective application head 15.
  • Each applicator head 15 is specially designed for dispensing a flowable medium M, preferably of adhesive, and comprises a (nozzle) chamber 10 inside the applicator head 15.
  • a nozzle needle 11 is in the interior of the (nozzle) chamber 10 and stored movable, wherein it releases the outlet opening 12 by an opening movement P of the nozzle needle 11.
  • an arrow P is shown pointing upwards. An opening movement in the direction of arrow P raises the nozzle needle 11 and this releases the outlet opening 12, so that the medium M can escape from the nozzle chamber 10 through the outlet opening 12 therethrough.
  • applicator heads 15 simultaneously permanently emit a medium M in strip-like tracks (caterpillars).
  • the strip shape arises due to the passing of, for example, a paper web K or a workpiece or a substrate.
  • the corresponding direction of movement is marked V.
  • Fig. 1 an optional (multi-channel) control module 50 is shown, the control technology via a control connection 52 (also called control technology active connection) is connected to the drive 20.
  • a control connection 52 also called control technology active connection
  • Such a control module 50 can be used in all embodiments.
  • a supply channel 13 is provided (see, eg Fig. 2 ) connected to the (nozzle) chamber 10.
  • the supply channel 13 is connected to a supply line 16 (see, eg Fig. 1 ) fluidly connectable to bring the flowable medium M in the (nozzle) chamber 10 can.
  • a supply line 16 see, eg Fig. 1
  • four separate supply lines 16 are indicated. However, it is also possible to use a common supply line 16 for a plurality of application heads 15.
  • a drive 20 for generating the opening movement P of the nozzle needle 11 is provided.
  • the drive 20 is attached to the applicator heads 15 or flanged.
  • the drive 20 includes its own drive 20 per applicator head 15, so that each outlet opening 12 can be opened and closed individually (ie independently of the others).
  • Fig. 2 a section through a single applicator head 15 is shown, in which the drive 20 spaced (ie, spatially separated) is arranged.
  • the application head 15 comprises per drive 20 a lever arm 30, the first extreme end 31 is movably attached to a rear end 14 of the nozzle needle 11 or other movable member and the second extreme end 32 is connected to the drive 20.
  • a membrane suspension 33 with a membrane 34 is used, with the lever arm 30 extending through the membrane 34 of the membrane suspension 33.
  • the membrane suspension 33 serves to connect the lever arm 30 movably with the applicator head 15.
  • the membrane suspension 33 serves as a seal to prevent leakage of the flowable medium M from the (nozzle) chamber 10. That is, the membrane 34, respectively the membrane suspension 33 has a dual function. In addition, depending on the design of the membrane 34, it has a protective function against temperature, corrosion, abrasion and chemical additives of the medium M.
  • the (nozzle) chamber 10 is designed so that in its lower region near the outlet opening 12 a stop point 17, respectively a stop surface (also called needle seat) for the tip 18 of the nozzle needle 11 is provided.
  • a stop surface also called needle seat
  • the nozzle needle 11 is shown in the closed position, ie the tip 18 of the nozzle needle 11 is seated close to the attachment point 17 and it can no medium M escape through the outlet opening 12.
  • the outlet opening 12 is released and medium M can emerge.
  • the nozzle needle 11 is movable in the region of the rear end 14 (knee joint-like) connected to the lever arm 30.
  • the nozzle needle 11 "dangles" virtually in the nozzle chamber 10. Because the nozzle chamber 10 and the nozzle needle 11 are conically rotationally symmetrical in the lower region (near the attachment point 17), the nozzle needle 11 is centered during a downward movement in the -Z direction.
  • the medium M which flows from the supply channel 13 through the (nozzle) chamber 11 in the direction of the outlet opening 12, contributes to a stabilization or self-centering of the nozzle needle 11. This type of "dangling" mounting or suspension can be used in all embodiments.
  • the lever arm 30 is here designed so that it comprises a flat, rectangular or strip-shaped rod, which is optionally provided with holes 39 here. These holes 39 serve to make the rod lighter in order to reduce the mass to be accelerated. In addition, the holes 39 allow the starting point A of the drive 20 to be displaced. Thus, if the effective lever arm is to be extended, the drive 20 (or the starting point A) can be moved further in the direction of the second extreme end 32 and vice versa. In the example shown, the drive 20 sits almost on Extreme end 32, ie the effective lever arm is relatively large. The closer the drive 20 (or the starting point A) in the direction of the diaphragm suspension 33 is displaced, the shorter the effective lever arm.
  • a reduction takes place, ie a large movement P1 causes a small, oppositely directed movement P.
  • the reduction factor is in Fig. 2 about 5: 1 (ie, the absolute amount of the movement P1 is about 5 times as large as the absolute amount of the movement P).
  • a small lever arm a translation takes place, ie a small movement P1 causes a large oppositely directed movement P.
  • a reduction with a reduction factor between 2: 1 and 10: 1 is used. Very particular preference is a reduction of 1: 1.
  • the lever arm 30 may also have any other rod or lever shape.
  • the lever arm 30 is made of torsion-resistant material.
  • the lever arm 30 should be as light as possible to have a small agitated mass.
  • the membrane 34 is used in all embodiments as a kinematic bearing, which carries a portion of the mass of the lever arm 30 / stores.
  • the diaphragm 34 defines the precise pivot point VA (called the virtual pivot axis) of the lever arm 30.
  • the lever arm 30 may also be referred to as a completely "free-floating" diaphragm-mounted lever due to the particular diaphragm bearing 34 in most embodiments. Only in the embodiment according to Fig. 7 the lever arm 30 is not completely free floating but additionally rotatably mounted.
  • a cylindrical rod 40 is provided on the lever arm 30.
  • This cylindrical rod 40 pinches or clamps the diaphragm 34, thus providing a suspension of the lever arm 30 to the diaphragm 34.
  • Details of an exemplary preferred arrangement are the Fig. 4 refer to. This type of suspension can be used in all embodiments.
  • the diaphragm 34 may include one or two seal rings 35 which allow the diaphragm 34 to be resiliently clamped in the applicator head 15.
  • the sealing rings 35 are optional.
  • the applicator head 15 may be a detachable part or a lid (not Fig. 2 shown). In Fig. 7 this clamping takes place, for example, between a part or element 19.1 and the housing 19. When this part or cover is removed, the membrane 34 together with the optional sealing rings 35 can be inserted. Then, the said part or the lid is fixed again and the membrane 34 is clamped.
  • an optional pressure support 38 which serves as a mechanical stop for the diaphragm 34, is provided at the rear of the diaphragm 34, ie on the side which faces away from the (nozzle) chamber 10.
  • an overstretching of the diaphragm 34 is prevented at an overpressure in the nozzle chamber 10.
  • the membrane 34 is preferably designed and arranged in all embodiments so that it is only subjected to bending, which increases the service life.
  • the pressure support 38 may also be a support 23 according to the embodiments to be described (see FIGS. 7-12 ) are used.
  • the pressure support 38 and the support 23 can also be combined.
  • a metallic diaphragm 34 is used, which is particularly suitable for high-frequency alternating load.
  • Metallic membrane 34 is a membrane 34 in which either the entire membrane surface consists of a metal or in which a planar membrane substrate (for example made of plastic) is provided with a metal layer / metallization.
  • a metallic diaphragm 34 preferably comprises an alloy of a transition metal in all embodiments.
  • Fig. 3A Details of a preferred embodiment of a membrane 34 are shown.
  • the membrane 34 includes slots 36 to increase the elasticity.
  • a central opening 37 is provided through which the lever arm 30 extends in the assembled state.
  • the location of the sealing ring (s) 35 is in Fig. 3A indicated.
  • This design of the membrane 34 is particularly suitable for metallic membranes 34 to give the metallic membrane 34, the necessary elasticity and to specify if necessary, a non-linear motion function.
  • Fig. 3B Details of a preferred embodiment of a membrane suspension 33 are shown.
  • the attachment of the lever arm 30 can be seen on the diaphragm 34.
  • This attachment is made by the rod 40 as described.
  • the rod 40 is hollow inside to reduce the weight. So that no medium M can escape through the interior of the rod 40, the rod 40 can have caps 43 or sealing elements at both ends, for example.
  • the position of the virtual pivot axis VA is also in Fig. 3B indicated. In the Fig. 3B Details shown apply to all embodiments.
  • Fig. 5 shows details of another embodiment. The order The elements are different here, but the function is the same.
  • a linear movement of the drive 20 is translated into an opening movement of the nozzle needle 11 in the interior of the application head 15.
  • the drive 20 is here, as well as at Fig. 2 , separately (ie spaced) from the applicator head 15.
  • an electro-magnetic drive 20 which is constructed according to the principle of a voice coil motor or a Lorentz coil.
  • a 1: 1 lever translation or a reduction is particularly suitable.
  • a voice coil motor or a Lorentz coil can be used in all embodiments.
  • a voice coil actuator 20 has the advantage of being de-energized when idle, i. that the power consumption is lower than with previous guns.
  • the stroke in the region of the nozzle tip 18 or the outlet opening 12 in the direction of the Z-axis is preferably between 0.1 mm and 1 mm.
  • the drive 20 With a 1: 1 lever ratio, the drive 20 must therefore make a correspondingly opposite movement P1 with a stroke of 0.1 mm to 1 mm.
  • a suitable control of the drive 20 for example via a driver module 21 and / or a control module 50, which may be arranged in the vicinity of the drive 20, as in Fig. 5 indicated by way of example, the movement behavior of the nozzle needle 11 or another movable element can be adjusted or even regulated. If desired, a suitable movement profile can be deposited, so that the nozzle needle 11 is decelerated just before it hits the attachment point 17. This measure increases the service life of the nozzle needle 11 and of the application head 15.
  • a corresponding driver module 21 and / or control module 50 can be used in all embodiments.
  • an intelligent control (eg in the form of the driver module 21 and / or control module 50) of the drive 20 is designed on the drive side so that the current that is fed into the drive 20 is observed. If the current increases, then this is an indication that the nozzle needle 11 or the movable element is present at the stop point 17.
  • an intelligent control module 50 a creeping adaptation of the motion profile stored in the driver module 21, which in all embodiments can be defined by said parameterization, can be made, which compensates for wear on the needle tip 18 by successively increasing the movement P1 on the drive side if the current signal indicates that the current increase occurs earlier than earlier.
  • the later occurrence of a current increase means namely that the needle tip 18 is present later than at the stop point 17. This is a sign of wear.
  • the use of such an intelligent control (eg in the form of the driver module 21 and / or control module 50) increases the life of the application head 15, since the nozzle needle 11 or the movable element must be replaced later.
  • an intelligent control eg in the form of the driver module 21 and / or control module 50
  • the drive 20 is designed on the drive side so that the movement of the nozzle needle 11 or the movable element according to a predetermined movement profile (eg P1 (t, The switching times and the stroke of the nozzle needle 11 can be monitored and the application image of the application head 15 can be corrected automatically by the control module 50.
  • a predetermined movement profile eg P1 (t, The switching times and the stroke of the nozzle needle 11 can be monitored and the application image of the application head 15 can be corrected automatically by the control module 50.
  • the driver module 21 and / or the control module 50 is located directly on each drive 20 so that the drive 20 can be controlled directly with a 24 VDC signal (also directly from a PLC) (PLC stands for Programmable Logic Control).
  • PLC Programmable Logic Control
  • an intelligent control of the drive 20 is designed on the drive side so that error, warnings, service or maintenance displays are issued.
  • the control module 50 is equipped and / or programmed accordingly. This approach can be used in all embodiments.
  • the lever arm 30 causes a reversal in the embodiments the direction of movement (P1 points in the opposite direction as P, see eg Fig. 2 ) and, depending on the setting of the lever arm lengths, a motion gain (P> P1, called translation) or a reduction in motion (P1> P, called reduction).
  • P1 points in the opposite direction as P, see eg Fig. 2
  • P1 points in the opposite direction as P, see eg Fig. 2
  • reduction a reduction in motion
  • the angular arrangement of the lever arm 30 with respect to the movable member 11 allows the diaphragm 34 to be located in a region which is not directly exposed to the flowing medium M.
  • the particular embodiment allows a precise application of adhesive to measure. It can be used in electro-magnetic, electropneumatic, piezo-electric or electro-mechanical application heads 15, whether hot or cold glue process, whether based on travel or time, whether constant or variable substrate speed.
  • the control module 50 (also called job control) can be integrated directly in the device (eg in a melter), or it can be provided as an independent unit. It is also possible to control and control a plurality of application heads 15 from a common (multi-channel) control module 50, as in FIG Fig. 1 indicated.
  • Fig. 6 shows a schematic sectional view of another embodiment based on the in Fig. 2 shown embodiment, wherein details of the control module 50 and a control circuit are indicated schematically. It is based on the description of Fig. 2 directed. In the following, only the essential aspects of the control and the control loop will be described.
  • the embodiments have a control loop with a (displacement or position) sensor 53 (here, for example, an inductive sensor) and a control module 50.
  • the sensor 53 is configured to detect the current position (actual position) of the movable element 11.
  • the (displacement or position) sensor 53 is shown schematically. It can also be arranged in a different location.
  • the (displacement or position) sensor 53 is connected via a connection 55 to an input of the control module 50 in order to transfer the actual position to the control module 50.
  • the control module 50 determines based on control data the comparison with the actual position, whether there is a need for readjustment or correction.
  • an optional driver module 21 may be provided between the control module 50 and the drive 20 to establish the control connection between the control module 50 and drive 20.
  • the driver module 21 may receive parameters from the control module 50 and convert them into current or voltage quantities (as control variables) which are impressed on the drive 20.
  • the control module 50 may, however, also be connected directly to the drive 20 by control technology (eg by a control connection 52, as in FIG Fig. 1 shown).
  • the parameters are taken from a parameter memory 54 and provided by the control module 50 to an optional driver module 21.
  • the driver module 21 then converts these parameters into control variables.
  • the control module 50 it is also possible for the control module 50 to process parameters in order then to pass further processed parameters to the driver module 21.
  • the further processing of the parameters depends on the specific constellation and can, for example, take into account the over- or reduction factor.
  • FIG. 7 shows a section through a portion of a single applicator head 15 in which the drive 20 is spaced (ie, spatially separated).
  • the drive 20 is in Fig. 7 only strongly schematized indicated.
  • a connecting rod serves as a drive coupling 22. More preferably, this connecting rod is made of a thin material that allows in itself a slight bending, which is important is because the Motion transmission of the drive-side movement P1 on the lever arm 30 is not absolutely linear but follows a slightly curved trajectory.
  • the application head 15 here comprises a lever arm 30, the first extreme end 31 is movably attached to a rear end 14 of the nozzle needle 11 or other movable element and the second extremal end 32 is technically connected via the drive coupling 22 to the drive 20.
  • a membrane suspension 33 with a membrane 34 is used, with the lever arm 30 extending through the membrane 34 of the membrane suspension 33.
  • the membrane suspension 33 serves to connect the lever arm 30 movably to the application head 15.
  • the membrane suspension 33 serves as a seal to prevent leakage of the flowable medium M from the (nozzle) chamber 10. That is, the membrane 34, respectively the membrane suspension 33 has a dual function.
  • the membrane 34 has, depending on the design of the membrane 34 a protective function against temperature, corrosion, abrasion and chemical additives of the medium M.
  • the embodiment shown is further characterized by the fact that the lever arm 30 in addition to the storage in the membrane 34 and a rotation - or pivot point 49 is mounted.
  • the pivot 49 fixes the virtual axis VA.
  • the lever arm 30 has a corresponding recess, so that the lever arm 30 can be placed or plugged onto the pivot or pivot point 49, as in Fig. 7 shown.
  • the lever arm 30 at the in Fig. 7 embodiment shown a spherical portion 30.1 and a current collar 30.2.
  • the membrane 34 is clamped between the circumferential collar 30.2 and the spherical portion 30.1.
  • the membrane 34 is preferably clamped or clamped in the region of the outer membrane circumference between a portion of the housing 19 and a plate, a lid or a counterpart 19.1.
  • the Diaphragm 34 elastically deformable.
  • the spherical portion 30.1 of the lever arm 30 additionally serves as a pressure support to prevent the high pressure of the medium M in the chamber 10 from pushing the diaphragm 34 too far to the left or even rupturing the diaphragm 34.
  • Fig. 8 shows a portion of a single gun 15, in which the drive 20 spaced (ie, spatially separated) is arranged.
  • the drive 20 is in Fig. 8 only strongly schematized indicated.
  • a connecting rod serves as a drive coupling 22. More preferably, this connecting rod is made of a thin material that allows a slight bending in itself.
  • the application head 15 comprises according to Fig. 8 a lever arm 30 whose first extreme end 31 is movably mounted at a rear end 14 of the nozzle needle 11 or other movable member and the second extremal end 32 is technically connected via the drive coupling 22 to the drive 20.
  • a membrane suspension 33 with a membrane 34 is used, with the lever arm 30 extending through the membrane 34 of the membrane suspension 33.
  • the membrane suspension 33 serves to connect the lever arm 30 movably to the application head 15.
  • the membrane suspension 33 also serves as a seal to prevent leakage of the flowable medium M from the (nozzle) chamber 10 (the chamber 10 is not shown).
  • the membrane 34 with a so-called support 23rd provided or equipped. This support 23 is preferably designed and connected to the membrane 34 or in contact, on the one hand, the membrane 34 is reinforced or stabilized. On the other hand, the support 23 is intended to define the mobility of the membrane 34, or of the entire membrane suspension 33.
  • a non-linear movement is predetermined by the diaphragm 34 in cooperation with the support 23, which accelerates / amplifies the closing movement (downward movement of the needle 11 or of the movable element).
  • a firm and defined impact of the needle tip 11 on the attachment point 17 (not in Fig. 8 be recognized), which is important for an optimal demolition of the medium M.
  • sufficient contact pressure of the needle tip 18 can be set against the stop 17.
  • the support 23 can define the mobility of the membrane 34, or the entire membrane suspension 33, by being provided in a lower region with a pin 24 which can be attached to the support 23 by a clamping 25 surface.
  • the pin 24 may optionally be guided in a guide of the housing 19 (not shown).
  • the support 23 may also be fixed in the lower region by a housing clamp 26, as in FIG Fig. 9 indicated. Otherwise all elements are in Fig. 9 embodiment shown identical to the elements of Fig. 8 , Therefore, the description of the Fig. 8 directed.
  • the support 23 is made in all embodiments of a thin, inherently flexible but stable material. It may be a metal or plastic support 23.
  • the thickness of the support 23 is preferably between 0.1 mm and 0.15 mm in all embodiments.
  • the membrane 34 preferably has a thickness in all embodiments which is 0.08 to 0.15 mm.
  • the lever arm 30 is constructed in two or more parts in all embodiments. It may, for example, comprise a rocker 30.4 and a sleeve 30.3 (see Fig. 8 or 9 ). The membrane 34 can then be clamped or clamped between the rocker 30.4 and the sleeve 30.3 (see Fig. 2 . 4 . 6A . 7 . 8th . 9 or 10 ).
  • the lever arm 30 is preferably provided on the drive-side end 32 with means which enable the movement-related connection to the drive 20, preferably via a drive coupling 22.
  • Particularly preferred are clamping means or screw 27, as in the Figures 5 . 7 . 8th and 9 shown.
  • a diaphragm 34 can typically absorb only small closing forces.
  • a "blow" of the needle tip 18 on the valve seat 17 is advantageous.
  • the needle 11 In order to prevent the spring-back of the movable element, respectively the needle 11, it must be closed with a relatively large force. This force can be used in conjunction with the FIGS. 8 and 9 described membrane suspension are particularly well received.
  • the support 23 may be performed separately in all embodiments or integrated into the membrane 34.
  • the membrane 34 is shown in the figures in a round or oval basic form, but may also have a different basic shape.
  • the diaphragm 34 may, for example, have a shape as in FIG Fig. 10 to have.
  • the membrane after Fig. 10 has an integrated support 23, ie it is made in one piece.
  • In the area of the support 23 may optionally have a hole 23.1 for Attachment / Festklem m en a pin 24 may be provided.
  • the region of the support 23 can also be designed without a hole 23.1. In this case, for example, the lower portion of the support 23 may be clamped in or on the housing 19 in a housing clamp 26, such as in FIG Fig. 9 indicated.
  • the diaphragm 34 may include a sealing ring 35 which is designed as a seal and for resiliently clamping the diaphragm 34 in the applicator head 15 (e.g., between the elements 19 and 19.1).
  • the membrane 34, or the membrane suspension 33 has in the embodiments of FIGS. 8 and 9 a multiple function. It serves as a seal, it defines the virtual pan or rotation axis VA and it provides a motion function (preferably a non-linear function).
  • a perspective view of another embodiment of a membrane 34 is shown.
  • the membrane 34 here has an oval shape, which is particularly preferred.
  • the oval membrane 34, as well as any other of the membranes 34 mentioned herein, may be stretched or positioned in a planar support or clamping.
  • the membrane 34 of the various embodiments can also be reinforced in the edge region 34.1, such as in Fig. 11 indicated.
  • Fig. 11 Details of a possible embodiment of the lever arm 30 are shown.
  • the first extreme end 31 of the lever arm 30 may be provided with means for movably attaching to the movable element 11.
  • These remedies can, as in Fig. 11 shown, a slot 31.1 and a hole 31.2 for the insertion of a pin 14.1 have (as in Fig. 8 and 9 shown).
  • the upper end 14 of the movable member 11 can be inserted into the slot 31.1 and fixed by the mentioned pin 14.1.
  • the first extreme end 31 of the lever arm 30 is bifurcated in all embodiments, as in FIG Fig. 11 shown, executed.
  • Fig. 12 is a perspective view of another Embodiment of a membrane 34 shown.
  • the membrane 34 here comprises so-called beads 34.2, which is particularly preferred.
  • the membrane 34 with beads 34.2 can be clamped or positioned in a planar holder or clamping.
  • the membrane 34 of Fig. 12 but can also be reinforced in the edge region 34.1, such as in Fig. 12 indicated. In the edge region 34.1 and holes 34.3 or other fastening means may be provided to fix the membrane 34 better in a gun 15 or pinch can.
  • the beads 34.2 preferably extend concentrically to the central opening through which the lever arm 30 extends in the mounted state.
  • the beads 34.2 are executed dome-like.
  • the membrane 34 may have a protective function against temperature, corrosion, abrasion and chemical additives of the medium M.
  • FIGS. 13, 14 . 16A, 16B and 17 show a first embodiment of the invention, namely designed as a rocker bearing 133 lever arm suspension.
  • Fig. 15 shows a schematic cross-sectional view of a principal second embodiment of a rocker bearing 133th
  • the lever arm suspension formed as a rocker support 133 comprises a lever arm 130 connected to the movable member 111 and the drive 20, a plate member 160 having an opening 162 through which the lever arm 130 extends, a rocker support 140 , which is adapted to movably connect the lever arm 130 to the plate member 160, and a sealing means 180 adapted to prevent leakage of the adhesive from the chamber through the opening 162 in the plate member 160.
  • the lever arm 130 is through the rocker support device 140 movably mounted so that a drive-side movement P1 (see Fig. 16A ), in the opening movement P (see Fig. 16A ) of the movable element 111 is reacted.
  • the rocker support device 140 includes a rocker element 142 rigidly connected to the lever arm 130 and having a longitudinal direction 144 and first and second support points 146, 148, and a correspondingly associated first and second support means 152, 154, which are arranged on a rocker bearing side of the plate member 160 and are adapted to support the associated first and second support point 146, 148.
  • the longitudinal direction 144 of the rocker element 142 extends substantially perpendicular to the lever arm 130 and in a plane parallel to the plate element 160 (in the plane of the drawing) FIGS. 15 and 17 ).
  • the first and second support points 146, 148 are spaced along the longitudinal direction 144.
  • the first and second support means 152, 154 are formed as a first and second ball 153, 155.
  • the plate element 160 has on its rocker bearing side, a first and a second recess 164, 166, which are each formed as a plate member side ball seat 165, 167.
  • the rocker element 142 has, on its side facing the plate element 160, a first and a second recess 156, 158, which are each formed as a rocker element-side ball seat 157, 159.
  • each plate-side recess 156, 158 is greater, preferably by about 0.1 mm larger than the diameter of the ball 153, 155.
  • the first and second ball 153, 155 are in the and the diameter of each rocker element side recess 156, 158 is greater, preferably 0.1 mm larger than the diameter of the balls 153, 155, so that the balls 153, 155 in operation in the rocker element side Recess 156, 158 rest on an adhesive film.
  • the sealing device 180 includes an O-ring 172 disposed on the rocker member 142 side about the opening 162. Accordingly, the plate element 160 on the side of the rocker element 142 has a plate member-side O-ring seat 173 surrounding the opening 162 and the rocker element 142 has a corresponding plate-element-side O-ring seat 143 on its side facing the plate element 160.
  • the plate-element-side O-ring seat 173 is a flange 173.1 formed on the rocker element-side outlet of the opening 162 and formed around the opening 162 with a first support surface 173.2 parallel to the plate element plane and a cylinder inner wall-shaped second support surface 173.3 supporting an outer circumference of the O Rings 172 is formed.
  • the plate-element-side O-ring seat 143 as a formed on the plate member 160 side of the rocker element 142 flange 143.1 with a plane parallel to the plate member first bearing surface 143.2 and a cylinder outer wall-shaped second bearing surface 143.3 formed to support an inner periphery of the O-ring 172 is.
  • the rocker support also includes a spring member 180 which serves to bias the rocker member 142 toward the plate member 160 and to the support points 146, 148.
  • the spring member 180 is formed as a coil spring 182 and is disposed on the rocker-side opposite side of the plate member 160 around the lever arm 130 around.
  • the plate member 160 on its opposite the rocker bearing side Side arranged around the opening 162, plate-side seat 184 for the spring element 180 and the lever arm 130 at its outer, drive-side end designed as a flange 186.1, lever arm-side seat 186.2 for the spring element 180.
  • the lever arm 130 is formed in two parts and includes on the rocker bearing side connectable to the movable member 111 first arm 136 and on the rocker bearing side opposite a connectable to the drive 20 via a connecting rod 122 second arm 138th
  • the second partial arm 138 is formed in four parts and comprises a nut 138.1, lock nut 138.7, a screw rod 138.2 and a sleeve 186.
  • the screw rod 138.2 has a nut thread 138.3, a lock nut thread 138.5 and a screw thread 138.4.
  • On the lock nut thread 138.5 the lock nut 138.7 is screwed on.
  • the screw nut 138.1 is screwed onto the nut thread 138.3.
  • the first sub-arm 136 has an internal thread 136.1 which is complementary to the screw thread 138.4 of the screw rod 138.2 and which receives the screw thread 138.4, i. the screw thread 138.4 engages with its outer end into the complementary internal thread 136.1 of the first partial arm 136.
  • the sleeve 186 is disposed on the rocker member side opposite side (the drive side) of the plate member 160 and attached to the screw rod 138.2 so as to abut against the lock nut 138.7.
  • the sleeve 186 has a flange 186.1, 186.2 as the lever arm-side seat for the spring element 180th serves, on.
  • the screw rod 138.2 extends through the sleeve 186 therethrough.
  • an annular stop 184 is formed in the opening 162 of the plate member 160, which serves as a plate-side seat 184 for the coil spring 182.
  • the opening 162 is formed substantially funnel-shaped.
  • the rocker support device 140 for movably connecting the lever arm 130 to the plate member 160 operates substantially by means of the "ball bearings" realized by the first and second ball 153, 155.
  • the axis of rotation for the lever arm runs along the direction from the first to the second ball.
  • the balls 153, 155 absorb the pressure of the adhesive.
  • the plate member 160 is fixedly mounted in the adhesive applicator head 115, and the lever arm 130 executes as a "rocker" the opening movement P for the stroke of the movable member (piston rod) 111 in the order of about +/- 0.2 mm.
  • the sealing device 170 formed on the side of the ball bearing as an O-ring 172 dynamically seals the chamber 10, which is a pressure chamber filled with adhesive during operation of the adhesive application head 115, against the outside space, which is at atmospheric pressure.
  • the O-ring 172 is not burdened as usual uniformly along its circumference, but slightly squeezed in sections with each lifting movement of the movable member 111 and at each rocking movement of the lever arm 130. How out Fig. 16A As can be seen, with a stroke of the movable member 111 in the direction P of the opening movement of the movable member 111, the O-ring 172 at its top in Fig. 16A (ie at the in detail view of Fig.
  • the spiral spring 182 pulls the balls 153, 155 into their seat and into the first and second support means 152, 154 in the plate member 160. This is particularly necessary at a small pressure (adhesive pressure) in the chamber 10.
  • the diameter of the first and second Bearing means 152, 154 (the ball seat) in the plate member 160 is larger, preferably by about 0.1 mm larger than the diameter of the corresponding ball 153, 155, so that the balls 153, 155 in the operation of the adhesive applicator head 115 on a Adhesive film are stored and can run. In the rocker element 142, the balls 153, 155 are pressed.
  • the bearing may alternatively be configured (not shown), wherein a respective ball seat having a diameter larger than that of a ball is provided in the rocker member and the balls are press-fitted in the plate member.
  • a uniformly or statically loaded second O-ring 168 is inserted on the rocker element side.
  • the second O-ring 168 serves to seal the plate element 160 against the chamber housing 19, compare the rocker bearing 133 with the plate element 160 in FIG Fig. 18A , which is mounted on the housing 19.
  • the advantages of the embodiment of the lever arm suspension as a rocker bearing 133 according to the variant (B) according to the invention over the embodiment as a membrane suspension 33 according to the variant (A) are the following:
  • the adhesive pressure is absorbed by the balls 153, 155.
  • the axis of rotation of the lever arm 160 is well defined by the ball bearing.
  • the force in the deflection of the lever arm 130 (the "rocker") always remains the same, in contrast to the situation with the diaphragm 34, which has no linear or constant spring constant.
  • the sealing of the pressure chamber or the chamber 10 against the outer space can be formed by a standard element, namely the O-ring 172. Should it be necessary for larger strokes and correspondingly larger deflections of the lever arm 130, so formed as an O-ring 172 sealing device 170 by a special seal, such as in the manner of Cuff (not shown) to be replaced.
  • lever arm suspension in which the sealing of the pressure chamber is formed against the outside alone by the diaphragm 34 itself, at a fraction of the membrane 34, a sudden, massive leakage or leakage of adhesive from the chamber 10 in the outer space occur.
  • the lever arm suspension as a rocker bearing, as in the Fig. 13 to 18 shown, no such sudden leakage possible.
  • the thermal separation between the drive 20 and the applicator head 15 is achieved in that not a larger outer surface of a housing of the drive 20 flat abuts against an outer surface of the housing 19 to the chamber 10 and the outer surfaces are connected to each other by means of a screw, but that the contact surfaces or possible heat conduction cross sections between the drive 20 and the application head 15, 115 are formed as small as possible and without screw connection according to the thermal decoupling device 190, the in Fig. 18A and the detail enlargement Fig. 18B is shown.
  • the thermal decoupling device 190 comprises an insulation plate 192, which is arranged between the drive 20 and the lever arm suspension 30, 133, and at least two cable tensioning devices 194, the each connect the drive 20 and the lever arm suspension 30, 133 with each other.
  • a respective cable tensioning device 194 comprises a spacer / position pin 196 disposed between the drive 20 and the lever arm suspension 33, 133, and a tensioning cable 198 extending through the spacer / position pin 196 and having a drive side at one end thereof Anchoring 199.1 in the drive 20 and at its other end in a lever arm anchorage 199.2 in the lever arm suspension 33, 133 is anchored.
  • the insulation plate 192 is placed on the applicator head 15, 115, on the applicator head side are two positioning pins 197 and on the drive side four distance / positioning pins 196 are formed.
  • the fixation of the drive 20 on the application head 15, 115 via the tension cables 198 which are preferably designed as non or poor heat-conducting cables, eg as steel cables.
  • the tensioning cables 198 are each fixed in the application head 15, 115 by means of a lever arm anchors 199.2 and in the drive 20 by means of a drive-side anchoring 199.1.
  • the drive-side anchoring 199.1 is designed as a tensioning device for the tension cables 198.
  • the drive 20 is only attached over a relatively small cross-sectional area and, if no metallic tensioning cables 198 are used, to the application head 15, 115 via a metallic, poorly to non-thermally conductive connection.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hebelarm aufhängung zur Verwendung in einem Klebstoff-Auftragskopf und einen Klebstoff-Auftragskopf mit Hebelarm aufhängung zum Abgeben eines fließfähigen Klebstoffs. Insbesondere geht es um das Abgeben von Klebstoffen und um die Verwendung von Heissleim. Die Erfindung kann auch für das kontrollierte Abgeben von Kaltleim oder von Leim eingesetzt werden, der aggressive (z.B. korrosive) Komponenten umfasst.
  • Es wird die Priorität der Gebrauchsmusteranmeldung DE202011000179.2 , die am 25. Januar 2011 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht wurde, beansprucht.
    • Hintergrund der Erfindung, Stand der Technik
  • In zahlreichen industriellen Bearbeitungsprozessen kommen Klebstoffe, Dichtmassen und ähnliche fließfähige Medien zur Anwendung, die in flüssiger Form auf ein Werkstück oder Substrat aufgetragen bzw. aufgespritzt werden.
  • Die entsprechenden Auftragsköpfe müssen robust sein und eine präzise, hochgenaue Abgabe des Mediums ermöglichen. Gleichzeitig sollten die Auftragsköpfe schnell schaltbar sein, um Klebstoffmengen portionieren oder punkt-, bzw. strichgenau auftragen zu können. Zusätzlich sollten die Auftragsköpfe nicht allzu groß sein, da in den entsprechenden Auftragsvorrichtungen häufig nur begrenzt Platz zur Verfügung steht.
  • Weiterhin sollten Auftragsköpfe flexibel einsetzbar und je nach Bedarf umrüstbar oder vorzugsweise steuerungsseitig umschaltbar oder kontrollierbar sein.
  • Falls Heißleim zu verarbeiten ist, stellen sich weitere Probleme. So kann zum Beispiel die große Hitze im Inneren eines Auftragskopfes der Antriebseinheit schaden. Es gibt auch Leimsorten, die Additive enthalten, die aggressiv sein können. So kann der pH-Wert eines Leims z.B. im saueren Bereich liegen. Leim kann auch korrosiv oder abrasiv wirkende Bestandteile enthalten. Um einen Auftragskopf davor zu schützen, müssen geeignete Massnahmen getroffen werden.
  • Eine Hebelarmaufhängung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Klebstoff-Auftragskopf gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 13 ist aus der EP 1 588 777 A2 bekannt. Bei der dort gezeigten Hebelarm aufhängung ist ein Hebelarm um eine den Hebelarm durchsetzende Achse schwenkbar. Diese Achse ist in einem Gehäuse des Auftragskopfes gelagert, wobei den Hebelarm im Bereich der Achse eine Dichteinrichtung umschließt, die der Abdichtung einer im Gehäuse gebildeten Kammer zur Aufnahme von Klebstoff gegenüber dem Antrieb des Hebelarms dient.
  • Aus der EP 0 745 797 A1 ist eine Ventilanordnung zur Verwendung in einem Fließsystem für eine Flüssigkeit bekannt. Hierbei ist ein Ventilschaft vorgesehen, der stirnseitig einen Ventilsitz aufweist. Dieser schließt, bei stirnseitiger Anlage an einem gehäuseseitigen Ring, eine Durchflussöffnung des Rings dichtend ab. Mittels eines Antriebs lässt sich der Ventilschaft geringfügig bezüglich des Rings hin und her kippen und gibt in der jeweiligen Kippstellung die Durchflussöffnung frei. Der Ventilschaft ist mittels einer Feder gegen den Ring vorgespannt.
  • Ein Klebstoff-Auftragskopf ist ferner in der WO 99/58426 A1 beschrieben.
  • Es stellt sich die Aufgabe, einen präzise arbeitenden und zuverlässigen Auftragskopf bereitzustellen, der einen Teil der Nachteile vorbekannter Lösungen vermeidet oder ganz behebt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hebelarmaufhängung nach Anspruch 1 und durch einen Klebstoff-Auftragskopf nach Anspruch 13.
  • Der Klebstoff-Auftragskopf ist speziell zum Abgeben eines fließfähigen Mediums bzw. Klebstoff ausgelegt. Er umfasst eine (Düsen)Kammer im Inneren des Auftragskopfes und eine Düsennadel, ein Nadelventil oder einen Schieber (hier zusammenfassend als "bewegliches Element" bezeichnet), die/das/der im Inneren der Düsenkammer bewegbar gelagert ist. Das bewegliche Element führt eine Bewegung aus und gibt jeweils für kurze Zeit eine Austrittsöffnung frei. Der Auftragskopf kann auch umgekehrt wirken, indem ein Ventil zum Einsatz kommt, bei dem eine Kolbenstange gegen den Fluss eines Mediums schliesst. Es ist vorzugsweise ein Zufuhrkanal vorhanden, der mit der (Düsen)Kammer verbunden und mit einer Zufuhrleitung strömungstechnisch verbindbar ist. Durch die Zufuhrleitung und den Zufuhrkanal kann das fließfähige Medium in die (Düsen)Kammer eingebracht werden. Ein Antrieb erzeugt die Öffnungsbewegung oder Schliessbewegung des beweglichen Elements. Es ist ein Hebelarm vorhanden, dessen erstes Extremalende beweglich an einem rückwärtigen Ende des beweglichen Elements befestigt und dessen zweites Extremalende mit dem Antrieb verbunden/gekoppelt ist.
  • Erfindungsgemäß umfasst der Klebstoff-Auftragskopf eine Hebelarmaufhängung.
  • Die Hebelarmaufhängung ist eine Wippenlagerung, die folgendes umfasst: einen Hebelarm, der mit dem beweglichen Element und dem Antrieb verbindbar ist, um eine antriebsseitige Bewegung in die Öffnungsbewegung des beweglichen Elements umzusetzen, eine Wippenlagerungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm beweglich mit dem Auftragskopf zu verbinden, und eine Dichteinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Austreten des Klebstoffs aus der Kammer durch die Öffnung in dem Plattenelement zu verhindern. Bei der Ausgestaltung der Hebelarm aufhängung als Wippenlagerung ist die Drehachse des Hebelarms wohldefiniert. Dadurch ist die Montage der als Wippenlagerung ausgebildeten Hebelarmlagerung in dem Klebstoff-Auftragskopf einfach.
  • Die Wippenlagerungseinrichtung umfasst zudem: ein Wippenelement, das starr mit dem Hebelarm verbunden ist und eine Längsrichtung sowie einen ersten und zweiten Lagerungspunkt aufweist, wobei die Längsrichtung sich im Wesentlichen senkrecht zum Hebelarm und in einer zu dem Plattenelement parallelen Ebene erstreckt und wobei der erste und der zweite Lagerungspunkt entlang der Längsrichtung beabstandet angeordnet sind, und ferner eine erste und zweite Auflagereinrichtung, die an einer Wippenlagerseite des Plattenelements angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, den ersten bzw. zweiten Lagerungspunkt zu stützen.
  • Die erste und zweite Auflagereinrichtung kann als eine erste und eine zweite Kugel ausgebildet sein. Dabei kann das Plattenelement an seiner Wippenlagerseite eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweisen, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz ausgebildet ist, und das Wippenelement kann an seiner dem Plattenelement zugewandten Seite eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweisen, die jeweils als wippenelementseitiger Kugelsitz ausgebildet ist. Vorteile der Ausgestaltung der Wippenlagerung mittels zweier Kugeln sind, dass der Klebstoffdruck über die Kugeln aufgenommen wird und dass die Kraft bei der Auslenkung des Hebelarms stets gleich bleibt, im Gegensatz zu der Situation bei der Membran, die keine lineare bzw. konstante Federkonstante aufweist.
  • In einer ersten Weiterbildung dazu kann der Durchmesser jeder plattenelementseitigen Ausnehmung größer, etwa um 0,1 mm größer, sein als der Durchmesser der Kugel, so dass die Kugel im Betrieb des Klebstoff-Auftragkopfes in der plattenelementseitigen Ausnehmung auf einem Klebstofffilm aufliegen kann. Ferner kann die erste bzw. zweite Kugel in dem ersten bzw. zweiten wippenelementseitigen Kugelsitz eingepresst sein.
  • In einer alternativen zweiten Weiterbildung dazu kann der Durchmesser jeder wippenelementseitigen Ausnehmung größer, etwa um 0,1 mm größer, sein als der Durchmesser der Kugel, so dass die Kugel im Betrieb des Klebstoff-Auftragkopfes in der wippenelementseitigen Ausnehmung auf einem Klebstofffilm aufliegen kann. Ferner kann die erste bzw. zweite Kugel in dem ersten bzw. zweiten plattenelementseitigen Kugelsitz eingepresst sein.
  • Die Dichteinrichtung kann einen O-Ring umfassen, der auf der Seite des Wippenelements um die Öffnung herum angeordnet ist. In einer Ausführungsform dafür kann das Plattenelement an der Seite des Wippenelements einen die Öffnung umringenden plattenelementseitigen O-Ringsitz aufweisen und das Wippenelement kann an seiner dem Plattenelement zugewandten Seite einen entsprechenden wippenelementseitigen O-Ringsitz aufweisen. Insbesondere kann der plattenelementseitige O-Ringsitz als ein am wippenelementseitigen Austritt der Öffnung ausgebildeter, um die Öffnung herum ausgebildeter Flansch mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche und einer zylinderinnenwandförmigen zweiten Auflagefläche zum Stützen eines Außenumfangs des O-Rings ausgebildet sein, und der wippenelementseitige O-Ringsitz kann als ein auf der dem Plattenelement zugewandten Seite des Wippenelements ausgebildeter Flansch mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche und einer zylinderaußenwandförmigen zweiten Auflagefläche zum Stützen eines Innenumfangs des O-Rings ausgebildet sein. Sollte es bei größeren Hubbewegungen des beweglichen Elements und entsprechend größeren Auslenkungen des Hebelarms erforderlich sein, so kann die als O-Ring ausgebildete Dichteinrichtung durch eine Spezialdichtung, etwa in der Art einer Manschette ersetzt werden. Ein erster Vorteil der Ausgestaltung der Dichteinrichtung als O-Ring ist, dass auf diese Weise ein Standardelement (O-Ring) verwendet werden kann. Ein zweiter Vorteil ergibt sich aus folgender Betrachtung. Bei einer als Membranaufhängung ausgebildeten Hebelarmaufhängung, bei der die Abdichtung des Druckraums gegen den Außenraum allein durch die Membran selbst ausgebildet ist, kann bei einem Bruch der Membran eine schlagartige, massive Leckage bzw. Austreten von Klebstoff aus der Kammer in den Außenraum auftreten. Im Gegensatz dazu ist bei einer Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung keine derartige schlagartige Leckage möglich.
  • Die Wippenlagerung kann ferner ein Federelement umfassen, das das Wippenelement in Richtung auf das Plattenelement und auf die Lagerungspunkte vorspannt. Dabei kann das Federelement insbesondere eine Spiralfeder sein, die auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite des Plattenelements um den Hebelarm herum angeordnet ist. Dabei kann das Plattenelement auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen um die Öffnung herum angeordneten, plattenseitigen Sitz für das Federelement aufweisen, und der Hebelarm kann an seinem äußeren antriebsseitigen Ende einen als Flansch ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz für das Federelement aufweisen.
  • Der Hebelarm kann zweiteilig ausgebildet sein und auf der Wippenlagerseite einen mit dem beweglichen Element verbindbaren ersten Teilarm und auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb verbindbaren zweiten Teilarm umfassen. In einer Weiterbildung kann der zweite Teilarm folgendes umfassen: eine Schraubenmutter, eine Schraubenstange mit einem Schraubenmuttergewinde und einem Schraubengewinde, das an seinem äußeren Ende in ein komplementäres Innengewinde in dem ersten Teilarm eingreift, und eine Hülse, die den als Flansch ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz für das Federelement aufweist und durch die hindurch sich die Schraubenstange erstreckt.
  • Unabhängig von der Ausbildung der Hebelarm aufhängung können in dem Klebstoff-Auftragskopf der Antrieb und die Hebelarm aufhängung mittels einer thermischen Entkopplungseinrichtung thermisch voneinander im Wesentlichen entkoppelt und miteinander in Funktionswechselwirkung verbunden sein.
  • Die thermische Entkopplungseinrichtung kann eine Isolationsplatte, die zwischen dem Antrieb und der Hebelarmaufhängung angeordnet ist, und mindestens zwei Seilspanneinrichtungen, die jeweils den Antrieb und die Hebelarmaufhängung miteinander verbinden, umfassen.
  • Die Seilspanneinrichtung kann einen Distanz-/Positionsbolzen, der zwischen dem Antrieb und der Hebelarmaufhängung angeordnet ist, und ein Spannseil, das sich durch den Distanz-/Positionsbolzen hindurch erstreckt und an seinem einem Ende mit einer antriebsseitigen Verankerung im Antrieb und an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung in der Hebelarmaufhängung verankert sein, umfassen.
  • Die Erfindung eignet sich ganz besonders für thermoplastische (Hotmelt) Klebstoffe. Sie eignet sich aber auch für aggressive Leimsorten und z.B. für Kaltleim.
  • Im Folgenden werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und teilweise mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Alle Figuren sind schematisiert und nicht maßstäblich, und entsprechende konstruktive Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn sie im Einzelnen unterschiedlich gestaltet sind. Es zeigen, wobei die Figuren 1 bis 12 die Erfindung nicht darstellen:
    • Fig. 1
    eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 3A
    eine Draufsicht einer Membrane einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 3B
    eine perspektivische Schnittansicht einer Membranaufhängung einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 4
    eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 6
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform basierend auf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, wobei Details eines Steuerungsmoduls und eines Regelkreises schematisch angedeutet sind;
    Fig. 7
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 8
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 9
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 10
    eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 11
    eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 12
    eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 13
    eine erste perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 14
    eine zweite perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Erfindung aus der Fig. 13;
    Fig. 15
    eine schematisierte Querschnittansicht einer prinziphaften, weiteren Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 16A
    eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten entlang der Linie A-A in den Figuren 13 und 14 und als Querschnitt gezeigt, der Ausführungsform der Erfindung aus den Figuren 13 und 14;
    Fig. 16B
    eine Detailansicht zu Fig. 16A;
    Fig. 17
    eine Querschnittansicht der Ausführungsform der Erfindung aus den Figuren 13 und 14, geschnitten entlang der Linie B-B in den Figuren 13 und 14;
    Fig. 18A
    eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
    Fig. 18B
    eine Detailansicht zu Fig. 18A.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden wird das Prinzip von Hebelarmaufhängung und Klebstoff-Auftragskopf anhand einer ersten Ausführungsform beschrieben. In Fig. 1 ist eine Auftragsvorrichtung 100 mit mehreren in einer Reihe angeordneten Auftragsköpfen 15, Düsenaustrittsöffnungen 12 und mit individuell schaltbaren Klebstoffzufuhrleitungen 16 gezeigt. Statt der gezeigten Düsenaustrittsöffnungen 12 können auch andere Austrittsöffnungen 12 zum Einsatz kommen. Die Form, Anordnung und Gestaltung der Austrittsöffnungen 12 kann davon abhängen, ob eine Düsennadel, ein Nadelventil oder ein Schieber als bewegliches Element 11 im Inneren des Auftragskopfs 15 zum Einsatz kommt.
  • Jede der Austrittsöffnungen 12 ist an oder in einem jeweiligen Auftragskopf 15 ausgebildet. Jeder Auftragskopf 15 ist speziell zum Abgeben eines fließfähigen Mediums M, vorzugsweise von Klebstoff, ausgelegt und umfasst eine (Düsen)Kammer 10 im Inneren des Auftragskopfes 15. Im gezeigten Beispiel ist eine Düsennadel 11 ist im Inneren der (Düsen)Kammer 10 auf- und abbewegbar gelagert, wobei sie durch eine Öffnungsbewegung P der Düsennadel 11 die Austrittsöffnung 12 freigibt. In Fig. 2 ist ein Pfeil P gezeigt, der nach oben gerichtet ist. Eine Öffnungsbewegung in Pfeilrichtung P hebt die Düsennadel 11 an und diese gibt die Austrittsöffnung 12 frei, so dass das Medium M aus der Düsenkammer 10 durch die Austrittsöffnung 12 hindurch austreten kann. In Fig. 1 geben vier Auftragsköpfe 15 gleichzeitig permanent ein Medium M in streifenförmigen Bahnen (Raupen) ab. Die Streifenform entsteht aufgrund des Vorbeibewegens z.B. einer Papierbahn K oder eines Werkstücks oder eines Substrats. Die entsprechende Bewegungsrichtung ist mit V gekennzeichnet.
  • In Fig. 1 ist ein optionales (mehrkanaliges) Steuerungsmodul 50 gezeigt, das steuerungstechnisch über eine Steuerverbindung 52 (auch steuerungstechnische Wirkverbindung genannt) mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Ein solches Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
  • Im Inneren ist ein Zufuhrkanal 13 vorgesehen (siehe z.B. Fig. 2), der mit der (Düsen)Kammer 10 verbunden ist. Der Zufuhrkanal 13 ist mit einer Zufuhrleitung 16 (siehe z.B. Fig. 1) strömungstechnisch verbindbar, um das fließfähige Medium M in die (Düsen)Kammer 10 einbringen zu können. In Fig. 1 sind vier separate Zufuhrleitungen 16 angedeutet. Es kann aber auch eine gemeinsame Zufuhrleitung 16 für mehrere Auftragsköpfe 15 zum Einsatz kommen.
  • Weiterhin ist ein Antrieb 20 zum Erzeugen der Öffnungsbewegung P der Düsennadel 11 vorgesehen. In Fig. 1 ist der Antrieb 20 an die Auftragsköpfe 15 angesetzt oder angeflanscht. Vorzugsweise umfasst der Antrieb 20 einen eigenen Antrieb 20 pro Auftragskopf 15, damit jede Austrittsöffnung 12 individuell (d.h. unabhängig von den anderen) geöffnet und geschlossen werden kann.
  • Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Antrieb 20 vom Auftragskopf 15 beabstandet angeordnet ist, wie z.B. in Fig. 2 zu erkennen. Wichtig ist jedoch bei der Anordnung des Antriebs 20 in Bezug zum Auftragskopf 15 (diese Aussage gilt für alle Anordnungen), dass der gegenseitige Abstand genau definiert und stabil ist. Dieser Aspekt ist wichtig, da jede Abstandänderung einen Einfluss auf die Funktion oder Wirkungsweise des Hebelarms 30 haben kann. Details zum Hebelarm 30 werden im Folgenden beschrieben.
  • Weitere Details werden nun anhand einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 2 in einem Schnitt gezeigt ist, erläutert. In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen einzelnen Auftragskopf 15 gezeigt, bei dem der Antrieb 20 beabstandet (d.h. räumlich getrennt) angeordnet ist. Der Auftragskopf 15 umfasst pro Antrieb 20 einen Hebelarm 30, dessen erstes Extremalende 31 beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32 mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung 33 mit einer Membrane 34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane 34 der Membranaufhängung 33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient dazu den Hebelarm 30 beweglich mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Zusätzlich dient die Membranaufhängung 33 als Dichtung, um ein Austreten des fließfähigen Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 zu verhindern. D.h., die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat eine Doppelfunktion. Zusätzlich hat sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34 eine Schutzfunktion gegenüber Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M.
  • Folgende weitere Details zeichnen diese Ausführungsform aus. Diese Details sind jedoch auch auf alle anderen Ausführungsformen anwendbar. Die (Düsen)Kammer 10 ist so ausgeführt, dass in ihrem unteren Bereich nahe der Austrittsöffnung 12 ein Anschlagpunkt 17, respektive eine Anschlagfläche (auch Nadelsitz genannt) für die Spitze 18 der Düsennadel 11 vorgesehen ist. In Fig. 2 ist die Düsennadel 11 in der Verschlussstellung gezeigt, d.h. die Spitze 18 der Düsennadel 11 sitzt dicht am Anschlagpunkt 17 und es kann kein Medium M durch die Austrittsöffnung 12 austreten. Sobald durch die Öffnungsbewegung P die Düsennadel 11 in Richtung der Z-Achse angehoben wird, wird die Austrittsöffnung 12 freigegeben und es kann Medium M austreten.
  • Die Düsennadel 11 ist im Bereich des rückwärtigen Endes 14 beweglich (kniegelenk-artig) mit dem Hebelarm 30 verbunden. Die Düsennadel 11 "baumelt" quasi in der Düsenkammer 10. Dadurch, dass die Düsenkammer 10 und die Düsennadel 11 im unteren Bereich (nahe des Anschlagpunktes 17) konisch rotationssymmetrisch ausgeführt sind, wird die Düsennadel 11 bei einer Abwärtsbewegung in -Z Richtung zentriert geführt. Zusätzlich trägt das Medium M, das vom Zufuhrkanal 13 her durch die (Düsen)Kammer 11 in Richtung Austrittsöffnung 12 strömt, zu einer Stabilisierung, respektive Selbstzentrierung der Düsennadel 11 bei. Diese Art der "baumelnden" Lagerung oder Aufhängung kann bei allen Ausführungsformen zur Anwendung kommen.
  • Der Hebelarm 30 ist hier so ausgeführt, dass er einen flachen, rechteck- oder streifenförmigen Stab umfasst, der hier optional mit Löchern 39 versehen ist. Diese Löcher 39 dienen dazu den Stab leichter zu machen, um die zu beschleunigende Masse zu reduzieren. Außerdem erlauben die Löcher 39 ein Verschieben des Ansatzpunktes A des Antriebs 20. Wenn also der effektive Hebelarm verlängert werden soll, so kann der Antrieb 20 (respektive der Ansatzpunkt A) weiter in Richtung des zweiten Extremalendes 32 verschoben werden und umgekehrt. Im gezeigten Beispiel sitzt der Antrieb 20 fast am Extremalende 32, d.h. der effektive Hebelarm ist relativ groß. Umso näher der Antrieb 20 (respektive der Ansatzpunkt A) in Richtung der Membranaufhängung 33 verlagert wird, umso kürzer wird der effektive Hebelarm. Bei grossem Hebelarm findet eine Untersetzung statt, d.h. eine grosse Bewegung P1 verursacht eine kleine entgegengesetzt gerichtete Bewegung P. Der Untersetzungsfaktor ist in Fig. 2 ca. 5:1 (d.h. der Absolutbetrag der Bewegung P1 ist ca. 5 mal so gross wie der Absolutbetrag der Bewegung P). Bei kleinem Hebelarm findet eine Übersetzung statt, d.h. eine kleine Bewegung P1 verursacht eine grosse entgegengesetzt gerichtete Bewegung P. Vorzugsweise kommt bei allen Ausführungsformen eine Untersetzung mit einem Untersetzungsfaktor zwischen 2:1 und 10:1 zum Einsatz. Ganz besonders bevorzugt ist eine Untersetzung von 1:1.
  • Der Hebelarm 30 kann aber auch jede andere Stab- oder Hebelform haben. Vorzugsweise ist der Hebelarm 30 aus verwindungssteifem Material gefertigt. Ausserdem sollte der Hebelarm 30 möglichst leicht sein, um eine kleine bewegte bzw. beschleunigte Masse zu haben. Die Membrane 34 dient bei allen Ausführungsformen als kinematisches Auflager, das einen Teil der Masse des Hebelarms 30 trägt/lagert. Ausserdem definiert die Membrane 34 bei allen Ausführungsformen den genauen Schwenk- oder Kipppunkt VA (virtuelle Schwenkachse genannt) des Hebelarms 30. Der Hebelarm 30 kann aufgrund der speziellen Membranlagerung 34 bei den meisten Ausführungsformen auch als vollständig "freischwebender" membrangelagerter Hebel bezeichnet werden. Lediglich bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Hebelarm 30 nicht vollständig freischwebend sondern zusätzlich drehgelagert ausgeführt.
  • Um den Hebelarm 30 in der Membranaufhängung 33 lagern oder halten zu können, ist bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ein zylindrischer Stab 40 am Hebelarm 30 vorgesehen. Dieser zylindrische Stab 40 klemmt oder spannt die Membrane 34 ein und schafft somit eine Aufhängung des Hebelarms 30 an der Membrane 34. Details einer beispielhaften bevorzugten Anordnung sind der Fig. 4 zu entnehmen. Diese Art der Aufhängung kann bei allen Ausführungsformen zur Anwendung kommen.
  • In den Figuren 2 und 4 ist weiterhin zu erkennen, dass die Membrane 34 einen oder zwei Dichtungsringe 35 umfassen kann, die es ermöglichen die Membrane 34 elastisch in dem Auftragskopf 15 einzuspannen. Die Dichtungsringe 35 sind optional. Zum Zweck der Einspannung kann der Auftragskopf 15 ein abnehmbares Teil oder einen Deckel (nicht Fig. 2 gezeigt) umfassen. In Fig. 7 erfolgt dieses Einspannen beispielsweise zwischen einem Teil oder Element 19.1 und dem Gehäuse 19. Wenn dieses Teil oder dieser Deckel abgenommen wird, kann die Membrane 34 samt den optionalen Dichtungsringen 35 eingelegt werden. Dann wird das besagte Teil oder der Deckel wieder befestigt und die Membrane 34 ist eingespannt.
  • In Fig. 4 ist zu erkennen, dass rückwärtig von der Membrane 34, d.h. auf derjenigen Seite, die von der (Düsen)Kammer 10 abgewandt ist, eine optionale Druckstütze 38 vorgesehen ist, die als mechanischer Anschlag für die Membrane 34 dient. Durch diese bevorzugte Ausführungsform wird ein Überdehnen der Membrane 34 bei einem Überdruck in der Düsenkammer 10 verhindert. Die Membrane 34 ist vorzugsweise bei allen Ausführungsformen so ausgelegt und angeordnet, dass sie nur auf Biegung beansprucht wird, was die Lebensdauer erhöht. Statt der Druckstütze 38 kann auch eine Stütze 23 gemäss der noch zu beschreibenden Ausführungsformen (siehe Figuren 7 - 12) eingesetzt werden. Die Druckstütze 38 und die Stütze 23 können auch kombiniert werden.
  • Vorzugsweise kommt bei den verschiedenen Ausführungsformen eine metallische Membrane 34 zum Einsatz, die besonders für Wechsellast mit hoher Frequenz geeignet ist. Als metallische Membrane 34 wird eine Membrane 34 bezeichnet, bei der entweder die gesamte Membranfläche aus einem Metall besteht, oder bei welcher ein flächiges Membransubstrat (z.B. aus Kunststoff) mit einer Metallschicht/Metallbedampfung versehen ist.
  • Eine metallische Membrane 34 umfasst vorzugsweise bei allen Ausführungsformen eine Legierung eines Übergangsmetalls.
  • Weiterhin ist in Figuren 2 und 4 zu erkennen, dass eine Gegenbewegung P1, die von dem Antrieb 20 verursacht wird, eine entgegengesetzte Öffnungsbewegung P der Düsennadel 11 verursacht. Der Hebelarm sorgt also für eine Definition der Unter- bzw. Übersetzung und für eine Bewegungsumkehr.
  • In Fig. 3A sind Details einer bevorzugten Ausführungsform einer Membrane 34 gezeigt. Die Membrane 34 umfasst Schlitze 36, um die Elastizität zu erhöhen. Außerdem ist eine Zentralöffnung 37 vorgesehen, durch die hindurch der Hebelarm 30 im montierten Zustand verläuft. Die Lage des/der Dichtringe 35 ist in Fig. 3A angedeutet. Diese Gestaltung der Membrane 34 ist besonders für metallische Membranen 34 geeignet, um der metallischen Membrane 34 die notwendige Elastizität zu geben und um bei Bedarf auch eine nichtlinear Bewegungsfunktion vorzugeben.
  • Durch die spezielle Anordnung der Schlitze 36, die nahezu einen kompletten Kreis definieren, ergeben sich zwei kleine Stege 42 bei der Position 3 Uhr und 9 Uhr. Diese beiden kleinen Stege 42 ermöglichen ein Verbiegen des inneren Teils 41 (d.h. desjenigen kreisförmigen Bereichs 41 der Membrane 34, der von den Schlitzen 36 in radialer Richtung nach aussen abgegrenzt wird) der Membrane 34. Die beiden kleinen Stege 42 mit dem inneren Teil 41 der Membrane 34 definieren quasi eine virtuelle Schwenkachse VA. Diese virtuelle Schwenkachse VA ist in Fig. 3 durch einen punkt-strichlierte Linie dargestellt.
  • In Fig. 3B sind Details einer bevorzugten Ausführungsform einer Membranaufhängung 33 gezeigt. Hier ist die Befestigung des Hebelarms 30 an der Membrane 34 zu erkennen. Diese Befestigung erfolgt durch den Stab 40, wie beschrieben. In der gezeigten Ausführungsform ist der Stab 40 innen hohl, um das Gewicht zu reduzieren. Damit kein Medium M durch das Innere des Stabes 40 hindurch austreten kann, kann der Stab 40 an beiden Enden z.B. Kappen 43 oder Dichtelemente aufweisen. Die Lage der virtuellen Schwenkachse VA ist auch in Fig. 3B angedeutet. Die in Fig. 3B gezeigten Details lassen sich auf alle Ausführungsformen anwenden.
  • Fig. 5 zeigt Details einer weiteren Ausführungsform. Die Anordnung der Elemente ist hier anders gewählt, aber die Funktion ist dieselbe. Eine Linearbewegung des Antriebs 20 wird in eine Öffnungsbewegung der Düsennadel 11 im Inneren des Auftragskopfes 15 übersetzt. Der Antrieb 20 ist hier, wie auch bei Fig. 2, separat (d.h. beabstandet) von dem Auftragskopf 15 ausgeführt.
  • Als Antrieb 20 eignet sich bei den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen ein
    • elektro-magnetischer oder
    • pneumatischer oder
    • piezo-elektrischer Antrieb,
    der mit der gewünschten Frequenz eine entsprechende Linearbewegung P1 (Auf- und Abbewegung) erzeugt, die durch den effektiv wirksamen Hebelarm 30 eine Unter- oder Übersetzung an die Düsennadel 11 weitergibt und dort die Linearbewegung P hervor ruft. Im Falle eines piezo-elektrischen Antriebs 20 arbeitet man hier vorzugsweise mit einer Übersetzung, um die sehr kleinen Bewegungen des piezo-elektrischen Antriebs 20 in ausreichend grosse Öffnungs- und Schliessbewegungen P zu übersetzen.
  • Besonders bewährt hat sich ein elektro-magnetischer Antrieb 20, der nach dem Prinzip eines Voice-Coil Motors oder einer Lorentz-Spule aufgebaut ist. Als effektive Übersetzung eignet sich in diesem Fall besonders eine 1:1 Hebel-Übersetzung oder eine Untersetzung. Ein Voice-Coil Motor oder eine Lorentz-Spule kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
  • Ein Voice-Coil Antrieb 20 hat den Vorteil, dass er im Ruhezustand stromlos ist, d.h. dass der Stromverbrauch geringer ist als bei bisherigen Auftragsköpfen.
  • Der Hub im Bereich der Düsenspitze 18 oder der Austrittsöffnung 12 in Richtung der Z-Achse beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 1 mm. Bei einer 1:1 Hebel-Übersetzung muss der Antrieb 20 also eine entsprechend entgegengesetzt gerichtete Bewegung P1 mit einem Hub von 0,1 mm bis 1 mm machen.
  • Bei einer geeigneten Ansteuerung des Antriebs 20 z.B. über ein Treibermodul 21 und/oder eine Steuerungsmodul 50, das in der Nähe des Antriebs 20 angeordnet sein kann, wie in Fig. 5 beispielhaft angedeutet, kann das Bewegungsverhalten der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen Elements eingestellt oder gar geregelt werden. Auf Wunsch kann ein geeignetes Bewegungsprofil hinterlegt werden, damit die Düsennadel 11 abgebremst wird, kurz bevor sie auf den Anschlagpunkt 17 auftrifft. Diese Maßnahme erhöht die Lebensdauer der Düsennadel 11 und des Auftragskopfes 15. Ein entsprechendes Treibermodul 21 und/oder Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
  • Umso größer die Hebel-Untersetzung gewählt wird, umso genauer lässt sich die Düsennadel 11 bewegen, weil eine große Bewegung P1 des Antriebs 20 in eine kleine Bewegung P der Düsennadel 11 untersetzt wird. Ein Nachteil einer solchen großen Untersetzung ist aber die verlängerte Wegstrecke, die antriebsseitig zurückgelegt werden muss. Dadurch reduziert sich eventuell die erzielbare Frequenz, respektive der Maximaltakt der Öffnungs- und Schliessbewegung der Düsennadel 11.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Antriebseite eine intelligente Ansteuerung (z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder Steuerungsmoduls 50) des Antriebs 20 so ausgelegt, dass der Strom, der in den Antrieb 20 eingespeist wird, beobachtet wird. Wenn sich der Strom erhöht, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass die Düsennadel 11 oder das bewegliche Element am Anschlagpunkt 17 ansteht. Durch ein intelligentes Steuerungsmodul 50 kann eine schleichende Anpassung des im Treibermodul 21 hinterlegten Bewegungsprofils, das bei allen Ausführungsformen durch die genannte Parametrisierung definiert sein kann, vorgenommen werden, die eine Abnützung der Nadelspitze 18 dadurch ausgleicht, dass die Bewegung P1 auf der Antriebsseite sukzessive vergrößert wird, wenn das Stromsignal anzeigt, dass die Stromerhöhung gegenüber früher erst später eintritt. Das spätere Eintreten einer Stromerhöhung bedeutet nämlich, dass die Nadelspitze 18 später als bisher am Anschlagpunkt 17 ansteht. Dies ist ein Zeichen für eine Abnützung. Der Einsatz einer solchen intelligenten Ansteuerung (z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder Steuerungsmoduls 50) erhöht die Lebensdauer des Auftragskopfes 15, da die Düsennadel 11 oder das bewegliche Element erst später ausgetauscht werden muss.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf der Antriebseite eine intelligente Ansteuerung (z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder Steuerungsmoduls 50) des Antriebs 20 so ausgelegt, dass die Bewegung der Düsennadel 11 oder des beweglichen Elements gemäß eines vorgegebenen Bewegungsprofils (z.B. P1(t, -Z) geregelt ist. Die Schaltzeiten und der Hub der Düsennadel 11 können überwacht werden und das Auftragsbild des Auftragskopfes 15 kann durch das Steuerungsmodul 50 automatisch korrigiert werden.
  • Vorzugsweise befindet sich das Treibermodul 21 und/oder das Steuerungsmodul 50 direkt an jedem Antrieb 20 so, dass der Antrieb 20 direkt mit einem 24 VDC Signal (auch direkt von einer SPS) angesteuert werden kann (SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung). Dies hat den Vorteil, dass jeder Auftragskopf 15 individuell angesteuert werden kann. Ein entsprechendes Treibermodul 21 und/oder Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
  • In einer Ausführungsform wird auf der Antriebseite eine intelligente Ansteuerung des Antriebs 20 so ausgelegt, dass Fehler-, Warnungen, Service- oder Wartungsanzeigen ausgegeben werden. Zu diesem Zweck ist das Steuerungsmodul 50 entsprechend ausgestattet und/oder programmiert. Dieser Ansatz kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
  • Es ist von Vorteil, wenn eine räumliche thermische Trennung (siehe z.B. Fig. 5) zwischen Antrieb 20 und dem Teil des Auftragskopfes 15 möglich ist, der vom Medium M durchströmt wird. Besonders bei warmem oder heißem Medium M reduzieren sich dadurch die Probleme, die auf der Antriebsseite ansonsten durch die große Temperatur verursacht werden können.
  • Der Hebelarm 30 bewirkt bei den Ausführungsformen eine Umkehr der Bewegungsrichtung (P1 zeigt in die entgegengesetzte Richtung wie P; siehe z.B. Fig. 2) und, je nach Einstellung der Hebelarmlängen, eine Bewegungsverstärkung (P > P1; Übersetzung genannt) oder eine Bewegungsverkleinerung (P1 > P; Untersetzung genannt). Ausserdem ermöglicht die winklige Anordnung des Hebelarms 30 in Bezug zum beweglichen Element 11 eine Anordnung der Membrane 34 in einem Bereich, der nicht unmittelbar dem strömenden Medium M ausgesetzt ist.
  • Die jeweilige Ausführungsform ermöglicht einen präzisen Klebstoffauftrag nach Mass. Sie kann bei elektro-magnetischen, elektropneumatischen, piezo-elektrischen oder elektro-mechanischen Auftragsköpfen 15, ob Heiss- oder Kaltleim prozess, ob auf Weg oder Zeit basierend, ob konstante oder variable Substratgeschwindigkeit, eingesetzt werden.
  • Das Steuerungsmodul 50 (auch Auftragssteuerung genannt) kann direkt im Gerät (z.B. in einem Schmelzgerät) integriert sein, oder es kann als eigenständige Einheit beigestellt werden. Es ist auch möglich mehrere Auftragsköpfe 15 von einem gemeinsamen (mehrkanaligen) Steuerungsmodul 50 aus anzusteuern und zu kontrollieren, wie in Fig. 1 angedeutet.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform basierend auf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, wobei Details des Steuerungsmoduls 50 und eines Regelkreises schematisch angedeutet sind. Es wird auf die Beschreibung der Fig. 2 verwiesen. Im Folgenden werden nur die wesentlichen Aspekte der Ansteuerung und des Regelkreises beschrieben. Vorzugsweise weisen die Ausführungsformen einen Regelkreis mit einem (Weg- oder Positions)Sensor 53 (hier zum Beispiel einem Induktivsensor) und einem Steuerungsmodul 50 auf. Der Sensor 53 ist dazu ausgelegt die momentane Position (Ist-Position) des beweglichen Elements 11 zu erfassen. In Fig. 6 ist der (Weg- oder Positions)Sensor 53 schematisch gezeigt. Er kann auch an einem anderen Ort angeordnet sein. Der (Weg- oder Positions)Sensor 53 ist über eine Verbindung 55 mit einem Eingang des Steuerungsmoduls 50 verbunden, um die Ist-Position dem Steuerungsmodul 50 zu übergeben. Das Steuerungsmodul 50 ermittelt anhand von Steuerdaten durch den Vergleich mit der Ist-Position, ob Bedarf zur Nachregelung oder Korrektur besteht.
  • In Fig. 6 ist weiterhin angedeutet, dass ein optionales Treibermodul 21 zwischen dem Steuerungsmodul 50 und dem Antrieb 20 vorgesehen sein kann, um die steuerungstechnische Verbindung zwischen Steuerungsmodul 50 und Antrieb 20 herzustellen. Das Treibermodul 21 kann Parameter vom Steuerungsmodul 50 empfangen und in Strom- oder Spannungsgrössen (als Steuergrössen) umsetzen, die dem Antrieb 20 eingeprägt werden. Das Steuerungsmodul 50 kann aber steuerungstechnisch auch direkt mit dem Antrieb 20 verbunden sein (z.B. durch eine Steuerverbindung 52, wie in Fig. 1 gezeigt).
  • Vorzugsweise werden bei den Ausführungsformen die Parameter aus einem Parameterspeicher 54 entnommen und von dem Steuerungsmodul 50 an ein optionales Treibermodul 21 übergeben. Das Treibermodul 21 setzt diese Parameter dann in Steuergrössen um. Es ist aber auch möglich, dass das Steuerungsmodul 50 Parameter weiterverarbeitet, um dann weiterverarbeitete Parameter an das Treibermodul 21 zu übergeben. Die Weiterverarbeitung der Parameter hängt von der konkreten Konstellation ab und kann zum Beispiel den Über- oder Untersetzungsfaktor berücksichtigen.
  • Details einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 7 in einem Schnitt gezeigt ist, werden im Folgenden erläutert. Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform basiert im Prinzip auf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. Es wird daher auch auf die Beschreibung der Fig. 2 verwiesen.
  • In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen Teil eines einzelnen Auftragskopfs 15 gezeigt, bei dem der Antrieb 20 beabstandet (d.h. räumlich getrennt) angeordnet ist. Der Antrieb 20 ist in Fig. 7 nur stark schematisiert angedeutet. Die bewegungstechnische Koppelung zwischen dem Antrieb 20 und dem Hebelarm 30 erfolgt über eine sogenannte Antriebskoppelung 22. Vorzugsweise dient bei allen Ausführungsformen ein Pleuel als Antriebskoppelung 22. Besonders vorzugsweise ist dieses Pleuel aus einem dünnen Material gefertigt, das in sich eine leichte Verbiegung ermöglicht, was wichtig ist, da die Bewegungsübertragung der antriebsseitigen Bewegung P1 auf den Hebelarm 30 nicht absolut linear verläuft sondern einer leicht gekrümmten Bewegungsbahn folgt.
  • Der Auftragskopf 15 umfasst hier einen Hebelarm 30, dessen erstes Extremalende 31 beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32 bewegungstechnisch über die Antriebskoppelung 22 mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung 33 mit einer Membrane 34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane 34 der Membranaufhängung 33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient unter anderem dazu den Hebelarm 30 beweglich mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Insbesondere dient die Membranaufhängung 33 bei der hier gezeigten Ausführungsform als Dichtung, um ein Austreten des fließfähigen Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 zu verhindern. D.h., die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat eine Doppelfunktion. Zusätzlich hat sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34 eine Schutzfunktion gegenüber Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M. Die gezeigte Ausführungsform zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass der Hebelarm 30 zusätzlich zu der Lagerung in der Membrane 34 auch um einen Dreh- oder Schwenkpunkt 49 gelagert ist. Der Dreh- oder Schwenkpunkt 49 legt die virtuelle Achse VA fest. Der Hebelarm 30 hat eine entsprechende Ausnehmung, damit der Hebelarm 30 auf den Dreh- oder Schwenkpunkt 49 aufgesetzt oder aufgesteckt werden kann, wie in Fig. 7 gezeigt.
  • Vorzugsweise hat der Hebelarm 30 bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform einen kugelförmigen Bereich 30.1 und einen um laufenden Kragen 30.2. Die Membrane 34 wird zwischen dem umlaufenden Kragen 30.2 und dem kugelförmigen Bereich 30.1 eingeklemmt. Die Membrane 34 ist vorzugsweise im Bereich des äusserem Membranumfangs zwischen einem Abschnitt des Gehäuses 19 und einer Platte, einem Deckel oder einem Gegenstück 19.1 eingeklemmt oder eingespannt. Zwischen dieser "äusseren Einspannung" und der "inneren Einspannung", die vorzugsweise zwischen dem umlaufenden Kragen 30.2 und dem kugelförmigen Bereich 30.1 erfolgt, ist die Membrane 34 elastisch verformbar. Es ist ein Vorteil der "äusseren Einspannung" und der "inneren Einspannung", dass eine gute Dichtigkeit gegen das Austreten des Mediums M aus der Kammer 10 gewährleistet ist. Der kugelförmige Bereich 30.1 des Hebelarms 30 dient zusätzlich als Druckstütze, um zu verhindern, dass der hohe Druck des Mediums M in der Kammer 10 die Membrane 34 zu weit nach links drückt oder die Membrane 34 sogar zerreisst.
  • Details einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 8 in einer Perspektivansicht gezeigt ist, werden im Folgenden erläutert. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform basiert im Prinzip auf den bisher gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen. Es wird daher auch auf die vorausgehende Beschreibung verwiesen.
  • Fig. 8 zeigt einen Teil eines einzelnen Auftragskopfs 15, bei dem der Antrieb 20 beabstandet (d.h. räumlich getrennt) angeordnet ist. Der Antrieb 20 ist in Fig. 8 nur stark schematisiert angedeutet. Die bewegungstechnische Koppelung zwischen dem Antrieb 20 und dem Hebelarm 30 erfolgt über eine sogenannte Antriebskoppelung 22. Vorzugsweise dient auch bei dieser Ausführungsformen ein Pleuel als Antriebskoppelung 22. Besonders vorzugsweise ist dieses Pleuel aus einem dünnen Material gefertigt, das in sich eine leichte Verbiegung ermöglicht.
  • Der Auftragskopf 15 umfasst gemäß Fig. 8 einen Hebelarm 30, dessen erstes Extremalende 31 beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32 bewegungstechnisch über die Antriebskoppelung 22 mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung 33 mit einer Membrane 34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane 34 der Membranaufhängung 33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient unter anderem dazu den Hebelarm 30 beweglich mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Zusätzlich dient die Membranaufhängung 33 auch als Dichtung, um ein Austreten des fließfähigen Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 (die Kammer 10 ist hier nicht gezeigt) zu verhindern. Weiterhin ist die Membrane 34 mit einer sogenannten Stütze 23 versehen oder ausgestattet. Diese Stütze 23 ist vorzugsweise so ausgelegt und mit der Membrane 34 verbunden oder in Kontakt, dass sie einerseits die Membrane 34 verstärkt oder stabilisiert. Andererseits soll die Stütze 23 die Beweglichkeit der Membrane 34, respektive der gesamten Membranaufhängung 33, definieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch die Membrane 34 im Zusammenwirken mit der Stütze 23 eine nichtlineare Bewegung vorgegeben, welche die Schliessbewegung (Abwärtsbewegung der Nadel 11 oder des beweglichen Elements) beschleunigt/verstärkt. Dadurch kann ein festes und definiertes Aufschlagen der Nadelspitze 11 auf den Anschlagpunkt 17 (nicht in Fig. 8 zu erkennen) gewährleistet werden, was für einen optimalen Abriss des Mediums M von Bedeutung ist. Ausserdem kann so eine ausreichende Anpresskraft der Nadelspitze 18 gegen den Anschlagpunkt 17 vorgegeben werden. Beim Öffnen der Austrittsöffnung 12 (nicht in Fig. 8 zu erkennen), d.h. beim nach oben Bewegen der Nadel 11, kann ein sanfterer Bewegungsverlauf zur Anwendung kommen.
  • Die Stütze 23 kann die Beweglichkeit der Membrane 34, respektive der gesamten Membranaufhängung 33, definieren, indem sie in einem unteren Bereich mit einem Stift 24 versehen ist, der an der Stütze 23 durch eine Klemmung 25 flächig befestigt sein kann. Der Stift 24 kann optional in einem Führung des Gehäuses 19 geführt sein (nicht gezeigt).
  • Alternativ kann die Stütze 23 auch im unteren Bereich durch eine Gehäuseklemmung 26 fixiert sein, wie in Fig. 9 angedeutet. Ansonsten sind alle Elemente der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform identisch mit den Elementen der Fig. 8. Daher wird auf die Beschreibung der Fig. 8 verwiesen.
  • Vorzugsweise ist die Stütze 23 bei allen Ausführungsformen aus einem dünnen, in sich flexiblen aber stabilen Material gefertigt. Es kann sich um eine Metall- oder Kunststoffstütze 23 handeln. Die Dicke der Stütze 23 beträgt vorzugsweise bei allen Ausführungsformen zwischen 0,1 mm und 0,15 mm.
  • Die Membrane 34 hat vorzugsweise bei allen Ausführungsformen eine Dicke, die 0.08 bis 0.15 mm beträgt.
  • Vorzugsweise ist der Hebelarm 30 bei allen Ausführungsformen zwei- oder mehrteilig aufgebaut. Er kann zum Beispiel eine Wippe 30.4 und eine Hülse 30.3 umfassen (siehe Fig. 8 oder 9). Die Membrane 34 kann dann zwischen der Wippe 30.4 und der Hülse 30.3 eingeklemmt oder eingespannt sein (siehe Fig. 2, 4, 6A, 7, 8, 9 oder 10).
  • Vorzugsweise ist der Hebelarm 30 bei allen Ausführungsformen am antriebsseitigen Ende 32 mit Mitteln versehen, die das bewegungstechnische Verbinden mit dem Antrieb 20, vorzugsweise über eine Antriebskoppelung 22, ermöglichen. Besonders bevorzugt sind Klemmmittel oder Schraubmittel 27, wie in den Figuren 5, 7, 8 und 9 gezeigt.
  • Mit dem Lösungen nach Fig. 8 und 9 kann das Problem besonders vorteilhaft gelöst werden, das sich dadurch ergibt, dass eine Membrane 34 typischerweise nur kleine Schliesskräfte aufnehmen kann. Um einen sauberen Klebstoffabriss (Mediumabriss) zu erzielen, ist ein "Schlag" der Nadelspitze 18 auf den Ventilsitz 17 von Vorteil. Um das Zurückfedern des beweglichen Elements, respektive der Nadel 11 zu verhindern, muss dabei mit einer relativ grossen Kraft geschlossen werden. Diese Kraft kann von der im Zusammenhang mit den Figuren 8 und 9 beschriebenen Membranaufhängung besonders gut aufgenommen werden.
  • Die Stütze 23 kann bei allen Ausführungsformen separat ausgeführt oder in die Membrane 34 integriert sein.
  • Die Membran 34 ist in den Figuren in runder oder ovaler Grundform gezeigt, kann aber auch eine andere Grundform haben.
  • Die Membran 34 kann zum Beispiel eine Form wie in Fig. 10 haben. Die Membrane nach Fig. 10 hat eine integrierte Stütze 23, d.h. sie ist einstückig hergestellt. Im Bereich der Stütze 23 kann optional ein Loch 23.1 zum Anbringen/ Festklem m en eines Stifts 24 vorgesehen sein. Der Bereich der Stütze 23 kann auch ohne Loch 23.1 ausgeführt sein. In diesem Fall kann zum Beispiel der untere Bereich der Stütze 23 im oder am Gehäuse 19 in einer Gehäuseklemmung 26 eingespannt sein, wie z.B. in Fig. 9 angedeutet.
  • Bei allen Ausführungsformen kann die Membran 34 einen Dichtring 35 umfassen, der als Dichtung und zum elastischen Einspannen der Membrane 34 in dem Auftragskopf 15 (z.B. zwischen den Elementen 19 und 19.1) ausgelegt ist.
  • Die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat bei den Ausführungsformen der Figuren 8 und 9 eine Mehrfachfunktion. Sie dient als Dichtung, sie definiert die virtuelle Schwenk- oder Drehachse VA und sie gibt eine Bewegungsfunktion (vorzugsweise eine nichtlineare Funktion) vor.
  • In Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Membrane 34 gezeigt. Die Membrane 34 hat hier eine ovale Form, die besonders bevorzugt ist. Die ovale Membrane 34, aber auch jede andere der hierin erwähnten Membranen 34, kann in einer flächigen Halterung oder Aufspannung aufgespannt oder positioniert sein. Die Membrane 34 der verschiedenen Ausführungsformen kann aber auch im Randbereich 34.1 verstärkt sein, wie z.B. in Fig. 11 angedeutet.
  • In Fig. 11 sind Details einer möglichen Ausführungsform des Hebelarms 30 gezeigt. Das erste Extremalende 31 des Hebelarms 30 kann mit Mitteln zum beweglichen Befestigen an dem beweglichen Element 11 ausgestattet sein. Diese Mittel können, wie in Fig. 11 gezeigt, einen Schlitz 31.1 und ein Loch 31.2 zum Durchstecken eines Stifts 14.1 aufweisen (wie z.B. in Fig. 8 und 9 gezeigt). Das obere Ende 14 des beweglichen Elements 11 kann in den Schlitz 31.1 eingeschoben und durch den erwähnten Stift 14.1 fixiert werden. Vorzugsweise ist das erste Extremalende 31 des Hebelarms 30 bei allen Ausführungsformen gabelförmig, wie in Fig. 11 gezeigt, ausgeführt.
  • In Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Membrane 34 gezeigt. Die Membrane 34 umfasst hier sogenannte Sicken 34.2, die besonders bevorzugt ist. Die Membrane 34 mit Sicken 34.2 kann in einer flächigen Halterung oder Aufspannung aufgespannt oder positioniert sein. Die Membrane 34 der Fig. 12 kann aber auch im Randbereich 34.1 verstärkt sein, wie z.B. in Fig. 12 angedeutet. Im Randbereich 34.1 können auch Löcher 34.3 oder andere Befestigungsmittel vorgesehen sein, um die Membrane 34 besser in einem Auftragskopf 15 fixieren bzw. einklemmen zu können.
  • Die Sicken 34.2 verlaufen vorzugsweise konzentrisch zur zentralen Öffnung durch die hindurch im montierten Zustand der Hebelarm 30 verläuft.
  • Vorzugsweise sind die Sicken 34.2 kalottenartig ausgeführt.
  • Zusätzlich kann sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34, eine Schutzfunktion gegenüber Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M haben.
  • Die Figuren 13, 14, 16A, 16B und 17 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine als eine Wippenlagerung 133 ausgebildete Hebelarmaufhängung. Fig. 15 zeigt eine schematisierte Querschnittansicht einer prinziphaften zweiten Ausführungsform einer Wippenlagerung 133.
  • Wie in den Figuren 13, 14, 16A, 16B und 17 für die erste Ausführungsform und in der Fig. 15 für die zweite Ausführungsform gezeigt, umfasst die als Wippenlagerung 133 ausgebildete Hebelarmaufhängung einen Hebelarm 130, der mit dem beweglichen Element 111 und dem Antrieb 20 verbunden ist, ein Plattenelement 160 mit einer Öffnung 162, durch die hindurch sich der Hebelarm 130 erstreckt, eine Wippenlagerungseinrichtung 140, die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm 130 beweglich mit dem Plattenelement 160 zu verbinden, und eine Dichteinrichtung 180, die dazu ausgebildet ist, ein Austreten des Klebstoffs aus der Kammer durch die Öffnung 162 in dem Plattenelement 160 zu verhindern. Der Hebelarm 130 ist durch die Wippenlagerungseinrichtung 140 beweglich so gelagert, dass eine antriebseitige Bewegung P1 (siehe Fig. 16A), in die Öffnungsbewegung P (siehe Fig. 16A) des beweglichen Elements 111 umgesetzt wird.
  • Wie in den Figuren 15 bis 17 für die erste und zweite Ausführungsform gezeigt, umfasst die Wippenlagerungseinrichtung 140 ein Wippenelement 142, das starr mit dem Hebelarm 130 verbunden ist und eine Längsrichtung 144 und einen ersten und einen zweiten Lagerungspunkt 146, 148 aufweist, sowie eine entsprechend zugeordnete erste und zweite Auflagereinrichtung 152, 154, die an einer Wippenlagerseite des Plattenelements 160 angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, den zugeordneten ersten und zweiten Lagerungspunkt 146, 148 zu stützen. Die Längsrichtung 144 des Wippenelements 142 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu dem Hebelarm 130 und in einer zu dem Plattenelement 160 parallelen Ebene (in der Zeichenebene der Figuren 15 und 17). Der erste und der zweite Lagerungspunkt 146, 148 sind entlang der Längsrichtung 144 beabstandet angeordnet. Die erste und die zweite Auflagereinrichtung 152, 154 sind als eine erste und zweite Kugel 153, 155 ausgebildet. Das Plattenelement 160 weist an seiner Wippenlagerseite eine erste und eine zweite Ausnehmung 164, 166 auf, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz 165, 167 ausgebildet sind. Das Wippenelement 142 weist an seiner dem Plattenelement 160 zugewandten Seite eine erste und eine zweite Ausnehmung 156, 158 auf, die jeweils als wippenelementseitiger Kugelsitz 157, 159 ausgebildet sind.
  • Der Durchmesser jeder plattenseitigen Ausnehmung 156, 158 ist größer, vorzugsweise um etwa 0,1 mm größer, als der Durchmesser der Kugel 153, 155. Infolgedessen können im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs 115 mit der Wippenlagerung 133 die Kugeln 153, 155 in der plattenelementseitigen Ausnehmung 156, 158 auf einem Klebstofffilm aufliegen. Des Weiteren sind die erste und die zweite Kugel 153, 155 in dem jeweiligen wippenelementseitigen Kugelsitz 157, 159 eingepresst (wie in den Fig. 15 und 17 ersichtlich).
  • In einer alternativen Ausgestaltung der ersten und zweiten Ausführungsform (nicht gezeigt) sind die erste und zweite Kugel 153, 155 in dem ersten und zweiten plattenelementseitigen Kugelsitz 165, 167 eingepresst und der Durchmesser jeder wippenelementseitigen Ausnehmung 156, 158 ist größer, vorzugsweise um 0,1 mm größer, als der Durchmesser der Kugeln 153, 155, so dass die Kugeln 153, 155 im Betrieb in der wippenelementseitigen Ausnehmung 156, 158 auf einem Klebstofffilm aufliegen.
  • Wie in den Fig. 15 bis 17 gezeigt, umfasst die Dichteinrichtung 180 einen O-Ring 172, der auf der Seite des Wippenelements 142 um die Öffnung 162 herum angeordnet ist. Dementsprechend weist das Plattenelement 160 an der Seite des Wippenelements 142 einen die Öffnung 162 umringenden plattenelementseitigen O-Ringsitz 173 und das Wippenelement 142 an seiner dem Plattenelement 160 zugewandten Seite einen entsprechenden plattenelementseitigen O-Ringsitz 143 auf.
  • In der in den Fig. 16 und 17 gezeigten ersten Ausführungsform ist der plattenelementseitige O-Ringsitz 173 ein am wippenelementseitigen Austritt der Öffnung 162 ausgebildeter, um die Öffnung 162 herum ausgebildeter Flansch 173.1 mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche 173.2 und einer zylinderinnenwandförmigen zweiten Auflagefläche 173.3, die zum Stützen eines Außenumfangs des O-Rings 172 ausgebildet ist. Ferner ist der plattenelementseitige O-Ringsitz 143 als ein auf der dem Plattenelement 160 zugewandten Seite des Wippenelements 142 ausgebildeter Flansch 143.1 mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche 143.2 und einer zylinderaußenwandförmigen zweiten Auflagefläche 143.3, die zum Abstützen eines Innenumfangs des O-Rings 172 ausgebildet ist.
  • Wie in den Figuren 15 bis 17 bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt, umfasst die Wippenlagerung noch ein Federelement 180, das dazu dient, das Wippenelement 142 in Richtung auf das Plattenelement 160 und auf die Lagerungspunkte 146, 148 vorzuspannen. Das Federelement 180 ist als eine Spiralfeder 182 ausgebildet, und sie ist auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite des Plattenelements 160 um den Hebelarm 130 herum angeordnet. Wie in den Figuren 16 und 17 gezeigt, weist das Plattenelement 160 auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen um die Öffnung 162 herum angeordneten, plattenseitigen Sitz 184 für das Federelement 180 und der Hebelarm 130 an seinem äußeren, antriebseitigen Ende einen als Flansch 186.1 ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz 186.2 für das Federelement 180 auf.
  • Wie ebenfalls in den Figuren 15 bis 17 bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt, ist der Hebelarm 130 zweiteilig ausgebildet und umfasst auf der Wippenlagerseite einen mit dem beweglichen Element 111 verbindbaren ersten Teilarm 136 und auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb 20 über ein Pleuel 122 verbindbaren zweiten Teilarm 138.
  • Der zweite Teilarm 138 ist vierteilig ausgebildet und umfasst eine Schraubenmutter 138.1, Kontermutter 138.7, eine Schraubenstange 138.2 und eine Hülse 186. Die Schraubenstange 138.2 weist ein Schraubenmuttergewinde 138.3, ein Kontermuttergewinde 138.5 und ein Schraubengewinde 138.4 auf. Auf das Kontermuttergewinde 138.5 ist die Kontermutter 138.7 aufgeschraubt. Auf das Schraubenmuttergewinde 138.3 ist die Schraubenmutter 138.1 aufgeschraubt. Zwischen der Kontermutter 138.7 und der Schraubenmutter 138.1 ist ein mit einem Durchloch versehenes Ende des Pleuels 122 auf die Schraubenstange 138.2 aufgesteckt und ist dort dadurch fixiert, dass die Schraubenmutter 138.1 gegen die Kontermutter 138.7 festgezogen ist.
  • Der erste Teilarm 136 weist ein Innengewinde 136.1 auf, das komplementär zu dem Schraubengewinde 138.4 der Schraubenstange 138.2 ist und das das Schraubengewinde 138.4 aufnimmt, d.h. das Schraubengewinde 138.4 greift mit seinem äußeren Ende in das komplementäre Innengewinde 136.1 des ersten Teilarms 136 ein.
  • Die Hülse 186 ist auf der der Wippenelementseite gegenüberliegenden Seite (der Antriebsseite) des Plattenelements 160 angeordnet und auf die Schraubenstange 138.2 aufgesteckt, so dass sie an der Kontermutter 138.7 anschlägt. An ihrer Anschlagseite weist die Hülse 186 einen Flansch 186.1, der als hebelarmseitiger Sitz 186.2 für das Federelement 180 dient, auf. Die Schraubenstange 138.2 erstreckt sich durch die Hülse 186 hindurch. Auf der Antriebsseite ist in der Öffnung 162 des Plattenelements 160 ein ringförmiger Anschlag 184 ausgebildet, der als plattenseitiger Sitz 184 für die Spiralfeder 182 dient.
  • Auf der Antriebsseite des Plattenelements 160 ist die Öffnung 162 im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung der in den Figuren 13 bis 17 gezeigten ersten und zweiten Ausführungsform der Variante (B) funktioniert die Wippenlagerungseinrichtung 140 zum beweglichen Verbinden des Hebelarms 130 mit dem Plattenelement 160 im Wesentlichen mittels der durch die erste und zweite Kugel 153, 155 realisierten "Kugellagerungen". Dabei verläuft die Drehachse für den Hebelarm entlang der Richtung von der ersten zur zweiten Kugel. Die Kugeln 153, 155 nehmen die Druckkraft des Klebstoffs auf. Das Plattenelement 160 ist fix in dem Klebstoff-Auftragskopf 115 montiert und der Hebelarm 130 führt als "Wippe" die Öffnungsbewegung P für den Hub des beweglichen Elements (Kolbenstange) 111 in der Größenordnung von ca. +/- 0,2 mm aus.
  • Die auf der Seite der Kugellagerung als O-Ring 172 ausgebildete Dichteinrichtung 170 dichtet die Kammer 10, die im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs 115 ein mit Klebstoff gefüllter Druckraum ist, gegen den Außenraum, der auf Atmosphärendruck ist, dynamisch ab. Der O-Ring 172 wird dabei nicht wie üblich gleichmäßig entlang seines Umfangs belastet, sondern bei jeder Hubbewegung des beweglichen Elements 111 bzw. bei jeder Wippbewegung des Hebelarms 130 leicht abschnittweise gequetscht. Wie aus Fig. 16A ersichtlich, wird bei einem Hub des beweglichen Elements 111 in der Richtung P der Öffnungsbewegung des beweglichen Elements 111 der O-Ring 172 an seiner Oberseite in Fig. 16A (d.h. an der in der Detailansicht der Fig. 16B gezeigten Seite) abschnittweise gequetscht und an der gegenüberliegenden unteren Seite entlastet. Bei einem Hub des beweglichen Elements 111 in der zu der Pfeilrichtung P in Fig. 16A entgegengesetzten Richtung (d.h. nach unten in Fig. 16A) wird der O-Ring 172 in Fig. 16A entsprechend an seiner Unterseite in Fig. 16A abschnittweise gequetscht und seiner Oberseite entlastet.
  • Die Spiralfeder 182 zieht die Kugeln 153, 155 in ihren Sitz bzw. in die erste und zweite Auflagereinrichtung 152, 154 in dem Plattenelement 160. Dies ist insbesondere notwendig bei einem kleinen Druck (Klebstoffdruck) in der Kammer 10. Der Durchmesser der ersten und zweiten Auflagereinrichtung 152, 154 (dem Kugelsitz) in dem Plattenelement 160 ist größer, vorzugsweise um etwa 0,1 mm größer, als der Durchmesser der entsprechenden Kugel 153, 155, so dass die Kugeln 153, 155 im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs 115 auf einem Klebstofffilm gelagert sind und laufen können. In dem Wippenelement 142 sind die Kugeln 153, 155 eingepresst. Die Lagerung kann jedoch auch alternativ ausgestaltet werden (nicht gezeigt), wobei ein jeweiliger Kugelsitz mit einem Durchmesser, der größer als der einer Kugel ist, in dem Wippenelement vorgesehen ist und die Kugeln in dem Plattenelement eingepresst sind.
  • In dem Plattenelement 160 ist auf der Wippenelementseite ein gleichmäßig bzw. statisch belasteter zweiter O-Ring 168 eingelegt. Der zweite O-Ring 168 dient zur Abdichtung des Plattenelements 160 gegen das Kammergehäuse 19, vergleiche die Wippenlagerung 133 mit dem Plattenelement 160 in Fig. 18A, die an das Gehäuse 19 montiert ist.
  • Die Vorteile der Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung 133 gemäß der erfindungsgemäßen Variante (B) gegenüber der Ausgestaltung als Membranaufhängung 33 gemäß der Variante (A) (siehe Fig. 2 bis 4 und 6 bis 12) sind die folgenden: Der Klebstoffdruck wird über die Kugeln 153, 155 aufgenommen. Die Drehachse des Hebelarms 160 ist durch die Kugellagerung wohldefiniert. Die Kraft bei der Auslenkung des Hebelarms 130 (der "Wippe") bleibt stets gleich, im Gegensatz zu der Situation bei der Membran 34, die keine lineare bzw. konstante Federkonstante aufweist. Die Abdichtung des Druckraums bzw. der Kammer 10 gegen den Außenraum kann durch ein Standardelement, nämlich den O-Ring 172, ausgebildet werden. Sollte es bei größeren Hubbewegungen und entsprechend größeren Auslenkungen des Hebelarms 130 erforderlich sein, so kann die als O-Ring 172 ausgebildete Dichteinrichtung 170 durch eine Spezialdichtung, etwa in der Art einer Manschette (nicht gezeigt) ersetzt werden.
  • Bei einer als Membranaufhängung 33 ausgebildeten Hebelarmaufhängung, bei der die Abdichtung des Druckraums gegen den Außenraum allein durch die Membran 34 selbst ausgebildet ist, kann bei einem Bruch der Membran 34 eine schlagartige, massive Leckage bzw. Austreten von Klebstoff aus der Kammer 10 in den Außenraum auftreten. Im Gegensatz dazu ist bei einer Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung, wie in den Fig. 13 bis 18 gezeigt, keine derartige schlagartige Leckage möglich.
  • Die Montage einer als Wippenlagerung 133 ausgebildeten Hebelarmaufhängung ist im Klebstofffilm-Auftragskopf einfacher, weil die Position des Hebelarms 130 (der "Wippe") eindeutig definiert ist. Schließlich ist die Wippenlagerung insgesamt kostengünstiger zu realisieren, weil im Wesentlichen Standardelemente (und nicht eine Spezialmembran 34) darin verbaut sind.
  • In den Figuren 18A und 18B ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer als Wippenlagerung 133 ausgebildeten Hebelarmaufhängung gezeigt. Das Besondere bei dieser Ausführungsform ist die thermische Trennung zwischen dem Antrieb 20 und dem Auftragskopf 115.
  • Die thermische Trennung zwischen Antrieb 20 und Auftragskopf 15 wird dadurch erzielt, dass nicht eine größere Außenfläche eines Gehäuses des Antriebs 20 flächig gegen eine Außenfläche des Gehäuses 19 um die Kammer 10 anliegt und die Außenflächen etwa mittels einer Schraubverbindung miteinander verbunden sind, sondern dass die Berührungsflächen bzw. möglichen Wärmeleitungsquerschnitte zwischen dem Antrieb 20 und dem Auftragskopf 15, 115 möglichst klein und ohne Schraubverbindung ausgebildet sind gemäß der thermischen Entkopplungseinrichtung 190, die in Fig. 18A und der Ausschnittsvergrößerung Fig. 18B gezeigt ist.
  • Die thermische Entkopplungseinrichtung 190 umfasst eine Isolationsplatte 192, die zwischen dem Antrieb 20 und der Hebelarmaufhängung 30, 133 angeordnet ist, und mindestens zwei Seilspanneinrichtungen 194, die jeweils den Antrieb 20 und die Hebelarmaufhängung 30, 133 miteinander verbinden. Eine jeweilige Seilspanneinrichtung 194 umfasst einen Distanz-/Positionsbolzen 196, der zwischen dem Antrieb 20 und der Hebelarmaufhängung 33, 133 angeordnet ist, sowie ein Spannseil 198, das sich durch den Distanz- /Positionsbolzen 196 hindurch erstreckt und an seinem einen Ende mit einer antriebseitigen Verankerung 199.1 im Antrieb 20 und an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung 199.2 in der Hebelarmaufhängung 33, 133 verankert ist.
  • In der in Fig. 18 gezeigten Ausführungsform mit der thermischen Entkopplungseinrichtung 190 ist die Isolationsplatte 192 auf den Auftragskopf 15, 115 aufgelegt, auf der Auftragskopfseite sind zwei Positionierbolzen 197 und auf der Antriebsseite sind vier Distanz-/Positionierbolzen 196 ausgebildet. Die Fixierung des Antriebs 20 am Auftragskopf 15, 115 erfolgt über die Spannseile 198, die vorzugsweise als nicht bzw. schlecht wärmeleitende Seile, z.B. als Stahlseile, ausgebildet sind. Die Spannseile 198 sind jeweils im Auftragskopf 15, 115 mittels einer hebelarmseitigen Verankerungen 199.2 und im Antrieb 20 mittels einer antriebseitigen Verankerung 199.1 fixiert. Die antriebseitige Verankerung 199.1 ist als Spanneinrichtung für die Spannseile 198 ausgebildet.
  • Durch die Ausgestaltung der thermischen Entkopplungseinrichtung 190 zwischen dem Antrieb 20 und dem Auftragskopf 15, 115 gemäß der Fig. 18A und 18B ist der Antrieb 20 nur über eine relativ kleine Querschnittsfläche und, falls keine metallischen Spannseile 198 verwendet werden, auch nicht über eine metallische, schlecht bis nicht wärmeleitende Verbindung an dem Auftragskopf 15, 115 befestigt.
  • Alle Überlegungen bzw. Ausführungsformen der Kopplung des Antriebs 20 an den Hebelarm, der Kopplung des beweglichen Elements 111 an den Hebelarm und der Ansteuerung des Antriebs 20, die bezüglich der Figuren 2 bis 12 bezüglich der Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Membranlagerung 33 gemäß der Variante (A) erwähnt sind, lassen sich auch auf die Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung 133 gemäß der Variante (B), die in den Figuren 13 bis 18 gezeigt sind, übertragen. Bezugszeichenliste
    (Düsen)Kammer 10
    bewegliches Element (z.B. Düsennadel) 11
    Austrittsöffnung 12
    Zufuhrkanal 13
    rückwärtigen Ende der Düsennadel 11 oder des beweglichen Elements 14
    Stift 14.1
    Auftragskopf 15
    Zufuhrleitung 16
    Anschlagpunkt 17
    Spitze 18
    Gehäuse 19
    Platte, Gegenstück 19.1
    Antrieb 20
    Treibermodul 21
    Antriebskoppelung 22
    Stütze 23
    Loch 23.1
    Stift 24
    Klemmung 25
    Gehäuseklemmung 26
    Klemmmittel oder Schraubmittel 27
    Hebelarm 30
    Kugelförmiger Bereich 30.1
    umlaufender Kragen 30.2
    Hülse 30.3
    Wippe 30.4
    erstes Extremalende 31
    Schlitz 31.1
    Loch 31.2
    zweites Extremalende 32
    Membranaufhängung 33
    Membrane 34
    Randbereich 34.1
    Sicken 34.2
    Löcher 34.3
    Dichtring 35
    Schlitze 36
    Zentralöffnung 37
    Druckstütze 38
    Löcher 39
    zylindrischer Stab 40
    innerer Teil der Membrane 34 41
    Stege 42
    Kappen 43
    Dreh- oder Schwenkpunkt 49
    Steuerungsmodul (Auftragssteuerung) 50
    Steuerverbindung 52
    Sensor (z.B. Induktionsgeber)/ Wegmesser 53
    Parameterspeicher 54
    Verbidung 55
    LED Wartungserkennung 60
    bewegliches Element (z.B. Düsennadel) 111
    Auftragskopf 115
    Pleuel 122
    Hebelarm 130
    Wippenaufhängung 133
    Erster Teilarm 136
    Innengewinde 136.1
    Zweiter Teilarm 138
    Schraubenmutter 138.1
    Schraubenstange 138.2
    Schraubenmuttergewinde 138.3
    Schraubengewinde 138.4
    Kontermuttergewinde 138.5
    Kontermutter 138.7
    Wippen tagerungseinrichtung 140
    Wippenelement 142
    Wippenelementseitiger O-Ringsitz 143
    Flansch 143.1
    Erste Auflagefläche 143.2
    Zweite Auflagefläche 143.3
    Längsrichtung 144
    Erster Lagerungspunkt 146
    Zweiter Lagerungspunkt 148
    Erste Auflagereinrichtung 152
    Erste Kugel 153
    Zweite Auflagereinrichtung 154
    Zweite Kugel 155
    Erste Ausnehmung 156
    Erster wippenelementseitiger Kugelsitz 157
    Zweite Ausnehmung 158
    Zweiter wippenelementseitiger Kugelsitz 159
    Plattenelement 160
    Öffnung 162
    Erste Ausnehmung 164
    Erster plattenelementseitiger Kugelsitz 165
    Zweite Ausnehmung 166
    Zweiter plattenelementseitiger Kugelsitz 167
    O-Ring 168
    Dichteinrichtung 170
    O-Ring 172
    Plattenelementseitiger O-Ringsitz 173
    Flansch 173.1
    Erste Auflagefläche 173.2
    Zweite Auflagefläche 173.3
    Federelement 180
    Spiralfeder 182
    Plattenseitiger Sitz 184
    Hülse 186
    Flansch 186.1
    Hebelarmseitiger Sitz 186.2
    Thermische Entkopplungseinrichtung 190
    Isolationsplatte 192
    Seilspanneinrichtung 194
    Distanz-/Positionsbolzen 196
    Positionsbolzen 197
    Spannseil 198
    Antriebsseitige Verankerung 199.1
    Hebelarmseitige Verankerung 199.2
    Auftragsvorrichtung 100
    Ansatzpunkt A
    Papierbahn K
    Fließfähiges Medium M
    Bewegungsrichtung V
    Virtuelle Achse VA
    Öffnungsbewegung / Bewegungsprofil P / P(t, Z)
    Gegenbewegung / Bewegungsprofil P1 / P1 (t, Z)
    Bewegungsprofil P1 * (t, Z)
    Parameter PA, PB, PC, PD
    weiterverarbeitete Parameter PA*, PB*
    Zeit t
    Zyklusdauer T
    Achse Z

Claims (17)

  1. Hebelarmaufhängung (33, 133), die zur Verwendung in einem Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) ausgelegt ist, wobei der Auftragskopf (15) umfasst:
    - eine Kammer (10) im Inneren des Auftragskopfes (15),
    - ein bewegliches Element (11, 111), das im Inneren der Kammer (10) bewegbar gelagert ist und das durch eine Öffnungsbewegung (P) eine Austrittsöffnung (12) freigibt,
    - einen Antrieb (20) zum Erzeugen der Öffnungsbewegung (P) des beweglichen Elements (11, 111),
    wobei die Hebelarm aufhängung eine Wippenaufhängung (133) ist, die folgendes umfasst:
    - einen Hebelarm (130), der mit dem beweglichen Element (111) und dem Antrieb (20) verbindbar ist, um eine antriebsseitige Bewegung (P1) in die Öffnungsbewegung (P) des beweglichen Elements (111) umzusetzen,
    - ein Plattenelement (160) mit einer Öffnung (162), durch die hindurch sich der Hebelarm (130) erstreckt,
    - eine Wippenlagerungseinrichtung (140), die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm (130) beweglich mit dem Auftragskopf (115) zu verbinden, und
    - eine Dichteinrichtung (180), die dazu ausgebildet ist, ein Austreten des Klebstoffs aus der Kammer durch die Öffnung (162) in dem Plattenelement (160) zu verhindern,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenlagerungseinrichtung (140) folgendes umfasst:
    ein Wippenelement (142), das starr mit dem Hebelarm (130) verbunden ist und eine Längsrichtung (144) sowie einen ersten (146) und zweiten (148) Lagerungspunkt aufweist, wobei die Längsrichtung (144) sich im Wesentlichen senkrecht zum Hebelarm (130) und in einer zu dem Plattenelement (160) parallelen Ebene erstreckt und wobei der erste und der zweite Lagerungspunkt (146, 148) entlang der Längsrichtung (144) beabstandet angeordnet sind, und
    eine erste (152) und zweite (154) Auflagereinrichtung, die an einer Wippenlagerseite des Plattenelements (160) angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, den ersten bzw. zweiten Lagerungspunkt (146, 148) zu stützen.
  2. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste und zweite Auflagereinrichtung (152, 154) als eine erste (153) und eine zweite (155) Kugel ausgebildet ist,
    - das Plattenelement (160) an seiner Wippenlagerseite eine erste (164) und eine zweite (166) Ausnehmung aufweist, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz (165, 167) ausgebildet ist, und
    - das Wippenelement (142) an seiner dem Plattenelement (160) zugewandten Seite eine erste (156) und eine zweite (158) Ausnehmung aufweist, die jeweils als wippenelementseitiger Kugelsitz (157, 159) ausgebildet ist.
  3. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder plattenelementseitigen Ausnehmung (164, 166), etwa um 0,1 mm, größer als der Durchmesser der Kugel (153, 155) ist, so dass die Kugel (153, 155) in der plattenelementseitigen Ausnehmung (164, 166) auf einem Klebstofffilm aufliegt, und dass die erste bzw. zweite Kugel (153, 155) in dem ersten bzw. zweiten wippenelementseitigen Kugelsitz (157, 159) eingepresst ist.
  4. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder wippenelementseitigen Ausnehmung (156, 158), etwa um 0,1 mm, größer als der Durchmesser der Kugel (153, 155) ist, so dass die Kugel (153, 155) in der wippenelementseitigen Ausnehmung (156, 158) auf einem Klebstofffilm aufliegt, und dass die erste bzw. zweite Kugel (153, 155) in dem ersten bzw. zweiten plattenelementseitigen Kugelsitz (165, 167) eingepresst ist.
  5. Hebelarmaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (180) einen O-Ring (172) umfasst, der auf der Seite des Wippenelements (142) um die Öffnung (162) herum angeordnet ist.
  6. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (160) an der Seite des Wippenelements (142) einen die Öffnung (162) umringenden plattenelementseitigen O-Ringsitz (173) aufweist und dass das Wippenelement (142) an seiner dem Plattenelement (160) zugewandten Seite einen entsprechenden wippenelementseitigen O-Ringsitz (143) aufweist.
  7. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    der plattenelementseitige O-Ringsitz (173) als ein am wippenelementseitigen Austritt der Öffnung (162) ausgebildeter, um die Öffnung (162) herum ausgebildeter Flansch (173.1) mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche (173.2) und einer zylinderinnenwandförmigen zweiten Auflagefläche (173.3) für einen Außenumfang des O-Rings (172) ausgebildet ist, und dass
    der wippenelementseitige O-Ringsitz (143) als ein auf der dem Plattenelement (160) zugewandten Seite des Wippenelements (142) ausgebildeter Flansch (143.1) mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche (143.2) und einer zylinderaußenwandförmigen zweiten Auflagefläche (143.3) für einen Innenumfang des O-Rings (172) ausgebildet ist.
  8. Hebelarmaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner
    gekennzeichnet durch ein Federelement (180), das das Wippenelement (142) in Richtung auf das Plattenelement (160) und auf die Lagerungspunkte (146, 148) vorspannt.
  9. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (180) eine Spiralfeder (182) ist, die auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite des Plattenelements (160) um den Hebelarm (130) herum angeordnet ist.
  10. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (160) auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen um die Öffnung (162) herum angeordneten, plattenseitigen Sitz (184) für das Federelement (180) aufweist und dass der Hebelarm (130) an seinem äußeren antriebsseitigen Ende einen als Flansch (186.1) ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz (186.2) für das Federelement (180) aufweist.
  11. Hebelarm aufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (130) zweiteilig ausgebildet ist und auf der Wippenlagerseite einen mit dem beweglichen Element (111) verbindbaren ersten Teilarm (136) und auf der der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb (20) verbindbaren zweiten Teilarm (138) umfasst.
  12. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilarm (138) eine Schraubenmutter (138.1), eine Schraubenstange (138.2) mit einem Schraubenmuttergewinde (138.3) und einem Schraubengewinde (138.4), das an seinem äußeren Ende in ein komplementäres Innengewinde (136.1) in dem ersten Teilarm (136) eingreift, und eine Hülse (186), die den als Flansch (186.1) ausgebildeten, hebelarm seitigen Sitz (186.2) für das Federelement (180) aufweist und durch die hindurch sich die Schraubenstange (138.2) erstreckt, umfasst.
  13. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) zum Abgeben eines fließfähigen Klebstoffs (M), mit
    - einer innenliegenden Kammer (10),
    - einer Austrittsöffnung (12),
    - einem beweglichen Element (11), das im Inneren der Kammer (10) bewegbar gelagert ist, wobei durch eine Öffnungsbewegung (P) des beweglichen Elements (11, 111) die Austrittsöffnung (12) freigegeben oder verschlossen werden kann,
    - einem Zufuhrkanal (13), der mit der Kammer (10) strömungstechnisch verbunden ist, um den fließfähigen Klebstoff (M) in die Kammer (10) einbringen zu können,
    - einem Antrieb (20) zum Erzeugen der Bewegung (P) des beweglichen Elements (11, 111),
    gekennzeichnet durch
    - eine als Wippenaufhängung (133) gemäß dem Anspruch 1 ausgebildete Hebelarmaufhängung (15, 115).
  14. Klebstoff-Auftragskopf (115) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Wippenaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 2 bis 12.
  15. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (20) und die Hebelarmaufhängung (33, 133) mittels einer thermischen Entkopplungseinrichtung (190) thermisch voneinander im Wesentlichen entkoppelt und miteinander in Funktionswechselwirkung verbunden sind.
  16. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Entkopplungseinrichtung (190) eine Isolationsplatte (192), die zwischen dem Antrieb (20) und der Hebelarmaufhängung (33, 133) angeordnet ist, und mindestens zwei Seilspanneinrichtungen (194), die jeweils den Antrieb (20) und die Hebelarmaufhängung (33, 133) miteinander verbinden, umfasst.
  17. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilspanneinrichtung (194) einen Distanz-/Positionsbolzen (196), der zwischen dem Antrieb (20) und der Hebelarmaufhängung (33, 133) angeordnet ist, und ein Spannseil (198), das sich durch den Distanz-/Positionsbolzen (196) hindurch erstreckt und an seinem einem Ende mit einer antriebsseitigen Verankerung (199.1) im Antrieb (20) und an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung (199.2) in der Hebelarmaufhängung (33, 133) verankert ist, umfasst.
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