CN103384569A - 用于将介于液状和糊状之间的介质间歇性施用到施用表面的装置 - Google Patents

用于将介于液状和糊状之间的介质间歇性施用到施用表面的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于将介于液状和糊状之间的介质(40)间歇性施用到施用表面的装置(10)，其包括：施用阀(19)，其可以在开启和闭合状态之间切换，并且用于将介质(40)分配到施用表面；容积给料泵(18)，其用于计量待传输到施用阀(19)的介质(40)的体积；以及用于操作所述容积给料泵(18)的驱动器(51)，其特别地被描述和图示。其特征在于，所述装置(10)具有电子控制器(30)，其在所有情况下循环地且相互依赖地启动所述驱动器(51)和所述施用阀(19)。

Description

用于将介于液状和糊状之间的介质间歇性施用到施用表面的装置
本发明首先涉及一种根据权利要求1的前序部分的装置。
可特别地设计而用于将熔化的粘合剂或者加热熔化的粘附剂施用到基片上的相应的施用装置基本上可从现有技术，例如从属于申请人的EP1429029A2中得知。
在这种用于间歇性分配粘合剂的基本有利的装置中，待分配的粘合剂的体积通过容积给料泵来计量，在有些情况下，可存在有甚至更加均匀地将介质置于待处理(commissioned)的表面的需要。
由于这种类型的装置允许间歇性施用，出于此目的，特别地施用阀可在关闭和开启状态之间循环地切换，所以认为对于在分配操作中施用到所述表面的介质而言具有均匀的层厚度是有利的。在已知的现有技术装置中，由于压力在装置内部(特别是在设置于容积给料泵和施用阀之间的通道内)由积累的介质所积聚，因此不均匀可发生在这方面。结果，当施用阀被开启时，最初介质会在过高的压力下排出。在施用操作的后期，也就是当阀仍然是开启的时候，所述压力通常消散，使得尽管介质仍然在排出，但是该排出明显少于施用阀刚开启之后。
这对于正被处理的基片有影响，该基片通常用高速运行的传递设备在分配于施用阀的出口喷嘴的下方进行引导，所述影响为在分配操作期间被施用的介质部分的层厚度在传递方向上增加。尽管被分别施用的介质部分相比于彼此可以具有大致恒定的体积，但是在一个部分中的介质的分配(其被称为“在线分配”)被认为是值得改进的。
从文献的角度来说不能够实证的现有技术可获知的用于解决这个问题的提案特别地在于对抗位于容积给料泵和施用阀之间的传递通道中的压力的积聚。出于此目的，能够例如提供一种循环设备，其在施用阀和容积给料泵之间或者施用阀和介质的储存池之间提供分离的回流通道。该回流通道具有如下作用：当施用阀关闭时，由容积给料泵所传递的介质体积并不蓄积，而是可以通过分离的回流通道流到介质的储存池或者给料泵。
尽管该类型的解决方案在有些情况下能够稍微对抗在排出的介质部分中的不均匀性，所述解决方法在实际中使用时存在困难，这是因为在容积给料泵和施用阀之间的通道形成“开口系统”，该“开口系统”非常复杂并且不够精密，因为为了实现对给料泵的容积类型(vo1umetric type)的精密调节，对于循环设备，需要进行压力的手动调节。
基本上能够容易地适于实现均匀施用部分的可选的方案在于在容积给料泵和施用阀之间设置作为蓄积器的加热软管。这种类型的软管可以例如由塑料来形成，其中所述塑料软管被单独的钢网格软管包围，其可以避免塑料软管的爆裂。另外，电热丝可以加入到该软管布局中。
所述软管布局首先允许介质从容积给料泵传送到设置于极远处的排出喷嘴或者远处的施用阀，且其次由于软管的基本弹性，允许避免在软管中介质压力的过度积聚。软管的弹性为介质获取额外的扩张空间，其结果是，当施用阀为开启时，在施用阀处通常没有过大的介质压力，因此该介质可以相对均匀地被排出。
但是，在排出介质的均匀性方面具有优势的所述软管布局的惰性具有如下的关键缺陷，该缺陷可从下述事实中看出，即在重启过程中，相应的装置在一定的启动时间不能够使用(所讨论的类型的装置需要例如高达30秒的时间来调节所有的部件达到理想的操作能力)。
例如，在装置的启动期间，用于被处理材料的传递设备被大致一致地加速，其中，通常容积给料泵的传递能力也同时被调节。但是，软管的惰性阻止在系统启动过程中提供所期望的施用图案的传递速率的连续变化(其被称为斜坡效应)。因此，通常当所描述的软管系统被使用时，在装置启动期间处理的产品不能使用并且必须处理掉，这从产品方面来说是一个相当大的劣势。
从上述的现有技术出发，本发明的目的在于提供一种在所有的制造阶段都允许均匀的、间歇性施用的装置。
本发明通过权利要求1的特征、特别是特征部分的特征来实现这个目标，并且相应地其特征在于，该装置具有电子控制器，该电子控制器在所有情况下循环地且相互依赖地启动或者切换对于容积给料泵和施用阀的驱动。
相应地，本发明的构思可以认为是，调节待施用的介质的体积、由容积给料泵测量或者计量的体积，使其适合于施用阀的切换状态，特别是依赖于要求在预先确定的时间传递到施用阀的介质(即当阀是开启的时候)或者不要求(主要当阀是关闭的时候)。
这能够以自然的方式避免在容积给料泵和施用阀之间的通道中的压力积聚，因此施用操作开始时(即当施用阀为开启时)出现的介质不会在不期望的高压力下。
在这方面，仅仅是为了完整性，需要注意的是，所述介质、如果在所有情况下所述介于液状至糊状之间的介质是熔融的粘合剂，作为一次近似(first approximation)通常是完全不能压缩的。但是，在实际中，相应流体包含气泡，因此传递的介质整体上仍然具有一定程度的可压缩性。
根据本发明，蓄积器(特别是可延伸软管)不是必需的，因此在本案中要求保护的装置也不具有惰性软管系统的劣势。因而对于控制者而言，也就能够采用如下方式，甚至是在启动、也就是装置的启动期间，将给料泵的能力调节为期望的施用速率(特别是还关于被处理的基片所要进行的加速)，该方式使得均匀的施用是可能的，并且在启动过程中处理的产品不需要被处理掉而是可以使用的。
另外，位于容积给料泵和施用阀的之间的所述装置的传递通道可被设计为整体上是关闭的(且特别是密封的)，这是因为、即不需要具有回流通道的循环设备。因为循环设备的手动调节不是必须的，并且由于系统被较好地密封而能够实现更加精确地排出，因此通过省略回流通道，要求保护的装置的操作方便程度在整体上得到提升。
通常基于用于控制施用阀的信号，电子控制器能够循环地或者周期性地调节容积给料泵的驱动。在这种情况下，当施用阀被关闭或者已经被关闭时，容积给料泵可以例如被停止或者暂停。其次，当施用阀被开启或者已经被开启时，容积给料泵可被驱动(用于测量出、计量且用于提供待分配的介质的体积)。
相反地，从上述现有技术仅可以得知要连续地驱动给料泵(特别是以连续的速度，连续的传递能力和/或连续的计量过的介质速率)。还进一步得知，在装置的启动期间，缓慢地向上调节给料泵以适应于被处理基片的加速。即使在这种情况下控制器大约同时启动马达和施用阀，这也不构成对于驱动器和施用阀的循环地进行且相互依赖的启动。与其相反，本发明的构思可以被认为是改变容积给料泵的传递能力，也就是对于在施用阀处实际需要的出口速率。
然而在现有技术的装置的情况下，容积给料泵被连续地驱动(且以连续和一致的传递体积)，在根据本发明的装置的情况下，容积给料泵可以例如完全地暂停一个预定确定的时间间隔，而且可以随后以相应增加的传递能力再驱动一个时间间隔。当然，容积给料泵的传递能力在驱动时间间隔通常比现有技术的装置的情况设置的更高，在现有技术中传递是连续的且在较低传递能力下。
此处，容积给料泵可以被调节为例如在预设传递值和0值之间往复，即，依赖于施用阀的切换状态。但是，作为可选方案，对于容积给料泵还可以基本上设计为在预先确定的最大值和预先确定的最小值之间进行调节(不同于0值)。换句话说，对于容积给料泵，不是绝对必须完全关闭。任选地，对于容积给料泵，甚至可以设计为向下调节到低于0值，使得给料泵产生负的传递能力。
但是，对于容积给料泵的控制程序和施用阀的切换状态的控制程序，通过电子控制器彼此配合是非常关键的。在这种情况下，微小的调节或者校正可以通过控制器以如下的方式来进行(或者在控制器的辅助下手动进行)，即首先确定容积给料泵的驱动器的惰性和施用阀的切换操作的惰性，且在施用阀和容积给料泵的启动中予以考虑。
施用阀因而可以通常在开启和关闭状态之间比容积给料泵在其期望的额定能力和零值之间的切换更快速地往复切换。相应地，通过控制器进行的启动可以如下方式进行，即该控制器首先向容积给料泵的驱动器发出信号来关闭给料泵，并且控制器稍后向施用阀发出信号来切换成该施用阀的关闭状态。换句话说，在启动过程中，电子控制器可考虑给料泵的驱动系统的惰性以及施用阀的切换系统的惰性。
使用根据本发明的装置，申请人成功地回应了不均匀排出的问题，而没有像现有技术中的那样凭借降低介质的压力积聚的影响。相反地，申请人认识到了，通过改变容积给料泵的驱动功率，可以在一开始就避免压力积聚，因此就避免了从现有技术中已知的问题并且实现均匀的施用图案。
相应地，根据本发明的装置成功地改进了施用表面上的介质的施用，该施用表面特别地构造成二维移动体的形式。但是，例如不为二维线材等的待处理的表面也可被认为是落入本发明的范围的施用表面。
无论如何施用表面有利地相对于出口喷嘴而移动，并且以优选的较高速度移动通过分配于施用阀的出口喷嘴。但是作为可选的方案，当然也可想到如下的构造，其中出口喷嘴相对于位置固定的表面是移动的。
根据本发明，施用阀可以在开启和关闭状态之间以如下的方式切换，即待施用介质可以在施用阀开启的状态下被分配而在关闭的状态下不被分配。出于此目的，施用阀通常分配有喷嘴针或者阀针或者相应的头。在施用阀的关闭状态下，所述针可以阻塞或者关闭传递的介质到达出口开口的通路。为了将施用阀转换至其开启状态，所述针还可以被进一步移动到放开位置，在该位置处介于液状至糊状之间的介质可以传输至出口开口。
使用被称为“再循环阀”的部件是有利地可能的，这例如可从属于申请人的EP1147820B1中获知，其内容也在此全部引入到本申请的公开中。
为了将来自于分配于施用阀的出口喷嘴的介质施用到施用表面，出口喷嘴可有利地设计为喷洒喷嘴。后者以如下的形式分配有喷洒气体入口，即(特别是被加热的)喷洒气体可以用作到施用表面的喷洒施用的介质载体。但是，作为可选方案，任何其他形式的喷嘴，例如开缝喷嘴(没有喷洒气体的供应)都是可以使用的。
施用阀可以在其开启和关闭状态之间切换，特别是气动地切换。当然，保护范围则并不限于这种形式的阀。例如，所述阀还可以是可电磁调节的。有利地提供24V方向控制阀用于将压缩气体的气动供给至施用阀。
在本专利申请的上下文中，容积给料泵特别地被理解为高精度泵，其适合高精度测量以及传输介质的期望体积。如果在这种情况下给料泵设计为齿轮泵，那么介质传递速率通常与齿轮的转数成比例，通过该方法由此可以非常精确地计量传递速率。
当给料泵设计为齿轮泵时，驱动器特别地分配有具有轴齿轮的轴，所述轴齿轮设置在轴上并且可以与给料泵的驱动齿轮相互作用以驱动给料泵。
驱动器通常包括一个驱动马达和任选的设置在马达和驱动轴之间的联轴节。
根据本发明的电子控制器可以设计为例如计算机单元，特别是设计为还分配有监视器和输入单元例如键盘的记忆可编程控制器(memory-programmable contro11er)，特殊控制器或者常规个人计算机，所述输入单元用于手动操作或者修正电子控制器。控制器在这种情况下可以启动驱动器、特别是驱动马达，以及出口喷嘴，并且可以特别是通过缆线或者通过无缆线网络或者类似的无实体连接而连接到所述驱动器和出口喷嘴。在所有情况下，驱动器和施用阀(或者分配在其上的切换单元)都必须以如下的方式设计，即它们可以、至少非直接地可以接收来自于电子控制器的控制命令。在本文的上下文中，控制器例如还可以将控制命令传递到分配于施用阀的压缩气体单元，并且可以通过如下的方式控制所述压缩气体单元，即对于每次要求，施用阀具有切换行为。
根据本发明的有利的构造，所述装置被设计为用于施用熔化的粘合剂或者熔化的粘附剂的装置。在这样的应用中，由于在这种流体或者介质的情况下，从装置特别迅速地排出是合意的，因此可以特别有利地使用本发明。在这种情况下，熔化的粘合剂或者熔化的粘附剂通常在热熔单元中熔化(其可以分配于装置，特别是可以包含于后者中)，使得装置作为整体提供熔化介质的储存池。特别地，所述装置还可以仅具有一个用于已经熔化的介质的流体连接。
为了熔化的介质不会在装置内固化，装置有利地具有加热装置，该加热装置以流体、非固化形态接收传输的粘合剂或者传输的粘附剂，使得由固化的介质导致的粘合并不发生在装置内。特别地，此处加热单元可以分配于介于容积给料泵和施用阀的传输通道。
在熔化的粘合剂或者粘附剂出现并且撞击施用表面之后，介质可以并且应该随后固化。
根据本发明的进一步的有利的构造，驱动器可以具有设计为伺服马达的马达。在很多扩展测试中，申请人在此惊奇地证实了，使用一个伺服马达可以足够迅速地驱动和停止容积给料泵以被设置为与施用阀的切换行为相关。因此，伺服马达可以以交替的方式驱动和停止容积给料泵，使得所述两种状态及时地相关联于施用阀的开启和关闭状态。通过该方式，申请人特别是克服了目前世界上的专家的偏见，根据该偏见，有一个不成文的规则，即在介于液状和糊状之间的介质的间歇性施用期间，给料泵必须持续地被驱动。换句话说，伺服马达的使用能够以如下的方式控制给料泵的反应时间，即给料泵的切换状态、特别是额定值和0值之间的切换状态，能够与施用阀的切换状态相协调。作为可选的方案，可以使用步进马达。
作为可选的方案(特别是在具有进一步增加的施用速度的施用中，并且因此特别是在具有设计为齿轮泵的给料泵的转速上的进一步增加的施用中)，有利地能够使用涡流联轴节。后者通常设置在马达和容积给料泵之间，特别是马达和驱动轴之间。这种形式的涡流联轴节的使用还可以确保根据本发明的容积给料泵的启动，特别是给料泵的交替地暂停和驱动。基本上还能够使用其他旋转弹性或者可切换的联轴节来获得期望的效果，或者甚至是螺线管联轴节。
在容积给料泵的上游，有利地连接有主给料泵。介质的液流、例如熔化的粘合剂的液流可以由此从储存池向容积给料泵传输，而不需要容积给料泵确保相应的吸入动作。与主给料泵不同，容积给料泵允许精确测出和计量介质的期望体积。主给料泵通常没有这样的计量性质，而是仅仅用于基本传输目的并且就流动方向而言在容积给料泵的上游被连接，并且特别地设置在介质储存池和给料泵之间。
进一步有利地，容积给料泵被设计为齿轮泵。此处，这种形式的齿轮泵具有相互啮合以计量介质的齿轮。可以提供例如两个或者三个独立的相互啮合齿轮，其被连接、特别是成为一系列。所述齿轮可以设置在泵壳体内，其中每个齿轮泵通常具有安装在泵壳体的侧边界壁上的专用的轴。这种形式的齿轮泵通常以如下的方式非常高精度地制造，即由齿轮泵所传递的体积是非常精确可知的。特别是这种齿轮泵可以具有驱动齿轮，该驱动齿轮以啮合的方式与驱动轴的轴轮(shaft wheel)通过泵壳体的入口槽而相互作用。待传递的介质还可以通过所述槽进入泵壳体。但是，原则上，作为齿轮泵的可选方案，可以使用任何其他合适的容积给料泵例如盖劳特泵(gerotorpump)。
根据本发明的进一步有利的构造，根据本发明的装置具有传送设备，用于在分配于施用阀的出口喷嘴上引导施用表面。施用表面例如二维体可以由此被引导在出口喷嘴上方或者下方。此处，施用表面有利地通过二维基片提供，该二维基片可以是例如无纺布。在这种情况下一种示例性的应用可以为例如沉积热熔粘合剂到基本尿布材料上，由此婴儿尿布可以接着被加工。相应地，基片特别地为移动网状基片，因此基片可沿着特别的线性路径移动(例如在传送带的帮助下)并且用所述介质处理。
另外，可有利地提供设置在容积给料泵和施用阀之间的刚性设计的、用于传输待施用的计量过的介质的通道。与特别是设计为软管的弹性线路相反，在本专利申请的上下文中，刚性通道并不能认为是蓄积器，这是因为通道的壁因此在所有情况下作为一次近似而不是弹性的。这种构造具有以下优点：即使是在装置的启动期间，装置也能够被正确的使用，并且即使是装置的启动期间，施用表面的处理也是可能的。刚性通道可以例如由容积给料泵的部件、施用阀的部件和/或设置于其间的适配器模块等来形成。但是为了在给料泵和施用阀之间传输介质，原则上根据本发明的装置还可以可选地与软管样的通道装配在一起。
根据本发明的一个特别有利的改进，所述装置设计为具有多个施用组件的组件系统，每一个施用组件连接至一个容积给料泵单元。所述装置的特别灵活的构造由此能够得到实现，其中每一个施用组件特别地包括一个施用阀，并且特别地每一个容积给料泵单元精确地包括一个容积给料泵。由此通过例如紧密的相互邻接地设置的两个或者多个喷嘴组件，能够形成相互邻接的多个平行的被施用介质的施用列，例如，在网状基片上。
该构造进一步具有如下优点，即如果单个施用组件或者给料泵单元被毁坏，装置的其他部分可以继续以无错误的方式操作。在这种情况下，相应的被毁坏的施用组件或者给料泵组件可以通过简单的方式交换或者由新的组件替换。
施用组件和给料泵单元有利地线性地设置，也就是彼此在一个列上，其中，施用组件的壁可以直接相互支撑。同样的构造也适用于给料泵单元。
进一步有利地，容积给料泵单元可通过普通的驱动轴或者普通的驱动器来驱动的。在这种情况下，驱动轴对于每一个给料泵单元可具有专用的连接，例如以单独的轴齿轮的形式。在这种情况下，介质可以沿着驱动轴从普通的介质储存池向给料泵单元传输。
但是，本发明还可以同样地用在仅具有一个施用组件或者一个施用阀和一个给料泵组件或者一个给料泵单元的装置中。
本发明的另一个方面涉及一种用于将介于液状和糊状之间的介质间歇性地施用到施用表面的方法。从上述的现有技术的已知的方法具有如下的缺陷，即使用这些方法，不可能实现均一的间歇性施用。
相应地，本发明的进一步的目标是改进由现有技术中可知的方法，使得可实现介于液状和糊状之间的介质的均匀施用。
本发明通过专利权利要求8的特征实现这个目标，其中，根据本发明的方法特别地包括以下的步骤：
a)提供介于液状和糊状之间的介质的储存池；
b)驱动用于计量所述介质的体积的容积给料泵；
c)将所述介质的计量过的体积传输到施用阀；
d)在开启和关闭状态之间切换所述施用阀；
e)通过所述施用阀将所述介质排出到所述施用表面。
根据本发明，进一步采取措施使得允许永久地(特别是超过多次施用循环或超过装置的整个运行时间)在所有情况下循环地且依赖于彼此地进行根据方法步骤b)的容积给料泵的驱动以及根据方法步骤d)的施用阀的切换。
特别地，根据专利的权利要求8的本发明的方法可以采用根据专利的权利要求1的本发明的装置来进行。
相应地，根据本发明的方法和根据本发明的装置是以如下的方式彼此紧密联系的，即与独立的装置权利要求和从属权利要求相关的所有优点也都可以方便地转移到本发明的方法中，并且相反地，所有涉及根据本发明的方法或者从属权利要求的优点也都可以类似的转移到根据独立的装置权利要求的本发明的装置中。
对于独立的方法权利要求，独立的装置权利要求所提供的所有的从属权利要求仅是出于简明的原因也并没有分别撰写。对于独立的装置权利要求，上述情况也适用于从属的方法权利要求。
在这种情况下，根据本发明的装置和根据本发明的方法都涉及具有间断的或者非连续的和类似循环施用的效果的对于介质的间歇性施用。在这种情况下，施用阀被交替循环地开启和关闭。这种形式的施用或者出口循环包括施用阀的全开操作，在该阶段阀是开启的；阀的全闭操作，在该阶段施用阀是关闭的。
根据本发明的方法的一个有利的改进，如果施用阀是关闭的，容积泵的传递能力被节流。此处，传递能力的节流和施用阀的关闭并不需要精确地同时发生，这是因为(由于给料泵的驱动机构的惰性)将传递能力节流至期望的最小值通常持续的比施用阀的关闭长。但是，采取措施使得给料泵的传递能力的节流和施用阀的关闭基本上同步发生。进一步地，此处可有利地采取措施使得容积给料泵完全暂停，或者使得驱动给料泵的驱动器，或者驱动给料泵马达暂停。
相反地，如果施用阀是开启的，如果容积给料泵的传递能力增加，那么这是有利的。在这种情况下，类似地传递能力的增加和施用阀的开启也基本上同步发生。
根据本发明的特别有利的构造，为了操作容积给料泵，驱动器循环地在最小值和最大值之间被调节，在施用阀关闭之前驱动器被朝向最小值调节，并且在施用阀开启之前驱动器被朝向最大值调节。
这特别地使得相对于施用阀的切换系统，可以考虑驱动容积给料泵的相对缓慢的系统。给料泵的最小值可以是例如0值。
从传递的体积或者给料泵的驱动速度的意义上来说，最小值和最大值可以特别地涉及传递能力。如果给料泵被设计为例如齿轮泵，一个值可以与每单位时间的多个给料泵齿轮的转数或者每单位时间的一个齿轮的转数相关联。如果给料泵的齿轮中止或者暂停，达到0值。
有利地，在施用阀关闭之前，驱动器被朝向最小值调节，特别是朝向0值调节，并且在施用阀开启之前，驱动被朝向最大值调节，以使涉及施用阀开启和关闭的循环与给料泵的控制循环基本上同步地动作。如果其中驱动器按照最小值进行动作的时间间隔稍微短于其中施用阀关闭的时间间隔，那么这是特别有利的。这也导致对于给料泵驱动器的惰性的适应，以及根据将发明的装置的基本同步化。
在其中驱动器按照其最小值进行动作的时间间隔，从其时间安排的方面来说，可以完全落入在其中施用阀是关闭的时间间隔以内。另一方面，还可以采取措施使得在其中驱动器按照其最大值进行动作的时间间隔稍微短于在其中施用阀开启的时间间隔。这类似地允许对于给料泵驱动器惰性的适应。
本发明的进一步的优点参照非引用的从属权利要求并且从以下示例性的在图中示出的实施方式的说明而体现，其中：
图1表示根据本发明的用于将介于液状与糊状之间的介质施用到施用表面(未示出)的装置的高度示意性的分解图，
图2表示根据图1的装置的容积给料泵或者容积给料泵单元的放大示意图，所述容积给料泵或者容积给料泵单元为齿轮泵形式，并且具有驱动齿轮，该驱动齿轮突出于壳体并且与驱动轴(图2中未示出)的轴齿轮相互作用，
图3a在高度示意性的图中表示了，在齿轮泵被驱动的状态下当施用组件处于开启状态且施用阀是开启的时候、大致按照图1中的观察箭头I II的贯穿来自图1的所装配的装置的截面图，
图3b在根据图3a的图中表示在施用阀处于关闭状态并且齿轮泵处于停止状态下的所述装置，
图4用图表的方式表示了现有技术的装置的三个特征变量随时间的发展状况的高度示意的图，和
图5在根据图4的图中表示根据本发明的装置的三个特征变量随着时间的发展状况。
根据本发明的装置在图中以其整体用10表示。为了清楚起见，对于相同或者类似的部件或者元件，即便涉及不同的示例性的实施方式，也用相同的参考编号来表示，有时会附加小字母或者撇号。
在图1中示出的装置10是用于将熔化的热熔粘合剂间歇性施用到二维基片的装置，所述二维基片特别是能够以网的形式存在的无纺布。就此而言，图1表示分解示意图，其中装置10的单独零件是部分分解地表示的。
根据图1，装置10首先具有用于将熔化的热熔粘合剂或者其他介质引入根据本发明的装置10的流体连接11。此处，流体连接11可以例如通过传递软管连接到介质的储存池(未示出)，其中该储存池可以提供熔化的热熔粘合剂。
储存池可以特别地是首先熔化固状的粘合剂材料然后通过加热的软管传输所述材料的热熔单元。出于此目的，储存池还可以具有主给料泵，该主给料泵确保根据本发明的装置10总是被供给充分熔化的粘合剂。
在这方面，流体连接11设置在装置10的过滤模块12上，在过滤模块12中可以插入可交换的过滤元件13a和13b。就杂质而言，所述过滤元件13可以过滤进入装置10的其他部分的流体，例如液体粘合剂，使得随着流体连续通过，沉积和结块不会发生在装置10之内。装置10基本上由伸长的驱动模块14和安装在驱动模块14上的适配器模块(adapter block)15所构成。此处，过滤模块12固定在驱动模块14和适配器模块15的端侧。
如图1所示可以看出，中心驱动模块14在其纵向I上具有中心通过通道16，通过流体连接11进入到装置10的流体或者材料可以通过该中心通过通道16流动。
另外，通过通道16用于接收驱动轴17，该驱动轴还要在下文中详细描述。
另外，在图1中并不能看见的后侧，驱动模块14具有用于容积给料泵单元18的连接选项，其中，在图1中，八个这样的给料泵单元或者容积给料泵18已经被设置在驱动模块14上，并且可见一个容积给料泵18仍然处于未安装的状态。容积给料泵18也将在下面详细描述。
在图1中隐藏的前侧，前文已经述及的适配器模块15基本上一致地安装在驱动模块14上。所述适配器模块15用于安装施用组件或者施用阀19以及位于模块化装置10之上的压缩气体组件20。
在根据图1的视图中，在所有情况下八个施用阀19和八个压缩气体组件20已经分别地安装在适配器模块15上和装置10上，同时一个施用阀19和一个压缩气体组件10以非组装的状态被示出。在此情况下，施用阀19可以安装在适配器模块15的侧壁52上，压缩气体组件20可以安装在适配器模块15的上侧21。
此时应该已经提到，一个压缩气体组件20以如下的方式分配于每一个施用阀19，即通过相应的压缩气体组件20，相应的施用阀19可以在开启和关闭状态之间气动地切换。类似地，每个施用阀19都精确地分配有一个齿轮泵形式的容积给料泵18。出于此目的，在所有情况下在相应的给料泵18、驱动模块14和在适配器模块15和相应的施用阀19中提供用于传输计量出的流体体积的连接通道的多分段(在图1中不可见)。
根据图1，装置10还包括气体加热器组件22，其可以安装在驱动模块14和适配器模块15之下，并且用于加热传输通过气体加热器组件22的喷洒气体。喷洒气体可以由气体加热器组件22分配到施用阀19的喷嘴头23，以用作待排出流体的载体。为了使得待分配的粘合剂在排出和喷洒期间尚未冷却，载体气体在气体加热器22中被预先加热。
前已述及的可以被引入到驱动模块14的通过通道16的驱动轴17分配有多个轴齿轮24(特别对应于提供的给料泵18的数目)。在图1中，只有一个所述轴齿轮24可见。但是，需要注意的是，驱动轴17相对于每个给料泵18具有一个轴齿轮24。
另外，为了组装装置10，提供封板25，该封板能够堵塞轴17的端部，并且具有中心开孔26，通过该中心开孔，驱动轴17可以与驱动马达27相互作用。在图示的示例性的具体实施方式中，所述驱动马达27被设计为伺服马达并且可以例如通过联轴节28(没有详细描述)来驱动驱动轴17。马达27和联轴节28相应地形成驱动器51的部件。
伺服马达27通过线路29(仅仅示意性地显示)连接到控制器(同样仅仅高度示意性地示出)，该控制器被设计为计算机单元30。该计算机单元30进一步通过第二线路31连接到施用阀19，即通过压缩气体组件20非直接地连接。例如，用于线路21的连接可以设置在压缩气体组件20上。线路31可以传递由计算机单元30输出的控制信号到压缩气体组件20，并且后者因此可以传输控制信号以切换施用阀19。在图1中，线路31以及其与压缩气体组件20的相应连接仅仅原则上和高度示意性地表示。在实际中，线路31可以包括多条信号线路，每一个信号线路针对一个压缩气体组件，因此，与图1的图示不同的是，每一个压缩气体组件20都可具有用于连接至控制器的专用连接。
从图1的分解图示出发，装置10可以通过如下的方式组装和安装，即每一个容积给料泵18精确地分配有一个驱动轴17的轴齿轮24。
在装置10的已安装状态下，所述轴齿轮24可以啮合在给料泵单元18的驱动齿轮32上以驱动容积给料泵18，给料泵单元18在图2中以放大的形式显示。
就此而言，图2首先示出了两个螺栓状安装辅助器件34a和34b，例如螺丝，其被固定在容积给料泵18的壳体33上。
穿过驱动模块14的通过通道16(图2中未示出)的介质，可以在驱动齿轮32上下侧的入口点35a和35b处进入到其他情况下封装的给料泵单元18的壳体33。出于此目的，壳体33具有入口槽36，驱动齿轮32部分地插入该入口槽36。
最后，图2还示出了流体出口37，其设置在壳体33上并且通过它随后被计量的流体体积可以再次离开给料泵18，以进入到驱动模块14以及后续的适配器模块15的相应的通道延伸。
除了驱动齿轮32，容积给料泵18还具有另外两个齿轮，其在图2中并不可见，但是在下文中会参考图3a和3b与根据本发明的装置10的运行原理一起进行阐述。
首先，从图3a可以看出，两个另外的齿轮、也就是计量齿轮38a和38b，也被设置在容积给料泵18的壳体33的内部，所述齿轮通过一系列的连接而连接到驱动齿轮32。此处，齿轮32、38a和38b分别设置在一个平面内、在没有穿透壳体33的旋转轴39a、39b和39c上。图3a中所示的齿轮以如下方式相互啮合，即由驱动马达27(图3a中未示出)来驱动驱动轴17，导致轴齿轮24就图3a而言逆时针旋转。此处，轴齿轮24的齿型以如下的方式与驱动齿轮32的齿型啮合，即所述驱动齿轮就图3a而言顺时针方向旋转。由于驱动齿轮32和计量齿轮38a的齿形，所述计量齿轮38a随后就图3a而言逆时针旋转，并且由于其齿型，保证了第二计量齿轮38b就图3而言顺时针方向旋转。
这些齿轮24、32、38a和38b的旋转导致粘性介质40被传送(另外，也导致对其进行计量)，粘性介质40绕着齿轮流动，在图3a和3b中由阴影表示。
关于介质40的传输路径，此时应参考图1，关于其，已经解释的是，介质40可以在流体连接11处进入装置10，并且随后被传输进入驱动模块14的通过通道16。在驱动模块14中，按照图3a，所述介质绕着驱动轴17与设置在其上的轴齿轮24一起流动。
介质或者流体40通过齿轮32、38a和38b在容积给料泵18内被传送，朝着传输通道42的入口41被传输。在从驱动齿轮32朝着入口41的传输过程中，关于其体积，介质40通过如下的述方式进行计量，即计量齿轮38a和38b的一定的转数导出介质40的期望的计量体积。
计量过的体积40可随后通过入口41(在图3a中没有更精确地表示)被引入到传输通道42。连通于传输通道42的入口41就图3a而言引出于图的平面以外。相应地，传输通道42的第一分段43在图3a中仅以虚线显示，这是因为所述分段并没有落入在图3a的截面内(而是在图3a的截面的下方)。
通过传输通道42的分段43的偏置设置，计量并传递的介质40可以通过流体出口37离开给料泵18的壳体33，并且进入驱动模块14内的传输通道42的延续。此后第一分段43在驱动模块14中还具有倾斜区域，使得传输通道42与其中传递的介质一起再次进入到图3a的截面。
最后，在出口44处，传递的介质40可以离开驱动模块14并且被引入适配器模块15，从适配器模块15所述介质进入施用阀19。此处，传输通道42由分配到不同组件18、19和模块14、15的多个分段组成。在施用阀19中，介质40可随后进入喷嘴腔室45，并且从该处(由于根据图3a的阀19处于其开放状态)开始进入出口开口46的区域。
关于图3a中所示的施用阀19，还应该注意的是，所述施用阀形成被称为再循环阀的结构。在这方面，阀头47如图所示处于开放的、较低位置，在此处它允许介质40通过。特别地，阀头47的较低区域可以具有槽或者通道(并未示出)，其在阀头47的所示位置处允许介质40流出喷嘴腔室45。
一旦介质40达到出口开口46，加热的载体气体就通过线路48被喂给介质40。这可以确保喷洒效果(其在图3a中通过介质40的蛇形出口形状来显示)。
此处，载体气体通过具有加热元件49的气体加热器组件22供给。载体气体的加热确保介质40在接触载体气体48时不会冷却和固化，而是相反地，能够以流体的形式传输到图3a中并未示出的基片上(且就图3a而言，该基片会设置在所示的装置10的下方)。
参考图3a，最后需要注意的是，在所示出的示例性的实施方式中，施用阀19是气体启动的并且可由此在其关闭和开启状态之间切换。出于此目的，适配器模块15提供两个压缩气体入口50a和50b，该压缩气体通道50b(用箭头表示)能够被充气以将施用阀19转换到开启状态。出于此目的，压缩气体组件20(在图3a和图3b中并未示出)可以设置在适配器模块15的上方并且特别地通过如图1所示的计算机单元30来启动。
由于本装置10是用于介质40的间歇性施用的装置，所以在粘合剂40的计量过的部分被排出之后，施用阀19从其如图3a所示的开启状态，转换为其如图3b所示的闭合状态。出于此目的，压缩气体组件20(在图3a和图3b中并未示出)可以通过计算机单元30(类似地仅在图1中示出)以下述的方式启动，即向适配器模块15中的压缩气体通道50a(如图3b所示)(不再是压缩气体通道50b)充入压缩气体。根据图3b，这会以如下方式导致阀头47向阀座53的气动触发上升，即设置于传输通道42中的介质40此时被阻止进入到喷嘴腔室45(且从而也阻止进入到出口开口46)。在这种情况下，在被处理的表面上的施用图案没有改变的状态下，通过线路48供给的喷洒气体也可以通过计算机单元30关闭或者继续喷出。
由于图3b所示的传输通道42的壁是刚性和非柔性设计，并且由于根据图3b，传输通道42也没有分配任何回流机制，因此在给料泵18持续操作的状态下关闭施用阀19将会导致在传输通道42内部压力的过度积聚。所述压力的积聚会导致压力控制阀(未示出)的启动。在所有情况下，在后续开启施用阀时，被处理的施用表面会被介质不均匀地处理。
但是，解决该问题的方法可以从图3b中得到，其大意是图示的齿轮24、32、38a、38b都没有被提供有设置在齿轮上的箭头。在本示例性的实施方式的上下文中，这意在表明当施用阀19是关闭的时，那些齿轮特别是轴齿轮24和驱动轴17完全没有转动。其结果是齿轮32、38a和38b没有再传递介质40，因此再没有介质进入入口41，也没有进入传输腔室42。
因此，介质或者流体40的压力在传输通道42中并不增加(或者仅非实质地增加)。一旦随后发生施用阀19的开启操作，没有在特别高的压力下、以均匀的施用图案和均匀的层厚度，介质40可以通常的方式被排出并传递。
在根据图3b的状态中，驱动轴17并没有被驱动的事实是由伺服马达确保的，其示于图1且接收来自于计算机单元30的信号来暂停驱动轴17。所述命令是由计算机单元30发出的，该命令同步于发出到压缩气体组件20的、关闭施用阀19(或者根据图3b对压缩气体通道50a充气)的命令。
现在参考图4和5，对驱动器51(包括马达27和联轴节28)和施用阀19的相互协调的启动进行阐明。
图4和5表示现有技术(图4)的装置和根据本发明(图5)的装置的三个特征曲线，在每一个情况下，一个在另一个上。所述特征曲线是与时间相关的特征曲线，即是特征曲线相对于时间t的发展。此处，仅仅是为了清楚起见，在相同的坐标系将三个特征曲线a、b、c和a’、b’、c’设置为一个在另一个上，但是这并非意在关于其绝对值做出任何声明，而仅仅是允许对于时间发展的相对比较。
此处，特征曲线a或者a’涉及施用阀19或者喷嘴阀在接通状态(在相对值1处)和关闭状态(在绝对值0处)的切换。根据图5的特征曲线a和根据图4的a，彼此相同地对应。阀的切换周期，即时间间隔在本案中对应于2×Δt的一段时间，在所述时间间隔中施用阀在其开启状态和其关闭状态往复完全切换一次。此处，Δt例如可对应于20-50ms的值，其中因此周期持续时间就为40-100毫秒。
如果图4和5中的特征曲线a和a’达到其由1所表示的值，那么施用阀是完全开启的，且在0处，是完全关闭的。
在根据图5的所示出的示例性实施方式中，周期时间具有大约2Δt的值的事实意味着施用阀19，至少在本示例性实施方式中，在大约一半的时间(或周期持续时间)处于其闭合状态，并且在另一半所述时间处于其开启状态。就开启和关闭时间而言，施用阀19的开启和关闭时间比例因此大约为0.5。本发明特别有利地以该比例进行使用，这是因为在这种情况下前述的问题会特别明显地出现。
相比之下，在更大的值的情况下，此时阀的开启时间占主导地位，关闭时间太短，以致于完全不能积聚任何的有问题的压力。另一方面，在关闭时间在比例中占主导地位的情况下，开启时间通常持续很短，以致于在开启的时间，该压力始终保持很高。
相应地，本发明特别有利地在特别是在开启相对于关闭时间为0.2与0.8之间(特别是介于0.4-0.6之间的值)的比例下使用。
图4和5中以b和b，进行识别的特征曲线涉及在通道42中施用阀19的直接上游积聚的流体压力。相应的测量可以例如直接在施用阀19的入口处进行。此处，参考特征曲线b’，图4表示先前技术的问题，根据该现有技术当阀19是开启的时候，流体压力总是消散，并且当阀19是关闭的时候，再次持续地聚集。在这种情况下，测定压力的最大值P1可以是例如大约40-50巴，而值P0可大约为20巴或者低得多。相比之下，图5表示流体传输通道42中的压力(在施用阀19的区域内)处于实际上恒定的水平。
因此，图5中的特征曲线b表示，本发明所针对的施用不均匀的问题可以通过本发明的装置10的均匀流体压力来解决。
最后，图4和5中的特征曲线c和c’表示了容积计量泵18的驱动器51的切换，因此特别地表示了在图1-3的示例性实施方式中所使用的伺服马达27的切换。根据图4，在现有技术的装置的情况下，马达在恒定的功率或者恒定的每分钟转数下、例如10转/分钟下运行。
在根据图5的本发明的装置10的情况下，可从特征曲线c获知，伺服马达27在关闭状态(0转数每分钟)和驱动状态之间同步于根据特征曲线a的施用阀19的切换而进行切换。为了获得与现有技术的装置中相同的传递速率，在施用阀19是开启的时候，可优选地将伺服马达调节至2W值，即例如20转每分钟。换言之，在开启与关闭时间大约为0.5的比例下，伺服马达27优选可以在现有技术的装置的情况中实现以速度的两倍的速度驱动计量泵18(尽管后者是持续地驱动的)。
最后，在图5中值得注意的是，在每一种情况下，马达27都被稍微提前于施用阀19地周期地启动，这一情况可由如下的事实来识别，即信号被输出至马达27的时间t1就时间而言位于信号被输出至施用阀19的时间t2之前。这样的启动平衡了相对于相对较小的施用阀切换的惰性的相对较大的驱动器51的惰性，其自身是由给料泵18的机械部件和驱动器51的机械部件产生的。
根据特征曲线a，在开启和关闭操作的起始期间，施用阀的切换状态假设具有理想化了的垂直侧边，即例如，在时间t2。在校准控制器的过程中，优选以如下方式选择t2，即所述时间就时间而言精确位于时间t1和时间t3之间，其中时间t3表示了伺服马达27达到其期望的最大功率的时间，特别是2W。尽管所述实施例明确涉及阀19的开启操作，其也可类似地转化到关闭操作。

Claims (10)

1.一种用于将介于液状和糊状之间的介质(40)间歇性施用到施用表面的装置(10)，包括：
施用阀(19)，其能够在开启和闭合状态之间切换，并且用于将所述介质(40)分配到所述施用表面；
容积给料泵(18)，其用于计量待传输到所述施用阀(19)的所述介质(40)的体积；和
驱动器(51)，其用于操作所述容积给料泵(18)；
其特征在于，
所述装置(10)具有电子控制器(30)，所述电子控制器(30)在所有情况下循环地且相互依赖地启动所述驱动器(51)和所述施用阀(19)。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)被设计为用于施用熔化的粘合剂(40)或者熔化的粘附剂的装置，并且特别地包括用于加热在所述装置(10)中传输的所述熔化的粘合剂(40)或者粘附剂的加热装置，所述装置(10)优选地分配有用于熔化所述粘合剂(40)或粘附剂的热熔单元。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述驱动器(51)具有马达或设置于所述马达和所述容积给料泵(18)之间的涡流联轴节或者螺线管联轴节，该马达被设计为伺服马达(27)或者步进马达。
4.根据上述权利要求中的任意一项所述的装置(10)，其特征在于，所述特别是具有连接于上游的主给料泵的容积给料泵，被设计为齿轮泵(18)，所述齿轮泵(18)特别地包括三个齿轮(32、38a、38b)，其中一个被设计为驱动齿轮(32)，所述驱动齿轮(32)与分配到马达侧驱动轴(17)的单独轴齿轮(24)相互作用。
5.根据上述权利要求中的任意一项所述的装置(10)，其特征在于，所述施用表面由二维基片提供，该基片特别地为移动的、网状的基片，并且所述装置(10)包括用于在分配于所述施用阀(19)的出口喷嘴(46)上引导所述基片的传递设备。
6.根据上述权利要求中的任意一项所述的装置(10)，其特征在于，被设计用于传输待施用的计量过的所述介质(40)的有刚性的并且特别是密封的通道(42)被设置在所述容积给料泵(18)和所述施用阀(19)之间。
7.根据上述权利要求中的任意一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)被设计为模块化的系统，具有多个、特别是线性设置的施用组件(19)，每个施用组件(19)精确地具有一个施用阀并且每个都连接至一个容积给料泵单元(18)，并且所述的、特别是线性设置的容积给料泵单元(18)优选能够由普通驱动轴(17)驱动。
8.一种用于将介于液状和糊状之间的介质(40)间歇性施用到施用表面的方法，包括如下步骤：
a)提供所述介于液状和糊状之间的介质(40)的储存池；
b)驱动用于计量所述介质(40)的体积的容积给料泵(18)；
c)将计量过体积的所述介质(40)传输到施用阀(19)；
d)在开启和关闭状态之间切换所述施用阀(19)；
e)通过所述施用阀(19)将所述介质(40)排出到所述施用表面；
其特征在于，
根据方法步骤b)的容积给料泵(18)的驱动和根据方法步骤d)的施用阀(19)的切换，在所有情况下循环地且相互依赖地进行。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述容积给料泵(18)的传递能力被节流，如果所述施用阀(19)是关闭的，则所述容积给料泵(18)特别地被暂停，如果所述施用阀(19)是开启的，则特别地所述容积给料泵(18)的传递能力被提高。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，为了操作所述容积给料泵(18)，所述驱动器(51)循环地在最小值(0)和最大值(2W)之间被调节，在所述循环地切换的施用阀(19)关闭之前，所述驱动器(51)被朝向最小值(0)调节，并且在所述施用阀(19)开启之前，所述驱动器(51)被朝向最大值(2W)调节，特别是在其中所述驱动器(51)根据其最小值(0)进行动作的时间间隔稍微短于在其中所述施用阀(19)关闭的时间间隔。
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