DE10010952A1

DE10010952A1 - Device for intermittent application of free-flowing material has main and additional actuating units for movement of valve component relative to valve seat and each with pneumatically operated piston movable in cylinder

Info

Publication number: DE10010952A1
Application number: DE2000110952
Authority: DE
Inventors: Thomas Burmester
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-27

Abstract

The device for intermittent application of a free-flowing material has a main(36) and an additional(38) actuating unit for movement of a valve component(22) relative to a valve seat. The actuating units each have a pneumatically operated piston(40,42) movable in a cylinder. The pistons are connected to the valve component by means of a piston rod(34) which is movable axially in relation to the housing(44). Independent claims are included for a valve assembly with independently operated actuating units for interrupting the flow of material, and for a procedure for the intermittent application of free-flowing material during which a valve component is alternately opened and closed by the two actuating units.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (Auftragskopf) zum intermittierenden Auftragen von fließfähigem Material wie Klebstoff auf ein Substrat mit einem mit einer Materialquelle verbindbaren Zuführkanal zum Zuführen von Material, einer Düsenanordnung mit einer Austrittsöffnung zum Abgeben des Materials, mit einer Ventilanordnung zum Unterbrechen des Flusses des Materials in dem Zuführkanal, die einen Ventilsitz und einen relativ zu dem Ventilsitz beweg baren Ventilkörper aufweist, der mittels einer Antriebseinrichtung zwischen einer den Materialfluss unterbrechenden Schließstellung und einer den Materialfluss freigegebenden Öffnungsstellung hin- und her bewegbar ist.The present invention relates to a device (application head) for intermittent application of flowable material such as adhesive to a Substrate with a feed channel for feeding that can be connected to a material source of material, a nozzle arrangement with an outlet opening for dispensing the Material, with a valve arrangement to interrupt the flow of the material in the feed channel that moves one valve seat and one relative to the valve seat ble valve body having a drive device between a the closing position interrupting the material flow and a material flow releasing opening position is movable back and forth.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum intermittierenden Auftragen von fließfähigem Material auf ein Substrat, bei dem das Material durch einen Zuführ kanal zu einer Düsenanordnung gefördert und durch eine Austrittsöffnung der Düsenanordnung abgegeben und anschließend auf das Substrat aufgebracht wird, bei dem Materialfluss in dem Zuführkanal mittels einer Ventilanordnung intermittierend unterbrochen wird, indem ein Ventilkörper mittels einer Antriebseinrichtung relativ zu einem Ventilsitz zwischen einer den Materialfluss unterbrechenden Schließstellung und einer den Materialfluss freigebenden Öffnungsstellung hin- und herbewegbar ist.The invention further relates to a method for the intermittent application of flowable material on a substrate, in which the material by a feed conveyed to a nozzle arrangement and through an outlet opening of the Dispensed nozzle arrangement and then applied to the substrate, in the material flow in the feed channel by means of a valve arrangement is intermittently interrupted by a valve body by means of a Drive device relative to a valve seat between the material flow interrupting closed position and a release of the material flow Open position can be moved back and forth.

Bei vielen industriellen Anwendungen werden Vorrichtungen zum intermittierenden Abgeben und Auftragen von Flüssigkeiten auf unterschiedliche Gegenstände (Substrate) eingesetzt, z. B. um Klebstoffe, Farbstoffe oder dgl. auf Automobilteile, Verpackungen, Möbel oder Papier flächig, raupenförmig oder punktförmig aufzutragen. Der sogenannte Auftragskopf mit der Ventilanordnung und der Düsenanordnung ist dabei Bestandteil eines komplexen Auftragssystems, das einen Behälter für das fließfähige Material, eine Förderpumpe und eine Steue rungseinrichtung zum Steuern- und/oder Regeln der einzelnen Komponenten umfasst. Das Substrat kann mit Hilfe einer Fördereinrichtung relativ zu dem Auftragskopf bewegt werden, oder der Auftragskopf ist an einem Roboterarm oder dgl. befestigt und relativ zu dem Substrat bewegbar.In many industrial applications, devices are used for intermittent Dispensing and applying liquids to different objects (Substrates) used, e.g. B. to adhesives, dyes or the like on automotive parts, Packaging, furniture or paper flat, caterpillar-shaped or punctiform to apply. The so-called application head with the valve arrangement and Nozzle arrangement is part of a complex application system that one Containers for the flowable material, a feed pump and a control Rungseinrichtung for controlling and / or regulating the individual components includes. The substrate can be relative to that with the aid of a conveyor Application head are moved, or the application head is on a robot arm or The like. Fixed and movable relative to the substrate.

Unter intermittierendem Auftragen einer Flüssigkeit ist zu verstehen, dass der Fluss oder die Strömung des fließfähigen Materials in dem Zuführkanal des Auftrags kopfes und somit die Abgabe des Materials aus der Austrittsöffnung der Düsenanordnung durch intermittierendes Betätigen der Ventilanordnung abwechselnd freigegeben bzw. unterbrochen wird. Auf diese Weise wird ein unterbrochenes Auftragsbild (pattern) von Material auf dem Substrat erzeugt, d. h., z. B. zueinander beabstandete Punkte oder unterbrochene längliche Materialraupen oder zueinander beabstandete rechteckige Materialabschnitte bei einem flächigem Materialauftrag.Intermittent application of a liquid means that the flow or the flow of the flowable material in the feed channel of the order head and thus the discharge of the material from the outlet opening Nozzle arrangement by intermittently actuating the valve arrangement is released or interrupted alternately. This way, a interrupted order image (pattern) of material generated on the substrate, d. H., e.g. B. spaced points or interrupted elongated beads of material or mutually spaced rectangular sections of material in a flat Material order.

Insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen Gegenstände mit hoher Geschwindigkeit an dem Auftragskopf vorbeibewegt und jeweils mit fließfähigem Material beaufschlagt werden sollen, ist eine intermittierende Unterbrechung des Materialflusses notwendig. Bei hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Substrat und Auftragskopf und/oder zur Erzeugung von Auftragsbildern mit geringen Abständen zwischen einzelnen beschichteten Bereichen oder geringen Längen - in Relativbewegungsrichtung - eines beschichteten Bereichs muß die Ventilanordnung mit hoher Schaltfrequenz betätigt werden, oder, anders ausgedrückt, muß der den Materialfluss in dem Zuführkanal unterbrechende Ventilkörper mit hoher Geschwindigkeit und hoher Frequenz hin- und herbewegt werden.Especially in applications where objects with high Speed past the application head and each with flowable Material to be loaded is an intermittent interruption of the Material flow necessary. At high relative speeds between the substrate and application head and / or for generating order images with low Distances between individual coated areas or short lengths - in Relative direction of movement - a coated area must have the valve assembly are operated with a high switching frequency, or, in other words, the Valve body interrupting material flow in the feed channel with high Speed and high frequency can be moved back and forth.

Die bekannten Auftragsköpfe stoßen dabei an physikalische Grenzen. Bei bekannten Auftragsköpfen ist die Antriebseinrichtung für den Ventilkörper als mit Druckluft beaufschlagbarer Kolben ausgebildet, der mittels einer Kolbenstange oder Nadel mit dem Ventilkörper gekoppelt ist. Die Druckluft wird mit Hilfe eines Magnetventils intermittierend mit schwankenden Drücken in Druckluftkanälen bereitgestellt. Das Magnetventil wird elektrisch, d. h. mit Hilfe von elektrischen Signalen von der Steuerungseinrichtung angesteuert und intermittierend betätigt. Bei einigen industriellen Anwendungen sind die bekannten Auftragsköpfe zu langsam, d. h. die Zeit zwischen der elektrischen Ansteuerung des Magnetventils bis zum Schließen der Ventilanordnung und somit zum Unterbrechen des Materialflusses sind zu lang, um Auftragsbilder mit den gewünschten Materialunterbrechungen oder kurzen Beschichtungsbereichen zu erzielen. Dies hängt mit der Kompressibilität der Druckluft und der Trägheit des Kolbens und der Kolbenstange (oder Nadel) und des Ventilkörpers zusammen.The known application heads come up against physical limits. At Known application heads is the drive device for the valve body as with Compressed air pressurized piston formed by means of a piston rod or The needle is coupled to the valve body. The compressed air is with the help of a Solenoid valve intermittent with fluctuating pressures in compressed air channels provided. The solenoid valve becomes electric, i.e. H. with the help of electrical Signals controlled by the control device and actuated intermittently. In some industrial applications, the known application heads are closed slowly, d. H. the time between electrical activation of the solenoid valve until the valve assembly closes and thus interrupt the Material flow are too long to create order pictures with the desired ones To achieve material interruptions or short coating areas. This depends on the compressibility of the compressed air and the inertia of the piston and the Piston rod (or needle) and the valve body together.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genann ten Art (Auftragskopf) und eine Auftragsverfahren bereitzustellen, mit der/dem die Ventilanordnung mit hoher Frequenz geschaltet und somit der Materialfluss mit hoher Frequenz unterbrochen bzw. freigegeben werden kann.The object of the present invention is to provide a device of the type mentioned at the outset ten type (order header) and an order procedure with which the Valve arrangement switched at high frequency and thus the material flow with high frequency can be interrupted or released.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch eine weitere Antriebseinrichtung zum Bewegen des Ventilkörpers. The invention solves this problem in a device of the type mentioned by a further drive device for moving the valve body.

Die Erfindung löst die Aufgabe ferner mit einer Ventilanordnung zum Unterbrechen des Flusses von fließfähigem Material in einem in einem Grundkörper ausgebildeten Zuführkanal, insbesondere für Vorrichtungen zum intermittierenden Abgeben von fließfähigem Material, die einen Ventilsitz und einen relativ zu dem Ventilsitz bewegbaren Ventilkörper aufweist, der mittels einer Antriebseinrichtung zwischen einer den Materialfluss unterbrechenden Schließstellung und einer den Materialfluss freigegebenden Öffnungsstellung hin- und her bewegbar ist, bei der eine unab hängig von der ersten Antriebseinrichtung betätigbare, weitere Antriebseinrichtung zum Bewegen des Ventilkörpers vorgesehen ist.The invention also achieves the object with a valve arrangement for interrupting the flow of flowable material in a formed in a base body Feed channel, in particular for devices for the intermittent delivery of flowable material that has a valve seat and one relative to the valve seat Movable valve body, which by means of a drive device between a closed position interrupting the material flow and one closing the material flow releasing opening position is movable back and forth, in which an unab depending on the first drive device actuated, further drive device is provided for moving the valve body.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass der Ventilkörper abwechselnd mittels einer weiteren Antriebseinrichtung und der ersten Antriebseinrichtung zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung bewegt wird.The invention solves this problem in a method of the type mentioned in that the valve body alternately by means of another Drive device and the first drive device between the Closed position and the open position is moved.

Durch eine weitere, dem Ventilkörper zugeordnete Antriebseinrichtung zum Bewegen des Ventilkörpers können erheblich höhere Schaltfrequenzen der Ventilanordnung und somit ein intermittierender Auftrag erheblich höherer Unter brechungs- bzw. Freigabefrequenz des Materialflusses erzielt werden. Die bisherigen physikalisch bedingten Grenzen der Frequenz werden überraschend und in erheblichen Ausmaß überwunden. Durch wenigstens zwei oder sogar mehrere voneinander unabhängig betätigbare Antriebseinrichtungen für den Ventilkörper können diese abwechselnd auf den Ventilkörper einwirken und dadurch höhere Schaltfrequenzen erzielen. Hieraus resultieren Auftragsbilder auf dem Substrat, die wesentlich geringere Abstände zwischen benachbarten Auftragsbereichen (Pattern) oder deutlich niedrigere Längen der Auftragsbereiche in Relativbewegungsrichtung aufweisen.By a further drive device assigned to the valve body for Moving the valve body can significantly higher switching frequencies Valve arrangement and thus an intermittent order of significantly higher sub frequency of refraction or release of the material flow can be achieved. The previous physical limits of the frequency will be surprising and overcome to a significant extent. By at least two or even more mutually independently operable drive devices for the valve body can alternately act on the valve body and thereby higher Achieve switching frequencies. This results in job images on the substrate that significantly smaller distances between neighboring order areas (pattern) or significantly shorter lengths of the application areas in the relative movement direction exhibit.

Bei der besonders bevorzugten Ausbildung der Antriebseinrichtungen als in einem Zylinder eines Grundkörpers bewegbare Kolben, die mit Druckluft beaufschlagbar sind, lassen sich mit konstruktiv einfachen Mitteln deutlich höhere Takt- oder Schaltfrequenzen erreichen. Die beiden Kolben werden abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt, indem die zugehörigen Magnetventile abwechselnd elektrisch geschaltet werden, so dass trotz der Trägheit des Systems aufgrund der Kompressibilität der Druckluft und der mechanischen Trägheit der Kolben, des Ventilkörpers und der Kolbenstange deutlich kürzere Schaltzeiten realisiert werden. Durch Versuche ist festgestellt worden, dass bei sehr hohen Relativgeschwindigkeiten sehr geringe Abstände zwischen zwei benachbarten Pattern erreicht werden.In the particularly preferred embodiment of the drive devices as in one Cylinder of a basic body movable piston that can be pressurized with compressed air are, with structurally simple means significantly higher clock or Reach switching frequencies. The two pistons alternate with compressed air acted upon by the associated solenoid valves alternately electrically be switched so that despite the inertia of the system due to the Compressibility of the compressed air and the mechanical inertia of the pistons Valve body and the piston rod significantly shorter switching times can be realized. Experiments have shown that at very high Relative speeds very small distances between two neighboring ones Pattern can be achieved.

Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn, die Kolben mittels einer axial relativ zu einem Grundkörper bewegbaren Kolbenstange mit dem Ventilkörper gekoppelt sind, mittels derer die abwechselnd auf die Wirkflächen der Kolben aufgebrachten Kräfte unmittelbar zum Bewegen des Ventilkörpers verwendet werden. Der Ventilkörper ist vorzugsweise am Ende der Kolbenstange angeordnet. Alternativ könnte der Ventilkörper als spitz zulaufende Nadel am Ende der Kolbenstange ausgebildet sein.A simple design results if the pistons are axially relative to one another a base body movable piston rod are coupled to the valve body, by means of which the forces alternately applied to the active surfaces of the pistons can be used immediately to move the valve body. The valve body is preferably arranged at the end of the piston rod. Alternatively, the Valve body can be designed as a pointed needle at the end of the piston rod.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Kolben der Antriebseinrichtung zwei gegenüberliegende, unterschiedlich große, jeweils unabhängig mit Druckluft beaufschlagbare Wirkflächen aufweist. Dabei kann an der größeren Wirkfläche eine höhere Kolbenkraft erzielt werden. Mit Hilfe eines derartigen Kolbens kann an einer Wirkfläche ein im wesentlichen gleichbleibender Luftdruck herrschen, der den Kolben und damit - mittels der Kolbenstange - den Ventilkörper stets in eine Ventilstellung vorgespannt, während die gegenüberliegende Wirkfläche intermittierend mit schwankenden Luftdrücken beaufschlagt wird, um den Kolben und somit den Ventilkörper intermittierend zu bewegen.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that a Pistons of the drive device two opposite, different sizes, each has effective surfaces that can be acted upon independently by compressed air. there higher piston force can be achieved on the larger effective area. With help of such a piston can essentially be on an active surface constant air pressure prevail, which the piston and thus - by means of Piston rod - always bias the valve body into a valve position while the opposite effective surface intermittently with fluctuating air pressures is applied to the piston and thus the valve body intermittently move.

Eine Vorspannung des Ventilkörpers in seine Öffnungs- oder Schließstellung wird gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform erreicht durch eine mit einem Kolben oder der Kolbenstange zusammenwirkende Spiralfeder zum Aufbringen einer den Ventilkörper in seine Schließstellung drückende Federkraft. Der pneumatisch auf den Kolben aufgebrachte Druck wirkt beispielsweise zum Öffnen der Ventilanordnung der Federkraft entgegen.The valve body is pretensioned in its open or closed position according to a likewise preferred embodiment achieved by a Piston or the piston rod interacting coil spring for application a spring force pushing the valve body into its closed position. The Pneumatically applied pressure on the piston acts, for example, to open it the valve arrangement against the spring force.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Kolben der weiteren Antriebseinrichtung an einem an der Kolbenstange ausgebildeten Absatz anliegt, wodurch auf konstruktiv einfache Weise verhältnismäßig hohe Kolbenkräfte auf die Kolbenstange übertragen werden können.An advantageous embodiment is characterized in that the piston of the further drive device on a shoulder formed on the piston rod is applied, whereby relatively high piston forces in a structurally simple manner can be transferred to the piston rod.

Die zur Betätigung der Kolben erforderlichen Luftdrücke werden vorzugsweise dadurch aufgebracht, dass die die Kolben aufnehmenden Zylinder mit jeweils einem teilweise konzentrisch zur Kolbenstange verlaufenden Druckluftkanal kommunizieren. Dadurch wird eine gleichmäßige Kraft auf die Kolben aufgebracht und die Kolbenstange lässt sich mit einfachen Dichtungen gegenüber dem Luftdruck abdichten.The air pressures required to actuate the pistons are preferred applied in that the cylinders receiving the pistons each have one compressed air duct partially concentric to the piston rod communicate. This applies a uniform force to the pistons and the piston rod can be compared to that with simple seals Seal air pressure.

Besonders bevorzugt ist ferner eine Ausführungsform, bei der die Druckluftkanäle mittels an dem Grundkörper angeflanschter elektro-pneumatischer Magnetventile intermittierend mit Druckluft beaufschlagbar sind. Durch die direkte Befestigung der Magnetventile an dem Grundkörper des Auftragskopfes ergibt sich eine kompakte Bauweise und störende Leitungen werden vermieden.Furthermore, an embodiment is particularly preferred in which the compressed air channels by means of electro-pneumatic solenoid valves flanged to the base body can be pressurized with compressed air intermittently. By directly attaching the Solenoid valves on the main body of the application head result in a compact Construction and annoying lines are avoided.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments Described with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung (Auftragskopf) in einer Teilschnittdarstellung; Fig. 1 shows an inventive device (gun) in a partial sectional view;

Fig. 2 eine Düsenanordnung für einen Auftragskopf gemäß Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung; FIG. 2 shows a nozzle arrangement for an application head according to FIG. 1 in a schematic sectional illustration;

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (Auftragskopf) in einer Schnittdarstellung. Fig. 3 shows an alternative embodiment of a device according to the invention (application head) in a sectional view.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 1 (auch als Auftragskopf bezeichnet) ist ein wesentlicher Bestandteil eines Auftragssystems zum flächigen oder raupenförmigen Auftragen von Klebstoff oder anderen fließfähigen Materialen auf ein relativ zu der Vorrichtung 1 bewegbares Substrat. Das Auftragssystem umfasst ein Behältnis für das Material, eine Pumpe und Leitungen, durch die das Material zu dem Auftragskopf 1 gefördert werden kann, sowie eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung zum Steuern und Regeln einzelner Komponenten des Auftragssystems.The device 1 shown in Fig. 1 and Fig. 2 (also referred to as application head) is an integral part of an application system for the sheet-like or bead-shaped application of adhesive or other fluent materials to a relatively movable to the device 1 substrate. The application system comprises a container for the material, a pump and lines through which the material can be conveyed to the application head 1 , and a control device (not shown) for controlling and regulating individual components of the application system.

Der Auftragskopf 1 weist ein elektro-pneumatisch betätigbares Steuerteil 2 auf, an dessen Gehäuse zwei Magnetventile 4, 6 seitlich angeschraubt sind. Eine Ventilanordnung 8 zum Unterbrechen bzw. Freigeben des Flusses des Materials und eine Düsenanordnung 10 zum Abgeben des Materials sind im unteren Bereich des Auftragskopfes 1 angeordnet, welcher an einen nicht dargestellten ortsfesten Träger montiert ist. Das Substrat ist mittels einer nicht dargestellten Fördereinrichtung, beispielsweise einem Förderband relativ zu dem Auftragskopf 1 mit hohen Bahngeschwindigkeiten bewegbar. Die Magnetventile 4, 6 sind an eine nicht dargestellte Druckluftquelle, die einen Luftdruck von bis zu 6 bar bereitstellt, sowie an die Steuerungseinrichtung angeschlossen und können so mittels elektrischer Signale geschaltet werden, dass in Druckluftausgangsleitungen der Magnetventile 4, 6 einstellbare schwankende oder konstante Luftdrücke bereitgestellt sind.The application head 1 has an electro-pneumatically actuable control part 2 , on the housing of which two solenoid valves 4 , 6 are screwed on to the side. A valve arrangement 8 for interrupting or releasing the flow of the material and a nozzle arrangement 10 for dispensing the material are arranged in the lower region of the application head 1 , which is mounted on a stationary support (not shown). The substrate can be moved at high web speeds relative to the application head 1 by means of a conveyor device, not shown, for example a conveyor belt. The solenoid valves 4 , 6 are connected to a compressed air source, not shown, which provides an air pressure of up to 6 bar, and to the control device, and can be switched by means of electrical signals so that adjustable, fluctuating or constant air pressures are provided in the compressed air outlet lines of the solenoid valves 4 , 6 are.

Ein mit der Materialquelle kommunizierender Zuführkanal 12 zum Zuführen des fließfähigen Materials verläuft durch einen mit dem Steuerteil 2 verschraubten Gehäuseabschnitt 14, durch Bohrungen 16 und einem innerhalb des Gehäuseabschnitts 14 konzentrisch zu einer Zentralachse 18 verlaufenden Ringkanal 20, der auch in Fig. 2 erkennbar ist. Der Zuführkanal 12 führt dann vorbei an einem Ventilkörper 22 der Ventilanordnung 8 zu der als Breitschlitzdüse ausgebildeten Düsenanordnung 10 und mündet in eine untere, längliche Austrittsöffnung 24, aus der Klebstoff austritt. Die Düsenanordnung 10 weist eine Mundstückaufnahme 26 und ein Mundstück 28 auf.A supply channel 12 communicating with the material source for supplying the flowable material runs through a housing section 14 screwed to the control part 2 , through bores 16 and an annular channel 20 which runs concentrically to a central axis 18 within the housing section 14 and which can also be seen in FIG. 2. The feed channel 12 then leads past a valve body 22 of the valve arrangement 8 to the nozzle arrangement 10 designed as a slot die and opens into a lower, elongated outlet opening 24 from which adhesive emerges. The nozzle arrangement 10 has a mouthpiece receptacle 26 and a mouthpiece 28 .

Der Ventilkörper 22 ist innerhalb eines Raums 30 angeordnet und wirkt mit einem Ventilsitz 32 zusammen, um den Materialfluss in dem Zuführkanal 12 wahlweise zu unterbrechen bzw. freizugeben. Der Ventilkörper 22 ist an einer dünnen, nadelartigen Kolbenstange 34 befestigt und zusammen mit dieser mittels nachfolgend beschriebener Antriebseinrichtungen 36, 38 (vgl. 1) in Richtung der Zentralachse 18 intermittierend hin- und herbewegbar.The valve body 22 is arranged within a space 30 and interacts with a valve seat 32 in order to selectively interrupt or release the material flow in the feed channel 12 . The valve body 22 is fastened to a thin, needle-like piston rod 34 and, together with this, can be moved back and forth intermittently in the direction of the central axis 18 by means of drive devices 36 , 38 (see FIG. 1) described below.

Jede Antriebseinrichtung 36, 38 weist einen in einem Zylinder-Raum bewegbaren Kolben 40, 42 auf, die starr an die Kolbenstange 34 montiert und somit starr mit dem Ventilkörper 22 mechanisch gekoppelt sind. Durch Beaufschlagung der Kolben 40 und 42 mit Druckluft wird eine Kraft auf die Kolben 40, 42 und die Kolbenstange 34 aufgebracht, die diese zusammen mit dem Ventilkörper 22 axial - bezogen auf die Zentralachse 18 - hin und her oder in Fig. 1 nach oben oder unten innerhalb eines Grundkörpers 44 des Steuerteils 2 bewegt.Each drive device 36 , 38 has a piston 40 , 42 which can be moved in a cylinder space and is rigidly mounted on the piston rod 34 and is thus rigidly mechanically coupled to the valve body 22 . By acting on the pistons 40 and 42 with compressed air, a force is applied to the pistons 40 , 42 and the piston rod 34 which, together with the valve body 22 , reciprocate axially — with respect to the central axis 18 — or upward in FIG. 1 or moved below within a base body 44 of the control part 2 .

Der Kolben 40 der ersten Antriebseinrichtung 36 ist als Differenzdruck-Kolben mit zwei unterschiedlich großen Wirkflächen ausgebildet. Eine in Fig. 1 obere Wirkfläche 41 ist größer als eine gegenüberliegende untere Wirkfläche, die jeweils unabhängig voneinander mit Druckluft beaufschlagbar sind. Die obere Wirkfläche 41 des mittels einer Mutter 46 axial gesicherten Kolbens 40 wird durch einen Druckluftkanal 48 intermittierend mittels des Magnetventils 4 mit Druckluft beaufschlagt, während die untere Wirkfläche des Kolbens 40 mit einem konstanten Druck durch einen Druckluftkanal 50 von dem Magnetventil 6 mit Druckluft beaufschlagt wird. Aufgrund der größeren oberen Wirkfläche 41 wird der Kolben bei geöffnetem Magnetventil 4 mit einer resultierenden Axialkraft beaufschlagt, so dass der Kolben 40 nach unten bewegt wird. Bei geschlossenem Magnetventil 4 wird der Kolben dann, da der Druck in dem Druckluftkanal 48 reduziert wird durch Ablassen der Druckluft an die Umgebung, von der an der unteren Wirkfläche resultierenden Kraft axial nach oben gedrückt. Eine konzentrisch zur Kolbenstange 34 verlaufende Spiralfeder 52 drückt den Kolben 40 zusätzlich axial nach oben (in Fig. 1) und spannt somit mittels der Kolbenstange 34 den Ventilkörper 22 vor in die Schließstellung.The piston 40 of the first drive device 36 is designed as a differential pressure piston with two active surfaces of different sizes. An upper active surface 41 in FIG. 1 is larger than an opposite lower active surface, each of which can be acted upon with compressed air independently of one another. The upper active surface 41 of the piston 40 axially secured by means of a nut 46 is acted upon intermittently by compressed air through a compressed air channel 48 by means of the solenoid valve 4 , while the lower active surface of the piston 40 is pressurized with a constant pressure by a compressed air duct 50 from the solenoid valve 6 . Due to the larger upper active surface 41 , the resulting axial force is applied to the piston when the solenoid valve 4 is open, so that the piston 40 is moved downward. When the solenoid valve 4 is closed, since the pressure in the compressed air channel 48 is reduced by releasing the compressed air to the environment, the piston is pushed axially upward by the force resulting on the lower active surface. A spiral spring 52 running concentrically to the piston rod 34 additionally presses the piston 40 axially upward (in FIG. 1) and thus biases the valve body 22 into the closed position by means of the piston rod 34 .

Die weitere Antriebseinrichtung 38 zum Bewegen des Ventilkörpers 22 ist mittels des Kolbens 42 durch Schalten des Magnetventils 4 unabhängig von der Antriebseinrichtung 36 betätigbar. Bei geöffnetem Magnetventil 6 wird die einzige, obere Wirkfläche 43 des Kolbens 42 durch einen in dem Grundkörper 44 ausgebildeten Druckluftkanal 54, der mit der Druckluftleitung des Ventils kommuniziert, mit Druckluft beaufschlagbar, so dass auf den an einem an der Kolbenstange 34 ausgebildeten Absatz 55 anliegenden Kolben 42 eine resultierende Kraft entsteht, die die Kolbenstange 34 somit den Ventilkörper 22 axial nach unten die Öffnungsstellung der Ventilanordnung 8 bewegt.The further drive device 38 for moving the valve body 22 can be actuated by means of the piston 42 by switching the solenoid valve 4 independently of the drive device 36 . When the solenoid valve 6 is open, the only upper active surface 43 of the piston 42 can be pressurized with compressed air through a compressed air channel 54 formed in the base body 44 , which communicates with the compressed air line of the valve, so that it rests on a shoulder 55 formed on the piston rod 34 Piston 42 creates a resultant force that moves the piston rod 34 axially downward the valve body 22 to the open position of the valve assembly 8 .

Die Magnetventile 4, 6 werden abwechselnd in die Öffnungsstellung geschaltet, so dass die beiden Antriebseinrichtungen 36, 38 abwechselnd betätigt werden und somit die resultierenden Kräfte an den Kolben 40, 42 sich nicht gegenseitig verstärken, sondern die Ventilanordnung 8 mit einer hohen Schalt- oder Takt- Frequenz in die Öffnungs- bzw. Schließstellung gebracht werden kann. In nicht dargestellter Weise könnte der Kolben 42 ebenfalls mittels einer Spiralfeder 52 oder mittels eines Druckgaspolsters mit einer Kraft beaufschlagt werden, die den Ventilkörper 22 in die Schließstellung vorspannt. Die Kolben 40, 42 aufnehmenden Zylinder-Räume sind in dem Gehäuse des Steuerteils 2 ausgebildet.The solenoid valves 4 , 6 are switched alternately into the open position, so that the two drive devices 36 , 38 are actuated alternately and the resulting forces on the pistons 40 , 42 are not mutually reinforcing, but rather the valve arrangement 8 with a high switching or cycle - Frequency can be brought into the open or closed position. In a manner not shown, the piston 42 could also be subjected to a force by means of a spiral spring 52 or by means of a compressed gas cushion, which biases the valve body 22 into the closed position. The piston 40 , 42 receiving cylinder spaces are formed in the housing of the control part 2 .

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerteils 2 für ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1. Hinsichtlich gleicher Teile dieses Ausführungsbeispiels sind gleiche Bezugszeichen verwendet worden, wie bei dem zuvor anhand von 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels, und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen voll umfänglich auf die obigen Beschreibungen Bezug genommen. Nachfolgend sind Unterschiede zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 3 shows another embodiment of a control part 2 according to the invention for an alternative embodiment of an application head 1 of the invention. With regard to the same parts of this exemplary embodiment, the same reference numerals have been used as in the exemplary embodiment described above with reference to FIGS. 1 and 2, and reference is made in full to the above descriptions in order to avoid repetitions. Differences from the previously described exemplary embodiment are described below.

Die nicht dargestellten Magnetventile sind in Abweichung von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe dort Magnetventile 4, 6) nicht unmittelbar an das Gehäuse des Steuerteils 2 seitlich angeflanscht, sondern separat an einem nicht dargestellten Träger zur Aufnahme des gesamten Auftragskopfes 1 montiert und mittels Druckluftleitungen mit dem Steuerteil verbunden. Die erste Antriebseinrichtung 36 zum Bewegen des Ventilkörpers 22 aus seiner Schließstellung in die Öffnungsstellung und zurück, genauer gesagt der Kolben 40 ist durch einen konzentrisch zur Zentralachse 18 verlaufenden Druckluftkanal 56 intermittierend mit Druckluft beaufschlagbar. Durch einen mit einem Gewinde versehenden Anschluss 58 wird zum Betätigen der Antriebseinrichtung 36 ein erhöhter Druck auf die obere Wirkfläche 41 des Kolbens 40 aufgebracht, während durch einen Anschluss 60, der mittels einer Leitung mit dem Magnetventil und der Umgebung verbunden ist, Druckluft an die Umgebung abgelassen wird, wenn der Kolben 40 mittels der Federkraft der Spriralfeder 52 nach oben und der Ventilkörper 22 in die Schließstellung bewegt wird. Die untere Wirkfläche 45 des Kolbens 40 ist mit einem konstantem Luftdruck durch einen Druckluftkanal 62 und einem Anschluss 64 beaufschlagbar, der mit einem nicht dargestellten Magnetventil gekoppelt ist.In deviation from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 (see solenoid valves 4 , 6 ), the solenoid valves (not shown) are not directly flanged to the side of the housing of the control part 2 , but are separately mounted on a carrier (not shown) for receiving the entire application head 1 and by means of Compressed air lines connected to the control section. The first drive device 36 for moving the valve body 22 from its closed position into the open position and back, more precisely the piston 40 can be acted upon intermittently with compressed air through a compressed air duct 56 running concentrically to the central axis 18 . Through a threaded connection 58 to actuate the drive device 36, an increased pressure is applied to the upper active surface 41 of the piston 40 , while through a connection 60 , which is connected by a line to the solenoid valve and the environment, compressed air to the environment is released when the piston 40 is moved upward by means of the spring force of the spiral spring 52 and the valve body 22 is moved into the closed position. A constant air pressure can be applied to the lower active surface 45 of the piston 40 through a compressed air channel 62 and a connection 64 , which is coupled to a solenoid valve (not shown).

Der Kolben 42, der weiteren, abwechselnd mit der oberen Antriebseinrichtung 36 betätigbaren Antriebseinrichtung 38 wird durch einen teilweise konzentrisch zur Kolbenstange 34 verlaufenden Druckluftkanal 66 - in Fig. 3 von oben - mit Druckluft beaufschlagt, die mittels eines Anschlusses 68 und einer nicht dargestellten Druckluftleitung intermittierend von dem weiteren Magnetventil bereitgestellt wird. The piston 42 , the further drive device 38 , which can be actuated alternately with the upper drive device 36, is pressurized with compressed air by a compressed air duct 66 which runs partially concentrically with the piston rod 34 - from above in FIG. 3 - and which is intermittent by means of a connection 68 and a compressed air line (not shown) is provided by the further solenoid valve.

Der Kolben 42 und der Kolben 40 weisen im oberen Bereich eine Dichtung 79, 72 mit einem Lippendichtabschnitt auf, der mit der Innenwand des Zylinder-Raums zusammenwirkt.The piston 42 and the piston 40 have a seal 79 , 72 in the upper region with a lip sealing section which interacts with the inner wall of the cylinder space.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Auftragsköpfe 1 werden die Magnetventile 4, 6 abwechselnd mittels der Steuerungseinrichtung geschaltet, so dass die Kolben 40, 42 der Antriebseinrichtungen 36, 38 abwechselnd mit einer Axialkraft zum Bewegen des Ventilkörpers 22 in die Öffnungsstellung (vgl. Fig. 2) beaufschlagt werden, um eine hohe Schaltfrequenz der Ventilanordnung 8 zu realisieren, so dass in Relativbewegungsrichtung des Substrats zu der Austrittsöffnung 24 der Düsenanordnung 10 geringe Zwischenräume bei geschlossener Ventilanordnung und kurze mit Klebstoff beschichtete Flächen (Patterns) auf dem Substrat entstehen bei geöffneter Ventilanordnung 8.In the operation of the application heads 1 according to the invention, the solenoid valves 4 , 6 are alternately switched by means of the control device, so that the pistons 40 , 42 of the drive devices 36 , 38 are alternately acted upon by an axial force for moving the valve body 22 into the open position (see FIG. 2) in order to realize a high switching frequency of the valve arrangement 8 , so that in the direction of movement of the substrate relative to the outlet opening 24 of the nozzle arrangement 10, small gaps occur when the valve arrangement is closed and short surfaces (patterns) coated with adhesive on the substrate when the valve arrangement 8 are open.

Claims

1. Device for the intermittent application of flowable material such as adhesive to a substrate,
with a feed channel ( 12 ) that can be connected to a material source for feeding material,
a nozzle arrangement ( 10 ) with an outlet opening ( 24 ) for dispensing the material, with a valve arrangement ( 8 ) for interrupting the flow of the material in the feed channel ( 12 ), which has a valve seat ( 32 ) and one relative to the valve seat ( 32 ) Movable valve body ( 22 ) which can be moved back and forth by means of a drive device ( 36 ) between a closed position interrupting the material flow and an open position releasing the material flow,
characterized by a further drive device ( 38 ) for moving the valve body ( 22 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the drive devices ( 36 , 38 ) for the valve body ( 22 ) each have a pneumatically operable, movable in a cylinder piston ( 40 , 42 ), each coupled to the valve body ( 22 ) is.

3. Device according to claim 2, characterized in that the pistons ( 40 , 42 ) are coupled to the valve body ( 22 ) by means of a piston rod ( 34 ) which is axially movable relative to a base body.

4. The device according to claim 3, characterized in that the valve body ( 22 ) is arranged at one end of the piston rod ( 34 ).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that a piston ( 40 ) of the drive device ( 36 ) has two opposite, differently sized, each independently actable with compressed air.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized by a with a piston ( 40 ) or the piston rod ( 34 ) cooperating spiral spring ( 52 ) for applying a spring force moving the valve body ( 22 ) into its closed position.

7. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the piston ( 42 ) of the further drive device ( 38 ) bears against a shoulder ( 55 ) formed on the piston rod ( 34 ).

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the pistons ( 40 , 42 ) receiving cylinders each communicate with a compressed air channel ( 48 , 54 ) running concentrically to the piston rod ( 34 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the compressed air channels ( 48 , 54 ) by means of flanged to the base body electro-pneumatic solenoid valves ( 4 , 6 ) can be acted upon intermittently with compressed air.

10. Valve arrangement for interrupting the flow of flowable material in a feed channel ( 12 ) formed in a base body, in particular for devices ( 1 ) for the intermittent delivery of flowable material, which have a valve seat ( 32 ) and one that is movable relative to the valve seat ( 32 ) Has valve body ( 22 ) which can be moved back and forth by means of a drive device ( 36 ) between a closed position which interrupts the material flow and an open position which releases the material flow, characterized by a further drive device which can be actuated independently of the first drive device ( 36 ) ( 38 ) for moving the valve body ( 22 ).

11. Valve arrangement according to claim 10, characterized in that it is designed according to one of claims 2 to 9.

12. A method for the intermittent application of flowable material to a substrate,
in which the material is conveyed through a feed channel ( 12 ) to a nozzle arrangement ( 10 ) and discharged through an outlet opening ( 24 ) of the nozzle arrangement ( 10 ) and then applied to the substrate,
in the material flow in the feed channel ( 12 ) is interrupted intermittently by means of a valve arrangement ( 8 ), in that a valve body ( 22 ) by means of a drive device ( 36 ) relative to a valve seat ( 32 ) between a closed position interrupting the material flow and an open position releasing the material flow can be moved back and forth,
characterized in that the valve body ( 22 ) is moved alternately by means of the first drive device ( 36 ) and a further drive device ( 38 ) from the closed position into the open position.

13. The method according to claim 12, characterized in that the valve body ( 22 ) is moved into the open position by means of a first piston ( 40 ) which can be pressurized with compressed air, is then brought back into the closed position and then by means of a further piston ( 42 ) another drive device ( 38 ) is moved again into the open position.