DE10119633A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, mit einem Grundkörper (2), mindestens einem in dem Grundkörper (2) ausgebildeten Zuführkanal (12) zum Zuführen von Fluid, einer Düsenanordnung (8) zum Abgeben des Fluids, welche einen mit dem Zuführkanal (12) kommunizierenden und in eine Austrittsöffnung (34) mündenden Austrittskanal (32) aufweist, mindestens einer Ventilanordnung (10) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Austrittskanal (32) der Düsenanordnung (8) wenigstens abschnittsweise einen sich in Flussrichtung des Fluids stetig verringernden Strömungsquerschnitt aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat mit einem Grundkörper, mindestens einem in dem Grundkörper ausgebildeten Zuführkanal zum Zuführen von Fluid, einer Düsenanordnung zum Abgeben des Fluids, welche einen mit dem Zuführkanal kommunizierenden und in eine Austrittsöffnung mündenden Austritts­ kanal aufweist, mindestens einer Ventilanordnung zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu einer Auftragsvorrichtung bewegbares Substrat, bei dem ein Fluid zu einer Auftragsvorrichtung gefördert wird, die einen Grundkörper, einen in dem Grundkörper ausgebildeten Zuführkanal, eine Düsenanordnung zum Abgeben des Fluids und eine Ventilanordnung aufweist, bei dem das Fluid durch den Zuführkanal zu der Düsenanordnung gefördert und dort durch die Austrittsöffnung des Aus­ trittskanals abgegeben und auf das Substrat aufgetragen wird.

Derartige, gelegentlich als Auftragsköpfe bezeichnete Vorrichtungen werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, um unterschiedliche fließfähige Mate­ rialien wie beispielsweise Klebstoffe, Lacke oder Beschichtungsmaterialen auf Hygieneartikel, Holzprodukte, Maschinenteile, Karosserieteile von Fahrzeugen oder dergleichen kontinuierlich oder intermittierend in Raupenform, linien-, punktförmig oder flächig aufzutragen. Die Vorrichtungen sind an eine Fluidquelle, beispielsweise einen Klebstoffbehälter angeschlossen, aus der das Fluid gegebenenfalls mit Hilfe einer Pumpe durch den Zuführkanal zu der Düsenanordnung gefördert wird. Der Fluidstrom läßt sich durch eine in den Zuführkanal geschaltete Ventilanordnung unterbrechen oder freigeben. Bei geöffnetem Ventil strömt das Fluid durch den Austrittskanal und tritt aus der Austrittsöffnung mit Druck aus und geht anschlie­ ßend auf das Substrat über, welches mit Hilfe einer Fördereinrichtung relativ zu der Austrittsöffnung bewegt wird. Bei einigen Vorrichtungen steht die Düsenanordnung während des Auftragens des Fluids in Kontakt mit dem Substrat (Kontakt-Typ), während bei anderen Vorrichtungen ein Abstand zwischen der Düsenanordnung und dem Substrat eingehalten wird.

An das auf dem Substrat entstehende Auftragsbild, das heißt die räumliche oder im Wesentlichen flächige Erstreckung des aufgetragenen Fluidmaterials, werden bei industriellen Anwendungen verschiedene Anforderungen gestellt. Bei einem im Wesentlichen flächigen Auftrag unter Verwendung einer Vorrichtung, bei der die Düsenanordnung als Schlitzdüsenanordnung mit einem im Wesentlichen schlitzför­ migen Austrittskanal ausgebildet ist, sollen regelmäßig scharf begrenzte seitliche Ränder und eine möglichst gleichmäßige, flächige Verteilung des Fluidmaterials und eine möglichst ebene Oberfläche des auf das Substrat aufgetragenen Fluidmaterials erzielt werden. Häufig ist es auch wünschenswert oder erforderlich, relativ geringe Mengen von Fluidmaterial pro Flächeneinheit der Substratoberfläche zu erzielen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abgeben von Fluid auf Substrate bereitzustellen, mit denen ein möglichst gleichmä­ ßiger Auftrag des Fluidmaterials auf das Substrat erzielen lässt. Insbesondere soll auch eine relativ geringe Menge an Fluidmaterial je Flächeneinheit erzielt werden können.

Gemäß eines zweiten Aspektes ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der die Strömung des Fluids aus der Austrittsöffnung der Düsenanordnung variierbar und somit an unterschiedliche aufzutragende Fluidmate­ rialien oder unterschiedlich gewünschte Auftragsbilder anpassbar ist, insbesondere unterschiedliche Schichtdicken eines Fluid-Films erzeugbar sind.

Gemäß eines dritten Aspektes der Erfindung ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Abgeben von Fluid bereitzustellen, die eine kompakte Bauweise aufweist.

Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß des ersten Aspektes mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Austrittskanals mit einem sich in Flussrichtung des Fluids stetig und gleichmäßig verringernden Strömungsquer­ schnittes wird in dem strömenden Fluidmaterial in Flussrichtung ein relativ hoher Druck aufgebaut. Das Fluidmaterial strömt dann mit relativ hoher Geschwindigketi aus der Austrittsöffnung aus und wird dann auf das Substrat aufgetragen. Ins­ besondere soll das Fluid durch ein Verfahren aufgetragen werden, bei dem das Substrat und die Düsenanordnung nicht miteinander in Kontakt stehen.

Insbesondere dann, wenn die Düsenanordnung als Schlitzdüse mit einem im Wesentlichen schlitzförmigen Austrittskanal ausgebildet ist und sich der Strö­ mungsquerschnitt des schlitzförmigen Austrittskanals erfindungsgemäß stetig verringert in Flussrichtung des Fluids, also in Richtung auf die Austrittsöffnung, dann wird erfindungsgemäß eine Folie oder ein Film mit hoher Geschwindigkeit aus der schlitzförmigen Austrittsöffnung der Vorrichtung abgegeben und gleichmäßig auf das relativ zu der Vorrichtung bewegte Substrat aufgetragen oder abgelegt.

Durch den sich verjüngenden Strömungsquerschnitt des schlitzförmigen Austritts­ kanals wird ein hoher Druck in dem Fluid bis zur Austrittsöffnung und eine hohe Geschwindigkeit erzeugt und eine extrusionsartige Film- oder Folienerzeugung mit gleichmäßigen Film- oder Foliendicken erreicht. Durch relativ geringe Abstände zwischen der Austrittsöffnung und der Substratoberfläche von etwa 2 bis 10 mm wird im Nicht-Kontakt-Verfahren ein gleichmäßiger Auftrag eines vollständig geschlossenen Filmes realisiert.

Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß des zweiten Aspektes durch eine Vorrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.

Durch erfindungsgemäße Mittel zum stufenlosen Variieren des Strömungsquer­ schnittes des Austrittskanals der Düsenanordnung lassen sich einfach die Strö­ mungsverhältnisse des Fluids, insbesondere der Druckaufbau, die Strömungs­ geschwindigkeit und die Breite der Austrittsöffnung variieren und an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. So kann durch Verringerung des Strömungsquerschnitts der Druckaufbau erhöht und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden und die Breite der Austrittsöffnung verringert und somit die Filmdicke beeinflusst werden.

Soll beispielsweise auf dem Substrat ein Film geringer Fluidmenge je Flächeneinheit hergestellt werden, so wird die Breite des Spaltes reduziert und auch der Mengen­ strom (Massenstrom) des Fluids reduziert durch Einstellung einer verringerten Drehzahl einer Zahnrad-Pumpe, mit welcher das Fluid der Auftragsvorrichtung zugeführt wird. Es ist gefunden worden, dass sich erfindungsgemäß spezifische Fluid-Auftragsmengen von zwei Gramm/m² bis etwa 100 Gramm/m² auf dem Substrat erzeugen lassen, wobei ein geschlossener Film realisiert ist, der beispiels­ weise eine geringe Filmdicke von 1 /10 µm aufweisen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Düse als Schlitzdüse mit einem im Wesentlichen schlitzförmigen Austritts­ kanal ausgebildet ist, welcher durch zwei beabstandete Körper begrenzt ist, wird vorgeschlagen, dass das Mittel zum stufenlosen Variieren des Strömungsquer­ schnittes des Austrittskanals eine Einrichtung zum stufenlosen Verstellen des einen Körpers relativ zu dem anderen Körper aufweist, so dass die Breite des im We­ sentlichen schlitzförmigen Austrittskanals stufenlos variierbar ist. Auf diese Weise kann der Strömungsquerschnitt auf konstruktiv relativ einfache Weise variiert werden.

Diese Ausführungsform wird dadurch weitergebildet, dass einer der den schlitzför­ migen Austrittskanal begrenzende Körper mittels der Verstelleinrichtung wenigstens abschnittsweise derart elastisch verformbar ist, dass die Breite des Austrittskanals variierbar ist. Eine konstruktiv einfache Weiterbildung der Verstelleinrichtung sieht vor, dass diese einen Verstell-Bolzen aufweist, der an einem Vorsprung des ela­ stisch verformbaren Körpers ansetzt. Die elastische Verformbarkeit des mindestens einen den Austrittskanal begrenzenden Körpers ist einfach dadurch realisierbar, dass abschnittsweise eine Verringerung oder "Schwächung" der Materialdicke, beispielsweise eine Querschnittsverringerung oder -verjüngung vorgenommen wird, so dass durch Aufbringen einer Verstellkraft mit Hilfe der Verstelleinrichtung eine elastische Verformung des Körpers derart vorgenommen wird, dass der Austritts­ kanal erweitert oder verringert wird. Zur Herstellung von dünnen Folien, die auf Substrate aufgetragen werden sollen, ist der schlitzförmige Austrittskanal als sich kontinuierlich bis zur Austrittsöffnung verjüngender Spalt ausgebildet. Die Breite der Austrittsöffnung im Bereich zwischen etwa 0,05 mm und 0,5 mm ist vorzugs­ weise verstellbar.

Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß des dritten Aspektes der Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.

Dadurch, dass ein Druckluftkanal innerhalb des Grundkörpers ausgebildet ist, ergibt sich eine kompakte Bauweise ohne dass externe Schläuche oder Rohre zu der Ventilanordnung führen, und der gesamte Bauraum ist dadurch reduziert. Dadurch, dass die Ventilanordnung in einer in dem Grundkörper ausgebildeten Bohrung angeordnet ist, wird ebenfalls eine kompakte Bauweise erreicht, und die Druckluft kann durch die in dem Grundkörper ausgebildeten Druckluftkanal zugeführt werden.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden ferner erzielt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9.

Vorzugsweise verringert sich der Strömungsquerschnitt des vorzugsweise schlitz­ förmigen Austrittskanals derart, dass das Fluid im Bereich der Austrittsöffnung einen Druck zwischen etwa 30 bis 100 bar, vorzugsweise 40 bis 70 bar aufweist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Fluid durch einen sich kontinuierlich bis zu einer schlitzförmigen Austrittsöffnung verjüngenden Spalt strömt und als Folie aus der schlitzförmigen Austrittsöffnung austritt und anschließend auf der Oberfläche des Substrats abgelegt wird, wobei die Düsen­ anordnung nicht in Kontakt mit der Oberfläche des Substrates steht.

Besonders bevorzugt ist es, dass das Fluid ein permanent klebriger Haftschmelz­ klebstoff ist und/oder dass das Fluid ein auf Akrylik-, oder Kautschukbasis herge­ stellter Klebstoff oder ein UV-vernetzender Klebstoff oder ein anderes thermoplasti­ sches Material ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Abgeben und Auftragen von thermoplastischen Kleb­ stoffen auf ein Substrat unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeit (Auftragsvorrichtung) in einer Teilschnittdarstellung;

Fig. 2 die Auftragsvorrichtung aus Fig. 1 in einer Seitenansicht;

Fig. 3 ein oberes Teil eines Grundkörpers der Auftragsvorrichtung aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung;

Fig. 4 ein unteres Teil des Grundkörpers der Auftragsvorrichtung aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den unteren Teil des Grundkörpers aus Fig. 4.

Die in den Figuren dargestellte Auftragsvorrichtung 1 dient generell zum Auftragen von fließfähigen Materialien (Fluiden) auf Substrate und ist angepasst an eine Abgabe und Auftragung von fließfähigen thermoplastischen Klebstoffen in Form von Folien auf unterschiedliche Substrate wie Gewebe, Folie, Papier oder der­ gleichen. Die Auftragsvorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen zweiteiligen, metallischen Grundkörper 2, der aus einem oberen Teil-Körper 4 und einem unteren Teil-Körper 6 besteht, eine als Breit-Schlitzdüsenanordnung und als Teil des Grund­ körpers 2 ausgebildete Düsenanordnung 8 und mehrere Ventilanordnungen 10 (vgl. auch Fig. 2) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Flusses des Fluids. Die Ventilanordnungen 10 sind pneumatisch mit Druckluft betätigbar und können häufig auch als Steuerteile oder Steuermodule bezeichnet werden.

Ein Fluid-Zuführkanal 12 (Fig. 1) ist in dem unteren Teil-Körper 6 des Grundkör­ pers 2 ausgebildet und mittels eines Anschlusses 14 in nicht dargestellter Weise mit einer Fluidquelle in Form eines Klebstoff aufnehmenden Behälters verbunden. Dem Ausführungsbeispiel sind zwei Zuführkanäle 12 (vgl. Fig. 2) vorgesehen und werden mittels nicht dargestellter Zahnradpumpen geschweißt. Der Zuführkanal 12 weist mehrere Teilabschnitte auf, namentlich eine erste Schrägbohrung 16, eine Bohrung 18, eine in dem Körper 4 ausgebildeten Kanal 20, und jeweils eine mit dem Kanal 20 kommunizierende Schrägbohrung 22 auf. Die Schrägbohrung 22 mündet in eine in dem Teil-Körper 4 ausgebildete Bohrung 24, in welche ein unterer Abschnitt jeder Ventilanordnung 10 eingesetzt ist. Der Zuführkanal 12 weist weitere Abschnitte auf, namentlich eine mit der Bohrung 24 kommunizierende Bohrung 26 (Fig. 1) mehrere mit dieser kommunizierende, in der Oberseite des Teil-Körpers 6 ausgebildete U-förmige Kanäle 28 (vgl. Fig. 5) sowie einen mit den Endabschnitten der Schenkel der U-Kanäle 28 kommunizierenden im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmigen Verteilungskanal 30.

An den Quer-Verteilungskanal 30 schließt sich dann ein Austrittskanal 32 der Düsenanordnung 8 an. Der Austrittskanal 32 ist im Ausführungsbeispiel schlitzför­ mig ausgebildet und weist eine längliche Austrittsöffnung 34 auf (vgl. Fig. 1 und 2), durch welche das Fluid in Form einer Folie oder eines Films abgegeben und anschließend auf ein Substrat (nicht dargestellt) aufgetragen wird. Die Relativbewe­ gungsrichtung zwischen Auftragsvorrichtung 1 und Substrat ist durch Pfeil 36 angedeutet. Die längliche schlitzartige Austrittsöffnung 34 erstreckt sich in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, sind die insgesamt 4 U-förmigen Kanäle 28 an der Oberseite des unteren Körpers 6 ausgebildet und liegen im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene. Die Bohrungen 26 kommunizieren mit den Querschenkeln 29 der Kanäle 28, so dass Fluid sich auf die beiden weiteren Schenkel der Kanäle 28 verteilt über die Breite der Auftragsvorrichtung 1 und dann weiter quer verteilt wird in dem mit dem Austrittskanal 32 kommunizierenden Querverteilungskanal 30 (Fig. 1).

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Querverteilungskanal 30 seitlich begrenzt und abgedichtet durch Seitenklappen 38, an denen mittels Schrauben 40 Dichtungselemente aus Kunststoff, vorzugsweise PTFE (Tetrafluorethylen) befestigt sind. Der Grundkörper 2 ist seitlich durch gegenüberliegende metallische Platten 42 abgeschlossen, die mittels Schrauben 44 befestigt sind.

Mittels mehrerer, jeweils einem Kanal 28 (Fig. 5) zugeordneter Verstell-Schrauben 46 (siehe Fig. 1), die in den oberen Körper 4 ausgebildete Gewindebohrungen 48 (vgl. Fig. 3) anschraubbar sind, lässt sich der freie Strömungsquerschnitt durch unterschiedlich weites Einschrauben der Schrauben 46, die einen abgeflachten Endabschnitt aufweisen innerhalb der Kanäle 28 variieren, so dass der Fluss von Fluid durch die Kanäle 28 aufgrund unterschiedlicher Strömungswiderstände variieren und fein einstellen lässt.

Die in die Zuführleitung 12 geschaltete Ventilanordnung 10, die nach Art eines Steuerteils ausgebildet ist, ist mit ihrem unteren Abschnitt in die Bohrung 24 des Grundkörpers 2 eingesetzt und nur der obere Abschnitt steht von dem Grundkörper 2 ab. Die Ventilanordnung 10 weist einen zusammen mit einer Ventilnadel oder - stange 50 bewegbaren Ventilkörper 52 auf, der mit einem an dem Körper 4 des Grundkörpers 2 ausgebildeten Ventilsitz 54 derart zusammenwirkt, dass der Fluidstrom in den Zuführkanal 12 und somit durch die gesamte Auftragsvorrichtung 2 und insbesondere durch die Austrittsöffnung 34 wahlweise unterbrochen bzw. freigegeben werden kann. Hierzu wird der Ventilkörper 52 zusammen mit der Ventilstange 50 axial mittels eines abgedichtet in der Bohrung 24 geführten Kol­ bens 56 auf oder ab bewegt. In nicht näher dargestellter Weise ist oberhalb des Kolbens 56 ein mit Druckluft permanent beaufschlagter Zylinderraum, der mittels einer Druckluftverbindungs-Leitung 58 (Fig. 2) und in der Ventilanordnung 10 ausgebildeter Kanäle mit Druckluft beaufschlagbar ist, um dem Kolben 56 und den Ventilkörper 52 in seine Schließstellung zu drücken.

Ein in dem oberen Körper 4 des Grundköpers 2 ausgebildeter Druckluftkanal 58 führt in einen unterhalb des Kolbens 56 angeordneten Zylinderraum 60, so dass in diesen Druckgas mit einem solchen Druck einleitbar ist, dass der Kolben 56 und der Ventilkörper 52 nach oben bewegt und in die Öffnungsstellung gelangt, so dass der Fluidfluss freigegeben ist. Der Druckluftkanal 58 ist mittels eines Anschlusses 62 an eine Druckgasquelle anschließbar. Mittels eines nicht dargestellten elektrisch steuerbaren Ventils kann Druckluft wahlweise in den Druckluftkanal 58 eingeleitet werden zur Öffnung der Ventilanordnung 10. Wenn eine große Auftragsbreite erreicht werden soll, können eine Vielzahl von Auftragsventilen 10 in Reihe ge­ schaltet werden und entsprechend eine Vielzahl von Druckluftkanälen 58 in dem Grundkörper 2 ausgebildet sein. Mittels eines Querverteilungskanals 64 wird dann Druckluft in die mehreren Druckluftkanäle 58 eingeleitet. Die Leitung 58 wird mittels eines Anschlusses 66 (Fig. 2) mit einer Druckluftquelle verbunden. Durch die Einsetzung der Ventilanordnungen 10 in die Bohrung 24 und die Ausbildung von Druckluftkanälen 58 innerhalb des Grundkörpers 2 (des Körpers 4) ergibt sich eine kompakte Bauweise ohne störende externe Anschlussleitungen.

Die Geometrie und Veränderbarkeit der geometrischen Verhältnisse des Austritts­ kanals 32 der Düsenanordnung 8 ist nachfolgend näher erläutert. Im Ausführungs­ beispiel ist die Düsenanordnung 8 als Schlitzdüsenanordnung ausgebildet und der Austrittskanal 32 ist schlitzförmig und als sich kontinuierlich bis zur Austrittsöff­ nung 34 verjüngender Spalt ausgebildet. Der Strömungsquerschnitt des Austritts­ kanals 34 verringert sich somit in Flussrichtung des Fluids stetig. In nicht darge­ stellter Weise könnte alternativ und gemäß eines alternativen Ausführungsbeispiels der Austrittskanal 32 als zylindrische, sich konisch verjüngende Bohrung ausgebil­ det sein, deren Strömungsquerschnitt sich ebenfalls stetig kontinuierlich verringert bis zur Austrittsöffnung 34. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Austritts­ kanal 32 (wie Fig. 1 zeigt) begrenzt durch einen - in Fig. 1 rechts angeordneten - Abschnitt des oberen Körpers 4 und einen gegenüberliegenden - in Fig. 1 rechten Abschnitt des unteren Körpers 6 des Grundkörpers 2. Die gegenüberliegenden Oberflächen 68, 70 (vgl. Fig. 3 und 4) der gegenüberliegenden Körper 4, 6 sind im Bereich des Austrittskanals 32 geschliffen und poliert. Der Austrittskanal 32 ist als sich kontinuierlich verjüngender Spalt ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung 2 weist Mittel zum stufenlosen Variie­ ren des Strömungsquerschnittes des Austrittskanals 32 der Düsenanordnung 8 auf. Diese umfassen im Ausführungsbeispiel eine Verstelleinrichtung 72 (Fig. 1) zum stufenlosen Verstellen wenigstens eines Abschnitts des Körpers 4 relativ zu dem gegenüberliegenden Körper 6 im Bereich des Austrittskanals 32. Die Verstelleinrich­ tung 72 weist einen Verstell-Bolzen 74 auf, der ein Außengewinde aufweist und mit einem Ende in eine Gewindebohrung 76 des Körpers 4 eingeschraubt ist. Der von dem Körper 4 abstehende Bolzen 74 ist durch eine in einem Ansatz 78 des Körpers 4 ausgebildete Durchgangsbohrung 80 hindurchgesteckt. Eine Mutter 82 sichert den Bolzen 74 axial relativ zu dem Körper 4. Mit Hilfe zweier weiterer Muttern 84, 86, die auf den Bolzen 74 aufgeschraubt sind, kann eine im Wesentli­ chen in Längsrichtung des Bolzens 74 wirkende Verstell-Kraft auf den Vorsprungs 78 des Körpers 4 aufgebracht werden, so dass, wie durch Pfeil 88 in Fig. 1 angedeutet ist, ein Drehmoment so auf den Vorsprung 78 aufgebracht wird, dass durch Anziehen der Muttern 84 oder 86 entweder gewissermaßen eine Spreizung des Abschnitts 90 des Körpers 4 erfolgt und die Breite des als Spalt ausgebildeten Austrittskanals 32 zunimmt und somit der Strömungsquerschnitt zunimmt und auch die Breite - gemessen in Richtung der Relativbewegungsrichtung 36 - der Austrittsöffnung 34 zunimmt bzw. abnimmt. Auf diese Weise ist eine stufenlose Verstellung oder Variation der Breite und des Strömungsquerschnittes des Aus­ trittskanals 32 möglich.

Ermöglicht wird diese Verstellung durch eine elastische Verformbarkeit des Körpers 4, genauer gesagt des Abschnitts 90 (über . . .) des Körpers 4 im Bereich des Austrittskanals 32 aufgrund der Kraftaufbringung mittels der Verstelleinrichtung 72. Durch eine Ausnehmung 94, die im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist, weist der Abschnitt 90 eine relativ geringe Dicke aufweisenden Abschnitt 96 auf, in dem eine besonders starke elastische Verformbarkeit möglich ist.

Wie Fig. 2 veranschaulicht, sind bei dem dargestellen Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von 7 benachbarte Verstelleinrichtungen 72 mit 7 Bolzen 74 vorgesehen, die an dem Vorsprung 78 des Körpers 4 ansetzen und durch entsprechende Ver­ stellung der Muttern 84, 86 eine gleichmäßige stufenlose Variation der Geometrie, insbesondere der Breite und des Strömungsquerschnittes des Austrittskanals 32 und der Austrittsöffnung 34 der Düsenanordnung 8 über die gesamte Breite der Düsenanordnung 8 ermöglichen. Besonders bevorzugt ist es, durch Betätigung der Verstelleinrichtung eine Breite der Austrittsöffnung des Austrittskanals 32 zwi­ schen 0,05 mm und 0,5 mm einzustellen. Die Breite wird gemessen zwischen den in Fig. 3 dargestellten Spitzen 69 und 71 der Körper 4 und 6.

Die Funkionsweise und das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend be­ schrieben. Fluid, beispielsweise flüssiger Klebstoff wird mittels Zahnradpumpen in den Zuführkanal 12 gefördert. Es steht zunächst mit Druck an der geschlossenen Ventilanordnung 10 an. Durch Einleitung von Druckgas in den oder die Druck­ luftkanäle 58 wird die Ventilanordnung 10 in die Öffnungstellung gebracht und der Ventilkörper 52 kommt von den Ventilsitz 54 frei, so dass Fluid durch den Zuführ­ kanal 12 strömt und durch den zuvor auf die beschriebene Weise eingestellten Austrittskanal 32 strömt. Es tritt in Form eines dünnen Films oder einer Folie aus der Austrittsöffnung 34 aus. Im Bereich des Austrittskanals 32 werden Fluid- Drücke im Bereich zwischen 30 bis 100 bar erzeugt. Mit hoher Geschwindigkeit tritt das Fluid aus der Auslassöffnung 34 auf und gelangt auf die Oberfläche des relativ zu der Auftrittsvorrichtung 1 bewegten Substrates (Fall 36) auf. Das Sub­ strat ist beispielsweise in einem Abstand von 2 bis 10 Milimetern entfernt von der Austrittsöffnung 34 angeordnet. Die Relativgeschwindigkeit und die Mengenströme des Fluids und die eingestellte Breite des Strömungsquerschnitts und der Austritts­ öffnung 34 sind so aufeinander abgestimmt, dass eine gleichmäßige Ablage der generierten Folie oder des Films auf der Oberfläche des Substrates erreicht wird. Besonders bevorzugt ist, dass das Fluid ein permanent klebriger Haftschmelzkleb­ stoff oder ein Klebstoff auf Akryllik- oder Kautschukbasis oder ein UV-vernetzender Kleberstoff ist.

Wird die Ventilanordnung 10 in die Schließstellung gebracht, wird der Fluidfluss in dem Zuführkanal 12 spontan unterbrochen, so dass die Strömung des Fluids auch in dem Austrittskanal 32 und durch die Austrittsöffnung 34 spontan unterbrochen wird. Die Breite der Austrittsöffnung 34 kann durch Betätigung der Mittel zum stufenlosen Variieren des Strömungsquerschnittes des Austrittskanals 32 unter Betätigung der Verstelleinrichtung 72 variiert werden.

Mit Hilfe von Befestigern 98 kann die Auftrittsvorrichtung 1 in beliebiger Ausrichtung an Rahmengestellen relativ zu der Bewegungsbahn des Substrates ortsfest plaziert werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat,
mit einem Grundkörper (2),
mindestens einem in dem Grundkörper (2) ausgebildeten Zuführkanal (12) zum Zuführen von Fluid,
einer Düsenanordnung (8) zum Abgeben des Fluids, welche einen mit dem Zuführ­ kanal (12) kommunizierenden und in eine Austrittsöffnung (34) mündenden Aus­ trittskanal (32) aufweist,
mindestens einer Ventilanordnung (10) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freige­ ben des Fluidstroms,
dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (32) der Düsenanordnung (8) wenigstens abschnittweise einen sich in Flussrichtung des Fluids stetig verringern­ den Strömungsquerschnitt aufweist.

2. Vorrichtung zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, insbesondere nach Anspruch 1
mit einem Grundkörper (2),
mindestens einem in dem Grundkörper (2) ausgebildeten Zuführkanal (12) zum Zuführen von Fluid,
einer Düsenanordnung (8) zum Abgeben des Fluids, welche einen mit dem Zuführ­ kanal (12) kommunizierenden und in eine Austrittsöffnung (34) mündenden Aus­ trittskanal (32) aufweist,
mindestens einer Ventilanordnung (10) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freige­ ben des Fluidstroms,
gekennzeichnet durch Mittel zum stufenlosen Variieren des Strömungsquerschnit­ tes des Austrittskanals (32) der Düsenanordnung (8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
bei der die Düse als Schlitzdüse mit einem im Wesentlichen schlitzförmigen Austrittskanal (32) ausgebildet ist, welcher durch zwei beabstandete Körper (4, 6) begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum stufenlosen Variieren des Strömungs­ querschnittes des Austrittskanals (32) eine Verstelleinrichtung (72) zum stufenlo­ sen Verstellen des einen Körpers (4) relativ zu dem anderen Körper (6) aufweist, so dass die Breite des im Wesentlichen schlitzförmigen Austrittskanals (32) stufenlos variierbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der den schlitzförmigen Austrittskanal (32) begrenzende Körper mittels der Verstelleinrichtung (72) wenigstens abschnitts­ weise derart elastisch verformbar ist, dass die Breite des Austrittskanals (32) variierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (72) einen Verstell-Bolzen (74) aufweist, der an einem Vorsprung (78) des elastisch verformbaren Körpers (4) ansetzt.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schlitzförmige Austrittskanal (32) als sich kontinuierlich bis zur Austrittsöffnung (34) verjüngender Spalt ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Austrittsöffnung (34) im Bereich zwischen etwa 0,05 mm und 0,5 mm verstellbar ist.

8. Vorrichtung zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat,
mit einem Grundkörper (2),
mindestens einem in dem Grundkörper (2) ausgebildeten Zuführkanal (12) zum Zuführen von Fluid,
einer Düsenanordnung (8) zum Abgeben des Fluids, welche einen mit dem Zuführ­ kanal (12) kommunizierenden und in eine Austrittsöffnung (34) mündenden Aus­ trittskanal (32) aufweist,
mindestens einer Ventilanordnung (10) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freige­ ben des Fluidstroms,
bei der die Ventilanordnung (10) pneumatisch betätigbar ist, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (2) ein Druckluftkanal (58) zum Zuführen von Druckluft zu der pneumatisch betätigbaren Ventilanordnung (10) angeordnet ist und dass die Ventilanordnung (10) mindestens teilweise innerhalb einer in dem Grundköper (2) ausgebildeten Bohrung (24) angeordnet ist.

9. Verfahren zum Abgeben von Fluid auf ein relativ zu einer Auftragsvorrich­ tung bewegbares Substrat,
bei dem ein Fluid zu einer Auftragsvorrichtung (1) gefördert wird, die einen Grund­ körper (2),
einen in dem Grundkörper (2) ausgebildeten Zuführkanal (12), eine Düsenanord­ nung (8) zum Abgeben des Fluids und eine Ventilanordnung (10) aufweist,
bei dem das Fluid durch den Zuführkanal (12) zu der Düsenanordnung (8) gefördert und dort durch die Austrittsöffnung (34) des Austrittskanals (32) abgegeben und auf das Substrat aufgetragen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid durch einen Austrittskanal (32) der Düsen­ anordnung (8) geführt wird, dessen Strömungsquerschnitt sich in Richtung auf die Austrittsöffnung (34) stetig verringert, so dass sich der Druck in dem Fluid in Richtung auf die Austrittsöffnung (34) erhöht und das Fluid aus der Austrittsöff­ nung (34) mit hoher Geschwindigkeit austritt und auf das Substrat aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch den sich stetig veringernden Strömungsquerschnitt des Austrittskanals (32) das Fluid im Bereich der Austrittsöffnung (34) einen Druck zwischen etwa 30 bis 100 bar, vorzugsweise 40 bis 70 bar aufweist.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid durch einen sich kontinuierlich bis zu einer schlitzförmigen Austrittsöffnung (34) verjüngenden Spalt strömt und als Folie aus der schlitzförmigen Austrittsöffnung (34) austritt und anschließend auf der Ober­ fläche des Substrats abgelegt wird, wobei die Düsenanordnung (8) nicht in Kontakt mit der Oberfläche des Substrates steht.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein permanent klebriger Haftschmelzkleb­ stoff ist.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein auf Akrylik-, oder Kautschukbasis hergestellter Haft-Klebstoff oder ein UV-vernetzender Haft-Klebstoff ist.