DE10146672A1

DE10146672A1 - Metering feed for viscous materials has reservoir with inlet and outlet opening for adhesive and piston for pressurization

Info

Publication number: DE10146672A1
Application number: DE2001146672
Authority: DE
Inventors: Joern Bielenberg
Original assignee: Intec Bielenberg GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann Intec & Co Kg De GmbH
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: DE10146672B4; DE20116772U1

Abstract

The metering feed for viscous materials has a reservoir (73) with an inlet and an outlet (74) opening for the adhesive. the reservoir has a piston (6) to discharge the contents under pressure. A drive shaft (2) actuates the piston, which is rigidly connected to it. The spindle is fixed against rotation in the housing by a cross yoke.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von viskosen Materialien, wie Kleb- und Dichtstoffe, enthaltend eine Materialkammer mit Einlaßöffnung und Auslaßöffnung für das zu dosierende Material und einen in der Materialkammer angeordneten Kolben zum Herausdrücken des in der Materialkammer befindlichen Materials und einen Spindelantrieb mit einer Spindel zum Antrieb des Kolbens. The invention relates to a device for dosing viscous materials, such as adhesives and sealants, containing a material chamber with an inlet opening and outlet for the material to be dosed and one in the Piston arranged to push out the material chamber in the Material chamber material and a spindle drive with a Spindle for driving the piston.

Derartige Vorrichtungen zum Dosieren von viskosen Materialien, wie Kleb- und Dichtstoffen, werden beispielsweise in der Automobilindustrie zum automatisierten Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffstranges auf ein Substrat, wie ein Blech, zum Verkleben mit einem weiteren Substrat verwendet. Die Vorrichtung wird hierbei üblicherweise an einem Roboter befestigt und von diesem geführt. Such devices for dosing viscous materials, such as adhesive and Sealants are used, for example, in the automotive industry automated application of an adhesive or sealant strand on a Substrate, such as a sheet, for gluing to another substrate used. The device is usually on a robot attached and guided by this.

Diese Vorrichtungen müssen sicherstellen, daß eine stets gleichbleibende Menge an viskosem Material so über eine an die Vorrichtung anschließende Auftragsdüse dosiert und aufgebracht wird, daß ein Strang mit gleichbleibender Breite erzeugt wird. Hierzu ist es insbesondere erforderlich, während des Herausdrückens des in der Materialkammer befindlichen Materials eine Anpassung an die Auftragsgeschwindigkeit vorzunehmen, d. h. die Geschwindigkeit, mit der die der Vorrichtung nachgeordnete Auftragsdüse über das Substrat geführt wird. Hierdurch wird vermieden, daß beispielsweise bei einer Verlangsamung der Auftragsgeschwindigkeit eine Verbreiterung bzw. Vergrößerung des aufgebrachten Stranges aus dem viskosen Material erzeugt wird. These devices must ensure that they are always the same Amount of viscous material over a subsequent to the device Order nozzle is metered and applied that a strand with constant width is generated. For this it is particularly necessary while pushing out the one in the material chamber Material to adapt to the order speed, d. H. the speed at which the application nozzle downstream of the device is guided over the substrate. This avoids that, for example if the speed of the order slows down, a widening or Enlargement of the applied strand produced from the viscous material becomes.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren von viskosen Materialien ist aus der SE 510 258 C2 bekannt geworden. Diese umfaßt eine Materialkammer mit einer kombinierten Ein- und Auslaßöffnung für das zu dosierende Material und einen in der Materialkammer angeordneten Kolben, der über einen Spindelantrieb in Herausdrückrichtung bewegbar ist, um das in die Materialkammer eingefüllte zu dosierende viskose Material einer Auftragsdüse zuzuführen. Hierbei erfolgt der Antrieb des Kolbens in Herausdrückrichtung über eine von einem Elektromotor in Rotation versetzte Spindel, auf der eine verdrehsicher gehalterte und am Kolben anliegende Mutter abläuft. Durch Rotation der Spindel kann somit der Kolben mittels der an einem Verdrehen gehinderten Mutter in Herausdrückrichtung in der Materialkammer mitbewegt werden. A generic device for dosing viscous materials is became known from SE 510 258 C2. This includes one Material chamber with a combined inlet and outlet opening for the dosing material and a piston arranged in the material chamber, which is movable in the push-out direction via a spindle drive in order to the material chamber filled viscous material to be dosed Feed nozzle to feed. The piston is driven in Push-out direction via a rotation set by an electric motor Spindle on which a non-rotatably held and abutting the piston Mother expires. By rotating the spindle, the piston can thus by means of prevented from twisting in the push-out direction in the Material chamber to be moved.

Da im Allgemeinen die zum Einsatz kommenden Kleb- und Dichtstoffe sehr empfindlich auf sich ändernde Umgebungseinflüsse reagieren, ist bei einem erneuten Befüllen der Materialkammer besondere Sorgfalt notwendig, um der Erzeugung eines Unterdrucks innerhalb der Materialkammer, wie er beispielsweise bei einem durch den Spindelantrieb bewirkten Rückhub des Kolbens zu erwarten ist, entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck schlägt die aus der SE 510 258 C2 bekannte Vorrichtung vor, daß die Spindel des Spindelantriebes über die auf dieser ablaufenden und an einer Verdrehung gehinderten Mutter lediglich in Herausdrückrichtung auf den Kolben einwirkt und diesen bewegt, während bei einer in entgegengesetzter Richtung erfolgenden Rotation der Spindel lediglich die Mutter in der Herausdrückrichtung des Kolbens entgegengesetzter Richtung auf der Spindel abläuft, der Kolben jedoch infolge fehlender dauerhafter Verbindung zur Spindel bzw. Mutter in seiner in Herausdrückrichtung liegenden Endposition verharrt. Erst durch erneutes Befüllen der Materialkammer mit zu dosierendem Material über die Einfüllöffnung wird der Kolben vom in die Materialkammer einströmenden Material zurückgedrängt, bis er letztlich wieder an der auf der Spindel ablaufenden Mutter zur Anlage kommt und von dieser erneut in Herausdrückrichtung vorgetrieben werden kann. As the adhesives and sealants used are generally very good One is sensitive to changing environmental influences Refilling the material chamber requires special care in order to Generation of a negative pressure within the material chamber as it is for example in the case of a return stroke of the spindle drive Kolbens is expected to counteract. For this purpose, the knocks out the SE 510 258 C2 known device that the spindle of Spindle drive over the running on this and at a twist hindered nut acts only in the push-out direction on the piston and moves it while at one in the opposite direction rotation of the spindle only the nut in the Direction of pushing out the piston in the opposite direction on the spindle expires, but the piston due to a lack of permanent connection to Spindle or nut in its end position in the push-out direction remains. Only by refilling the material chamber with the dosing The piston is fed into the material chamber via the filling opening inflowing material pushed back until it finally on the on the Spindle running nut comes to rest and from this in again Pushing direction can be driven.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung zum Dosieren von viskosen Materialien ist es jedoch, daß der Befüllvorgang nicht frei von Schwankungen ist und auch das Prinzip First in - First out für den zu dosierenden Klebstoff in der Materialkammer nicht realisiert ist. Auch ist der Aufbau der bekannten Vorrichtung sehr aufwendig und kostenintensiv. A disadvantage of this known device for dosing viscous However, it is materials that the filling process is not free of fluctuations and also the principle of first in - first out for the adhesive to be dosed in the material chamber is not realized. The structure is also known Device very complex and expensive.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eine Vorrichtung zum Dosieren von viskosen Materialien vorzuschlagen, die eine besonders präzise Dosierung bei vereinfachtem Aufbau ermöglicht und während des Dosiervorganges eine exakte Anpassung an weitere Parameter, insbesondere die Auftrags- bzw. Bewegungsgeschwindigkeit eines die Vorrichtung tragenden und bewegenden Roboters ermöglicht. The invention has therefore set itself the task, bypassing the known disadvantages of the prior art a device for dosing of viscous materials to suggest a particularly precise dosage with a simplified structure and during the dosing process exact adjustment to other parameters, especially the order or Movement speed of a device carrying and moving the device Robot.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kolben starr mit der Spindel verbunden ist. According to the invention, the design is used to achieve the object a generic device according to the characterizing features of claim 1 proposed, which is characterized in that the Piston is rigidly connected to the spindle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar. Advantageous developments of the invention are the characteristic Features of the subclaims can be removed.

Durch diese starre Verbindung erhält die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung einen besonderes einfachen Aufbau, wobei gleichzeitig der Kolben in jedem Stadium des Dosiervorganges direkt über den Spindelantrieb angesprochen werden kann und über eine entsprechende Drehzahlregelung des Spindelantriebes eine hochgenaue praktisch verzögerungsfreie Anpassung des Dosiervorganges, beispielsweise an die jeweils vorherrschende Bewegungsgeschwindigkeit eines die Vorrichtung tragenden Roboters ermöglicht ist. This rigid connection maintains the one designed according to the invention Device has a particularly simple structure, while the piston at every stage of the dosing process directly via the spindle drive can be addressed and via a corresponding speed control of the spindle drive a highly precise, practically instantaneous adjustment of the dosing process, for example to the prevailing one Movement speed of a robot carrying the device is possible.

Mit Vorteil umfaßt der Spindelantrieb einen mit der Spindel verbundenen elektrischen Spindelmotor. Die Spindel ist verdrehsicher in der Vorrichtung gehaltert. Auf diese Weise wird durch Betätigung des Spindelmotors die mit diesem zusammenwirkende Spindel infolge der in bezug auf die Vorrichtung verdrehgesicherten Halterung aus dem Spindelmotor ausgeschoben bzw. in diesen eingezogen, so daß diese Bewegung unmittelbar auf einen starr am Ende der Spindel befestigten Kolben übertragen werden kann. The spindle drive advantageously includes one connected to the spindle electric spindle motor. The spindle is secured against rotation in the device supported. In this way, by operating the spindle motor with this cooperating spindle as a result of in relation to the device anti-rotation bracket pushed out of the spindle motor or in this pulled in, so that this movement immediately on a rigid on Piston attached to the end of the spindle can be transferred.

Als Verdrehsicherung für die Spindel wird erfindungsgemäß insbesondere ein mit der Spindel verbundenes Querjoch vorgeschlagen, welches entlang von sich parallel zur Spindellängsachse erstreckenden Führungsstangen verschieblich gelagert ist. Diese Führungsstangen können beispielsweise gleichzeitig der Verbindung des Spindelmotors mit der Dosiereinrichtung dienen, welche ihrerseits in ihrem Innern die Materialkammer und die Einlaß- und Auslaßöffnung zu derselben beherbergt. According to the invention, an anti-rotation device for the spindle is in particular a proposed transverse yoke connected to the spindle, which along guide rods extending parallel to the longitudinal axis of the spindle is slidably mounted. These guide rods can for example at the same time connecting the spindle motor to the metering device serve, which in turn the material chamber and the inlet and accommodates the outlet opening to the same.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kolben stangenförmig ausgebildet und koaxial zur Spindellängsachse an einem Ende der Spindel befestigt, wodurch ein stabförmiger schlanker und langer Kolben in einer entsprechend schlanken und langen Materialkammer realisieren läßt, deren geringe Querschnittsgröße einen besonders gleichmäßigen Materialaustrag der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet. In a preferred embodiment of the invention is the piston rod-shaped and coaxial to the longitudinal axis of the spindle at one end attached to the spindle, creating a slender, long piston rod in a correspondingly slim and long material chamber can be realized, their small cross-sectional size is particularly uniform Material discharge of the device according to the invention guaranteed.

Mit Vorteil sind die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung mittels zugeordneter Einlaß- und Auslaßventile öffenbar und verschließbar, wobei insbesondere die Einlaß- und die Auslaßöffnung separat und voneinander beabstandet in die Materialkammer einmünden. Hierbei ist bevorzugt in Herausdrückrichtung des Kolbens betrachtet die Einfüllöffnung vor der Ausfüllöffnung in die Materialkammer einmündend angeordnet, so daß sich eine Beschickung und Entleerung der Materialkammer nach dem First in - First out Prinzip ergibt, d. h. das zuerst über die Einfüllöffnung in die Materialkammer gelangende Material wird auch als erstes vom Kolben über die Austrittsöffnung der Materialkammer in Richtung auf eine sich anschließende Auftragsdüse herausgedrückt. Hierdurch wird der unerwünschten Ansammlung und Alterung von Material innerhalb der Materialkammer auf einfachste Weise entgegengewirkt. The inlet opening and the outlet opening are advantageously assigned by means of Inlet and outlet valves can be opened and closed, in particular the Inlet and outlet openings separately and spaced from each other in the Open the material chamber. It is preferred in the push-out direction of the Kolbens looks at the filling opening in front of the filling opening Material chamber arranged in the mouth, so that a feed and Emptying the material chamber according to the first in - first out principle results in d. H. that which first enters the material chamber through the filling opening Material is also the first to be drawn from the piston via the outlet opening Material chamber in the direction of a subsequent application nozzle pushed out. This will prevent unwanted accumulation and aging of material within the material chamber in the simplest way counteracted.

In an sich bekannter Weise kann ferner vorgesehen sein, daß die Dosiereinrichtung, welche die Materialkammer und deren Ein- und Auslaßöffnung umfaßt, und/oder Zuführleitungen für das in die Materialkammer einzufüllende Material temperierbar ausgebildet sind, um sie in Abhängigkeit vom zu dosierenden viskosen Material zu beheizen oder zu kühlen und auf diese Weise die Produkteigenschaften des zu dosierenden Materials dauerhaft sicherzustellen. In a manner known per se it can further be provided that the Dosing device, which the material chamber and its input and Includes outlet opening, and / or feed lines for the in the Material chamber to be filled material are designed to be temperature controlled Depending on the viscous material to be dosed, to heat or to cool and in this way the product properties of the dosed Ensure materials permanently.

Ein Verfahren zum Betrieb der vorangehend erläuterten Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zum Herausdrücken des in der Materialkammer befindlichen Materials der Spindelantrieb in der Weise betätigt wird, daß der Kolben von der Spindel in einer Herausdrückrichtung P1 bewegt wird und das Material über die Auslaßöffnung aus der Materialkammer herausdrückt und zur Befüllung einer entleerten Materialkammer der Spindelantrieb in entgegengesetzter Richtung in der Weise betätigt wird, daß gerade noch keine Bewegung des Kolbens in der der Herausdrückrichtung entgegengesetzten Richtung erfolgt und sodann Material über die Einfüllöffnung in die Materialkammer unter Verdrängung des Kolbens eingefüllt wird. Draws a method for operating the device explained above is characterized in that for pushing out the in the material chamber located material of the spindle drive is actuated in such a way that the Piston is moved by the spindle in a push-out direction P1 and that Presses material out of the material chamber via the outlet opening and to Filling an empty material chamber of the spindle drive in opposite direction is operated in such a way that just yet Movement of the piston in the direction opposite to the pushing-out direction Direction takes place and then material into the Material chamber is filled while displacing the piston.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zur Befüllung der entleerten Materialkammer der elektrische Spindelmotor des Spindelantriebes auf einen Momentenbetrieb umgeschaltet wird und ein solches Moment erzeugt wird, daß gerade die in der Vorrichtung auftretenden Reibungskräfte sowie die Gewichtskräfte der Spindel und des daran befestigten Kolbens sowie weiterer der Bewegung entgegenwirkender Kräfte, beispielsweise Magnetkräfte innerhalb des Spindelmotors aufgehoben werden, jedoch gerade noch keine der Herausdrückrichtung entgegengesetzte Rückbewegung des Kolbens und der Spindel einsetzt. Dies kann durch entsprechende Einregelung der hierfür erforderlichen Spannung für den Spindelmotor im Wege einer einfachen Justierung eingestellt werden. Auf diese Weise wird das gesamte System mit Spindelmotor, Spindel und Kolben kraftlos und befindet sich quasi in einem Schwebezustand und nunmehr kann neues in die Materialkammer einzufüllendes viskoses Material über die Einfüllöffnung beispielsweise von einer an sich bekannten Faßpumpe mit dem von dieser erzeugten Förderdruck eingefüllt werden. Das in die Materialkammer auf diese Weise einströmende neue Material verdrängt sodann den mittels des Spindelmotors gerade noch gehaltenen Kolben in der zu der Herausdrückrichtung entgegengesetzten Richtung, so daß nunmehr der Kolben aus der Materialkammer zurückweicht und diese vollständig mit neuem zu dosierenden Material befüllt werden kann. This can be done, for example, by filling the emptied one Material chamber of the electric spindle motor of the spindle drive on one Torque mode is switched and such a moment is generated, that just the friction forces occurring in the device and the Weight forces of the spindle and the piston attached to it and others the movement of counteracting forces, for example magnetic forces be canceled within the spindle motor, but not yet backward movement of the piston opposite to the pushing-out direction and the spindle starts. This can be done by adjusting the corresponding required voltage for the spindle motor in a simple way Adjustment can be set. This way the entire system is included Spindle motor, spindle and piston are powerless and are almost in one Suspended state and new things can now enter the material chamber viscous material to be filled in via the filling opening, for example from a drum pump known per se with the delivery pressure generated by it be filled in. The one flowing into the material chamber in this way new material then just displaces that by means of the spindle motor held pistons in the opposite direction to the push-out direction Direction so that the piston now withdraws from the material chamber and this can be completely filled with new material to be dosed.

Da der Kolben selber jedoch gerade noch nicht vom Spindelmotor in diese Richtung bewegt wird, wird der Erzeugung eines Unterdrucks in der Materialkammer entgegengewirkt. However, since the piston itself has not yet entered the spindle motor Moving direction will create a negative pressure in the Material chamber counteracted.

Gleichzeitig ist diese bei quasi schwerelos vom Spindelmotor gehaltenen Kolben erfolgende Befüllung der Materialkammer deutlich präziser als es beim Stand der Technik der Fall war, da dort das in die Materialkammer einströmende neue Material stets auch die unweigerlich vorhandene Gewichtskraft des Kolbens beim Herausdrücken desselben aus der Materialkammer überwinden mußte, was zu einer Druckerhöhung und unerwünschten Viskositätsänderungen des in die Materialkammer eingefüllten Materials unausweichlich führte. Diese Nachteile entfallen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung. At the same time, it is held by the spindle motor in a weightless manner Piston filling of the material chamber is significantly more precise than with State of the art was the case since that was in the material chamber incoming new material always the inevitably existing Weight force of the piston when pressing it out of the Material chamber had to overcome, leading to a pressure increase and undesirable changes in viscosity of the filled in the material chamber Material led inevitably. These disadvantages are eliminated in the device according to the invention.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des vorangehend erläuterten Verfahrens zu deren Betrieb werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Further details of the device according to the invention and the foregoing explained methods for their operation are described below using the Exemplary embodiment illustrating the drawing. Show it:

Fig. 1 in schematisierter Darstellung eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Position, Fig. 1 in a schematic representation a side view of the inventive device in a first position,

Fig. 2 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Position. Fig. 2 shows the side view of the device according to the invention in a second position.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Dosieren von viskosen Materialien, wie beispielsweise Kleb- und Dichtstoffen, die z. B. in der Automobilherstellung zur Verklebung von Blechen, Windschutzscheiben und dergleichen mehr zum Einsatz kommt. Figs. 1 and 2 show an apparatus for dispensing viscous materials, such as adhesives and sealants, the z. B. is used in automotive manufacture for the bonding of metal sheets, windshields and the like.

Zum Zwecke der Dosierung umfaßt die Vorrichtung eine temperierbare, d. h. wahlweise beheiz- oder kühlbare Dosiereinrichtung 7, in deren Innern eine Materialkammer 73 mit Einlaßöffnung bzw. Einlaßkanal 72 und Auslaßöffnung bzw. Auslaßkanal 74 angeordnet ist, die bei Bedarf über entsprechend zugeordnete Einlaßventile 71 bzw. Auslaßventile 75 geöffnet bzw. verschlossen werden können. Die Materialkammer 73 weist ein für die jeweilige Dosierung ausreichendes Volumen auf. For the purpose of metering, the device comprises a metering device 7 which can be temperature-controlled, ie optionally heated or cooled, in the interior of which a material chamber 73 with an inlet opening or inlet channel 72 and an outlet opening or outlet channel 74 is arranged, which, if necessary, via correspondingly assigned inlet valves 71 or Exhaust valves 75 can be opened or closed. The material chamber 73 has a volume sufficient for the respective dosage.

In der Materialkammer 73 ist des weiteren ein Kolben 6 von stabförmiger Gestalt angeordnet, der beispielsweise ebenso wie die Materialkammer 73 kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Kolben 6 dient während eines Dosiervorganges dazu, das innerhalb der Materialkammer 73 angesammelte zu dosierende Material aus der Materialkammer 73 über die Auslaßöffnung 74 zu einer nicht dargestellten Auftragsdüse herauszudrücken. Der stabförmige Kolben 6 ist über ein Dichtungselement 76 abgedichtet in die temperierbare Dosiereinrichtung 7 eingeführt und ragt mit seinem einen Ende aus der Dosiereinrichtung 7 heraus. In the material chamber 73 there is also a piston 6 of rod-shaped configuration, which, for example, like the material chamber 73, has a circular cross section. The piston 6 serves during a dosing process to push the material to be dosed accumulated within the material chamber 73 out of the material chamber 73 via the outlet opening 74 to an application nozzle (not shown). The rod-shaped piston 6 is inserted into the temperature-controlled metering device 7 in a sealed manner via a sealing element 76 and protrudes with one end out of the metering device 7 .

An diesem aus der Dosiereinrichtung 7 herausragenden Ende ist der Kolben 6 starr mit einer Spindel 2 verbunden, die wiederum in Eingriff mit einem elektrischen Spindelmotor 1 steht, welcher mit einer Steuerung verbunden ist und bei Bedarf entsprechend gesteuert wird. Der Kolben 6 und die Spindel 2sind koaxial zueinander angeordnet und weisen eine gemeinsame Längsachse L auf. At this end protruding from the metering device 7 , the piston 6 is rigidly connected to a spindle 2 , which in turn is in engagement with an electric spindle motor 1 , which is connected to a controller and is controlled accordingly if necessary. The piston 6 and the spindle 2 are arranged coaxially to one another and have a common longitudinal axis L.

Beidseits dieser Längsachse L erstrecken sich parallel zu Spindel 2 und Kolben 6 Führungsstangen 3 aus beispielsweise gehärtetem Stahl, die einerseits mittels Schrauben 30 in der Dosiereinrichtung 7 befestigt sind und andererseits über Schrauben 11 und einer Motoranschlußplatte 10 die Verbindung zum Spindelmotor 1 herstellen und diesen an der Dosiereinrichtung 7 haltern. On both sides of this longitudinal axis L extend parallel to the spindle 2 and piston 6 guide rods 3 made of, for example, hardened steel, which are fastened on the one hand by means of screws 30 in the metering device 7 and on the other hand via screws 11 and a motor connection plate 10, the connection to the spindle motor 1 and this at the Hold metering device 7 .

Im Übergangsbereich zwischen der Spindel 2 und dem Kolben 6 ist überdies ein Querjoch 5 angeordnet, welches verdrehsicher mit der Spindel 2 verbunden ist und gleichzeitig mittels Lagerbuchsen 4 längsverschieblich entlang der Führungsstangen 3 an diesen gehaltert ist. Das Querjoch 5 dient auf diese Weise als Verdrehsicherung für die Spindel 2, da es jegliche Rotation der Spindel 2 um ihre Längsachse L infolge der Lagerung an den Führungsstangen 3 verhindert, gleichzeitig aber eine Bewegung in Pfeilrichtung P1 bzw. entgegengesetzt zu dieser ermöglicht ist. In the transition area between the spindle 2 and the piston 6 , a transverse yoke 5 is also arranged, which is connected to the spindle 2 in a rotationally secure manner and, at the same time, is held on the guide rods 3 in a longitudinally displaceable manner by means of bearing bushes 4 . In this way, the transverse yoke 5 serves as an anti-rotation device for the spindle 2 , since it prevents any rotation of the spindle 2 about its longitudinal axis L as a result of the bearing on the guide rods 3 , but at the same time enables movement in the direction of arrow P1 or opposite thereto.

Wenn nun der Spindelmotor 1 betätigt wird, so wird die mit diesem in Wirkverbindung stehende Spindel 2 infolge ihrer verdrehsicheren Lagerung am Querjoch 5 aus dem Spindelmotor 1 in Pfeilrichtung P1 herausgefahren bzw. entgegen Pfeilrichtung P1 eingefahren, wobei sich diese Bewegung in Richtung der Längsachse L unmittelbar auf den starr an der Spindel 2 befestigten Kolben 6 überträgt. If the spindle motor 1 is now actuated, the spindle 2 , which is operatively connected to it, is moved out of the spindle motor 1 in the arrow direction P1 or retracted in the opposite direction to the arrow P1 due to its non-rotatable mounting on the transverse yoke 5 , this movement moving directly in the direction of the longitudinal axis L. transfers to the piston 6 rigidly attached to the spindle 2 .

Man erkennt ferner in Fig. 1 eine mit Bezugszeichen 9 gekennzeichnete Schmiereinrichtung, die als Bestandteil einer Umlaufschmierung über einen Zulauf 90 und einen Ablauf 91 eine kontinuierliche Schmierung des stangenförmigen Kolbens 6 sicherstellt. Can also be seen in Fig. 1 is a marked with reference numeral 9 lubricating device which ensures as part of a circulation lubrication system via an inlet 90 and an outlet 91 continuous lubrication of the rod-shaped piston 6.

Zum Betrieb der vorangehend erläuterten Vorrichtung wird diese über eine seitlich an die Dosiereinrichtung 7 mittels Schrauben 80 angeflanschte Anschraubplatte 8 an einem Roboter befestigt und die Materialkammer 73 in nachfolgend noch näher beschriebener Weise mit dem zu dosierenden Material befüllt. Durch Anordnung entsprechender, hier nicht näher dargestellter Näherungsschalter oder ähnlich wirkender Mittel kann der in der Fig. 1 dargestellte obere Endpunkt des Kolbens 6 festgelegt werden, in der dieser das maximale Volumen der Materialkammer 73 für die Befüllung mit Material freigibt. Nunmehr wird, nachdem zunächst das Einlaßventil 71 geschlossen worden ist, das Auslaßventil 75 geöffnet und der Spindelmotor 1 in der Weise betätigt, daß die Spindel 2 in Pfeilrichtung P1 aus dem Spindelmotor 1 ausgefahren wird, wodurch sich auch das Querjoch 5 und der starr an der Spindel 2 befestigte Kolben 6 innerhalb der Materialkammer 73 in Pfeilrichtung P1, der Herausdrückrichtung, vorwärtsbewegt und das in der Materialkammer 73 befindliche Material über die Auslaßöffnung 74 der nicht näher dargestellten Auftragsdüse zuführt. Die Dosiergeschwindigkeit der Vorrichtung kann hierbei auf einfache Weise durch Drehzahlregelung des Spindelmotors 1 und die unmittelbar davon abhängige Regelung der Ausfahrgeschwindigkeit der Spindel 2 und des daran starr befestigten Kolbens 6 variiert werden. Mittels der nicht dargestellten Steuereinrichtung ist somit eine Anpassung an die Arbeits- bzw. Bewegungsgeschwindigkeit des die Vorrichtung führenden Roboters ermöglicht. To operate the device explained above, it is attached to a robot via a screw-on plate 8 flanged to the side of the metering device 7 by means of screws 80 , and the material chamber 73 is filled with the material to be metered in a manner described in more detail below. The upper end point of the piston 6 shown in FIG. 1, in which the latter releases the maximum volume of the material chamber 73 for filling with material, can be determined by arranging corresponding proximity switches or similar means, not shown here. Now, after the inlet valve 71 has been closed, the outlet valve 75 is opened and the spindle motor 1 is actuated in such a way that the spindle 2 is extended from the spindle motor 1 in the direction of arrow P1, which also causes the transverse yoke 5 and the rigidly attached to the Spindle 2 fastened piston 6 within the material chamber 73 in the direction of arrow P1, the pushing-out direction, and feeds the material in the material chamber 73 via the outlet opening 74 to the application nozzle (not shown). The metering speed of the device can in this case be varied in a simple manner by regulating the speed of the spindle motor 1 and directly regulating the extension speed of the spindle 2 and the piston 6 rigidly attached thereto. By means of the control device, not shown, an adaptation to the working or movement speed of the robot guiding the device is thus made possible.

Der Dosiervorgang ist beendet, sobald der Kolben 6 seine in der Fig. 2 dargestellte untere Endposition erreicht, die Materialkammer 73 vollständig entleert und die Spindel 2 mit dem starr daran befestigten Kolben 6 maximal aus dem Spindelmotor 1 ausgefahren ist. The dosing process is ended as soon as the piston 6 reaches its lower end position shown in FIG. 2, the material chamber 73 is completely emptied and the spindle 2 with the piston 6 rigidly attached to it is maximally extended from the spindle motor 1 .

Nunmehr muß für einen nachfolgenden nächsten Dosiervorgang eine erneute Befüllung der Materialkammer 73 mit dem zu dosierenden Material vorgenommen werden. Now, for a subsequent next dosing process, the material chamber 73 must be refilled with the material to be dosed.

Zu diesem Zweck wird zunächst das Auslaßventil 75 für die Auslaßöffnung 74 geschlossen und der Spindelmotor 1 wird auf Momentenbetrieb umgestellt und erfährt eine Beaufschlagung mit Spannung in entgegengesetzter Richtung, die an sich eine Bewegung der Spindel 2 in Pfeilrichtung P2 bewirken würde. Erfindungsgemäß wird das vom Spindelmotor 1 in dieser Position und Zeitpunkt erzeugte Moment durch eine entsprechende Beaufschlagung mit Spannung begrenzt, so daß gerade noch keine Bewegung der Spindel in Pfeilrichtung P2 einsetzt, d. h. das vom Spindelmotor 1 erzeugte Moment reicht lediglich aus, um die Gewichtskraft der Spindel 2 und des starr daran befestigten Kolbens 6 sowie Querjoch 5 mit Lagerbuchsen 4, die erzeugten Reibungskräfte sowie gegebenenfalls weitere auftretende Kräfte, wie Magnetkräfte, innerhalb des Spindelmotors 1 aufzuheben, so daß der Kolben 6 nunmehr quasi schwerelos innerhalb der Materialkammer 73 gehalten wird, jedoch noch keine Bewegung in Pfeilrichtung P2 erfolgt. For this purpose, the outlet valve 75 for the outlet opening 74 is first closed and the spindle motor 1 is switched to torque operation and is subjected to a voltage in the opposite direction, which in itself would cause the spindle 2 to move in the direction of arrow P2. According to the invention, the torque generated by the spindle motor 1 in this position and time is limited by a corresponding application of voltage, so that just no movement of the spindle in the direction of the arrow P2 begins, ie the torque generated by the spindle motor 1 is only sufficient for the weight of the spindle 2 and the piston 6 rigidly attached to it and the transverse yoke 5 with bearing bushes 4 , the generated frictional forces and any other forces, such as magnetic forces, within the spindle motor 1 , so that the piston 6 is now held virtually weightlessly within the material chamber 73 , but still there is no movement in the direction of arrow P2.

Das hierfür erforderliche Moment kann durch entsprechende Spannungsregelung des Spindelmotors 1 einjustiert werden. The torque required for this can be adjusted by corresponding voltage regulation of the spindle motor 1 .

Sobald der Kolben quasi schwerelos gehalten wird, wird das Einlaßventil 71 für die Einlaßöffnung 72 geöffnet und neues Material, welches von einem beispielsweise temperierbaren Hochdruckschlauch 70 von einer nicht dargestellten Faßpumpe oder dergleichen zugeführt wird, gelangt über die Einlaßöffnung 72 in die Materialkammer 73 hinein. Der gewichts- bzw. schwerelos gehaltene Kolben 6 wird nunmehr aus der Materialkammer 73 vom einströmenden Material verdrängt und es setzt die Bewegung der Spindel 2 und des Kolbens 6 in der der Herausdrückrichtung entgegengesetzten Richtung P2 ein, bis letztlich der in der Fig. 1 dargestellte Endpunkt des Kolbens 6 wieder erreicht ist und das Einlaßventil 71 für den nächsten Dosiervorgang erneut geschlossen wird. As soon as the piston is held almost weightlessly, the inlet valve 71 for the inlet opening 72 is opened and new material, which is supplied from a high-pressure hose 70, for example, which can be tempered, from a barrel pump or the like, not shown, enters the material chamber 73 via the inlet opening 72 . The weight-free or weightless piston 6 is now displaced from the material chamber 73 by the inflowing material and it starts the movement of the spindle 2 and the piston 6 in the direction P2 opposite to the pushing-out direction, until finally the end point shown in FIG. 1 of the piston 6 is reached again and the inlet valve 71 is closed again for the next metering operation.

Während des gesamten Befüllvorganges erzeugt der Spindelmotor nur soviel Drehmoment wie zum Halten des Kolbens erforderlich ist und es erfolgt auch keine vom Spindelmotor 1 bewirkte Bewegung des Kolbens 6. Der Kolben 6 wird in Pfeilrichtung P2 lediglich durch das in die Materialkammer 73 einströmenden Material verdrängt, hierbei wird das Material beim Einströmen in die Materialkammer 73 keiner Druckveränderung unterworfen, da der Kolben schwebend vom Spindelmotor gehalten wird, so daß sich die ansonsten unvermeidlichen Viskositätsänderungen sowie Schwankungen in der Füllmenge infolge des Gewichtes und Reibung des Kolbens nicht einstellen können. During the entire filling process, the spindle motor generates only as much torque as is required to hold the piston and there is also no movement of the piston 6 caused by the spindle motor 1 . The piston 6 is only displaced in the direction of arrow P2 by the material flowing into the material chamber 73 ; here the material is not subjected to any pressure change when flowing into the material chamber 73 , since the piston is held floating by the spindle motor, so that the otherwise inevitable viscosity changes and fluctuations cannot adjust the filling quantity due to the weight and friction of the piston.

Die vom Spindelmotor 1 im Momentenbetrieb erzeugte schwerelose Halterung des Kolbens 6 wird überdies auch nach dem Schließen des Einlaßventils 71 noch über einen gewissen Zeitraum aufrechterhalten, um es dem in der Materialkammer 73 eingefüllten Material zu ermöglichen, gegebenenfalls bei Drucküberschuß innerhalb der Materialkammer 73 zu entspannen. The weightless holder produced by the spindle motor 1 at the moment the operation of the piston 6 is also maintained even after closing of the intake valve 71 even over a certain period of time to allow the filled in the material chamber 73 material to relax optionally at excess pressure within the material chamber 73rd

Nunmehr kann ein erneuter Dosiervorgang durch Herausdrücken des in die Materialkammer 73 eingefüllten Materials mittels des Kolbens 6 erfolgen. A new dosing process can now be carried out by pressing out the material filled into the material chamber 73 by means of the piston 6 .

Man erkennt ferner aus den Darstellungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2, daß die Einlaßöffnung 72 und Auslaßöffnung 74 in bzw. aus der Materialkammer 73 voneinander beabstandet angeordnet sind und in Herausdrückrichtung P1 des Kolbens 6 gesehen die Einlaßöffnung 72 vor der Auslaßöffnung 74 liegt. Ein Einströmen des Materials bei in unterer Endposition fahrendem Kolben 6 gemäß Fig. 2 ist dennoch möglich, da der Kolben 6 einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Materialkammer 73 aufweist. Can also be seen from the illustrations of FIG. 1 and FIG. 2 that the inlet port 72 and outlet port are spaced 74 in or from the material chamber 73 from each other and as seen in the push-out direction P1 of the piston 6, the inlet port is 72 before the outlet opening 74. An inflow of the material when the piston 6 moves in the lower end position according to FIG. 2 is nevertheless possible, since the piston 6 has a slightly smaller diameter than the material chamber 73 .

Allerdings ergibt sich aus der vorangehend beschriebenen Anordnung der Einlaßöffnung in Herausdrückrichtung P1 gesehen vor der Auslaßöffnung 74, daß die gesamte Vorrichtung nach dem sogenannten First in - First out Prinzip arbeitet, d. h. das zuerst über die Einlaßöffnung 72 in die Materialkammer 73 eingefüllte Material wird auch zuerst über die Auslaßöffnung 74 bei sich in Herausdrückrichtung P1 bewegendem Kolben 6 aus der Materialkammer herausgedrückt. Auf diese Weise wird vermieden, daß eventuell sich in der Materialkammer ansammelnde Rückstände über längere Zeit in der Materialkammer 73 verbleiben und dort altern bzw. schlimmstenfalls aushärten, was ansonsten zu Störungen des Betriebs der Vorrichtung führen könnte. However, from the arrangement of the inlet opening in the pushing-out direction P1 described above in front of the outlet opening 74 , it follows that the entire device operates according to the so-called first-in, first-out principle, ie the material which is first filled into the material chamber 73 via the inlet opening 72 also becomes the first pressed out of the material chamber via the outlet opening 74 with the piston 6 moving in the pushing-out direction P1. In this way it is avoided that any residues accumulating in the material chamber remain in the material chamber 73 for a longer period of time and age there or in the worst case harden, which could otherwise lead to malfunctions in the operation of the device.

Claims

1. Device for dosing viscous materials, such as adhesives and sealants, containing a material chamber ( 73 ) with inlet opening ( 72 ) and outlet opening ( 74 ) for the material to be dosed and a piston ( 6 ) arranged in the material chamber for pressing out the the material chamber ( 73 ) and a spindle drive with a spindle ( 2 ) for driving the piston ( 6 ), characterized in that the piston ( 6 ) is rigidly connected to the spindle ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the spindle drive comprises an electric spindle motor ( 1 ) connected to the spindle ( 2 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the spindle ( 2 ) is held against rotation in the device.

4. The device according to claim 3, characterized in that as a security against rotation for the spindle ( 2 ) with the spindle ( 2 ) connected transverse yoke ( 5 ) is provided which along parallel to the spindle longitudinal axis (L) extending guide rods ( 3 ) slidably is led.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston ( 6 ) is rod-shaped and is secured coaxially to the longitudinal axis of the spindle (L) at one end of the spindle ( 2 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a lubricating device ( 9 ) for lubricating the piston ( 6 ) is provided.

7. The device according to claim 6, characterized in that the lubricating device ( 9 ) is designed as a circulating lubrication.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inlet opening ( 72 ) and the outlet opening ( 74 ) by means of associated inlet and outlet valves ( 71 , 75 ) can be opened and closed.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inlet opening ( 72 ) and the outlet opening ( 74 ) open at a distance from one another into the material chamber ( 73 ), wherein viewed in the pushing-out direction (P1) of the piston ( 6 ) the inlet opening ( 72 ) opens into the material chamber ( 73 ) in front of the outlet opening ( 74 ).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a screw-on plate ( 8 ) is provided for fastening the device to a robot.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the material chamber ( 73 ) and its inlet and outlet opening ( 72 , 74 ) are formed in a temperature-controlled metering device ( 7 ).

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the spindle drive is associated with a control device such that the torque required for pressing out the material from the material chamber ( 73 ) for moving the spindle in the pressing-out direction (P1) from the spindle motor ( 1 ) can be generated and that in order to return the spindle ( 2 ) in the direction of the arrow (P2) to release and fill the material chamber ( 73 ), the spindle motor ( 1 ) can be switched to torque operation and a torque can be generated, the spindle ( 2 ) and piston ( 6 ) is in a state of suspension and the piston ( 6 ) can be displaced from the material chamber ( 73 ) in the direction of the arrow (P2) by entering material.

13. A method of operating a device according to one of claims 1 to 12, wherein for pushing out the material located in the material chamber, the spindle drive is actuated in such a way that the piston ( 6 ) from the spindle ( 2 ) in a pushing-out direction (P1) is moved and the material is pushed out of the material chamber ( 73 ) via the outlet opening ( 74 ) and the spindle drive is actuated in the opposite direction in order to fill an emptied material chamber ( 73 ) in such a way that just no movement of the piston ( 6 ) in the The direction (P2) opposite to the pushing-out direction (P1) takes place and then material is filled into the material chamber ( 73 ) via the filling opening ( 72 ) while displacing the piston.