DE102005051224A1

DE102005051224A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102005051224A1
Application number: DE102005051224A
Authority: DE
Inventors: Georgi Radushev; Markus Dogariu; Sigmund Niklas
Original assignee: Vermes Technik & Co KG GmbH; Muehlbauer GmbH and Co KG
Current assignee: Muehlbauer GmbH and Co KG; Vermes Microdispensing GmbH
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-03
Also published as: WO2007048816A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren einer insbesondere viskosen Flüssigkeit durch eine Dosierdüse, wobei der Bereich der Düsenaustrittskante durch ein gasförmiges Medium ständig im Betrieb derart bespült wird, dass der Düsenaustritt von anhaftenden Flüssigkeitsrückständen freigehalten wird und/oder etwa anhaftende Rückstände abgeführt werden. Zur Durchführung des Verfahrens wird an die Düsenöffnung eine Druckdifferenz angelegt, wobei entweder ein Unterdruck erzeugt wird, um Flüssigkeitsreste abzusaugen, oder durch einen Überdruck Flüssigkeitsreste abgeführt oder in den Auftragsprozess zurückgeführt werden. Der zur Durchführung des Verfahrens benutzte Druckkopf ist an der Düsenhalterung der Dosiervorrichtung aufklemmbar und besitzt Absaugkanäle, die in unmittelbarer Nähe des Dosierkanals münden und von dort die überschüssige Flüssigkeit absaugen oder abblasen.

Description

Die Erfindung befasst sich mit Dosiervorrichtungen, durch welche über eine Dosierdüse hochviskose Flüssigkeiten kontinuierlich oder diskontinuierlich (punktweise) auf eine Unterlage aufgebracht werden. Der Betrieb derartiger Dosiervorrichtungen musste bisher in gewissen Zeitabständen stillgesetzt werden, um die Dosierdüsen zu reinigen, an denen sich Flüssigkeitsreste in Form eines Meniskus festsetzten, die die Flüssigkeitsdosierung beeinträchtigten und dazu führten, dass sich die Dosiermenge oder Dosierrichtung änderte oder die Düse verstopfte. Die Reinigung erfolgte bisher rein mechanisch durch Abstreifen der Flüssigkeitsreste mittels eines Tuches. Unterblieb eine zeitgerechte Reinigung, war die Reinigung erschwert und häufig nur unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels durchführbar. Die durch die Reinigung notwendigen Betriebsunterbrechungen führten häufig auch zu einem Ausschuss nicht oder nur unvollkommen beschichteter Gegenstände, an deren Stelle weitere neue Gegenstände mit der Dosierflüssigkeit versehen werden mussten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche eine Freihaltung bzw. Reinigung der Düsen gewährleistet wird, so dass ohne durch Reinigung bedingte Betriebsunterbrechungen gearbeitet werden kann.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe verfahrensmäßig durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Dadurch, dass das gasförmige Medium die Düsenöffnung im Betrieb ständig durch Anlegen einer Druckdifferenz bestreicht, kann die Flüssigkeit im Allgemeinen nicht im Bereich der Düsenöffnung eintrocknen, sondern sie wird vorher im flüssigen oder teilflüssigen Zustand abgeführt. Dabei kann diese Flüssigkeit, die bei dem Dosiervorgang an der Düse haften bleibt, durch Unterdruck abgesaugt oder abgeblasen und über einem Filter gesammelt werden. Es ist jedoch auch möglich, diese Flüssigkeitsreste vor dem Eintrocknen wieder in den Dosierungsprozess einzuführen, indem die Flüssigkeitsreste, inbesondere durch Überdruck, in die aus der Düse ausgetretende Flüssigkeit zurückgeführt werden.

Eine Vorrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 6 und den hierauf rückbezogenen Unteransprüchen.

Der hierin gekennzeichnete Absaugkopf kann auf die Düsenhalterung einer Dosiervorrichtung festgeklemmt werden und verbleibt im Betrieb, während der Auftragsvorgang durchgeführt wird.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Düsenreinigung durch ein Unterdruckverfahren;
2 ist eine Seitenansicht des bei dem Unterdruckverfahren benutzten Absaugkopfes;
3 ist eine Ansicht des Absaugkopfes von unten betrachtet;
4 ist eine Seitenansicht des Absaugkopfes;
5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V gemäß 3;
6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI gemäß 3;
7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII gemäß 3;
8 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Düsenreinigung durch ein Überdruckverfahren;
9 ist eine Schnittansicht einer Anordnung zur Freihaltung der Düse durch ein Überdruckverfahren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Verhinderung der Meniskusbildung durch Flüssigkeitsrückstände an dem Düsenaustritt einer Dosiervorrichtung 10, die zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen (punktweisen) Auftragen von Flüssigkeiten, beispielsweise eines Klebers, dient. Um einen ununterbrochenen Betrieb gewährleisten zu können und dabei die Düsenöffnung von Flüssigkeitsresten freizuhalten, wird im Bereich des Düsenauslasses eine Vorrichtung angeordnet, die die Düsenöffnung mit einem gasförmigen Medium bespült, das durch Anlegen einer Druckdifferenz mit einem solchen Druck und einer solchen Geschwindigkeit an der Düsenöffnung vorbeigeführt wird, dass anhaftende Flüssigkeitsreste mitgerissen werden oder sich gar nicht erst bilden können. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 7 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die nach dem Unterdruckverfahren arbeitet. Der zu diesem Zweck vorgesehene Absaugkopf 12 weist Klemmbacken 20 auf, die mittels einer Spannschraube auf der Düsenhalterung 22 der Dosiervorrichtung aufklemmbar sind. Der Absaugkopf 12 ist mit einem Anschluss 24 für den Schlauch 14 versehen. Im Unterteil weist die Absaugvorrichtung einen sich nach unten konisch erweiternden Dosierkanal 26 auf, der an die Düsenaustrittsöffnung 28 der Düse 30 anschließt, die von der als Einstellmutter ausgebildeten Düsenhalterung 22 festgelegt ist.
Im Bodenteil des Absaugkopfes sind seitlich versetzt zu der Achse der Düsenöffnung parallel zueinander zwei Absaugbohrungen 32 angeordnet, die in Ansaugöffnungen 34 unter der Düsenaustrittsöffnung und mit seitlichem Abstand zu dieser angeordnet sind. Die Absaugbohrungen 32 sind über einen quer verlaufenden Kanal 36 miteinander und mit dem Schlauchanschluss 24 verbunden.
Im Betrieb wird bei 18 ein Unterdruck erzeugt, der sich über das Auffanggefäß 16 und den Schlauch 14 nach dem Absaugkopf 12 fortsetzt, so dass sich vor der Düsenspitze oder lokal an der Düsenspitze ein Differenzdruck einstellt, durch den eine Meniskusbildung durch Flüssigkeitsrückstände am Düsenaustritt verhindert wird. Sollten sich im Betrieb Flüssigkeitsreste an der Düsenöffnung abgesetzt haben, so werden diese durch den Gasstrom mitgerissen, bevor eine Blockierung oder Störung des Flüssigkeitsaustritts erfolgen kann.
Das gasförmige Medium, welches die Flüssigkeitsreste abführt, kann Luft sein, die aus der Umgebung angesaugt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Spülung mittels eines inerten Gases vorzunehmen, wenn dies im Hinblick auf die aufzutragende viskose Flüssigkeit zweckmäßig oder notwendig ist.
Die über den Schlauch abgesaugten Flüssigkeitsreste gelangen in das Auffanggefäß, wo sie über einen auswechselbaren Filter zurückgehalten werden, so dass das Gas den Unterdruckerzeuger 18 in gereinigtem Zustand erreicht.
Die 8 und 9 zeigen eine Anordnung, bei der die Flüssigkeitsreste, die sich im Allgemeinen in Form eines Meniskus bilden, durch einen Überdruck abgesaugt werden. Zu diesem Zweck ist unter der Dosiervorrichtung 10 ein Überdruckkopf 12a vorgesehen, der, ebenso wie der Absaugkopf 12, an der Düsenhalterung 22 der Dosiervorrichtung festklemmbar ist. Die Düsenhalterung 22 hält die Düse 30 mit der Düsenaustrittsöffnung 28, aus der die Flüssigkeit dosiert über den Dosierkanal 26 auf den aufzutragenden Gegenstand abgeführt wird. Zur Vermeidung von Ablagerungen an der Düsenaustrittsöffnung ist ein Einlass 38 im Überdruckkopf 12a vorgesehen, der an einen Überdruckerzeuger 18a anschließbar ist. Der Überdruckeinlass 38 geht in einen Ringkanal 40 über, aus dem das unter Überdruck zugeführte Gas über eine Ringöffnung 42 in den Dosierkanal 26 einströmt und an dessen Wänden nach oben strömt und über dessen Einlass in einen Raum 44 einströmt, der unter der Düsenaustrittsöffnung 28 angeordnet ist und sich radial ein Stück nach außen über den Düsenkörper erstreckt. Von dort gelangt das unter Druck stehende Gas mit den vom Düsenrand fortgerissenen Partikeln in einen Auslasskanal 46, der in einen Auslassanschluss 48 mündet, an den über eine Schlauchverbindung ein Entsorgungsgefäß 50 für das weggeblasene Medium angeschlossen werden kann. In 9 ist die Strömungsrichtung des unter Überdruck zugeführten Gases durch den strichlierten Pfeil gekennzeichnet, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Medium allseitig über die Konuswandung in den Raum 44 eintritt und die Düsenöffnung allseitig bespült. Dabei kann ein Teil der abgerissenen Flüssigkeitsreste auch in den Materialfluss einbezogen werden, der über die Dosierdüse 28 aufgetragen wird.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Düsenreinigung bzw. die Düsenfreihaltung während des Dosiervorganges durchgeführt werden kann, so dass Betriebsunterbrechungen vermieden werden können. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Reinigung im Stillstand vor oder nach dem Betrieb durchzuführen.

10: Dosiervorrichtung
12: Absaugkopf
12a: Überdruckkopf
14: Schlauch
16: Auffanggefäß
18: Unterdruckerzeuger
18a: Überdruckerzeuger
20: Klemmbacken
22: Düsenhalterung
24: Anschluss
26: Dosierkanal
28: Düsenaustrittsöffnung
30: Düse
32: Absaugbohrungen
34: Ansaugöffnungen
36: Kanal
38: Einlass (Überdruck)
40: Ringkanal
42: Ringöffnung
44: Raum
46: Auslasskanal
48: Auslassanschluss
50: Entsorgungsgefäß

Claims

Verfahren zum Dosieren einer Flüssigkeit über eine Dosierdüse, bei welchem der Bereich der Düsenaustrittskante durch ein gasförmiges Medium ständig im Betrieb derart bespült wird, dass der Düsenaustritt von anhaftenden Flüssigkeitsrückständen freigehalten wird und/oder etwa anhaftende Rückstände abgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium durch Erzeugung eines Unterdrucks abgesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium durch Erzeugung eines Überdrucks veranlasst wird, Rückstände abzuführen und/oder in den Auftragsprozess zurückzuführen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das gasförmige Medium Luft ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das gasförmige Medium ein inertes Gas ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der Dosierdüse festlegbaren Absaugkopf (12) mit Dosierkanal (26), benachbart zu welchem Ansaugöffnungen (34) angeordnet sind, die über Kanäle (32, 36) mit einem Unterdruckanschluss (24) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Ansaugöffnungen im gleichen Abstand zum Dosierkanal (26) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkopf (12) mittels Klemmbacken (20) an der Düsenhalterung (22) der Dosiervorrichtung festklemmbar ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Düsenhalterung (22) der Dosiervorrichtung festlegbarer Überdruckkopf (12a) im unteren Teil einen an einen Überdruckerzeuger (18a) anschließbaren Druckgaseinlass (38) aufweist, von dem das Druckgas über den Dosierkanal (26) in den Bereich der Düsenaustrittsöffnung (28) geführt und von dort über einen seitlichen Auslassanschluss (48) abgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Überdruckkopf (12a) an den Druckgaseinlass (38) ein Ringkanal (40) anschließt, über den das Druckgas über die konische Wand des Dosierkanals (26) in einen benachbart zum Düsenauslass befindlichen Raum (44) eingeführt wird, an den ein Auslasskanal (46) anschließt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslassanschluss (48) ein Entsorgungsgefäß (50) für das abgeblasene Medium anschließbar ist.