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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Schmelzklebematerial-Abgabesysteme, und insbesondere
eine neue und verbesserte Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung,
welche in dem Steuermodul eines Schmelzklebematerial-Abgabesystems angeordnet
ist, wobei die neue und verbesserte Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung
des Steuermoduls einzigartig strukturiert ist, um so effektiv eine Fluidkommunikation
oder „Cross-talk" zwischen einem ersten
Auslassanschluss, welcher zur Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, und
einem zweiten Auslassanschluss, welcher zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -kreislauf bzw. -kreis führt,
während
jenen Perioden zu verhindern, in denen das Steuermodul das Kolbenventil wirksam
zwischen seinen entgegengesetzt angeordneten Endstellungen zyklisch
hin- und herbewegt, um wahlweise dem Schmelzklebematerial zu ermöglichen,
von dem ersten Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, abgegeben
zu werden, oder zum Umleiten des Schmelzklebematerials durch den
Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -kreislauf, um so zu verhindern, dass das Schmelzklebematerial
unsachgemäß, unerwünscht oder
unvollständig
von dem ersten Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, abgegeben
wird, als Ergebnis dessen, dass es ungenau oder unerwünscht zu
dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf geleitet ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Schmelzklebematerial-Abgabedosiersysteme
müssen
intermittierend bzw. diskontinuierlich betrieben werden, um zum
Beispiel nur das Schmelzklebematerial auf vorbestimmten Regionen
von Substraten zu vorbestimmten Zeiten abzugeben, um so keine Betriebsprobleme
zu verursachen oder zu unerwünschten
Produkteigenschaften zu führen
und begleitend, um die Strömung
des Schmelzklebematerials während
jenen Zeitperioden zu steuern, wenn das Schmelzklebematerial nicht
tatsächlich
abgegeben wird. Steuermodule, welche geeignete Ventilmechanismen
darin enthalten, werden herkömmlicherweise
genutzt, um den Start und das Stoppen der Strömung des Schmelzklebematerials
zu der Abgabedüse
und ihrer zugehörigen
Abgabeöffnung
zu steuern. Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Dosierpumpen
zur Zufuhr des Schmelzklebematerials zu dem Steuermodul typischerweise
in einer fortdauernden Weise betrieben werden, um geeignete oder wünschenswerte
Betriebs- und Steuerparameter zu erreichen, muss das Schmelzklebematerial
deshalb während
jenen Zeitperioden effektiv umgeleitet werden, während welchen das Schmelzklebematerial nicht
tatsächlich
zu der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
geleitet wird. Das wurde herkömmlicherweise
mittels des Steuermoduls erreicht, welches effektiv mit zwei Auslassausgängen versehen
ist, wobei das Schmelzklebematerial alternativ zu der Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung
oder an einen Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf geliefert
werden kann. Insbesondere beinhaltet das Steuermodul herkömmlicherweise
ein Paar von tellerartigen Ventilen, welche darin angeordnet sind,
um so jeweils die Strömung
des Schmelzklebematerials zu der Abgabedüse und ihrer Abgabeöffnung oder
zu dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf tatsächlich zu steuern.
Die zwei tellerartigen Ventile werden normalerweise auf entgegen
gesetzten Enden eines einzelnen Schaftelementes montiert, wodurch
die tellerartigen Ventile und das einzelne Schaftelement effektiv ein
hin- und her bewegbares Kolbenventil bilden, und entsprechend öffnet, wenn
sich das Kolbenventil in einer ersten von zwei entgegen gesetzten
Richtungen seiner Hin- und Herbewegung unterzieht, ein erstes der
Tellerventile effektiv einen ersten Auslassanschluss, welcher zu
der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
führt,
während
das zweite der Tellerventile gleichzeitig beginnt, den zweiten Auslassanschluss
zu schließen,
welcher zu dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf führt, und
alternativ wird, wenn das Kolbenventil sich in einer zweiten seiner zwei
entgegen gesetzten Richtungen seiner Hin-und Herbewegung unterzieht,
das zweite der Tellerventile den zweiten Auslassanschluss öffnen, welcher
zu dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf führt, während das erste der Tellerventile
effektiv beginnt, den ersten Auslassanschluss zu schließen, welcher zu
der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
führt.
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Während die
zuvor genannte herkömmliche Kolbenventilstruktur
es ermöglicht,
dass das Schmelzklebematerial-Abgabesystem wirksam im Wesentlichen
zufrieden stellend arbeitet, führt
in Wirklichkeit das strukturelle Design des herkömmlichen Kolbenventils zu Betriebsproblemen.
Insbesondere benötigt
das Kolbenventil eine finite Zeitmenge, um seiner Hin- und Herbewegung
nachzukommen, zwischen seinen zwei entgegengesetzt angeordneten
Endstellungen, bei welchen zum Beispiel das erste der Tellerventile
effektiv den ersten Auslassanschluss öffnet, welcher zu der Abgabedüse und ihrer Abgabeöffnung führt, während das
zweite der Tellerventile gleichzeitig beginnt, den zweiten Auslassanschluss
zu schließen,
welcher zu dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf führt, und
alternativ das zweite der Tellerventile den zweiten Auslassanschluss,
welcher zu dem Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf führt, öffnet, während das
erste der Tellerventile effektiv beginnt, den ersten Auslassanschluss,
welcher zu der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
führt,
zu schließen.
Entsprechend werden, während
das Kolbenventil tatsächlich
in Bewegung ist, d. h. während
das Kolbenventil sich zwischen seinen entgegen gesetzt angeordneten
Endstellungen bewegt, beide der Tellerventile effektiv von ihren
jeweiligen Ventilsitzen wegbewegt, wodurch sowohl der erste als
auch der zweite Auslassanschluss, welche jeweils zu der Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung
und zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf
führen,
zumindest teilweise offen sind und deshalb effektiv fluidmäßig kommunizieren
oder miteinander in „Cross-talk" sind. Entsprechend
wird ferner die gewünschte
oder richtige Abgabe des Schmelzklebematerials nicht immer richtig,
genau oder vollständig
sicher gestellt oder erreicht.
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Es
besteht deshalb Bedarf im Fachgebiet an einer neuen und verbesserten
Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung zum Gebrauch in einem Steuermodul
in einem Schmelzklebematerial-Abgabesystem, wobei die neue und verbesserte
Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung
des Steuermoduls strukturiert ist, um effektiv eine Fluidkommunikation
oder „Cross-talk" zwischen dem ersten
Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung
führt,
und dem zweiten Auslassanschluss, welcher zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -kreislauf führt, während jenen
Perioden wirksam zu verhindern, in denen das Steuermodul das Kolbenventil
effektiv zyklisch zwischen seinen entgegen gesetzt angeordneten
Endstellungen hin- und herbewegt, um dem Schmelzklebematerial alternativ
zu ermöglichen,
von dem ersten Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse und ihrer Öffnung führt, abgegeben
zu werden, oder zum Umleiten des Schmelzklebematerials durch den
Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf, um
so zu verhindern, dass das Schmelzklebematerial von dem ersten Auslassanschluss
abgegeben wird, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung
führt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorangegangenen und anderen Ziele werden erreicht gemäß den Lehren
und Prinzipien der vorliegenden Erfindung durch das Schaffen einer neuen
und verbesserten Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung zur Verwendung
in dem Steuermodul eines Schmelzklebematerial-Abgabesystems, wobei das
Kolbenventil ein Schaftelement umfasst und ein Paar von tellerartigen
Ventilen, die an den entgegengesetzt angeordneten Endteilen des
Schaftelements montiert sind, und wobei weiterhin die Tellerventile angepasst
sind, um mit einem Paar von axial beabstandeten Ventilsitzen zusammenzuwirken,
welche auf einem festen ringförmigen
Ventilsitzelement gebildet sind. Ein ausgesparter Teil, zum Beispiel
gebildet durch eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Flächen, ist
an einem axial zentralen Teil des Schaftelementes geformt, während ein
Paar von axial beabstandeten Schulterteilen an entgegen gesetzten
Enden des ausgesparten Teils des Schaftelementes gebildet ist, um
so zwischen dem ausgesparten Teil und den Tellerventilen eingefügt zu werden, und
um mit einem Paar von axial beanstandeten Schulterteilen zusammenzuwirken,
welche auf dem ringförmigen
Ventilsitzelement geformt sind.
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Entsprechend
wird, wenn das Kolbenventil hin- und herbewegt wird, von einer ersten
seiner zwei Endstellungen, an welcher das erste der Tellerventile von
seinem Ventilsitz so außer
Eingriff gebracht wird, dass der erste Auslassanschluss, welcher
zu der Abgabedüse
und zu ihrer Abgabeöffnung
führt,
offen ist, während
das zweite der Tellerventile von seinem Ventilsitz so außer Eingriff
gebracht wird, dass der zweite Auslassanschluss, welcher zu dem
Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf führt, geschlossen ist, hin zu
der zweiten seiner zwei Endstellungen, an welcher das erste der
Tellerventile mit seinem Ventilsitz so in Eingriff gelangt, dass
der erste Auslassanschluss, welcher zu der Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung
führt,
geschlossen wird, während
das zweite der Tellerventile von seinem Ventilsitz so außer Eingriff
gelangt, dass der zweite Auslassanschluss, welcher zu dem Rezirkulationskreislauf
oder -durchgang führt,
offen ist, der Schulterteil des Kolbenventils, welcher betriebsmäßig dem
zweiten der Tellerventile zugeordnet ist, nicht von dem zweiten Schulterteil
des Ventilsitzelementes außer
Eingriff gebracht wird, obwohl sogar das zweite Tellerventil schon
von dem zweiten Ventilsitz außer
Eingriff gelangt ist, vor dem Ineingriffgelangen des Schulterteils des
Kolbenventils, welches operativ dem ersten der Tellerventile zugeordnet
ist, mit dem ersten Schulterteil des Ventilsitzelementes. Auf diese
Weise verhindert, obwohl sogar beide Tellerventile gleichzeitig
von ihren jeweiligen Ventilsitzen außer Eingriff gelangen können, der
Eingriff von mindestens einem der ersten und zweiten Schulterteile
des Kolbenventils mit mindestens einem der ersten und zweiten Schulterteile des
Ventilsitzelements, effektiv die Fluidkommunikation oder „Cross-talk" zwischen den ersten
und zweiten Auslassanschlüssen,
die zu der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
bzw. zu dem Rezirkulationskreislauf oder -durchgang führen. Ähnliche
Arbeitsvorgänge
treten natürlich
auf, wenn das Kolbenventil in der entgegen gesetzten Richtung hin-
und her bewegt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Verschiedene
andere Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden vollständiger
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung erkannt, wenn diese
im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird,
in welchen gleiche Bezugszahlen gleiche oder entsprechende Teile über die
mehreren Ansichten hinweg kennzeichnen und wobei:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Schmelzklebematerial-Steuermoduls ist,
welches die neue und verbesserte Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung,
wie konstruiert in Übereinstimmung
mit den Prinzipien und Lehren der vorliegenden Erfindung, darin
inbegriffen hat, wobei das Kolbenventil in einer ersten seiner zwei
entgegen gesetzt angeordneten Endstellungen angeordnet ist, in welcher
ein erstes seiner zwei entgegengesetzt angeordneten Tellerventile
auf seinem Ventilsitz zur Anlage gelangt ist, um so den Auslassanschluss
zu schließen,
welcher zu der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
führt, während ein
zweites seiner zwei entgegen gesetzt angeordneten Tellerventile
von seinem Ventilsitz entfernt ist, um so den Auslassanschluss zu öffnen, welcher
zu dem Rezirkulationskreis oder -durchgang führt;
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2 eine
vergrößerte detaillierte
Ansicht des eingekreisten Bereichs A der 1 ist, welche die
Details der neuen und verbesserten Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung
der vorliegenden Erfindung wie in 1 offenbart
zeigt;
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3 eine
Querschnittsansicht des Schmelzklebematerial-Steuermoduls ist, wie
in 1 offenbart, jedoch das Kolbenventil in einer zweiten
seiner zwei entgegen gesetzt angeordneten Endstellungen angeordnet
zeigt, in welcher das erste seiner zwei entgegen gesetzt angeordneten
Tellerventile nun von seinem Ventilsitz entfernt ist, um so den
Auslassanschluss zu öffnen,
welcher zu der Abgabedüse
und ihrer Abgabeöffnung
führt,
während das
zweite seiner zwei entgegen gesetzt angeordneten Tellerventile nun
auf seinem Ventilsitz sitzt, um so den Auslassanschluss zu schließen, welcher
zu dem Rezirkulationskreis oder -durchgang führt; und
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4 eine
perspektivische Ansicht des Kolbenventilschaftelementes ist, welches
nur das erste seiner zwei entgegen gesetzt angeordneten Tellerventile
integral daran gebildet hat.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nun
mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 und 2 derselben,
ist die neue und verbesserte Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung,
konstruiert in Übereinstimmung
mit den Prinzipien und Lehren der vorliegenden Erfindung, offenbart
und im Allgemeinen durch die Bezugszahl 10 bezeichnet.
Die Kolbenventil- und
Ventilsitzanordnung 10 ist angepasst, um im Zusammenhang
mit der Abgabe von z. B. Schmelzklebematerial verwendet zu werden,
obwohl natürlich
zu bemerken ist, dass die Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung 10 in Verbindung
mit der Abgabe von anderen Fluiden verwendet werden kann, und es
ist zu sehen, dass die Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung 10 in
einem Steuermodul 12 angeordnet ist, welches wiederum so
verstanden wird, dass es ein Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 aufweist
und ein Aktuatorkolbengehäuse 16.
Wie anhand von 2 am besten zu sehen und zu
schätzen
ist, ist die Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung 10 in
dem Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 angeordnet
und umfasst ein hin- und her bewegbares Kolbenventil 18 und
ein fixiertes, ringförmiges
Ventilsitzelement 20. Das Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 umfasst
eine interne Bohrung 22, in welcher die Kolbenventil- und
Ventilsitzanordnung 10 angeordnet ist, und ein Schmelzklebematerial-Einlass
oder -Versorgungsanschluss 24 ist in einem im Wesentlichen
axial zentralen Seitenwandteil des Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuses 14 definiert,
um so in Fluidkommunikation mit der internen Bohrung 22 zu
sein, wie nachfolgend besser verstanden werden wird.
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Das
Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 ist auch mit
einem Schmelzklebematerial-Abgabeauslassversorgungsanschluss 26 ausgestattet,
welcher angepasst ist, um in Fluidkommunikation mit der Abgabedüse und ihrer
Abgabeöffnung zu
stehen, nicht gezeigt, und einem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss
oder -durchgang 28, welcher angepasst ist, um in Fluidkommunikation mit
einem Vorratsbehälter
und den Dosierpumpen eines Applikators zu stehen, beide nicht gezeigt,
welche rezirkuliertes Schmelzklebematerial zu dem Schmelzklebematerial-Einlass
oder -Versorgungsanschluss 24 zurückführt. Eine kalibrierte Öffnung 30 ist feststehend
in dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss oder -durchgang 28 angeordnet
und ist angepasst, um fluidmäßig zu der
Abgabeöffnung zu
passen, welche in der Abgabedüse
angeordnet ist, so dass Gegendruckparameter oder -niveaus, welche
in der Schmelzklebematerial-Fluidströmung vorherrschen oder charakteristisch
für die
Schmelzklebematerial-Fluidströmung
in dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss
oder -durchgang 28 sind, effektiv den Zufuhrdruckniveaus
oder -parametern entsprechen, welche in der Schmelzklebematerial-Fluidströmung vorherrschen
oder kennzeichnend für
die Schmelzklebematerial-Fluidströmung in dem Abgabedurchgang
sind, welcher in der Abgabedüse
definiert ist. Auf diese Weise werden Druckspitzen in dem System,
welche zur ungleichmäßigen oder
nicht gleichförmigen
Abgabe des Schmelzklebematerials von der Abgabedüse und ihrer Abgabeöffnung führen könnten (nicht
gezeigt), effektiv vermieden, wenn das Kolbenventil 18 hin-
und her zwischen seinen zwei entgegengesetzt angeordneten Positionen
bewegt wird, in Übereinstimmung
mit Übergangsvorgängen zwischen
den intermittierenden Warmschmelzklebematerialabgabe- und -rezirkulationsbetriebsphasen,
wie nachfolgend deutlicher wird.
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Schließlich wird
festgestellt, dass, obwohl der Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss oder
-durchgang 28 und die kalibrierte Öffnung 30, welche
darin fest angeordnet ist, als auf der Rückseite oder -fläche des
Steuermoduls 12 angeordnet dargestellt sind, welche angepasst
ist, um mit dem Dosierpumpenapplikator verbunden oder daran montiert
zu werden, nicht gezeigt, der Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss
oder -durchgang 28 und die kalibrierte Öffnung 30, welche
darin fest angeordnet ist, wahlweise an der Vorderseite oder -fläche des
Steuermoduls 12 angeordnet werden können, um so von außen dem
Bediener oder Wartungspersonal zugänglich zu sein. Auf diese Weise
kann, wenn die Abgabedüse
und ihre Abgabeöffnung
geändert
werden, um so zum Beispiel verschiedene Schmelzklebematerial-Fluidströmungsauftragsmuster
zu erreichen, die kalibrierte Öffnung 30 in ähnlicher
Weise leicht verändert
und ersetzt werden durch eine unterschiedliche kalibrierte Öffnung,
welche den Fluideigenschaften der neu eingefügten Abgabedüse und Abgabeöffnung angepasst ist,
ohne notwendigerweise das Steuermodul 12 von dem Dosierpumpenapplikator
zu entfernen.
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Noch
immer mit Bezug auf 2 und mit zusätzlichem
Bezug auf 4 ist zu sehen, dass das Kolbenventil 18 einen
Ventilschaft 32 aufweist, welcher ein erstes tellerartiges
Ventil 34 integral auf einem ersten Endteil desselben geformt
hat, während ein
zweites tellerartiges Ventil 36 eigentlich ein ringförmiges tellerartiges
Ventil umfasst, welches ein Innengewinde aufweist, um so an einem
Außengewindeteil 38 des
Ventilschafts 32 in Schraubeingriff zu sein. Das erste
Tellerventil 34 umfasst einen ersten ringförmigen Tellerventilsitzteil 40 an
dem stromaufwärtigen
Endteil desselben, wenn in der Richtung der Fluidströmung des
Schmelzklebematerials von dem Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschluss 24 zu dem
Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 betrachtet,
und das ringförmige
Ventilsitzelement 20 ist in entsprechender Weise mit einem
ersten ringförmigen
Ventilsitzteil 42 ausgestattet, mit Bezug auf welchen der
erste ringförmige
Tellerventilsitzteil 40 angepasst ist, in Sitz oder in
Eingriff gebracht zu werden, um so einen geschlossenen Zustand zu
definieren, oder angepasst ist, um vollständig vom Sitz entfernt oder
außer
Eingriff gebracht zu werden, um so einen vollständig offenen Zustand zu definieren,
abhängig
davon, ob oder nicht der Betriebszyklus Schmelzklebematerial zu
dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 oder
zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -anschluss 28 leitet. Auf eine ähnliche Weise umfasst das zweite
Tellerventil 36 einen zweiten ringförmigen Tellerventilsitzteil 44 an
einem stromaufwärtigen Endteil
desselben, wenn in der Richtung der Fluidströmung des Schmelzklebematerials
von dem Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschluss 24 zu dem
Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -anschluss 28 gesehen,
und das ringförmige
Ventilsitzelement 20 ist in der entsprechenden Weise mit
einem zweiten ringförmigen
Ventilsitzteil 46 ausgestattet, mit Bezug auf welchen der
zweite ringförmige
Tellerventilsitzteil 44 angepasst ist, um in Sitz oder
in Eingriff gebracht zu werden, um so einen geschlossenen Zustand
zu definieren, oder angepasst ist, um vollständig aus dem Sitz oder außer Eingriff
gebracht zu werden, um so einen vollständig geöffneten Zustand zu definieren,
abhängig
davon, ob oder nicht der Betriebszyklus Schmelzklebematerial zu
dem Schmelzklebematerial- Auslasszufuhranschluss 26 oder
zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -anschluss 28 leitet.
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Weiterhin
ist ferner, mit andauerndem Bezug auf 2 und 4 und
in Übereinstimmung
mit den Prinzipien und Lehren der vorliegenden Erfindung zu sehen,
dass der Ventilschaft 32 auch mit einem ringförmig ausgesparten
Bereich ausgestattet ist, der zwischen den ersten und den zweiten
Tellerventilen 34, 36 eingefügt ist, und insbesondere, dass
der ausgesparte Bereich mittels einer Mehrzahl von zum Beispiel
vier ebenen Bereichen 48 definiert ist, welche alle im
gleichen Winkel voneinander in der Umfangsrichtung um die Längsachse
des Ventilschafts 32 beabstandet sind, wobei jeder ebene
Bereich 48 effektiv von einem angrenzenden ebenen Bereich 48 mittels eines
sich in Längsrichtung
erstreckenden Rippenteils 50 getrennt ist. Als ein Ergebnis
der Definition oder Bildung der Mehrzahl von ebenen Bereichen 48 auf
dem Ventilschaft 32 ist ein Paar von axial beabstandeten,
radial sich nach außen
erstreckenden ringförmigen
Schulterelementen 52, 54, mit Bezug auf die Längsachse
des Ventilschafts 32 betrachtet auf dem Ventilschaft 32 an
axialen Positionen gebildet, die direkt angrenzend an die Mehrzahl
von ebenen Bereichen 48 angeordnet sind. In einer ähnlichen oder
entsprechenden Weise ist zu sehen, dass das ringförmige Ventilsitzelement 20 gleichermaßen mit einem
Paar davon axial beabstandeten, radial nach innen hervorstehenden
ringförmigen
Schulterelementen 56, 58 ausgestattet ist, wenn
mit Bezug auf die Längsachse
des Ventilschafts 32 betrachtet, wobei das Paar von axial
beabstandeten, radial nach innen hervorspringenden ringförmigen Schulterelementen 56, 58 auf
dem ringförmigen
Ventilsitzelement 20 gebildet ist, an Axialpositionen,
welche in der Nachbarschaft der Mehrzahl von ebenen Bereichen 48 angeordnet
sind, um so auch im Wesentlichen zwischen dem Paar von axial beabstandeten,
sich radial nach außen
erstreckenden ringförmigen
Schulterelementen 52, 54 des Ventilschafts 32 eingefügt zu werden,
um so strukturell mit dem Paar von axial beabstandeten, radial sich
nach außen
erstreckenden ringförmigen
Schulterelementen 52, 54 des Ventilschafts 32 zusammenzuarbeiten,
in einer Weise die hierin später
deutlicher wird.
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In
Verbindung mit den Schulterelementen 52, 54 des
Ventilschafts 32 genauso wie in Verbindung mit den Schulterelementen 56, 58 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20, gilt es zu verstehen, dass die
Innendurchmesser-Abmessung D1 eines jeden Schulterelementes 56, 58 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 im Wesentlichen dieselbe ist, wie die
Außendurchmesser-Abmessung
D2 eines jeden Schulterelementes 52, 54 des Ventilschafts 32,
wobei die Außendurchmesser
D2 der Schulterelemente 52, 54 des Ventilschafts 32 nur
geringfügig
weniger sind als die Innendurchmesser D1 der Schulterelemente 56, 58 des
ringförmigen
Ventilssitzelementes 20, um so tatsächlich die Hin- und Herbewegung
des Ventilschafts 32 mit Bezug auf das ringförmige Ventilsitzelement 20 zu
ermöglichen.
Ferner noch ist auch zu sehen, dass, um dem eintretenden Schmelzklebematerial
zu erlauben, welches dem Steuermodul-Kolbenventil- und -Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 mittels
des Schmelzklebeeinlasses oder Zufuhranschlusses 24 zugeführt wird,
strömungsmäßig die innere
Bohrung 22 zu erreichen, um so wiederum in der Lage zu
sein, entweder zu dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 oder
zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -anschluss 28 geführt zu werden,
abhängig
von der Position des Kolbenventils 18 mit Bezug auf das ringförmige Ventilsitzelement 20,
ist das ringförmige Ventilsitzelement 20 ferner
mit einem Paar von gegenseitigen senkrechten oder orthogonal angeordneten
Durchbohrungen 60 ausgestattet, von denen nur eine in den 1 bis 3 sichtbar
ist. Zusätzlich
ist das Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 auch
mit einem ringförmigen
Durchgang 62 ausgestattet, welcher in Fluidkommunikation
mit dem Paar von gegenseitig senkrechten oder orthogonal angeordneten
Durchbohrungen 60 angeordnet ist, um so eine Fluidkommunikation
dahin von dem Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschluss 24 zu schaffen.
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Weiter
noch, wie am besten anhand der 1 und 3 verstanden
werden kann, ist der rechte Endteil des Ventilschafts 32,
wie in 1 und 3 zu betrachten, operativ mit
einem Aktuatorkolben 64 verbunden. Der Aktuatorkolben 64 ist
angepasst, um beweglich in einer Kolbenkammer 66 des Aktuatorkolbengehäuses 16 angeordnet
zu werden, und ein Paar von Drucklufteinlassanschlüssen 68, 70,
welche alternativ an eine Druckluftquelle 72 mittels geeigneter
Ventiltechnik (nicht gezeigt) anschließbar sind, sind strömungsmäßig mit
jeweiligen Bereichen des durchbohrten Bereichs 66 des Aktuatorkolbengehäuses 16 so
verbunden, dass die Lufteinlassdrücke jeweils auf entgegen gesetzte
Seitenoberflächenteile
des Aktuatorkolbens 64 wirken. Auf diese Weise können der
Aktuatorkolben 64, der Ventilschaft 32, und das
Kolbenventil 18 zwischen ihren zwei entgegen gesetzt angeordneten
Endstellungen hin- und herbewegt werden, wie jeweils in den 1 und 3 offenbart
ist, abhängig
davon, welcher der Lufteinlassanschlüsse 68, 70 strömungsmäßig mit der
Druckluftquelle 72 verbunden ist.
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Es
ist zu bemerken, dass eine Schraubenfeder 74 koaxial um
den rechten Endteil des Ventilschafts 32 herum montiert
ist, so dass der linke Endteil der Schraubenfeder 74, wie
in 1 und 3 zu sehen, in einem ringförmig ausgesparten
Teil 76 angeordnet ist, welcher in einem Federmontageelement 78 gebildet
ist, welches fest in dem rechten Endteil, wie in den 1 und 3 zu
sehen, des Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuses 14 montiert
ist, während
der rechte Endteil der Schraubenfeder 74 in Kontakt mit
dem linken Seitenoberflächenteil
des Aktuatorkolbens 64 angeordnet ist. Auf diese Weise
werden, sollte aus irgendeinem Grund das pneumatische System, welches
die Druckluft zu dem Paar von Lufteinlassanschlüssen 68, 70 liefert, einen
Fehler erfahren bzw. versagen, der Aktuatorkolben 64, der
Ventilschaft 32 und das Kolbenventil 18 normalerweise
hin zu der rechten Seite vorgespannt, wie in den 1 und 3 zu
sehen, so dass, wie am besten anhand von 2 verstanden wird,
das erste ringförmige
Tellerventilsitzteil 40 des ersten Tellerventils 34 mit
dem ersten ringförmigen Ventilsitzteil 42 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 in Eingriff gelangt und an diesem
sitzt, so dass wiederum Förderung
jeglichen Schmelzklebematerials zu dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 beendet
und weiter verhindert wird.
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Nach
der Beschreibung im Wesentlichen aller der verschiedenen miteinander
wirkenden strukturellen Komponenten, welche die neue und verbesserte
Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung 10 umfassen, wie
gemäß den Prinzipien
und Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert, wird nun eine kurze
Arbeitsweise der neuen und verbesserten Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung 10 beschrieben. Wie
vorangegangen festgestellt wurde und wie anhand der 1 und 2 verstanden
werden kann, gelangt dann, wenn das Kolbenventil 18 an
seiner rechten Endstellung angeordnet ist, das erste ringförmige Tellerventilsitzteil 40 des
ersten Tellerventils 34 mit dem ersten ringförmigen Ventilsitzteil 42 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 in Eingriff und sitzt an diesem,
so dass eine Förderung
des Schmelzklebematerials zu dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 verhindert
wird, während
gleichzeitig damit der zweite Tellerventilsitzteil 44 des
zweiten Tellerventils 36 vollständig außer Eingriff mit oder aus dem
Sitz an dem zweiten ringförmigen
Ventilsitzteil 46 des ringförmigen Ventilsitzelementes 20 gelangt,
so dass Förderung
des Schmelzklebematerials zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss
oder -durchgang 28 erlaubt wird. Insbesondere strömt das Schmelzklebematerial
in das Steuermodul mittels des Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschlusses 24,
strömt
in den ringförmigen Durchgang 62 und
die Durchbohrungen 60 und strömt nach außen zwischen den ringförmigen Schulterelementen 58 bzw. 54,
des ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 und des Ventilschafts 32,
genauso wie zwischen dem zweiten ringförmigen Ventilsitzteil 46 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 und dem zweiten ringförmigen Tellerventilsitzteil 44 des
zweiten Tellerventils 36 hinsichtlich der Tatsache, dass der
zweite ringförmige
Ventilsitzteil 44 des zweiten Tellerventils 36 von
dem zweiten ringförmigen
Ventilsitzteils 46 des ringförmigen Ventilsitzteils 20 beabstandet
ist. Das Schmelzklebematerial ist dann in der Lage, schließlich in
den Schmelzklebematerial-Rezirkulationsanschluss oder -durchgang 28 zu
strömen, nachdem
es einen ersten ringförmigen
Durchgang 80 durchquert hat, welcher effektiv zwischen
dem äußeren Umfangsflächenteil 82 des
zweiten Tellerventils 36 und dem inneren Umfangsflächenteil 84 eines ringförmigen Fixierelementes 86 definiert
ist, welches intern in dem Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 angeordnet
ist, um so fest das ringförmige
Ventilsitzelement 20 in dem Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuse 14 zu
sichern.
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Nachfolgend
wird, wenn es gewünscht
wird, die Anordnung des Kolbenventils 18 von seiner ersten
Endstellung, wie in den 1 und 2 dargestellt
ist, hin zu seiner zweiten Endstellung, wie in 3 dargestellt
ist, effektiv zu schalten, Druckluft in den rechten Lufteinlassanschluss 70 eingelassen, um
so den Aktuatorkolben 64, den Ventilschaft 32, genauso
wie die ersten und zweiten Tellerventile 34 und 36,
die daran befestigt sind, zu veranlassen, sich nach links zu bewegen,
um so den ersten ringförmigen
Tellerventilsitzteil 40 des ersten Tellerventils 34 zu
veranlassen, schließlich
völlig
außer
Eingriff mit oder außer
Sitz an dem ersten ringförmigen
Ventilsitzteil 42 des ringförmigen Ventilsitzelementes 20 zu gelangen
oder davon gelöst
zu werden, um so die vollständig
offene Position des ersten Tellerventils 34 zu definieren,
wobei Schmelzklebematerial dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 zugeführt werden
kann, während
der zweite ringförmige Tellerventilsitzteil 44 des
zweiten Tellerventils 36 schließlich mit dem zweiten ringförmigen Ventilsitzteil 46 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 in Eingriff und in Sitz gelangt,
um so die geschlossene Position des zweiten Tellerventils 36 zu
definieren, wobei ein Umleiten des Schmelzklebematerials zu dem
Rezirkulationsdurchgang oder -kreis bzw. -kreislauf 28 verhindert
ist. Insbesondere strömt,
wenn das Kolbenventil 18 in dieser Endstellung angeordnet
ist, das Schmelzklebematerial in das Steuermodul mittels des Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschlusses 24,
strömt
weiter in den ringförmigen Durchgang 62 und
die Durchbohrungen 60, und strömt nach außen, zwischen den ringförmigen Schulterelementen 56 bzw. 52 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 und des Ventilschafts 32 genauso wie
zwischen dem ersten ringförmigen
Ventilsitzteil 42 des ringförmigen Ventilsitzelements 20 und
dem ersten ringförmigen
Tellerventilsitzteil 40 des ersten Tellerventils 36,
hinsichtlich der Tatsache, dass der erste ringförmige Tellerventilsitzteil 40 des
ersten Tellerventils 34 nun von dem ersten ringförmigen Ventilsitzteil 42 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 beabstandet ist. Das Schmelzklebematerial
ist dann in der Lage, schließlich
durch den Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 auszuströmen, nachdem
es einen zweiten ringförmigen
Durchgang 88 durchquert hat, welcher effektiv zwischen
dem äußeren Umfangsflächenteil 90 des
ersten Tellerventils 34 und dem inneren Umfangsflächenteil 92 des
Kolbenventil- und Ventilsitzanordnungsgehäuses 14 definiert
ist. In Verbindung mit den ersten und zweiten ringförmigen Bereichen 80, 88,
ist festzustellen, dass sie im Wesentlichen dieselben ringförmigen Dimensionen
haben, um so ähnliche
bzw. gleiche Druckwerte in oder entlang den jeweiligen Strömungswegen
sicher zu stellen.
-
Im
Lichte des Vorangegangenen wird es natürlich eingesehen, dass, wenn
das Kolbenventil 18 zwischen seinen vorgenannten ersten
und zweiten Endstellungen bewegt wird, es Zeitspannen gibt, während welchen
sowohl der erste als auch zweite ringförmige Tellerventilsitzteil 40, 44 des
ersten und zweiten Tellerventils 34, 36 effektiv
gleichzeitig außer Eingriff
von oder Sitz an ihren jeweiligen ersten und zweiten ringförmigen Ventilsitzteilen 42, 46 des
ringförmigen
Ventilsitzteils 20 gelangt, so dass die Räume, die
dazwischen definiert sind, eigentlich teilweise offen sind, und
deshalb eine Fluidkommunikation oder „Cross-talk" in unerwünschter
Weise auftreten kann zwischen den Schmelzklebeabgabe- und Rezirkulationsströmungswegen,
was den Schmelzklebematerial-Abgabeprozess und die Produktintegrität oder -qualität nachteilig
beeinflussen könnte.
In Übereinstimmung
mit den Lehren und Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird jedoch
solch eine unerwünschte
Fluidkommunikation oder „Cross-talk" effektiv beseitigt
oder vermieden.
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Insbesondere
gilt es zu verstehen, dass dann, wenn zum Beispiel das Kolbenventil 18 nach links
verlagert oder bewegt werden soll, aus seiner ersten Endstellung,
die in den 1 und 2 dargestellt
ist, zu seiner zweiten Endstellung, die in der 3 dargestellt
ist, es anhand 2 verstanden werden kann, dass
dann, wenn das erste ringförmige Tellerventilsitzteil 40 des
ersten Tellerventils 34 außer Eingriff von oder Sitz
an dem ersten ringförmigen Ventilsitzteil 42 des
ringförmigen
Ventilsitzelements 20 gelangt, um so effektiv teilweise
den dazwischen definierten Raum zu öffnen, der erste Schulterteil 52 des
Ventilschafts 32 nichtsdestotrotz mit dem ersten Schulterteil 56 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 in Eingriff gelangt und fortfährt, so
im Eingriff zu sein mit dem ersten Schulterteil 56 des
ringförmigen Ventilsitzelementes 20,
bis das Kolbenventil 18 eine ausreichende axiale Entfernung
nach links bewegt wurde, welche erlaubt, dass der zweite Schulterteil 54 des
Ventilschafts 32 mit dem zweiten Schulterteil 58 des
ringförmigen
Ventilsitzelementes 20 in Eingriff gelangt. Die umgekehrte
strukturelle Zusammenwirkung tritt natürlich auf, wenn das Kolbenventil 18 von seiner
zweiten Endstellung, welche in 3 dargestellt
ist, zurück
zu seiner ersten Endstellung, welche in den 1 und 2 dargestellt
ist, bewegt wird.
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Mit
anderen Worten sind die Fluiddurchgänge, weiche jeweils von Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschluss 24 zu
dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 und
von dem Schmelzklebematerial-Einlasszufuhranschluss 24 zu dem
Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf 28 führen, nie
in Kommunikation miteinander, sondern sind ständig strömungsmäßig abgeschaltet oder strömungsmäßig voneinander
mittels der zuvor genannten strukturellen Kooperation getrennt,
welche zwischen den jeweiligen Schulterteilen 52, 56 und 54, 58 des
Ventilschafts 32 und des ringförmigen Ventilsitzelementes 20 definiert
ist. Insbesondere erlauben die zusammenwirkenden Schulterteile 52, 56 des
Ventilschafts 32 und das ringförmige Ventilsitzelement 20 nicht,
dass eine Schmelzklebematerial-Strömung zu dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 strömt, bis
die zusammenwirkenden Schulterteile 54, 58 des
Ventilschafts 32 und des ringförmigen Ventilsitzelements 20 komplett
die Schmelzklebematerial-Fluidströmung zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang
oder -kreislauf 28 blockiert haben, und umgekehrt erlauben
die zusammenwirkenden Schulterteile 54, 58 des
Ventilschafts 32 und des ringförmigen Ventilsitzelements 20 keine
Schmelzklebematerial-Fluidströmung
zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder -kreislauf 28,
bis die zusammenwirkenden Schulterteile 52, 56 des
Ventilschafts 32 und des ringförmigen Ventilsitzelements 20 vollständig die
Schmelzklebematerial-Fluidströmung
zu dem Schmelzklebematerial-Auslasszufuhranschluss 26 blockiert
haben. Es ist auch zu verstehen, dass die sich längs oder axial erstreckenden Rippenteile 50,
welche zwischen den aufeinanderfolgenden ebenen Bereichen 48 definiert
sind, dazu dienen, den zentralen Teil des Ventilschafts 32 in
oder durch das Ventilsitzelement 20 effektiv zu leiten,
während
das Kolbenventil 18 zwischen seinen ersten und zweiten
Endstellungen, wie in den 1 und 3 dargestellt,
bewegt wird.
-
Folglich
ist zu sehen, dass in Übereinstimmung
mit den Prinzipien und Lehren der vorliegenden Erfindung eine neue
und verbesserte Kolbenventil- und Ventilsitzanordnung offenbart
wurde, welche in dem Steuermodul eines Schmelzklebematerial-Abgabesystems
angeordnet ist, wobei die neue und verbesserte Kolbenventil- und
Ventilsitzanordnung des Steuermoduls einzigartig strukturiert ist,
um so effektiv eine Fluidkommunikation oder „Cross-talk" zwischen einem ersten
Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, und einem
zweiten Auslassanschluss, welcher zu dem Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder
-kreislauf führt,
während
jenen Zeitspannen zu verhindern, wenn das Steuermodul effektiv das
Kolbenventil zwischen seinen entgegen gesetzt angeordneten Endstellungen
zyklisch hin- und herbewegt, um wahlweise dem Schmelzklebematerial
zu erlauben, von dem ersten Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, oder zum
Umleiten des Schmelzklebematerials durch den Schmelzklebematerial-Rezirkulationsdurchgang oder
-kreislauf abgegeben zu werden, um so zu verhindern, dass das Schmelzklebematerial
unrichtig, unerwünscht
oder unvollständig
von dem ersten Auslassanschluss, welcher zu der Schmelzklebematerial-Abgabedüse führt, abgegeben
wird, als Folge der unrichtigen oder unerwünschten Leitung zu dem Rezirkulationsdurchgang
oder -kreislauf.
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Offensichtlich
sind viele Variationen und Modifizierungen der vorliegenden Erfindung
im Lichte der obigen Lehren möglich.
Es gilt deshalb zu verstehen, dass im Umfang der beigefügten Ansprüche die vorliegende
Erfindung anders als speziell hierin beschrieben ausgeführt werden
kann.