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Die
Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Eine
solche Dosiervorrichtung dient zur dosierten Zuführung eines Mediums, insbesondere
zum Auftragen von Klebstoff. Beispielsweise kann die Dosiervorrichtung
bei der Endmontage von Schaltern eingesetzt werden, bei denen der
Sockel sowie der Deckel für
das Gehäuse
mediendicht zu verkleben sind. Vor allem bei Schnappschaltern, die
kleinbauende Gehäuse
aufweisen, ist die Dosiervorrichtung vorteilhaft zu verwenden.
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Eine
derartige Klebstoff-Dosiervorrichtung weist einen Vorratsbehälter für den Klebstoff
auf. Weiter besitzt die Dosiervorrichtung eine Düse zum Aufbringen des Klebstoffs
auf ein Werkstück. Schließlich ist
die Dosiervorrichtung noch mit einer Pumpe zum Befördern des
Klebstoffs vom Vorratsbehälter
zur Düse
ausgestattet. Es hat sich herausgestellt, daß in manchen Fällen der
Kleberauftrag nicht exakt ist. Dies kann insbesondere beim Verkleben von
Sockel und Deckel eines Schalters der Fall sein, wenn die Geometrie
des Sockels und/oder des Deckels komplex ausgestaltet ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dosiervorrichtung derart
weiterzuentwickeln, daß die
Güte für die Zuführung des
Mediums, also insbesondere des Kleberauftrags, gesteigert ist. Insbesondere
soll die Dosiervorrichtung ein kontinuierliches und exaktes Auftragen
von Industrieklebstoffen entlang einer umlaufenden Schaltersockelgeometrie
gestatten, ohne angrenzende Bereiche zu verunreinigen. Insbesondere
soll weiterhin das Auftragen des Klebstoffes dabei schräg in eine
umlaufende Ecke erfolgen können.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Dosiervorrichtung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
ist die Düse
für das
Medium, also für
den Kleberauftrag, verschwenkbar ausgestaltet. Damit kann sowohl
die Exaktheit als auch die Geschwindigkeit des Auftrags der Kleberaupe
gegenüber
herkömmlichen
Dosiervorrichtungen gesteigert werden. Weitere Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßigerweise
ist die Dosiereinheit linear verfahrbar. Es bietet sich beim Verkleben
von Gehäusen
für elektrische
Schalter vor allem eine Verfahrbarkeit in einer Ebene, beispielsweise
in x-/y-Richtung, an. Selbstverständlich kann bei komplizierten
Geometrien die Dosiereinheit auch räumlich verfahrbar ausgestaltet
sein, beispielsweise in der Art einer 4-Achsen-Dosierauftragseinrichtung. Um
eine hohe Stellgeschwindigkeit bereitzustellen, kann die Düse separat
verschwenkbar ausgestaltet sein. Insbesondere bietet es sich an,
die Düse
unabhängig
von der Pumpe und/oder den Vorratsbehälter verschwenkbar auszugestalten.
In einer einfachen Anordnung ist die Düse mittels eines Motors, und zwar
bevorzugterweise mittels eines Elektromotors, verschwenkbar.
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In
einfacher Weise ist die Düse
in der Art einer Dosiernadel ausgestaltet. Um einen exakten Kleberauftrag
in Ecken oder an schwer zugänglichen Bereichen
zu gewährleisten,
kann die Dosiernadel eine gebogene Form besitzen. Die Dosiernadel
kann mittels des Elektromotors über
ein Getriebe drehbar ausgestaltet sein, womit eine besondere Feinfühligkeit
für die
Verschwenkung der Dosiernadel an beengten Bereichen erreicht wird.
Zum Schutz der empfindlichen Dosiernadel kann diese mittels einer
Halterung abgestützt
sein.
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Es
bietet sich weiterhin an, die Pumpe zur Förderung des Mediums zur Düse als Minizahnradpumpe
auszugestalten, womit eine besonders kompakte Einheit erzielt wird.
Außerdem
ist dadurch eine besonders feinfühlige
Dosierung des Klebers gegeben. Zur Verbindung der Pumpe mit der
Dosiernadel kann eine Leitung für
das Medium in der Dosiervorrichtung vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise
dichtet eine Drehdichtung die starre Leitung gegenüber der
drehbaren Dosiernadel ab.
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Die
erfindungsgemäße Dosiervorrichtung läßt sich
besonders vorteilhaft bei der Montage von elektrischen Schaltern,
und zwar insbesondere von kleinbauenden Schnapp- und/oder Mikroschaltern einsetzen.
In diesem Fall handelt es sich bei dem Werkstück um miteinander zu verklebende
Gehäuseteile
des elektrischen Schalters. Der Klebstoff wird dann mittels der
verschwenkbaren Düse
auf eine Dosierfläche
des einen Gehäuseteils
aufgebracht, so daß ein
exakter Klebstoffauftrag auch in den Ecken des Schaltergehäuses erzielt
wird.
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Zusammenfassend
läßt sich
für eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung nachfolgendes feststellen. Der
Klebstoff soll mittels der Dosiervorrichtung auf eine horizontal
umlaufende Fläche
am Schaltergehäuse
dosiert werden. Dabei soll der Klebstoffauftrag ohne Unterbrechungen
der Bahn erfolgen, damit die Mediendichtheit nach dem Fügen gewährleistet
ist. Das konstruktive Spaltmaß zwischen Sockel
und Deckel beträgt
beispielsweise 0,1 mm, dieses muß die Klebstoffraupe mindestens überbrücken. Als
mögliche
Beeinträchtigung
des Vorgangs sind beispielsweise die überstehenden Rasthaken am Schaltergehäuse zu nennen,
da an jenen das Dosierventil vorbei dosieren muß. Ebenso ist die hoch bauende
Mechanik des Schaltsystems ein Hindernis, welche nicht mit dem Klebstoff
in Kontakt kommen darf. Weiterhin muß unter allen Umständen vermieden
werden, daß flüssiger Klebstoff
in die Mechanik des Schalters läuft
und die Schaltfunktion des geschlossenen Schalters dauerhaft beeinträchtigt.
Dies wird durch die erfindungsgemäße Dosiereinheit mit motorisch
angetriebener Minizahnradpumpe sichergestellt, die Klebstoff auf
kurzem Weg zu einer gebogenen Dosiernadel volumengesteuert fördert. Die Dosiernadel
kann dabei motorisch gedreht werden, ohne daß sich die Dosiereinheit und
die Dosierpumpe mitdreht. Eine reibungsarme Rotationsdichtung sorgt
dabei für
die Abdichtung nach außen.
Ein Sperrventil zwischen Minidosierpumpe und drehbarer Dosiernadel
verhindert die Bildung von Tropfen nach erfolgter Dosierung. Die
gebogene Dosiernadel wird nahe am Klebstoffaustritt so fixiert,
daß bei
Drehung der Nadel im Eckpunkt des Sockels um 90° der Kleber exakt auf die Eckenkontur
aufgetragen wird.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die
Dosiervorrichtung keine aufwendige Bahnsteuerung mittels eines Roboters
o. dgl. erfordert. Dadurch ist auch die Arbeitsweise der Dosiervorrichtung
sehr schnell. Der Klebstoffauftrag kann mit einer drehbaren Nadel
erfolgen, die in die Ecke gedreht wird, womit auch bei komplizierten
Geometrien die Exaktheit des Kleberauftrags gewährleistet ist. Außerdem kommt
der Kleberauftrag gut in die Innenkante, insbesondere bei in die
Dosierlinie ragenden Hindernissen.
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Der
Kleberauftrag kann sehr schnell, beispielsweise mit einer Verfahrgeschwindigkeit
von ca. 30 mm/sec, sowie exakt in der gewünschten Art auch um die Ecken
herum aufgetragen werden, da die drehbare Nadel sehr schnell mittels
des Motors gedreht werden kann. Die zu bewegende Drehmasse ist dabei
sehr gering. Vorteilhafterweise wird bei dem Kleberauftrag auf einen
Schaltersockel keine aufwendige Robotermechanik mit Bahnsteuerung
für die Dosierkontur
benötigt.
Vielmehr genügt
ein kostengünstiges
X-Y-Achsensystem, welches zusätzlich den
Motor für
die Nadeldrehung ansteuern kann.
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Zusammen
mit der motorisch angetriebenen Minizahnradpumpe läßt sich
eine gleichmäßige Kleberraupe
auftragen, da die Pumpe druckunabhängig mit der vorgegebenen Auftragsgeschwindigkeit
fördert.
Die Klebermenge, die sich zwischen Pumpe und Nadelaustritt befindet,
ist sehr klein und wird nicht durch elastische Leitungen geleitet.
Dadurch kann der Auftrag sehr exakt erfolgen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
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1 eine
Dosiervorrichtung in perspektivischer Ansicht,
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2 die
Dosiervorrichtung aus 1 in Seitenansicht sowie teilweise
geschnitten,
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3 einen
elektrischen Schalter mit abgenommenem Deckel und
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4 den
Sockel des Schalters aus 3 in Seitenansicht.
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In 1 ist
eine Dosiervorrichtung 1 für ein fluides, pastöses o. dgl.
Medium gezeigt. Bei dem Medium handelt es sich um Klebstoff, wobei
die Dosiervorrichtung 1 zum Verkleben von Gehäuseteilen als
Werkstück
eingesetzt wird. Bei den Gehäuseteilen
handelt es sich beispielsweise um diejenigen eines in der Art eines
Schnappschalters ausgestalteten elektrischen Schalters 2,
und zwar um einen Deckel 3, der mit einem Sockel 4 bei
der Montage des Schalters 2 verklebt wird, wie anhand von 3 zu
sehen ist. Der Sockel 4 nimmt das Kontaktsystem 5 des Schalters 1 auf.
Weiterhin weist der Sockel 4 eine umlaufende Dosierfläche 6 für den Klebstoff
auf, auf die der Deckel 3 nach dem Auftragen des Klebstoffs aufgesetzt
wird.
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Wie
man weiter der 2 entnimmt, besitzt die Dosiervorrichtung 1 einen
lediglich schematisch gezeigten Vorratsbehälter 7 für das Medium 14 beziehungsweise
für den
Klebstoff 14. Weiter weist entsprechend 1 die
Dosiervorrichtung 1 eine Düse 8 zum Aufbringen
des Klebstoffs 14 auf das Werkstück 4 auf. Schließlich umfaßt die Dosiervorrichtung 1 noch
eine Pumpe 9 zum Befördern
des Klebstoffs 14 vom Vorratsbehälter 7 über eine
Zuleitung 15 zur Düse 8.
Die Düse 8 wird
gemäß 4 entlang
der Dosierfläche 6 bewegt,
so daß der
durch die Düse 8 geförderte Klebstoff 14 auf
die Dosierfläche 6 aufgebracht
wird. Erreicht die Düse 8 eine
Ecke 10 am Sockel 4, wie in 3 sowie 4 dargestellt
ist, so wird die Düse
um 90° verschwenkt,
womit auch in der Ecke 10 ein exakter Kleberauftrag erzielt
wird. Hierfür ist
die Düse 8 verschwenkbar
ausgestaltet.
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Die
Dosiervorrichtung 1 ist linear verfahrbar, was in 1 mit
dem Richtungspfeil 16 angedeutet ist. Hierzu ist die Dosiervorrichtung 1 in
einer Ebene, und zwar in der x-/y-Richtung verfahrbar, so daß die Dosierfläche 6 am
Werkstück 4 eine
beliebige Kontur aufweisen kann. Die Düse 8 ist separat verschwenkbar,
und zwar unabhängig
von der Pumpe 9 und/oder dem Vorratsbehälter 7. Da folglich
die lediglich geringe Masse der Düse 8 zu bewegen ist,
ist eine schnelle Verschwenkbarkeit der Düse 8 und damit ein schneller
Kleberauftrag gewährleistet.
Für die
Verschwenkung der Düse 8 ist
ein Motor, und zwar ein Elektromotor 11, in der Dosiervorrichtung 1 angeordnet.
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Wie
man weiter anhand von 4 sieht, sind in der Nähe der Dosierfläche 6 überstehende
Rasthaken 12 am Sockel 4 für die Fixierung des Deckels 3 angeordnet.
Die Rasthaken 12 sowie gegebenenfalls weitere Teile 18 des
Kontaktsystems 5 o. dgl. stellen Hindernisse für den Kleberauftrag
dar. Um hier Beeinträchtigungen
zu vermeiden und einen exakten Kleberauftrag, insbesondere auch
in den Ecken 10, zu gewährleisten,
ist die Düse 8 in
der Art einer gebogenen Dosiernadel 13 ausgestaltet, die
mittels einer Halterung 19 abgestützt wird. Wie man weiter anhand
der 2 erkennt, wirkt der Elektromotor 11 über ein
aus Zahnrädern
bestehendes Getriebe 17 zur Drehung der Dosiernadel 13 und
damit zur Verschwenkung auf die Düse 8 ein. Die Pumpe 9 zur Förderung
des Klebers 14 zur Düse 8 ist
als Minizahnradpumpe ausgestaltet, welche eine exakte Dosierung
auch von geringen Klebermengen gestattet, und wird ebenfalls mittels
eines Motors 20 angetrieben. Von der Pumpe 9 führen gemäß 2 starre Leitungen 21,
die mittels eines Ventils 22 absperrbar sind, zur Dosiernadel 13.
Zur Abdichtung der starren Leitungen 21 gegenüber der
drehbaren Dosiernadel 13 dient eine im Bereich des Getriebes 17 befindliche Drehdichtung 23.
Mittels Heizpatronen 24 kann der Kleber 14 in
den Leitungen 21 zwecks Viskositätseinstellung zur exakten Dosierung
erwärmt
werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie
umfaßt
vielmehr auch alle fachmännischen
Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten
Erfindung. So kann eine solche Dosiervorrichtung 1 nicht
nur bei der Montage von elektrischen Schaltern 2 sondern
auch bei sonstigen zu verklebenden Gehäuseteilen, beispielsweise solchen für Elektrogeräte, Hausgeräte, Gartengeräte o. dgl., in
vorteilhafter Weise Verwendung finden. Außerdem kann die Dosiereinrichtung 1 überall dort
eingesetzt werden, wo eine exakte Dosierung eines Mediums auch bei
schwierigen Bedingungen erfolgen soll.
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- 1
- Dosiervorrichtung
- 2
- (elektrischer)
Schalter
- 3
- Deckel
(von Schalter)
- 4
- Sockel
(von Schalter)/Werkstück
- 5
- Kontaktsystem
- 6
- Dosierfläche
- 7
- Vorratsbehälter
- 8
- Düse
- 9
- Pumpe
- 10
- Ecke
(am Sockel)
- 11
- Elektromotor
- 12
- Rasthaken
- 13
- (gebogene)
Dosiernadel
- 14
- Medium/Klebstoff/Kleber
- 15
- Zuleitung
- 16
- Richtungspfeil
- 17
- Getriebe
- 18
- (weiteres)
Teil (von Kontaktsystem)
- 19
- Halterung
(für Dosiernadel)
- 20
- Motor
(für Pumpe)
- 21
- Leitung
- 22
- Ventil
- 23
- Drehdichtung
- 24
- Heizpatrone