DE102016011275B4

DE102016011275B4 - Vorrichtung, modulartiges System und Verfahren zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel auf eine Werkstückoberfläche

Info

Publication number: DE102016011275B4
Application number: DE102016011275.1A
Authority: DE
Inventors: Georg Gisbert Zibulla; Adam Gamon
Original assignee: Raziol Zibulla & Sohn GmbH
Current assignee: Raziol Zibulla & Sohn GmbH
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: DE102016011275A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel (66) auf eine Werkstückoberfläche (25), umfassend steuerbare Düsen (13), durch die hindurch das Befettungsmittel (66) dosiert abgebbar ist, und die an einem Träger (12) gehalten sind, der eine gemeinsame Formluftleitung (20, 21), für das abgegebene Befettungsmittel (66) modellierende Formluft, bereitstellt, wobei den Düsen (13) jeweils ein verstellbarer Verschluss (46) zum Abstellen der aus ihnen austretenden Formluft zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) für die Düsen (13) eine gemeinsame Schaltluftleitung (22), für den Verschluss (46) verstellende Schaltluft, bereitstellt, wobei die Schaltluftleitung (22) auch die eine Düsennadel (26) einer Düse (13) verstellende Schaltluft bereitstellt, wobei in der Düse (13) ein Weg für die Schaltluft hin zu dem Verschluss (46) und ein anderer Weg hin zu der Düsennadel (26) führt, und wobei sowohl dem Verschluss (46) als auch der Düsennadel (26) jeweils ein Steuerventil (16, 16') zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel auf eine Werkstückoberfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2006 017 077 B4 der Anmelderin einen sogenannten Düsenbalken, bei welchem mehrere Düsen an einem gemeinsamen Träger, balkenartig angeordnet sind. Der Träger weist hierbei insbesondere einen gemeinsamen Befettungsmittelkanal auf, von welchem aus die Düsen, jeweils durch separate Stichkanäle, mit Befettungsmitteln versorgt werden.
Zur Schaltung einer der Düsen ist dieser ein elektrisches Ventil zugeordnet, welches der Düsennadel im Abgabebereich der Düse zu deren Verlagerung Schaltluft wahlweise zuleiten kann. Hierdurch entsteht das typische intermittierende Abgabeverhalten einer Düse.
Außerdem ist es bekannt, das abgegebene Befettungsmittel mit Hilfe von Formluft zu modellieren. Die Formluft wird hierbei in typischer Weise direkt neben dem von der Düsennadel verschließbaren Befettungsmittelaustritt aus der Düse ausgeleitet, insbesondere ringförmig. Die Formluft kann im Stand der Technik beispielsweise dazu führen, dass das abgegebene Befettungsmittel kreisartig oder ellipsenartig auf eine Werkstoffoberfläche aufbringbar ist. Hierzu sieht die Vorrichtung des Standes der Technik in ihrem Träger ebenfalls eine gemeinsame Formluftleitung vor.
Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise in 1 der vorliegenden Patentanmeldung dargestellt, welche später noch genauer beschrieben werden wird.
Grundsätzlich besteht bei einer derartigen, grundsätzlich sehr vorteilhaften Vorrichtung allerdings das Bedürfnis einer kontinuierlichen Einsparung an Verbrauchsressourcen. So scheint die Situation im Hinblick auf die verwendeten Ressourcen verbesserbar, wenn beispielsweise lediglich ein schmales Band von einem mehrere Dutzend Düsen aufweisenden Balken aus mit Befettungsmittel benetzt werden soll.
Ziel der Erfindung ist daher die Verbesserung der bekannten Vorrichtung im Sinne eines ressourcenschonenden Ansatzes bei geringem konstruktiven Aufwand.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass der Träger für die Düsen eine gemeinsame Schaltluftleitung, für den Verschluss verstellende Schaltluft, bereitstellt, wobei die Schaltluftleitung auch die eine Düsennadel einer Düse verstellende Schaltluft bereitstellt, und wobei in der Düse ein Weg für die Schaltluft hin zu dem Verschluss und ein anderer Weg hin zu der Düsennadel führt, wobei sowohl dem Verschluss als auch der Düsennadel jeweils ein Steuerventil zugeordnet ist.
Mit anderen Worten besteht die Idee der Erfindung darin, Formluft einzusparen, welche im Stand der Technik, jedenfalls während einer intermittierenden Beauftragung einer Werkstückoberfläche, eigentlich permanent aus der Düse austritt.
Der Verschluss ist hierbei im Bereich der Düse angeordnet, also in oder an der Düse selber oder im unmittelbaren Anschlussbereich am Träger, ggf. noch im Abschnitt des Trägers, welcher der Düse zugeordnet ist. Typischerweise weist hierbei jede der Düsen einen entsprechenden Verschluss auf, oder zumindest ein Großteil der Düsen.
Durch die Überführung des Verschlusses in eine Verschließposition kann hierbei der Austritt von Druckluft verhindert werden, welche ansonsten, wie im Stand der Technik, kontinuierlich ausströmen würde. Im Stand der Technik ist es nämlich gerade so, dass die Formluft kontinuierlich ausströmt und anliegt, wobei die Düsenöffnung zur Abgabe des Befettigungsmittels intermittierend geöffnet und geschlossen wird (also in sehr kurzen Intervallen, typischerweise mit Hilfe einer verlagerbaren Düsennadel).
Es ist gemäß dem später noch beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 9 vorgesehen, dass der Verschluss und die Düsennadel synchron geschaltet sind. In diesem Falle kann die Düse Formluft abgeben, wenn sie auch Befettungsmittel abgibt, und sie gibt in einem Schließzustand der Düse dann weder Befettungsmittel noch Formluft ab. Hierdurch kann eine erhebliche Menge an Formluft eingespart werden.
Der Verschluss der Befettungsmittelöffnung und der Verschluss der Formluftöffnung sind somit synchronisiert.
Ein Verschluss zum Abstellen von Formluft ist zwar aus der DE 199 16 761 A1 bereits bekannt. Dieser Verschluss ist dort aber magnetisch schaltbar und dient offensichtlich allenfalls einem permanenten Abstellen der Formluft (beispielsweise zum Abmessen der Abgabemenge). Die dort offenbarte Düse weist zudem ein elektrisches Ventil für das Befettungsmittel auf.
Außerdem zeigt die DE 39 20 089 A1 eine Vorrichtung mit Einspritzdüse aus dem Bereich der Verbrennungsmotoren, welche eine Düsennadel aufweist.
Ein gattungsfremder Stand der Technik aus dem Gebiet der Beschichtungsgeräte gemäß der EP 1 743 704 A2 offenbart eine unmittelbare Kopplung von aufzubringendem Fluid und Formluft, welche beide abgestellt werden können, da ein Verschlusselement für die Formluft unmittelbar an der Düsennadel angebracht ist. Diese wird dabei von Schaltluft verlagert, welche somit gleichzeitig, zwangsgekoppelt, sowohl den Verschluss als auch die Düsennadel öffnet bzw. verlagert, wobei dadurch aber natürlich keine, jedenfalls teilweise, unterschiedlichen Wege für Schaltluft offenbart sind und der angedeutete Träger weder eine gemeinsame Formluftleitung, noch eine gemeinsame Schaltluftleitung andeutet, da jede Düse sowohl einen eigenen Formluftanschluss, als auch einen eigenen Schaltluftanschluss aufweist.
Auch die US 1 879 363 A weist weder eine gemeinsame Formluftleitung noch eine gemeinsame Schaltluftleitung auf. Insbesondere ist dort auch lediglich eine Luftart offenbart, welche sowohl als Formluft genutzt wird als auch zur Schaltung der Düsennadel. Ein Verschluss zum Abstellen von Formluft ist nicht offenbart. Vielmehr tritt die Formluft durch eine Düse aus, welche automatisch schließt, wenn die Formluft sowieso abgestellt wird (da diese ja ebenfalls die Schaltluft bereitstellt).
Da sowohl dem Verschluss zum Abstellen der austretenden Formluft als auch dem Befettungsmittelausgabeverschluss (in der Regel der Düsennadel) jeweils ein Steuerventil zugeordnet ist, können auch diese vorteilhafterweise synchronisiert sein.
Die Vorrichtung weist gemäß der Erfindung auch eine Ressourceneinsparung für den Fall auf, dass mit einem Düsenbalken, an welchem eine Vielzahl von Düsen nebeneinander angeordnet ist, nur ein sehr schmales Band beölt oder befettet werden soll: Bei einer intermittierenden Auftragung, bei welcher lediglich die innersten Düsen Befettungsmittel abgeben, können somit die Verschlüsse der äußeren Düsen für die Formluft anhaltend aktiviert bzw. verschlossen werden. Auf diese Weise wird im Außenbereich, also neben dem zu befettenden Band, - im Gegensatz zu der Vorrichtung der Standes der Technik - dann nicht nur kein Befettungsmittel abgegeben, sondern auch keine Formluft.
Der Verschluss ist hierzu verstellbar, was im wesentlichen bedeutet, dass er zwischen einer Durchlass- und einer Verschlussposition hin- und herstellbar ist. Diese Verstellung erfolgt dabei typischerweise automatisch, insbesondere mit Hilfe eines Schaltprogrammes für den Verschluss, wobei das Schaltprogramm insbesondere synchronisiert werden kann mit dem Schaltprogramm der Düsennadel.
In diesem Sinne sei angemerkt, dass unter Formluft gemäß der vorliegenden Patentanmeldung im wesentlichen zwei Befettungsmittel modellierende Luftarten gemeint sind:

Zunächst sei hier die Sprühluft (auch: Drallluft) genannt, welche das abgegebene Befettungsmittel in der Regel in einer kreisartigen Form auf der Werkstückoberfläche auftreffen lässt. Zudem ist unter Formluft aber auch beispielsweise Breitstrahlluft gemeint, welche den abgegebenen Befettungsmittelstrahl der Düse verbreitert. Bei einer Überlagerung von Breitstrahlluft und Sprühluft entsteht typischerweise eine Ellipse als Abgabebild. Die Ellipse ist somit als eine Art angedachtes Einhüllende der abgegebenen Schmiermittelmenge zu verstehen. Breitstrahlluft und Sprühluft können hierbei grundsätzlich zwar über die gleiche Leitung bereitgestellt werden. Vorteilhaft ist aber eine Vorrichtung, bei welcher Breitstrahlluft und Sprühluft separat, also isoliert voneinander, zum Düsenkopf geführt werden (und auch separate Austritte aufweisen).

Der Verschluss kann zwischen seiner Durchlassstellung und seiner Verschlussstellung mit Hilfe von Druckluft, insbesondere Schaltluft, verlagert werden. Hierzu kann er eine Fläche vorsehen, an welcher diese Schaltluft angreifen, und den Verschluss, beispielsweise gegen eine Vorspannung, aus der Schließstellung in die Durchlassstellung verlagern kann. Diese Schaltluft kann hierbei von einem elektrischen Ventil, welches dem Verschluss zugeordnet ist, geschaltet werden.
Bei dem eingesetzten Befettungsmittel handelt es sich typischerweise um Schmierstoff oder -Öl. Insbesondere kann es sich um ein sogenanntes „Hot-Melt“-Befettungsmittel handeln, wozu insbesondere der Träger insgesamt beheizt werden kann. Hierzu kann am Träger beispielsweise ein Heizkanal oder ähnliches vorgesehen sein. Dieser kann dann mit einer erhitzten Flüssigkeit oder einem hochohmigen elektrischen Draht oder einem anderen geeigneten Heizmittel bestückt sein. Hierbei ist dann der Träger vorteilhafterweise aus Metall ausgebildet.
Diese Ausbildung des Trägers aus Metall ist aber unabhängig davon vorteilhaft, ob er erhitzt wird oder nicht. Grundsätzlich kann der Träger aus Metall ausgebildet sein, und Kanäle zur Bereitstellung der Leitungen aufweisen. Beispielsweise kann der metallische Träger eine Hauptleitung zur Bereitstellung von Formluft aufweisen, oder auch zwei Leitungen für den Fall, dass separat Breitstrahlluft und Sprühluft bereitgestellt werden soll. Die Leitungen sind in dem Träger vorteilhafterweise als Bohrungen oder ähnliches angeordnet. Von den Hauptleitungen oder Kanälen können Stichleitungen zu den einzelnen Düsen abgehen, welche gleichfalls als Kanäle, nämlich als Stichkanäle oder Stichbohrungen, ausgebildet sein können.
In einem besonders vorteilhaften Fall kann der Träger auch als modularer Balken ausgebildet sein, wobei verschiedene Halterungssegmente (insbesondere Metallblöcke), welche jeweils einer Düse zugeordnet sind, zusammengesteckt oder -montiert werden.
Die Düsen selber weisen dann Mittel auf, welche es ermöglichen, durch sie hindurch Befettungsmittel abzugeben. Dabei kann es sich insbesondere um eine Befettungsmittelabgabeöffnung handeln, welche vorteilhafterweise verschließbar ist. Insbesondere kann hierfür eine, beispielsweise linear verlagerbare, Düsennadel vorgesehen sein, welche auf hinlänglich bekannte Art (nämlich typischerweise durch Schaltluft) zwischen einer Verschluss- und einer Öffnungsposition hin und her verlagert werden kann. In der Öffnungsposition kann also Befettungsmittel austreten, in der Verschlussposition nicht.
Die Beaufschlagung der Düsennadel mit Schaltluft ermöglicht hierbei einen besonders schnellen intermittierenden Auftrag des Befettungsmittels. Hierfür wird die Schaltluft typischerweise von einem elektrischen Steuerventil geschaltet, wie dies auch mit dem bereits genannten Verschluss in einer analogen Weise geschehen kann. Insbesondere kann für beides dieselbe Schaltluft eingesetzt werden.
Bei einem vollständigen Abschalten der Vorrichtung ist dann die Düsennadel typischerweise in ihre Schließstellung, beispielsweise mit Hilfe eines Federelementes, vorgespannt, so dass die Befettungsmittelaustrittsöffnung im abgeschalteten Zustand der Vorrichtung naturgemäß geschlossen ist. Gleiches kann nunmehr auch für die Abgabeöffnung(en) der Formluft bzw. deren Zuleitungen gelten.
Im Stand der Technik war es bisher so, dass die Zufuhr der Formluft zur gesamten Vorrichtung, also insbesondere zum Träger, blockiert wurde, sofern die Vorrichtung insgesamt abgeschaltet werden sollte oder wurde. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise an ein Druckluftverteilerrohr angeschlossen werden. Ein Druckluftverteilerrohr kann einen Schalter, ein Ventil oder einen Stellmechanismus zur Versorgung der Vorrichtung mit Formluft vorsehen, der vollständig abgeschaltet oder geschlossen werden kann. Dies ist sowohl im Stand der Technik als auch bei der vorliegenden Erfindung grundsätzlich möglich.
Die vorliegende Erfindung weist zum Stand der Technik aber den Vorteil auf, dass jetzt ein Verschluss vorhanden ist, welcher der Düse zugeordnet ist (und insofern also nicht dem Druckluftverteilerrohr), so dass die Formluft selbst bei in Aktion befindlicher Vorrichtung abgestellt werden kann (beispielsweise bei der Beölung eines lediglich schmalen Bandes in den Düsen am Randbereich, oder allgemein während des intermittierenden Auftragens).
Sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung abgestellt ist, kann hierbei nahezu freigestellt bleiben, ob die Schaltung am Druckluftverteilerrohr zur Bereitstellung von Formluft offengelassen wird oder nicht. Jedenfalls wird durch die Erfindung die Sicherheit insofern erhöht, als dass selbst für den Fall, dass dieser zentrale Schalter offengelassen wird, nunmehr im abgeschalteten Modus aus der Vorrichtung keine Formluft mehr austritt.
Der erfindungsmäßen Vorrichtung ist eine Werkstückoberfläche zuordenbar, wobei es sich typischerweise um eine metallische Werkstückoberfläche handelt, die einem Umformungsprozess, beispielsweise einem Tiefziehprozess oder ähnlichem, unterliegen soll. Die Werkstückoberfläche wird hierbei typischerweise unter den Düsen entlang geführt, vorzugsweise orthogonal zur Anordnung der Düsen an dem Träger. Diese Vorrichtung kann also in der spanenden oder in der nicht-spanenden Metallbearbeitung eingesetzt werden, insbesondere bei Umformvorgängen, wobei der verwendete Schmierstoff bzw. das Schmiermittel auch als Umformschmierstoff bezeichenbar ist. Das Werkstück selber ist dabei in der Regel ein noch zu bearbeitendes Metallstück, welches beispielsweise in eine vorgegebene Form zu bringen ist. Nach der Bearbeitung erhält man somit ein bearbeitetes Werkstück, welches dann als fertig gilt oder weiterverarbeitet wird. Jedenfalls muss es vor der Bearbeitung befettet oder beschmiert werden.
Die Düsen können hierzu typischerweise in einer Reihe angeordnet und beispielsweise auf einer Seite der Werkstückoberfläche angeordnet sein. Alternativ ist es aber ohne weiteres möglich, die Düsen im Sinne von zwei gegenüberliegenden Düsenbalken auf zwei unterschiedliche Werkstückoberflächenseiten einwirken zu lassen.
Bei dem Werkstück handelt es sich im typischen Fall um ein Blech oder um eine Platine, also im wesentlichen um einen flachen, flächenhaften Körper aus Blech oder ähnlichem Material.
Die Düsen können dabei typischerweise alle die gleiche Befettungsmittelsorte abgeben, oder auch unterschiedliche Sorten, wozu sie dann, insbesondere alternierend, zwei unterschiedlichen Befettungsmittelleitungen, beispielsweise am oder im Träger, zugeordnet sind.
Mit der Vorrichtung können die Werkstückoberflächen insbesondere gleichmäßig befettet werden, sowie von einer Transporteinrichtung entlang einer Hauptförderrichtung relativ zu den Düsen (bzw. einem Düsenbalken) in der Regel linear verlagert werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch vorstellbar, dass die Düsen (bzw. der Düsenbalken) über oder unter dem feststehenden oder festgehaltenen Werkstück entlang gefahren werden.
Der Verschluss kann auch bei einer bereits vorhandenen Vorrichtung zusätzlich vorgesehen werden, welche einen entsprechenden Verschluss noch gar nicht vorsah. In diesem Fall kann der Verschluss also als eine Art Modul, insbesondere ein Luftsparmodul, bereitgestellt werden, und beispielsweise zwischen die alte Düse, welche auch als Düsenhauptmodul bezeichenbar ist, und den Träger in Form eines Adapters eingebracht werden. Dies ermöglicht die vorteilhafte Aufrüstung alter Düsen, Düsenbalken oder sonstigen düsenbehafteten Vorrichtungen.
Gemäß der Erfindung weisen die Düsen den Verschluss jeweils auf. Dies bedeutet also, dass der Verschluss in den Düsen angeordnet ist, oder außen an ihnen dran, beispielsweise zwischen Träger und Düse. Vorzugsweise kann der Verschluss von einem an dem Grundmodul der Düse anbringbaren Luftsparmodul bereitgestellt werden. Das Luftsparmodul kann dann zwischen dem Düsengrundmodul (oder der alten Düse) und dem Träger eingebracht werden, und die gesamte Düse somit mit einer Möglichkeit versehen werden, die Formluft abzustellen. Der Verschluss ist somit in der Düse, vorzugsweise in dem Luftsparmodul, beweglich angeordnet und eingekapselt. Er kann aber alternativ auch außen an der Düse angeordnet sein, insbesondere im Bereich zwischen Düse und Träger.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Verschluss aber auch am Träger oder im Träger oder ähnlichem angeordnet sein.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt der Träger zwei gemeinsame, voneinander isolierte Formluftleitungen bereit. Eine der isolierten Formluftleitungen führt dabei Sprühluft und die andere Breitstrahlluft. Diese Leitungen können in dem Träger beispielsweise in Form von Kanälen angeordnet sein, beispielsweise in Form von Bohrungen und/oder Stichbohrungen in Metallträgerblöcken. Von den Hauptleitungen können dann in dem Träger noch jeweils isoliert voneinander Stichleitungen oder Kanäle zu den Düsen führen. Einer Düse kann somit eine Stichleitung des Trägers für Sprühluft und eine für Breitstrahlluft zugeordnet sein, welche dann in die Kanäle der Düse übergehen.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung einsetzbar, wenn sowohl die Fortsetzung der Sprühluftleitung als auch die der Breitstrahlluftleitung dann mit demselben Verschluss verschließbar bzw. freigebbar sind. Hierzu kann das Stellelement daher in einer ersten Position von beiden Leitungen abgehende Kanäle verschließen und in einer zweiten Position beide Kanäle gemeinsam freigeben.
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Verschluss ein Stellelement aufweist. Dieses Stellelement kann beispielsweise eine schieberartige Form vorweisen. Ein Stellelement kann zwischen zwei Positionen insbesondere linear verlagerbar sein. Bei den Positionen kann es sich um eine Durchlassposition und um eine Verschlussposition handeln.
Beispielsweise kann in einem Stellelement ein Durchlass für die Formluft angeordnet sein, insbesondere in Form einer Bohrung. Das Stellelement kann dabei zwischen dem Formluftaustritt der Düse und der Formlufthauptleitung im Träger angeordnet sein, also beispielsweise in der Düse oder grundsätzlich auch im Träger. Vorteilhafterweise ist das Stellelement jedoch in der Düse, weiter insbesondere in einem Luftsparmodul, angeordnet.
Das Stellelement kann dabei in seine Schließstellung vorgespannt sein, beispielsweise mit Hilfe eines Federelementes. Das Federelement kann hierzu insbesondere einen Halsbereich des Stellelementes umgreifen, wobei der Kopfbereich des Stellelementes dann beispielsweise einen Luftdurchlass aufweisen kann.
Als vorteilhaft hat es sich hierbei ergeben, dass das Stellelement einerseits besagten Luftdurchlass aufweist, welcher in einer ersten Position aktiv ist (nämlich der Durchlassposition) und andererseits einen Sperrbereich, welcher in einer anderen Position, nämlich der Verschlussposition, aktiv ist. Bei dem Sperrbereich kann es sich beispielsweise um eine herkömmliche Fläche des Stellelementes bzw. des Schiebers oder des Kopfes des Schiebers handeln.
Der Luftdurchlass weist hierbei insbesondere eine Dichtung auf, beispielsweise eine umlaufende Ringdichtung, insbesondere aus Gummi oder ähnlichem. Ganz besonders vorteilhaft hat es sich hierbei herausgestellt, dass auch der Sperrbereich eine entsprechende Dichtung aufweist. Mit Hilfe dieser Dichtung und dem Sperrbereich kann dann in der Verschlussposition der entsprechende Formluftkanal, insbesondere an der Düse, geschlossen werden. Die Dichtung im Sperrbereich kann hierbei beispielsweise eine Blindbohrung oder auch eine herkömmliche normale Fläche des Stellelementes umfassen.
Gemäß der Erfindung weist der Träger für die Düsen eine gemeinsame Schaltluftleitung auf, welche Schaltluft den Verschluss verstellen kann. Die Schaltluft wird also dazu genutzt, den Verschluss, insbesondere das Stellelement, zwischen einer Durchlassposition und einer Verschlussposition zu verstellen. Diese Verstellung erfolgt vorzugsweise bei der Beaufschlagung durch die Schaltluft aus der Verschlussstellung in die Durchlassstellung. Der Verschluss bzw. das Stellelement kann hierzu in die Verschlussstellung vorgespannt sein.
Die Druckluftbeaufschlagung und die folgende Verlagerung des Stellelementes erfolgt also entgegen der Vorspannung. Die Schaltluftleitung kann, wie bereits zu den Formluftleitungen beschrieben, als Bohrung in einem Träger, insbesondere einem metallischen Träger, ausgebildet sein, und Stichbohrungen zu den einzelnen Düsen hin aufweisen. Diese setzen sich in den Düsen mit Kanälen fort. Sämtliche Düsen sind somit an dieselbe Schaltluftleitung angeschlossen.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass besagte Schaltluftleitung auch die Düsennadel einer Düse verstellende Schaltluft bereitstellt. Mit anderen Worten: Hier wird die Schaltluftleitung nicht nur an den verstellbaren Verschluss einer jeden Düse angeschlossen, sondern auch noch an die Düsennadel einer jeden Düse. Die Schaltluft kann hierzu in der Düse weichen- oder abzweigungsartig gelenkt werden, nämlich einmal hin zu dem Verschluss, und der andere Weg der Abzweigung führt hin zur Düsennadel. Diese Abzweigung ist dabei vorzugsweise jeweils in den besagten Luftsparmodulen angeordnet.
Insbesondere kann die Abzweigung orthogonal zur Hauptlaufrichtung des Stichkanals der Schaltluft in dem Träger bzw. des Durchlasskanals im Luftsparmodul erfolgen. Mit anderen Worten kann in dem Luftsparmodul eine Verlängerung des Stichkanals in dem Träger für die Schaltluft angeordnet sein, von welcher aus eine Abzweigung innerhalb des Luftsparmoduls zu dem Verschluss hin erfolgt.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist sowohl dem Verschluss als auch der Düsennadel einer jeden Düse jeweils ein baugleiches und austauschbares Steuerventil zugeordnet. Dies bietet den Vorteil einer besonders optimierten Bevorratung von Steuerventilen. Fällt nämlich eines der entsprechenden Steuerventile aus, kann man ein allgemeines Steuerventil bevorraten, und dies dann je nach Anwendungsfall dem Verschluss oder der Düsennadel zuordnen (je nachdem, welches Steuerventil ausgefallen ist).
Das Steuerventil des Verschlusses kann hierbei insbesondere an dem Luftsparmodul angeordnet sein (insbesondere dort außen ansitzen), und das Steuerventil für die Düsennadel kann insbesondere an dem Düsengrundmodul angeordnet sein (insbesondere dort außen ansitzen).
Es handelt sich hierbei vorzugsweise jeweils um ein elektrisches Steuerventil, insbesondere um ein 3/2-Wegeventil oder ähnliches.
Das elektrische Steuerventil kann in diesen Fällen dann tatsächlich für die eigentliche Schaltung von Verschluss und Düsennadel sorgen, indem es regelt, ob bzw. wann der Verschluss bzw. die Düsennadel mit Schaltdruckluft beaufschlagt wird. Dies geschieht vorzugsweise intermittierend. Weiter vorzugsweise sind die beiden Steuerventile synchron geschaltet, so dass die Düsennadel jeweils verlagert wird, wenn auch der Verschluss bzw. das Stellelement verlagert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein modulartiges Düsensystem nach Anspruch 8 gelöst. Die Idee besteht hierbei im wesentlichen darin, dass man, je nach Anwendungsfall, bei einem Kunden gegebenenfalls bereits vorhandene, aus dem Stand der Technik bekannte, Düsengrundmodule einfach durch Hinzufügen eines Luftsparmoduls aufwerten kann. In diesem Sinne weist dieses Grundmodul typischerweise eine Montagefläche auf, mit welcher es im Normalfall an einem Träger angeordnet ist.
Das Luftsparmodul kann nunmehr zwischen Träger und diesem Grundmodul angebracht werden, und der Kunde braucht kein neues Düsengrundmodul zu erwerben. Trotzdem hat seine Düse bzw. sein Düsensystem nunmehr eine Zusatzfunktion, nämlich eine Luftsparfunktion.
Während die Düsengrundmodule je nach Abgabekapazität in geometrischer Hinsicht bzw. hinsichtlich ihrer Dimensionierung typischerweise andersartig ausfallen können, sind sämtliche Düsengrundmodule des modulartigen Düsensystems jedoch immer mit dem erfindungsgemäßen Luftsparmodul modulartig kompatibel. Dies kann insbesondere darin begründet liegen, dass trotz unterschiedlicher Dimensionierung des Düsengrundmoduls bei diesen die entsprechenden Luftausgänge zum Träger bzw. zum Luftsparmodul hin immer gleich angeordnet sind. Insofern macht es für das Luftsparmodul keinen Unterschied, ob es vor einem Düsengrundmodul einer höheren oder einer niedrigeren Abgabekapazität eingebaut wird. In diesem Sinne können die Luftsparmodule des erfindungsgemäßen Düsensystems identisch ausgestaltet sein und die Düsengrundmodule können jedenfalls teilweise unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dies ermöglicht die Bevorratung von wenigen Luftsparmodulen, trotz unterschiedlicher Düsengrundmodule.
Insbesondere können die Luftsparmodule einen oder mehrere Formluftkanäle aufweisen, welche im montierten Zustand kongruent zu den entsprechenden Formluftkanälen in dem Düsengrundmodul ausgebildet sind. Gleiches gilt für die Kongruenz zu den Stichkanälen im Träger.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass sämtliche zu den voranstehenden Vorrichtungsansprüchen vorgebrachten Ausführungen und beschriebenen Vorteile selbstverständlich auch auf das modulartige Düsensystem übertragbar sind und an dieser Stelle lediglich aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht noch einmal wiederholt werden sollen.
Gemäß einem letzten Aspekt der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Das Verfahren umfasst hierbei insbesondere folgende Schritte:

- Bereitstellen von steuerbaren Düsen, durch die hindurch Befettungsmittel dosiert abgegeben wird, und die an einem Träger gehalten sind, der eine gemeinsame Formluftleitung, für das abgegebene Befettungsmittel modellierende Formluft, bereitstellt,
- gekennzeichnet durch das Schalten eines den Düsen jeweils zugeordneten Verschlusses zum Abstellen der aus ihnen austretenden Formluft, wobei der Verschluss und eine Düsennadel der Düse synchron geschaltet sind, wozu sowohl dem Verschluss als auch der Düsennadel jeweils ein Steuerventil zugeordnet ist.

Gemäß diesem Verfahren kann also über den Verschluss die aus der Düse austretende Formluft abgestellt werden, oder es kann die Formluft bei einer Verstellung des Verschlusses austreten. Typischerweise wird der Verschluss hierbei jeweils im wesentlichen gleichzeitig zur Düsennadel geschaltet (synchron).
Bezüglich des Verfahrensanspruches 9 wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass sämtliche, im Zusammenhang mit dem voranstehenden Patentansprüchen 1 bis 8 beschriebenen Ausführungen und Vorteile identisch auf das Verfahren übertragbar sind. Somit wird lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit der Anmeldung an dieser Stelle auf Wiederholungen verzichtet. Selbstverständlich können aber auch gemäß dem Verfahrensanspruch beispielsweise ein oder mehrere Luftsparmodule, ein oder mehrere Düsengrundmodule verwendet werden, oder es können entsprechende Stellelemente oder ähnliches eingesetzt werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der nicht zitierten Unteransprüche sowie anhand der nun folgenden Figurenbeschreibung.
Darin zeigen

1 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung des Standes der Technik,
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer sehr schematischen, perspektivischen Schrägaußenansicht, mit vier exemplarischen Düsen an einem Träger, wobei die Anschlüsse des Trägers hier nicht dargestellt sind,
3 eine sehr schematische, prinzipienartige Schnittdarstellung durch ein Düsengrundmodul einer der in 2 dargestellten Düsen bei in einer Schließstellung befindlichen Düsennadel,
4 in einer Ansicht, etwa gemäß 2, eine der dort dargestellten Luftsparmodule einer der Düsen in einer Einzeldarstellung bzw. in einem Entmontagezustand,
5 eine mittige Schnittansicht durch das in 4 dargestellte Luftsparmodul in einer Ansicht auf den Schnitt etwa gemäß Ansichtspfeil V in 4,
6 eine sehr schematische Anschlusssituation der in 2 dargestellten Vorrichtung, wobei vier der dargestellten Trägerleitungen sehr schematisch gemäß der Prinzipiendarstellung an ein Druckluftverteilerrohr angeschlossen sind, und
7 eine sehr schematische Aufsicht auf eine Werkstückoberfläche, benetzt durch drei der Düsen gemäß 2.

Der nachfolgenden Figurenbeschreibung sei vorangestellt, dass gleiche oder vergleichbare Teile gegebenenfalls mit identischen Bezugszeichen versehen sind, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben oder von Apostrophs. In den der Figurenbeschreibung nachfolgenden Patentansprüchen werden die in den Figuren und der Figurenbeschreibung verwendeten Bezugszeichen daher der Einfachheit halber gegebenenfalls (teilweise) ohne Apostrophs oder kleine Buchstaben verwendet, sofern die entsprechenden Gegenstände vergleichbar sind.
1 zeigt zunächst einen Querschnitt durch eine Vorrichtung 10' des Standes des Technik aus welcher erkennbar ist, dass im Stand der Technik ein Düsenmodul 11' unmittelbar an einem diverse Leitungen aufweisenden Träger 12' angeordnet ist.
Bei einer intermittierenden Beauftragung einer Werkstückoberfläche würde die durch eine der im Träger 12' dargestellten Leitungen durchströmende Formluft ständig aus dem Kopf der Düse 11' austreten, selbst in den Momenten, in denen während der intermittierenden Beauftragung kein Befettungsmittel abgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist hingegen in 2 jedenfalls abschnittsweise dargestellt. 2 zeigt hierbei einen Träger 12, an welchem exemplarisch vier identische Düsen 13 angeordnet sind. Jede der dargestellten Düsen 13 weist im wesentlichen eine Zweigliederung auf, bestehend aus einem Düsengrundmodul 11, sowie einem Luftsparmodul 14. Das Luftsparmodul 14 ist dabei adapterartig zwischen dem Düsengrundmodul 11 und dem Träger 12 sandwichartig angeordnet.
Das Luftsparmodul 14 weist ein (den später noch genauer beschriebenen erfindungsgemäßen Verschluss aufweisendes) Gehäuse 15 auf, sowie ein daran angeordnetes erstes Steuerventil 16. Dieses Steuerventil 16 dient dabei auf später ebenfalls noch beschriebene Art und Weise zur Verstellung des Verschlusses im Luftsparmodul 14.
Das Grundmodul 11 einer Düse 13 weist ebenfalls ein baugleiches, ganz identisches zweites Steuerventil 16' auf. Gemäß 2 weist das Steuerventil lediglich eine andere Ausrichtung auf, und an ihm ist ein Adapter angeordnet, welcher über dem ersten Steuerventil 16 noch fehlt, oder auch andersartig ausgebildet sein kann oder ähnliches. Typischerweise handelt es sich bei den Steuerventilen 16 und 16' um elektrische Steuerventile, welche zu der später noch genauer beschriebenen Schaltung von Druckluft verwendet werden. Es kann sich insbesondere um 3/2-Wegeventile handeln. Besonders ist an den Steuerventilen 16, 16', dass diese tatsächlich untereinander austauschbar sind. Dies erleichtert die Bevorratung an Steuerventilen bei der gesamten Vorrichtung 10.
Das zweite Steuerventil 16' ist an dem Gehäuse 17 des Grundmoduls 11 angeordnet, welches insbesondere eine verschließbare Austrittsöffnung 18 für das Befettungsmittel bereitstellt. Die Abgabe der Düsen 13 erfolgt demnach bezogen auf die 2 nach unten oder im wesentlichen nach unten.
Die Austrittsöffnung 18 der Düse 13 kann hierbei von einer in 2 noch nicht dargestellten Düsennadel im Gehäuse 17 verschlossen werden.
Erkennbar ist in 2 im Bereich der Austrittsöffnung 18 auch noch ein sogenannter Breitstrahlluftaufsatz 19, welcher es ermöglicht, dass gemeinsam mit dem Befettungsmittel durch die Düse 13 auch Breitstrahlluft sowie Sprühluft abgegeben werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl die Gehäuse 15 und 17 als auch der Träger 12 metallisch, insbesondere metallblockartig, ausgebildet. Der Träger 12 kann hierbei aus massivem Metall bestehen. Insbesondere erstreckt er sich, auch wenn dies in 2 nicht unmittelbar ersichtlich ist, in Querrichtung Q über die gesamte Länge der angeordneten Düsen 13.
Während das Ausführungsbeispiel gemäß 2 lediglich vier identische Düsen erkennen lässt, ist es in der Praxis so, dass tatsächlich eine viel größere Anzahl an Düsen an einem Trägerelement 12 angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Träger in Querrichtung Q eine Breite von zwischen 0,2 und 8 Metern aufweisen. Bei einem typischen Träger mit einer Breite von 4,5 Metern sind beispielsweise 45 identische Düsen nebeneinander vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist demnach mindestens zwei Düsen nebeneinander auf, weiter vorteilhaft mehr als 10. 2 ist insofern lediglich ausschnittsweise zu verstehen.
Der Träger 12 kann insbesondere, was die Figuren aber nicht erkennen lassen, segmentartig ausgebildet sein, derart, dass jeder Düse ein einzelnes Segment des Trägers 12 zugeordnet ist. Alternativ kann der Träger 12 aber auch durchgehend ausgebildet sein.
Entscheidend ist, dass der Träger 12 eine Vielzahl von Leitungen aufweist. Diese sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Bohrungen in dem Träger 12 ausgebildet.
So weist der Träger zunächst zwei Formluftleitungen auf, nämlich die Sprühluftleitung 20 und die Breitstrahlluftleitung 21. Des weiteren ist eine Schaltluftleitung 22 vorgesehen, sowie eine Befettungsmittelleitung 23, und schließlich eine Heizleitung 24, welche beispielsweise von einem heißen Medium durchflossen werden, oder mit einem Heizdraht bestückt sein kann. Dieses kann insbesondere der Erwärmung des gesamten Trägers 12 dienen, wobei hierbei insbesondere das Befettungsmittel in der Leitung 23 warm gehalten werden soll.
Insbesondere die Leitungen 20 bis 23 (welche über die gesamte Vorrichtung 10 durchgängige Bohrungen durch den Träger 12 ausbilden) sind bezüglich jeder Düse 13 im Träger 12 mit Stichkanälen versehen, welche die Leitungen 20 bis 23 mit den Düsen 13 (insbesondere zunächst dem Luftsparmodul 14) verbinden. Über das Luftsparmodul 14 können diese Medien dann sämtlich zum Düsengrundmodul 11 gelangen, und dort der Beschmierung einer in 3 dargestellten Werkstückoberfläche 25 dienen.
3 zeigt dabei eine Überkopfansicht eines sehr exemplarischen Schnittes durch ein Düsengrundmodul 11. Hierbei ist zu erkennen, dass dieses eine die Öffnung 18 verschließende Düsennadel 26 aufweist, welche gemäß 3 in ihrer Schließstellung dargestellt ist, in welche sie von einem Federelement 27 vorgespannt wird.
Befettungsmittel kann über die in 2 dargestellte Leitung 23 zur Düse geführt werden, dort das Luftsparmodul 14 durchfließen, und schließlich über den Leitkanal 28 in eine der Austrittsöffnung zugeordnete Befettungsmittelkammer 29 gelangen (vgl. 3). Wird die Nadel 26 in ihre Öffnungsstellung, bezüglich 3 also nach unten, verlagert, kann das Befettungsmittel 29 über die Austrittsöffnung 18 austreten und in Austragsrichtung A zur Werkstückoberfläche 25 gelangen.
Die hierfür benötigte Hubbewegung der Düsennadel 26, also die Überführung aus ihrer in 3 dargestellte Stellung in die nicht dargestellte Öffnungsstellung, erfolgt mit Druckluft, welche auch als Schaltluft bezeichenbar ist. Diese kann durch die Leitung 22 gemäß 2, das Luftsparmodul 14 und über einen Leitkanal 30 des Grundmoduls 11 in eine Beaufschlagungskammer 31 gelangen.
Ob die Schaltluft die Beaufschlagungskammer 31 tatsächlich erreicht, wird durch die Schaltung des in 2 dargestellten Steuerventils 16' bestimmt. Dieses ist elektrisch geschaltet und kann somit die Frequenz der Verlagerung der Nadel 26 beeinflussen, und somit auch die Austragsmenge und -Frequenz des Befettungsmittels.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass das Gehäuse 17 des Grundmoduls 11 noch einen Entlüftungskanal 32 vorsieht und, wichtiger für die vorliegende Erfindung, einen Sprühluftkanal 33, welcher ebenfalls über das Luftsparmodul 14 mit der Sprühluftleitung 20 des Trägers 12 gemäß 2 in Verbindung bringbar ist.
Über den Sprühluftkanal 33 kann Sprühluft in den Bereich der Austrittsöffnung 18 gelangen, die Düse über einen Formluftaustritt 67 verlassen und das ausgegebene Befettungsmittel gewissermaßen modellieren, beispielsweise in eine kreisartige Form hin.
Auch der in 3 lediglich schematisch angedeutete Breitstrahlluftaufsatz 19 weist einen nicht dargestellten Kanal auf, welcher ebenfalls über das Luftsparmodul 14 mit der Breitstrahlluftleitung 21 des Trägers 12 gemäß 2 in Verbindung bringbar ist. Die Breitstrahlluft kann dabei ebenfalls, zusätzlich zur Sprühluft, modellierend auf das abzugebende Befettungsmittel einwirken, und dies beispielsweise in Überlagerung mit der Sprühluft aus einer Kreisform in eine ellipsenartige Form hin modellieren (bezüglich des Auftragsbildes). Der Formluftaustritt für die Breitstrahlluft ist ebenfalls im Aufsatz 19 vorgesehen.
Wie beschrieben, müssen sowohl das Befettungsmittel als auch die Schaltluft, die Breitstrahlluft und die Sprühluft (welche übrigens auch Drallluft genannt wird) von den entsprechenden Leitungen im Träger 12 durch das Luftsparmodul 14 hindurch zum Grundmodul 11 gemäß 3 geleitet werden.
4 zeigt daher das Luftsparmodul 14 in einer Alleindarstellung in einer schematischen Schrägaufsicht. Hierbei lässt sich erkennen, dass das Luftsparmodul 14 orthogonal zur Querrichtung Q, also in Längsrichtung L, zahlreiche Durchgangskanäle für genannte Medien aufweist, nämlich einen Sprühluftdurchgangskanal 34, einen Breitstrahlluftdurchgangskanal 35, einen Befettungsmitteldurchgangskanal 36, sowie einen Schaltluftdurchgangskanal 37. Sämtliche vier Kanäle 34 bis 37 durchstechen das Luftsparmodul 14 komplett, und führen somit vom Träger 12 auf der einen Seite des Luftsparmoduls 14 zum Grundmodul 11 auf der anderen, dargestellten Seite des Luftsparmoduls 14. Das Grundmodul 11 kann hierbei insbesondere an der dargestellten Gegenmontagefläche 38 mit einer eigenen Montagefläche montiert werden. Montagefläche und Gegenmontagefläche 38 liegen hierbei also plan aneinander auf. Damit die Durchgangskanäle 34 bis 37 abgedichtet sind, können den in 4 im Bereich der jeweiligen Kanäle 34 bis 37 angedeuteten Ausnahmen selbstverständlich nicht dargestellte Dichtungen zugeordnet sein.
Auf seiner der Gegenmontagefläche 38 gegenüberliegenden, in 4 nicht dargestellten Seite weist das Luftsparmodul 14 eine Anbringungsfläche 39 auf, welche an einer in 2 angedeuteten Haltefläche 40 des Träges 12 montierbar ist, ebenfalls plan. Die Durchgangskanäle 34 bis 37 sind hierbei kongruent zu den genannten Stichkanälen im Träger 12 angeordnet, welche zu den jeweiligen Leitungen 20 bis 23 im Träger 12 führen.
5 zeigt einen mittigen Schnitt durch das Luftsparmodul 14 derart, dass Ansichtspfeil V in 4 lotrecht zur Schnittebene stehen würde.
5 zeigt noch einmal den zweigliedrigen Aufbau des Luftsparmoduls 14 mit dem Gehäuse 15 und dem Steuerventil 16. Hierbei lässt sich erkennen, dass dem Steuerventil 16 in seinem Anschlussbereich 40 eine Abzweigung 42 vom Schaltluftdurchgangskanal 37 zugeordnet ist. Die Abzweigung 42 verbindet somit den Schaltluftdurchgangskanal 37 (und somit auch die Schaltluftleitung 22) mit dem Steuerventil 16. Gleichzeitig kann Schaltluft aber auch noch zu dem Grundmodul 11, bzw. dem Steuerventil 16' oder der Düsennadel 26 gelangen.
Das elektrische Steuerventil 16 kann die über die Abzweigung 42 erhaltene Schaltluft oder Schaltdruckluft dann entweder über eine Auslassleitung 43 auslassen, oder aber - was besonders ist - über ein Leitungssystem 44a bis 44e in eine Kammer 45 leiten. Eingeleitet in die Kammer 45 kann die Schaltluft ein Stellelement 46 (vorliegend in Form eines Schiebers) entgegen der Vorspannung durch ein Federelement 47 in eine dargestellte Durchlassstellung (bezüglich 5 also nach unten), entgegen einer Rückstellrichtung R, verlagern. In der dargestellten Durchlassposition des Stellelementes 46 ist das Federelement 47 komprimiert. Das Federelement 47 greift hierbei sowohl an dem Gehäuse 15 als auch an einem Stellelementaufsatz 48 an, welchen es hintergreift. Dieser Aufsatz 48 kann beispielweise über eine Schraube 49 mit dem Stellelement 46 fest verbunden sein.
Leitet das Steuerventil 16 die Schaltdruckluft also über die Kanäle 44 in die Kammer 45, wird das Stellelement 46 insgesamt beaufschlagt, und nach unten entgegen der Rückstellkraft R in die Durchlassstellung ausgelenkt. Wird diese Druckluftzufuhr oder Schaltluftzufuhr abgestellt (und das Steuerventil 16 leitet die Luft stattdessen durch den Auslass 43) kann das Federelement 47 entspannen und das Stellelement 46 in Rückstellrichtung R bis zum Anschlag an einem Deckelelement 50 (bezüglich 5 nach oben) in eine Sperrstellung verfahren.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Deckelement 50 grundsätzlich entfernbar ist, um das Stellelement 46, das Federelement 47, den Aufsatz 48 und natürlich die Schraube 49 entnehmen und beispielsweise reinigen oder konfigurieren zu können, oder ähnliches. Dazu ist zwischen dem Deckel und Kanalabschnitt 44b bzw. 44c auch eine Dichtung 51 vorgesehen.
In der in 5 dargestellten Durchlassstellung des Stellelementes 46 liegt eine obere Öffnung 52 kongruent vor bzw. über einem Auslass und einen gegenüberliegenden Einlass des Sprühluftdurchgangskanales 34. In dieser Stellung kann die Sprühluft das Luftsparmodul 14 also ungehindert passieren (der Sprühluftdurchgangskanal 34 setzt sich bezüglich 5 unterhalb und oberhalb der Figurenebene fort). Identisches gilt für die untere Öffnung 53, welche in der Durchlassstellung gemäß 5 kongruent vor bzw. im oder zwischen dem Breitstrahlluftdurchgangskanal 35 liegt. Auch die Breitstrahlluft kann das Luftsparmodul 14 in der Durchlassstellung gemäß 5 also passieren (in der dargestellten Stellung des Stellelementes 46). Sowohl die Öffnung 52 als auch die Öffnung 53 weisen jeweils eine umlaufende Dichtung 54 bzw. 54' auf.
In der nicht dargestellten Schließstellung befindet sich das Stellelement 46 allerdings in einer oberen Position, in welcher der Sperrbereich 55 des Stellelementes 46 dann kongruent vor bzw. in dem Sprühluftdurchgangskanal 34 angeordnet ist, und diesen Sprühluftdurchgangskanal 34 somit sperrt. Der Sperrbereich 55 ist hierzu typischerweise mit Material ausgefüllt oder wird beispielsweise von der herkömmlichen Oberfläche des Stellelementes 46 vorgesehen.
Die Sprühluft kann in einer solchen Sperrstellung das Luftsparmodul 14 also nicht passieren, und Luft wird gespart. Identisches gilt für den Sperrbereich 56, welcher in der nicht dargestellten Sperrstellung des Stellelementes 46 kongruent mit dem Breitstrahlluftdurchgangskanal 35 angeordnet ist, und diesen sperrt. Aus Gründen einer besseren Abdichtung können sowohl der Sperrbereich 55 als auch der Sperrbereich 56 ebenfalls eine Dichtung 54 bzw. 54' vorsehen.
Eine Besonderheit liegt nun darin, dass dieselbe Schaltluft, welche über die Schaltluftleitung 22 in den Schaltluftdurchgangskanal 37 gelangt, sowohl die Düsennadel 26 (nämlich über das Steuerventil 16'), als auch das Stellelement 46 (über das Steuerventil 16) zwischen einer Offen- oder Durchgangsstellung und einer Verschließstellung schaltet. Diese Schaltung kann bevorzugt synchronisiert sein, so dass sich die Düsennadel in ihrer Schließstellung 26 gemäß 3 befindet, wenn sich das Stellelement 46 in seiner nicht dargestellten Verschlussstellung befindet und umgekehrt.
Bezüglich 5 sei abschließend noch angemerkt, dass es sich bei einem der dargestellten Durchgänge dann auch noch um den Befettungsmitteldurchgangskanal handeln kann. Diese Gänge können innerhalb des Luftsparmoduls 14 selbstverständlich noch Abbiegungen aufweisen oder auch komplett durchgängig ausgebildet sein. Hierauf kommt es bei der schematischen Darstellung gemäß den 4 und 5 jedoch nicht an.
6 zeigt die grundsätzliche Versorgung der Vorrichtung 10 mit Druckluft, wobei Druckluft vorliegend sowohl als Formluft (Sprühluft und Breitstrahlluft) als auch als Schaltluft eingesetzt wird. Hierzu ist eine gemeinsame Druckluftversorgung, beispielsweise in Form eines Luftverteilerrohres 57, vorgesehen, von welchem Druckluft unter verschiedenen Druckzuständen ableitbar ist.
In dem Ausführungsbeispiel sind die Sprühluftleitung 20 und die Breitstrahlluftleitung 21 über Verbindungen 58 bzw. 59 (beispielsweise in Form von Schläuchen oder Leitungen oder ähnlichem) mit Abgabeventilen 60 bzw. 61 an dem Luftverteilerrohr 57 verbunden. Bei den Abgabeventilen kann es sich beispielsweise um herkömmliche 1/2-Wegeventile handeln, welche Druckluft (unter einem Druck von zwischen 0,2 und 1 Bar, beispielsweise bei 0,6 Bar) in einem geöffneten Zustand kontinuierlich an die Leitungen 20 bzw. 21 liefern können. Grundsätzlich kann die Formluft der Leitungen 20 und 21 also auch über die Ventile 60 und 61 abgestellt werden; dies jedoch nicht intermittierend.
Vielmehr sind beide Ventile 60 und 61 kontinuierlich auf Durchlass gestellt, sofern die Vorrichtung 10 angeschaltet ist. Das Ausströmen der Formluft (also Sprühluft und/oder Breitstrahlluft) wird im Wege der vorliegenden Erfindung vielmehr von dem Verschluss gemäß dem Stellelement 46 des Luftsparmoduls 14 verhindert. Die Ventile 60 oder 61 sind nicht den Düsen und insbesondere nicht jeweils einer Düse zugeordnet.
Selbstverständlich kann über ein weiteres Ventil 62 am Luftverteilerrohr 57 auch die Schaltluft bereitgestellt werden. Hierzu ist das Ventil 62, bei welchem es sich beispielsweise um ein 3/4-Wegeventil handelt, welches zwischen 0,2 und -6 Bar schaltbar ist, über eine Verbindung 60 mit der Schaltluftleitung 22 verbunden. Auch dieses Ventil kann typischerweise abgeschaltet werden, wenn die gesamte Vorrichtung 10 abgeschaltet werden soll, beispielsweise über Nacht oder ähnliches.
Schließlich ist das Luftverteilerrohr 57 über ein weiteres Ventil 63 auch noch mit einer Versorgung 64 für Befettungsmittel verbunden, und kann somit die Versorgung der Befettungsmittelleitung 23 (welche über eine Verbindung 65 mit der Versorgung 64 verbunden ist) schalten oder steuern.
Abschließend sei auf 7 verwiesen, welche noch einmal verdeutlicht, wie das Auftragsbild auf einer Werkstückoberfläche 25 von drei exemplarischen Düsen 13 beispielsweise aussehen kann. So ist das Befettungsmittel 66 der drei Düsen im wesentlichen jeweils in einer Ellipsenform angeordnet. Die Umrandung ist hier jedoch lediglich theoretisch zu verstehen, da eine Begrenzung natürlich nicht derart scharf erfolgt.
Die Ellipsenform ergibt sich durch eine Modellierung des Befettungsmittels 66 aus einer Überlagerung der Sprüh- oder Drallluft, welche das abgegebene Befettungsmittel bezüglich seinem Strahl aufweitet (in eine Kreisform hin) und der Breitstrahlluft, welche das Befettungsmittel 66 ausbreitet (also von einer Kreisform in eine Ellipsenform hin). Auffällig ist hierbei, dass die dargestellten drei Ellipsen sich im wesentlichen nicht überschneiden. Hierzu weisen sie bezüglich ihrer Haupterstreckungsrichtung r Anstellwinkel α bezüglich der Querrichtung Q auf. Bei diesem Winkel α kann es sich beispielsweise um einen Winkel zwischen 1 und 20° handeln, vorzugsweise um etwa 5°. Dieser Winkel ermöglicht dabei, eine bestmögliche Ausnutzung des Befettungsmittels zum Aufbringen auf der Oberfläche 25 und eine „Schrägstellung“ der Ellipsen. Hierfür ist, wie dies 2 lediglich andeutet, der Breitstrahlluftaufsatz 19 einer jeden Düse 13 nicht parallel zur Querrichtung Q ausgerichtet, sondern schneidet diese Ausrichtung etwa in einem 5°-Winkel. Dies führt zu dem in 7 dargestellten Auftragsbild.

Claims

Vorrichtung (10) zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel (66) auf eine Werkstückoberfläche (25), umfassend steuerbare Düsen (13), durch die hindurch das Befettungsmittel (66) dosiert abgebbar ist, und die an einem Träger (12) gehalten sind, der eine gemeinsame Formluftleitung (20, 21), für das abgegebene Befettungsmittel (66) modellierende Formluft, bereitstellt, wobei den Düsen (13) jeweils ein verstellbarer Verschluss (46) zum Abstellen der aus ihnen austretenden Formluft zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) für die Düsen (13) eine gemeinsame Schaltluftleitung (22), für den Verschluss (46) verstellende Schaltluft, bereitstellt, wobei die Schaltluftleitung (22) auch die eine Düsennadel (26) einer Düse (13) verstellende Schaltluft bereitstellt, wobei in der Düse (13) ein Weg für die Schaltluft hin zu dem Verschluss (46) und ein anderer Weg hin zu der Düsennadel (26) führt, und wobei sowohl dem Verschluss (46) als auch der Düsennadel (26) jeweils ein Steuerventil (16, 16') zugeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (13) den Verschluss (46) jeweils aufweisen, dieser also in oder an ihnen ausgebildet ist, wobei der Verschluss (46) vorzugsweise von einem an dem Grundmodul (11) der Düse (13) modular anbringbaren Luftsparmodul (14) bereitgestellt wird.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) zwei gemeinsame, voneinander isolierte Formluftleitungen (20, 21) bereitstellt, nämlich eine Sprühluftleitung (20) und eine Breitstrahlluftleitung (21), welche insbesondere durch isolierte Kanäle in einer Düse festgesetzt werden, die gemeinsam mithilfe desselben Verschlusses (46) schaltbar sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (46) ein, insbesondere zwischen zwei Positionen linear verlagerbares, Stellelement (46), vorzugsweise einen Schieber, aufweist, welches eine Verbindung zwischen der Formluftleitung (20, 21) und einem Formluftaustritt (67) einer der Düsen (13) freigeben und sperren kann.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (46) einen, insbesondere mit einer Dichtung (54) versehenen, Luftdurchlass (52, 53) aufweist, welcher in einer der Positionen aktiv ist, und einen, insbesondere mit einer Dichtung (54) versehenen, Sperrbereich (55, 56), welcher in der anderen Position aktiv ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Düse (13) eine Kanalabzweigung (42) vorgesehen ist, vorzugsweise in einem Luftsparmodul (14) der Düse (13).
Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verschluss (46) und der Düsennadel (26) jeweils ein baugleiches und austauschbares Steuerventil (16) zugeordnet ist.
Als modulartiges Düsensystem zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel (66) auf eine Werkstückoberfläche (25) ausgebildete Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend mindestens ein einen Düsenaustritt (18) und die verlagerbare Düsennadel (26) aufweisendes Düsengrundmodul (11) mit einer Montagefläche zum Montieren des Grundmoduls (11), beispielsweise an einem Träger (12), und mindestens ein den verstellbaren Verschluss (46) zum Abstellen der aus dem Düsengrundmodul (11) austretenden Formluft aufweisendes Luftsparmodul (14), mit einer Gegenmontagefläche zur Montage an der Montagefläche des Grundmoduls (11).
Verfahren zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Befettungsmittel (66) auf eine Werkstückoberfläche (25), umfassend die Schritte • Bereitstellen von steuerbaren Düsen (13), durch die hindurch das Befettungsmittel (66) dosiert abgegeben wird, und die an einem Träger (12) gehalten sind, der eine gemeinsame Formluftleitung (20, 21), für das abgegebene Befettungsmittel (66) modellierende Formluft, bereitstellt, • gekennzeichnet durch das Schalten eines den Düsen jeweils zugeordneten Verschlusses (46) zum Abstellen der aus ihnen austretenden Formluft, wobei der jeweilige Verschluss (46) und eine Düsennadel (26) der Düse synchron geschaltet sind, wozu sowohl dem Verschluss (46) als auch der Düsennadel (26) jeweils ein Steuerventil (16, 16') zugeordnet ist.