-
Die Erfindung betrifft allgemein das Auftragen von Fluiden, einschließlich thermoplastischen oder faserigen Klebstoffen, auf ein Substrat durch mindestens eine Düsenanordnung, die auf einer Montagefläche eines Verteilers oder eines Verteilerkopfes vorzugsweise lösbar befestigt ist.
-
Der Verteiler oder Verteilerkopf dient in der Regel dazu, der mindestens einen Düsenanordnung das aufzutragende Fluid zuzuführen. Der Zweck eines solchen Systems ist das Auftragen von Fluiden auf zum Beispiel sich relativ zu der mindestens einen Düsenanordnung bewegende Substrate, und insbesondere das Auftragen von Klebstoffen in Teilsprühmustern zum teilweise Bedecken eines Substrates.
-
Die Druckschrift
EP 0 872 580 A offenbart beispielsweise eine Mehrzahl von Schmelzblas-Düsenanordnungen oder Düsen, die Seite an Seite an einem oder beiden Enden eines herkömmlichen Verteilers oder Verteilerkopfes befestigbar sind, welcher für eine dosierte Zufuhr von Klebstoff zu jeder Düsenanordnung sorgt. Die Düsenanordnungen umfassen jeweils eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Plattenelementen, die eine Reihe von klebstoffspendenden Öffnungen an einer Austrittsfläche bilden. Die Reihe von Fluid-Austrittsöffnungen jeder Düsenanordnung bildet einen Abschnitt einer längeren Reihe, die durch die Mehrzahl von benachbarten Düsenanordnungen gebildet wird, welche entlang einem gemeinsamen Ende des Verteilerkopfes angeordnet sind. Eine oder beide Seiten des Verteilers können neben der Seite eines ähnlich aufgebauten Verteilerkopfes befestigt sein, um noch längere Reihen von Fluid-Austrittsöffnungen zu bilden, wodurch ein modulares Schmelzblas-Klebstoff-Spendersystem bereitgestellt wird, welches Substrat mit jeder dimensionalen Breite aufnimmt.
-
Die hierin berücksichtigten Düsenanordnungen weisen eine sehr kompakte Bauform auf. Insbesondere ist es wünschenswert, dass in dem Grundkörper der Düsenanordnung eine möglichst hohe Anzahl an Austrittsdüsen für das auf das Substrat aufzutragende Fluid und/oder für andere Fluide, beispielsweise Formungsluft, untergebracht werden können. Auf diese Weise ist ein möglichst flächiger und gleichmäßiger Auftrag von Fluiden auf die Substratoberfläche möglich.
-
Allerdings kann die Anzahl der Austrittsdüsen je Grundkörper einer Düsenanordnung nicht beliebig erhöht werden, da zu jeder Austrittsdüse ein Fluidkanalsystem im Inneren des Grundkörpers ausgebildet werden muss, um die Austrittsdüse strömungsmäßig mit einem ebenfalls am Grundkörper der Düsenanordnung vorgesehenen Fluidanschluss verbinden zu können. Dieser Fluidanschluss am Grundkörper der Düsenanordnung kann mit einem entsprechend komplementär hierzu ausgeführten Anschluss eines Verteilers oder Verteilerkopfes verbunden werden, wenn die Düsenanordnung im Montagebereich des Verteilers/Verteilerkopfes montiert ist.
-
1 zeigt einen Teil einer herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten Düsenanordnung anhand welcher der laminierte Aufbau ersichtlich ist.
-
In 2 ist die in 1 gezeigte Düsenbaugruppe in einer Explosionsdarstellung gezeigt.
-
Im Einzelnen ist den 1 und 2 zu entnehmen, dass die herkömmliche Düsenanordnung 100 aus einer Vielzahl von einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 aufgebaut sind, welche im zusammengebauten Zustand (siehe 1) flächig miteinander verbunden sind. Hierzu kann beispielsweise ein Stiftelement zum Einsatz kommen, welches durch ein entsprechendes Loch 102 oder durch eine entsprechende Öffnung in den einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 läuft und die einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 zusammenhält.
-
In den einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 sind Ausnehmungen oder Löcher 103 bis 107 vorgesehen, welche im zusammengebauten Zustand ein im Grundkörper 101 der Düsenanordnung 100 ausgebildetes Fluidkanalsystem ausbilden, um die einzelnen Austrittsdüsen 108 an einer Stirnseite der Düsenbaugruppe strömungsmäßig mit einem Fluidanschluss am Grundkörper 101 der Düsenbaugruppe zu verbinden.
-
Anhand der Darstellungen in den 1 und 2 ist ersichtlich, dass es der laminierte Aufbau der Düsenanordnung 100 nicht gestattet, beliebig geformte Fluidkanalsysteme im Inneren des Grundkörpers 101 auszubilden. Darüber hinaus ist die Anzahl einzelner Fluidkanalsysteme im Grundkörper 101 der Düsenanordnung 100 begrenzt sowie die Anzahl der einzelnen Austrittsdüsen 108, 109 an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers 101, welche zum Abgeben eines Klebstoffes oder zum Abgeben von Formungsluft dienen und alternierend zueinander in einer Reihe angeordnet sind.
-
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Düsenanordnung der eingangsgenannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine größere Anzahl an Austrittsdüsen und/oder ein komplexeres Fluidkanalsystem im Grundkörper der Düsenanordnung bereitgestellt werden kann.
-
Insbesondere soll eine Lösung angegeben werden, mit welcher die im Grundkörper der Düsenanordnung ausgebildeten Fluidkanalsysteme möglichst optimal an die jeweilige Anwendung angepasst werden können. „Optimal“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die im Inneren des Grundkörpers auszubildenden Fluidkanalsysteme eine solche Konfiguration aufweisen, dass insbesondere der Strömungswiderstand reduziert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, welcher eine Düsenanordnung zum Auftragen von Fluiden, insbesondere thermoplastischen Klebstoffen auf ein Substrat betrifft.
-
Die erfindungsgemäße Düsenanordnung weist - wie aus dem Stand der Technik bekannte Düsenanordnungen der hierin berücksichtigten Art - einen mit einem Montagebereich eines Verteilers oder Verteilerkopfes vorzugsweise austauschbar verbindbaren Grundkörper mit einer stirnseitigen Seitenfläche auf. In oder an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers ist mindestens eine und vorzugsweise eine Vielzahl erster Austrittsdüsen für das auf das Substrat aufzutragende Fluid vorgesehen.
-
Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Grundkörper ein erstes Fluidkanalsystem ausgebildet ist, über welches die mindestens eine erste Austrittsdüse strömungsmäßig mit einem im Grundkörper der Düsenanordnung vorgesehenen ersten Fluidanschluss verbunden ist.
-
Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Düsenanordnungen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Düsenanordnung ein durch ein additives Herstellungsverfahren erzeugtes monolithisches Bauteil ist.
-
Demgemäß wird vorliegend bewusst von einem herkömmlichen laminierten Aufbau der Düsenanordnung abgesehen. Vielmehr wird vorgeschlagen, zumindest den Grundkörper der Düsenanordnung zusammen mit dem im Grundkörper vorgesehenen Fluidkanalsystem sowie zusammen mit der mindestens einen am oder in der Stirnseite des Grundkörpers vorgesehenen Austrittsdüse mit Hilfe eines additiven Herstellungsverfahrens auszubilden.
-
Dies erlaubt wesentlich komplexere Geometrien und Konfigurationen insbesondere des mindestens einen ersten Fluidkanalsystems im Inneren des Grundkörpers. Ferner können deutlich komplexere Strukturen realisiert werden sowie eine deutlich höhere Anzahl an Austrittsdüsen an oder in der Stirnseite des Grundkörpers, und zwar bei den gleichen geometrischen Abmessungen des Grundkörpers.
-
Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass mit Hilfe des additiven Herstellungsverfahrens insbesondere auch komplexe Fluidkanalsysteme im Inneren des Grundkörpers realisierbar sind. Solche komplexen Fluidkanalsysteme können zumindest bereichsweise dreidimensional gekrümmt ausgeführte Fluidkanalabschnitte aufweisen.
-
Mit anderen Worten, mit der vorliegenden Erfindung können die Fluidkanalsysteme im Inneren des Grundkörpers der Düsenanordnung optimal an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Durch die Möglichkeit, dreidimensional gekrümmt ausgeführte Fluidkanalabschnitte im Inneren des Grundkörpers der Düsenanordnung auszubilden, kann unter anderem auch das Strömungsverhalten des durch den Grundkörper zuführenden Fluides angepasst bzw. optimiert werden, und zwar insbesondere im Hinblick auf einen möglichst geringen Strömungswiderstand.
-
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in oder an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers mindestens eine zweite Austrittsdüse und bevorzugt eine Vielzahl von zweiten Austrittsdüsen vorgesehen zum gezielten Abgeben von Formungsluft, um beispielsweise die Richtung eines von der mindestens einen ersten Austrittsdüse abgegebenen Fluidstrahls zu beeinflussen. Die mindestens eine zweite Austrittsdüse ist über ein in dem Grundkörper ausgebildetes zweites Fluidkanalsystem mit einem am Grundkörper der Düsenanordnung vorgesehenen zweiten Fluidanschluss verbunden.
-
Durch das additive Herstellungsverfahren ist es möglich, dass auch das zweite Fluidkanalsystem zumindest bereichsweise dreidimensional gekrümmt ausgeführte Fluidkanalabschnitte aufweist und somit die Zufuhr von Fluid zu den zweiten Austrittsdüsen insbesondere im Hinblick auf den zu erwartenden Strömungswiderstand optimiert.
-
Das additive Herstellungsverfahren, durch welches die Düsenanordnung erzeugt ist, weist gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung den Schritt des Bestimmens von dreidimensionalen Informationen über den Grundkörper auf, wobei der Grundkörper die mindestens eine erste und/oder mindestens eine zweite Austrittsdüse enthält, und wobei in dem Grundkörper integral das erste und/oder zweite Fluidkanalsystem ausgebildet ist.
-
Das additive Herstellungsverfahren weist den weiteren Verfahrensschritt des Umwandelns der dreidimensionalen Information in eine Vielzahl von Schichten auf, wobei diese Schichten die Querschnittsschichten des Grundkörpers definieren. Mindestens ein Lehrraum innerhalb wenigstens einer der Schichten wird definiert, der das erste und/oder zweite Fluidkanalsystem definiert.
-
Abschließend wird sukzessiv jede Schicht des Grundkörpers ausgebildet, und zwar insbesondere durch Schmelzen eines metallischen Pulvers unter Verwendung von Laserenergie und/oder Elektrodenstrahlenergie.
-
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, wenn die einzelnen Schichten des Grundkörpers aus einem anderen Material, wie beispielsweise Keramikmaterial oder Kunststoffmaterial ausgebildet werden.
-
In bevorzugter Weise kommt bei dem additiven Herstellungsverfahren ein Laser-Sinter-Verfahren oder ein direktes Metall-Laser-Sinter (DMLS)-Verfahren zum Einsatz.
-
Das sukzessive Bild in jeder Schicht des Grundkörpers durch Schmelzen eines metallischen Pulvers unter Verwendung von Laserenergie kann gemäß Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung ferner ein Schmelzen eines metallischen Pulvers aufweisen, dass wenigstens eines von Kobalt-Chrom HS188 und INC0625 aufweist.
-
Alternativ oder zusätzlich kann das sukzessive Bild in jeder Schicht des Grundkörpers durch Schmelzen eines metallischen Pulvers unter Verwendung von Laserenergie ferner ein Schmelzen eines metallischen Pulvers aufweisen, das eine Partikelgröße zwischen ungefähr 10 µm und ungefähr 75 µm vorzugsweise zwischen ungefähr 15 µm und ungefähr 30 µm, aufweist.
-
Gemäß einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung ist durch das additive Herstellungsverfahren an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers ein Auslegerbereich ausgebildet, in welchem die mindestens eine erste Austrittsdüse ausgebildet ist, wobei der Auslegerbereich und die mindestens eine erste Austrittsdüse derart ausgebildet sind, dass die Austrittsöffnung der mindestens einen ersten Austrittsdüse beabstandet von der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers ist, und wobei eine von der mindestens einen ersten Austrittsöffnung vorgegebene Hauptströmachse, entlang welcher sich das von der mindestens einen ersten Austrittsdüse abgegebene Fluid bewegt, mit der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers einen spitzen Winkel einschließt.
-
Bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung handelt es sich insbesondere um eine optimierte Düsenanordnung zum Auftragen von Fluiden, insbesondere thermoplastischen Klebstoffen, auf Substrate, die eine entsprechend komplexe Geometrie aufweisen und von daher ein entsprechendes Auftragverfahren fordern.
-
Dadurch, dass bei dieser Ausführungsform die Düsenanordnung mit einem entsprechenden Auslegerbereich versehen ist, in welchem die mindestens eine erste Austrittsdüse ausgebildet ist, lässt sich die Düsenanordnung, insbesondre wenn diese an einem Roboterarm geführten Verteilerkopf angeordnet ist, wesentlich flexibler auch in Bereichen komplexer Geometrie einsetzen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Düsenanordnung oder der Verteilerkopf in Kontakt mit Bereichen des zu beschichtenden Substrats gelangt.
-
Dabei ist ferner sichergestellt, dass die Düsenaustrittsöffnung der mindestens einen ersten Austrittsdüse stets den vorgesehenen Abstand zu der Oberfläche des zu beschichtenden Bereiches des Substrates einhält. Insbesondere gestattet die spezielle Geometrie der Düsenanordnung mit dem Auslegerbereich, dass die Düsenanordnung auch relativ zu dem zu beschichtenden Substrat bzw. dem zu beschichtenden Bereich des Substrates verschwenkt und gedreht werden kann, was erforderlich ist, um den Bereich gleichmäßig mit dem Fluid, insbesondere thermoplastischen Klebstoff, zu benetzen.
-
Gemäß bevorzugten Realisierungen der zuletzt genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung ist insbesondere vorgesehen, dass - in Draufsicht gesehen - der Grundkörper der Düsenanordnung zumindest im Wesentlichen rechteckig ausgeführt ist. Ferner ist vorgesehen, dass - ebenfalls in Draufsicht gesehen - der Auslegerbereich der Düsenanordnung zumindest im Wesentlichen trapez- oder dreiecksförmig insbesondere trapezförmig, ausgeführt ist und über eine längere Grundseite mit der Stirnseite des Grundkörpers verbunden ist.
-
Dadurch, dass bei dieser Ausführungsform der Grundkörper - wie bei dem Stand der Technik - nach wie vor eine in Draufsicht gesehen zumindest im Wesentlichen rechtwinklige Konfiguration aufweist, kann die Düsenanordnung nach wie vor mit dem Montagebereich des Verteilerkopfes verbunden werden, ohne dass hierzu konstruktive Änderungen an dem Montagebereich bzw. an dem Verteilerkopf vorzunehmen wären. Das gleiche gilt auch für das Fluidverteilungssystem, welches von dem Verteilerkopf bereitgestellt wird, und welches über einen entsprechenden Schnittstellenbereich mit dem im Grundkörper der Düsenanordnung integrierten Fluidkanalsystem zur Verfügung gestellt wird.
-
Bei Weiterbildungen der zuletzt genannten Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, dass ein Schenkel das in Draufsicht gesehen insbesondere trapezförmig ausgeführten Auslegerbereiches mit einer Seitenfläche des Grundkörpers fluchtet. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Austrittsöffnung in einem Schenkel des in Draufsicht gesehen insbesondere trapezförmig ausgeführten Auslegerbereiches ausgebildet ist, welcher dem Schenkel gegenüberliegt, der mit der Seitenfläche des Grundkörpers der Düsenanordnung fluchtet.
-
Bei diesen Weiterbildungen handelt es sich insbesondere um leicht zu realisierende aber dennoch effektive Lösungen, wie die erfindungsgemäße Düsenanordnung ausgestaltet werden kann, damit auch insbesondere komplexe geometrische Bereiche des zu beschichtenden Substrats wirkungsvoll in den Bereich der mindestens einen ersten Austrittsdüse der Düsenanordnung gelangen, ohne das ein Kontakt zwischen der Düsenanordnung bzw. dem Verteiler oder Verteilerkopf mit dem Substrat auftritt.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die gesamte Düsenanordnung ein durch ein additives Herstellungsverfahren erzeugtes monolithisches Bauteil ist. Mit anderen Worten, alle strukturellen Merkmale der Düsenanordnung sind integral in dem Grundkörper der Düsenanordnung ausgebildet. Die integrale Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass die gesamte Düsenanordnung und insbesondere auch die Ausrichtung der mindestens einen ersten Austrittsdüse bzw. der Austrittsöffnung der mindestens einen ersten Austrittsdüse sowie das zugehörige Fluidkanalsystem im Inneren des Grundkörpers der Düsenanordnung mit hoher Präzession und nur äußerst geringen Toleranzen gefertigt werden können.
-
Alles in allem ermöglicht somit die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenanordnung als monolithischen Düsenbaugruppe eine kompakte Düsenanordnung, in welcher alle notwendigen Funktionalitäten integriert sind.
-
Gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Düsenanordnung mittels 3D-Druck hergestellt werden. Hier kann insbesondere das Laser-Sinter-Verfahren oder Mikrolaser-Sintern, auch selektives Laserschmelzen (SLM) (selektives Laserschmelzen Metall) genannt, verwendet werden. Durch diese Fertigungsmethode kann das mindestens eine erste Fluidkanalsystem im Inneren des Grundkörpers der Düsenanordnung in mehreren Ebenen gekrümmt ausgeführt werden, um perfekte Strömungen zu erreichen. Darüber hinaus entfällt jedwede Montage der ersten Austrittsdüse am Grundkörper der Düsenanordnung, da diese ebenfalls integral mit dem Grundkörper der Düsenanordnung ausgeführt ist. Auf diese Weise kann jeder mögliche Montagefehler und jedwede Toleranzabweichungen durch die Montage verhindert werden.
-
In der bisherigen laminar aufgebauten Düse (Stand der Technik) wird nur durch die Verschraubung der einzelnen Düsenplatten durch die äußeren Klemmplatten eine metallische Abdichtung erzielt. Hierbei ist es immer wieder eine Herausforderung genügend Schrauben zu platzieren, um eine ausreichende Flächenpressung zu erzielen. Dies bedeutet auch eine Limitierung im Design, da in der Position der Schrauben (und zusätzlichen Positions-Stiften) keine Leim- und/oder Luftkanäle platziert werden können. Es müssen sogar Mindestabstände zu den Schraubbohrungen eingehalten werden, um die Abdichtung zu erzielen. Immer wieder kommt es hier auch zu Undichtigkeiten bei neu konstruierten Düsen.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mit der mindestens einen ersten Austrittsdüse das Fluid, und insbesondere der thermoplastische Klebstoff, gemäß einem vorab festgelegten Ereignisablauf abgegeben werden kann. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Düsenanordnung dazu, das Fluid (das heißt den thermoplastischen Klebstoff) mit einem Muster, insbesondere oszillierenden Muster abzugeben.
-
Hierzu ist gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Düsenanordnung vorgesehen, dass der Austrittsöffnung der mindestens einen ersten Austrittsdüse der Düsenanordnung vorzugsweise eine Vielzahl von Fluidöffnungen von zweiten Austrittsdüsen zugeordnet ist, wobei diese Fluidöffnungen Formungs- oder Ablenkluft abgeben, um das von der Austrittsöffnung der mindestens einen ersten Austrittsdüse abgegebene Fluid von der Hauptströmachse gezielt abzulenken. Die Vielzahl der (zusätzlichen) Fluidöffnungen, die über die zweiten Austrittsdüsen bereitgestellt werden und dazu dienen, entsprechende Formungs- oder Ablenkluft abzugeben, können konvergierend in Richtung der Haupströmachse der Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse geneigt sein.
-
Die Erfindung ist nicht auf Düsenanordnungen beschränkt, welche beispielsweise an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers einen entsprechenden Auslegerbereich aufweisen. Vielmehr eignet sich die Erfindung insbesondere für alle Düsenanordnungen, die einen relativ komplexen Aufbau aufweisen, und/oder die eine erhöhte Anzahl an Austrittsdüsen (erste und/oder zweite Austrittsdüsen) erfordern.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Düsenanordnung zum Auftragen von Fluiden, insbesondere thermoplastischen Klebstoffen, auf ein Substrat, wobei der Grundkörper mindestens eine erste Austrittsdüse und vorzugsweise mindestens eine zweite Austrittsdüse aufweist, und wobei in dem Grundkörper mindestens ein erstes Fluidkanalsystem und/oder mindestens ein zweites Fluidkanalsystem ausgebildet sind/ist, über welches die mindestens eine erste und/oder mindestens eine zweite Austrittsdüse strömungsmäßig mit einem ersten und/oder zweiten Anschluss am Grundkörper der Düsenanordnung verbunden sind/ist.
-
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung näher beschrieben.
-
Es zeigen:
- 1 schematisch eine herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Düsenanordnung mit einem laminierten Aufbau;
- 2 schematisch die aus dem Stand der Technik bekannte Düsenanordnung gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung;
- 3 schematisch und in einer teilweise transparenten, isometrischen Ansicht eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung;
- 4 schematisch und in einer Draufsicht die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung gemäß 3; und
- 5 schematisch und in einer teilweise transparenten, isometrischen Ansicht eine weitere exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung.
-
1 zeigt einen Teil einer herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten Düsenanordnung 100 anhand welcher der laminierte Aufbau ersichtlich ist.
-
In 2 ist die in 1 gezeigte Düsenanordnung 100 in einer Explosionsdarstellung gezeigt.
-
Im Einzelnen ist den 1 und 2 zu entnehmen, dass die herkömmliche Düsenanordnung 100 aus einer Vielzahl von einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 aufgebaut sind, welche im zusammengebauten Zustand (siehe 1) flächig miteinander verbunden sind. Hierzu kann beispielsweise ein Stiftelement zum Einsatz kommen, welches durch ein entsprechendes Loch 102 oder durch eine entsprechende Öffnung in den einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 läuft und die einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 zusammenhält.
-
In den einzelnen Platten 101.1 bis 101.6 sind diverse Ausnehmungen oder Löcher 103 bis 107 vorgesehen, welche im zusammengebauten Zustand ein im Grundkörper 101 der Düsenanordnung 100 ausgebildetes Fluidkanalsystem ausbilden, um die einzelnen Austrittsdüsen 108 an einer Stirnseite der Düsenbaugruppe strömungsmäßig mit einem Fluidanschluss am Grundkörper 101 der Düsenbaugruppe zu verbinden.
-
Anhand der Darstellungen in den 1 und 2 ist ersichtlich, dass es der laminierte Aufbau der Düsenanordnung nicht gestattet, beliebig geformte Fluidkanalsysteme im Inneren des Grundkörpers 101 auszubilden. Darüber hinaus ist die Anzahl einzelner Fluidkanalsysteme im Grundkörper 101 der Düsenanordnung 100 begrenzt sowie die Anzahl der einzelnen Austrittsdüsen 108 an der stirnseitigen Seitenfläche des Grundkörpers 101.
-
Um zu erreichen, dass - im Vergleich zu herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Düsenanordnungen 100 - eine größere Anzahl an Austrittsdüsen 108 und/oder ein komplexeres Fluidkanalsystem im Grundkörper 101 der Düsenanordnung 100 ausgebildet werden kann/können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Düsenanordnung ein durch ein additives Herstellungsverfahren erzeugtes monolithisches Bauteil ist.
-
Eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1 ist in 3 (in einer teilweise transparenten, isometrischen Ansicht) bzw. in 4 (in einer Draufsicht) gezeigt.
-
Kurz zusammengefasst handelt es sich bei der in 3 und 4 schematisch gezeigten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1 um ein durch ein additives Herstellungsverfahren erzeugtes monolithisches Bauteil.
-
Die Düsenanordnung 1 weist einen mit einem Montagebereich eines Verteilers oder Verteilerkopfes vorzugsweise austauschbar verbindbaren Grundkörper 2 mit einer stirnseitigen Seitenfläche 3 auf, wobei in oder an der stirnseitigen Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 mindestens eine erste Austrittsdüse 4 für ein auf ein Substrat mit Hilfe der Düsenanordnung 1 aufzutragendes Fluid vorgesehen ist.
-
Des Weiteren ist - wie es der Darstellung in 3 insbesondere entnommen werden kann - in dem Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 ein erstes Fluidkanalsystem 5 ausgebildet, über welches die mindestens eine erste Austrittsdüse 4 strömungsmäßig mit einem im Grundkörper 2 oder am Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 vorgesehenen ersten Fluidanschluss verbunden ist.
-
Der Darstellung in 3 ist ferner zu entnehmen, dass in oder an der stirnseitigen Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 mindestens eine weitere, zweite Austrittsdüse 6 vorgesehen ist, um Formungsluft gezielt über diese mindestens eine zweite Austrittsdüse 6 abzugeben, infolgedessen bedarfsweise die Richtung eines von der mindestens einen ersten Austrittsdüse 5 abgegebenen Fluidstrahls beeinflusst werden kann.
-
Ebenfalls ist der teiltransparenten Darstellung in 3 zu entnehmen, dass die mindestens eine zweite Austrittsdüse 6 für Formungsluft über ein in dem Grundkörper 2 ausgebildetes zweites Fluidkanalsystem 7 mit einem am Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 vorgesehenen zweiten Fluidanschluss strömungsmäßig verbunden ist.
-
Aufgrund des additiven Herstellungsverfahrens, mit welchem zumindest der Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 hergestellt ist, ist es möglich, dass das erste Fluidkanalsystem 5 sowie das mindestens eine weitere, zweite Fluidkanalsystem 7 zumindest bereichsweise dreidimensional gekrümmt ausgeführte Fluidkanalabschnitte aufweist, wie es ebenfalls der Darstellung in 3 entnommen werden kann.
-
Bei der in den 3 und 4 dargestellten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1 handelt es sich um eine Düsenanordnung 1, welche insbesondere ausgebildet ist, um Fluide, wie beispielsweise thermoplastische Klebstoffe, auf Substrate mit einer entsprechend komplexen Geometrie auftragen zu können.
-
Zu diesem Zweck kann an der stirnseitigen Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 der Düsenanordnung 1 ein Auslegerbereich 10 ausgebildet sein, in welchem die mindestens eine erste Austrittsdüse 4 für das auf das Substrat aufzutragende Fluid ausgebildet ist. Der Auslegerbereich 10 und die erste Austrittsdüse 4 sind dabei derart ausgebildet, dass die Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 5 beabstandet von der stirnseitigen Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 der Düsenanordnung 1 ist.
-
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine von der Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 5 vorgegebene Hauptströmachse, entlang welcher sich das von der ersten Austrittsdüse 5 abgegebene thermoplastische Klebstoffmaterial bewegt, mit der stirnseitigen Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 einen spitzen Winkel einschließt.
-
Bei der in 3 und 4 gezeigten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1 ist insbesondere vorgesehen, dass - in Draufsicht gesehen - der Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 zumindest im Wesentlichen rechtwinklig ausgeführt ist, und dass - ebenfalls in Draufsicht gesehen - der Auslegerbereich 10 zumindest im Wesentlichen trapezförmig ausgeführt ist und über seine längere Grundseite mit der Stirnseite des Grundkörpers 2 verbunden ist. Im Einzelnen fluchtet dabei ein Schenkel des in Draufsicht gesehen trapezförmig ausgeführten Auslegerbereiches 10 mit einer Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2.
-
Ferner ist vorgesehen, dass die mindestens eine Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 5 in einem Schenkel des in Draufsicht gesehen trapezförmig ausgeführten Auslegerbereiches 10 ausgebildet ist, welcher dem Schenkel gegenüberliegt, der mit der Seitenfläche 3 des Grundkörpers 2 fluchtet.
-
Bei der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1 ist der Auslegerbereich 10 zusammen mit der mindestens einen ersten Austrittsdüse 4 in dem Auslegerbereich 10 und zusammen mit dem restlichen Grundkörper 2 der Düsenanordnung 1 mit Hilfe eines additiven Herstellungsverfahrens als monolithische Baueinheit ausgeführt.
-
In dem Grundkörper 2 und in dem Auslegerbereich 10 der Düsenanordnung 1 können so auf besonders einfache Weise entsprechende Fluidkanalsysteme 5, 7 ausgebildet werden, welche mit der ersten Austrittsdüse 5 und/oder mit zweiten Austrittsdüsen 6 der Düsenanordnung 1 strömungsmäßig verbunden sind.
-
Wie bereits angedeutet und in 3 schematisch erkennbar, ist der Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 4 mindestens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von weiteren Fluidöffnungen zugeordnet, deren Hauptströmachsen, entlang welcher sich ein von den weiteren Fluidöffnungen ausgegebenes Fluid (insbesondere Druckluft) bewegt, in Richtung der Hautpströmachse der Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 4 geneigt ist. Ferner ist dabei vorgesehen, dass die Fluidöffnungen der zweiten Austrittsdüsen 6 im Hinblick auf die Austrittsöffnung der ersten Austrittsdüse 4 in Richtung der Seitenfläche 3 des Auslegebereiches 10, an oder in welcher die Austrittsöffnung der der ersten Austrittsdüse 4 ausgebildet ist, versetzt angeordnet ist.
-
Mit Hilfe dieser Fluidöffnungen der zweiten Austrittsdüsen 6 ist es möglich, Druckluft in Richtung des von der ersten Austrittsdüse 5 abgegebenen thermoplastischen Klebstoffstrahls zu lenken, um somit den Klebstoffstrahl bedarfsweise geeignet abzulenken. Insbesondere kann damit der durch die erste Austrittsdüse 4 abgegebene Klebstoffstrahl periodisch von der Hauptströmachse abgelenkt werden, um beispielsweise ein Omega-förmiges Muster des auf dem Substrat aufgetragenen Klebstoffstrahls auszubilden.
-
5 zeigt schematisch und in einer teilweise transparenten, isometrischen Ansicht eine weitere exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düsenanordnung 1. Diese Düsenanordnung 1 entspricht in struktureller und funktioneller Hinsicht im Wesentlichen der Düsenanordnung 1 gemäß 3; allerdings sind anhand der Darstellung in 5 die im Grundkörper 2 ausgebildeten Fluidkanalsysteme 5, 7 gut erkennbar, insbesondere deren in mehreren Achsen gekrümmte Konfiguration.
-
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsform beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
