-
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen bis pastösen Mediums, insbesondere eines Befettungsmittels, auf Werkstoffoberflächen, bspw. auf Platinen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
-
Bei den Vorrichtungen, wie sie im genannten Stand der Technik beschrieben sind, wird zum Ausbringen des Befettungsmittels eine Düsennadel aus einer eine Austrittsöffnung verschließenden Stellung in eine Öffnungsposition verlagert.
-
Allerdings werden beide Düsennadeln gemäß dem Stand der Technik von elektromagnetischen Antrieben verstellt. Diese Antriebsart hat sich in der Praxis tatsächlich als relativ träge bzw. zu langsam herausgestellt.
-
Daher bestehen verbesserte Systeme, vgl. bspw. die
DE 10 2004 052 005 A1 der Anmelderin, bei welchen die Düsennadel nicht elektromagnetisch, sondern pneumatisch angetrieben wird. Hierdurch sind viel kürzere Schaltzeiten der Düsennadel möglich. Die Öffnungsposition wird bevorzugt durch ein Anschlagelement definiert.
-
Das der Düsennadel zugeordnete Anschlagelement ist hierbei zur Kalibrierung der Vorrichtung händisch einstellbar, bspw. mithilfe einer Stellschraube. Je nach Einsatzzweck der Düse kann der Anschlag daher herstellerseitig händisch kalibriert werden.
-
Verbesserungswürdig ist eine derartige Vorrichtung allerdings in Fällen, in welchen zwei unterschiedliche Medien kurz hintereinander auf Werkstückoberflächen aufzutragen sind. In der Praxis hat sich hierbei ein System durchgesetzt, bei welchem einem vordefinierten Düsenausgabebereich zwei nah beieinander angeordnete Düsen bzw. Düsenköpfe zugeordnet sind. Die Düsen werden hierbei jeweils mit einem unterschiedlichen Medium versorgt und können abwechselnd (je nach gewünschtem Ausgabemedium) pneumatisch angesprochen werden.
-
Auch wenn sich diese Lösung in der Praxis als sehr handhabbar und vorteilhaft im Gegensatz zu einer Lösung, bei welcher elektromagnetische Antriebe für die Düsennadel eingesetzt werden, herausgestellt hat, so scheint sie, insbesondere in ökonomischer Hinsicht noch verbesserungswürdig.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher noch einfacher unterschiedliche Medien auf eine Werkstückoberfläche auftragbar sind.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt, mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Einrichtungen zur maschinellen Verstellung der Anschlagelemente aufweist, derart dass die Anschlagelemente durch jeweils einen Antrieb verstellbar sind.
-
Das Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, den Anschlagelementen jeweils einen Antrieb zuzuordnen (und nicht nur der Düsennadel).
-
Ein gattungsfremder Stand der Technik gemäß der
DE 199 57 055 A1 offenbart eine Einrichtung zum Führen von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in einem Raum, bei welcher ein Kolben an ein Gegenstück anschlagen kann, welches auf einer anderen Seite einer Membran angeordnet ist. Das Gegenstück ist über ein Gestänge starr mit einem beweglichen Stellglied verbunden, welchem ein nicht näher beschriebenes, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigtes Stellmittel zugeordnet sein kann.
-
Die ebenfalls gattungsfremde
DE 36 13 348 C2 offenbart eine Spritzpistole für Farben und Lacke, bei welcher eine Düsennadel mit einem ersten Kolben an einen ersten, beweglichen Anschlag anschlagen kann, an welchem wiederum ein zweiter Kolben angebunden ist, der dann an einen festen Anschlag anschlagen kann. Dieser feste Endanschlag wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als verstellbar beschrieben, nämlich zum Beispiel durch Verschrauben.
-
Unter einer „maschinellen Verstellung“ ist zunächst im Wesentlichen das Gegenteil einer „händischen Verstellung“ zu verstehen. Während es bei Vorrichtungen mit lediglich einer Düse bzw. einer Düsennadel und einem Anschlagelement noch verhältnismäßig einfach sein mag, die Vorrichtung (bspw. für die Nutzung eines geänderten Abgabemediums) einzurichten, weisen gattungsgemäße Vorrichtungen eine Vielzahl von Düsen (und somit auch Düsennadeln und Anschlagelementen) auf.
-
Bei solchen Vorrichtungen jeweils händisch durch den Nutzer eine Positionsänderung des Anschlagelementes vorzunehmen (bspw. mithilfe einer Justierschraube) verbietet sich aufgrund des enormen Zeitaufwands. Die Erfindung löst dieses Problem, indem das Anschlagelement, bzw. die mehreren Anschlagelemente, maschinell verstellt werden, insbesondere durch (jeweils einen) Antrieb.
-
Die den Anschlagelementen zugeordneten Antriebe können an eine gemeinsame Steuerung angeschlossen sein, sodass ein gemeinsamer Steuerbefehl (welcher dann durchaus durch den Nutzer initiiert sein kann) an alle Antriebe der Anschlagelemente übermittelbar ist. Somit kann mithilfe eines einzigen Befehls, bzw. mithilfe einer einzigen Eingabe des Nutzers, eine Verstellung sämtlicher Anschlagelemente (automatisch) erfolgen.
-
Der Nutzer braucht also nicht jedes einzelne Anschlagelement einzeln „anzufassen“. Er kann die Anschlagelemente vielmehr, vorzugsweise ferngesteuert, maschinell (gemeinsam) verstehen, bspw. verfahren.
-
Auf diese Weise wird es zum Beispiel möglich, die oben genannte Vorrichtung des Standes der Technik zu verbessern, welche abwechselnd zwei unterschiedliche Befettungsmittel ausgeben soll. Zur Erinnerung: Im Stand der Technik wird dies bisher so gehandhabt, dass einem Düsenbereich zwei separate Düsen mit jeweils einer Düsennadel bzw. Austrittsöffnung zugeordnet sind und jeweils eine von diesen aktiv ist, sofern eines der Befettungsmittel abgegeben werden soll.
-
Durch die Erfindung ist es nunmehr möglich, auf die Hälfte der Düsen zu verzichten: So braucht einem Düsenbereich nur noch lediglich eine Düse zugeordnet sein. Die unterschiedlichen Anforderungen für die abzugebenden Befettungsmittel können dadurch erreicht werden, dass nach der Abgabe eines ersten Befettungsmittels das Anschlagelement maschinell verstellt wird, sodass die Voraussetzungen bereitstehen, ein zweites Befettungsmittel abzugeben (welches der Düse insbesondere durch die gleiche Leitung zugeführt werden kann oder durch eine Parallelleitung oder ähnliches).
-
Zur weiteren Verdeutlichung sei als anderes Beispiel angeführt, dass ein erstes Befettungsmittel vorhanden sein kann, welches zur Abgabe einer vorbestimmten Menge grundsätzlich eine längere Öffnungszeit benötigt (bspw. aufgrund seiner hohen Viskosität) als ein zweites, niederviskoseres Befettungsmittel. Für das erste Befettungsmittel kann das Anschlagelement maschinell in eine hintere, der Austrittsöffnung abgewandte Position verstellt werden, zur Abgabe des zweiten Befettungsmittels dann in eine zweite, der Austrittsöffnung nähere Position.
-
Auf diese Weise kann erfindungsgemäß insbesondere auf die Viskositätseigenschaft des abzugebenden Befettungsmittel flexibel reagiert werden.
-
Das Anschlagelement ist vorzugsweise linear verfahrbar, insbesondere zwischen mehreren, unterschiedliche Abstände zur Austrittsöffnung aufweisenden Stellungen bzw. Positionen. Mit anderen Worten kann das Anschlagelement zur Austrittsöffnung hin verlagert werden oder von dieser fort.
-
Das Anschlagelement kooperiert dabei typischerweise mit einer Rückseite der Düsennadel, welche von der Austrittsöffnung der Düse bzw. Vorrichtung abgewandt ist (auch rückseitiges Ende genannt), während das vordere Ende der Düsennadel mit der Austrittsöffnung kooperieren kann und in einer Schließposition in diese verschließend eingreift bzw. einsitzt.
-
Grundsätzlich kann das Anschlagelement aber selbstverständlich auch mit einem anderen Teil der Düsennadel kooperieren, bspw. mit einem seitlichen Vorsprung oder ähnlichem.
-
Entscheidend ist hierbei vielmehr, dass das Anschlagelement zwischen mindestens zwei, vorzugsweise mehr, Positionen bzw. Stellungen maschinell verlagerbar bzw. verstellbar ist.
-
Die Einrichtung zur maschinellen Verstellung weist typischerweise eine Anbindung an eine Steuerung der Vorrichtung auf. Die Anbindung an eine Steuerung kann bspw. kabelgebunden oder kabellos erfolgen.
-
Das Anschlagelement wird typischerweise in einer Ruhephase der Vorrichtung verstellt, also bspw. wenn von einem Abgabemedium auf ein anderes gewechselt wird oder eine andere Werkstückoberfläche bzw. ein anderes Werkstück zur Benetzung vorgesehen wird. Von der Erfindung kann alternativ aber auch umfasst sein, dass das Anschlagelement während des Beauftragungsprozesses verstellt wird: Beispielsweise soll ein erster Teil einer Werkstückoberfläche etwas weniger benetzt werden als ein zweiter. Hierfür kann das Anschlagelement in einer ersten Position verharren, während die Austrittsöffnung und der erste Bereich der Werkstücksoberfläche aneinander vorbeigeführt werden und in eine zweite Position überführt werden, wenn die Austrittsöffnung und der zweite Bereich der Werkstücksoberfläche aneinander vorbeigeführt werden. Die Düsennadel kann dabei ihre Taktung/Frequenz beibehalten und die Abgabemenge kann trotzdem (durch Verstellung des Anschlagelementes) geändert werden.
-
Die Einrichtung ist vorzugsweise dem Düsengehäuse zugeordnet: Sie ist also entweder ins Düsengehäuse integriert oder an diesem angebracht bzw. (unmittelbar) montiert oder ähnliches.
-
Vorzugsweise kann die Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes eine gemeinsame Baueinheit mit dem Düsengehäuse ausbilden und weiter vorzugsweise an einem (Düsen-)Balken angeordnet sein, welcher mehrere Düsen bzw. Düsengehäuse haltert (und deren fluide und/oder elektrische Anbindungen behaust).
-
Die maschinelle Verstellung des Anschlagelementes kann insbesondere nutzerinitiiert erfolgen (also bspw. durch Eingabe eines Nutzers an einer Tastatur, Steuerung oder ähnlichem) oder aber automatisiert (bspw. nach einer bestimmten Zeit oder nachdem ein bestimmtes Messergebnis festgestellt wurde oder ähnliches). Entscheidend ist hierbei lediglich, dass die Verstellung nicht händisch durch den Nutzer erfolgen muss, der Nutzer also insbesondere einen gewissen Abstand zu den Düsen bzw. den Düsengehäusen wahren und trotzdem eine Verstellung initiieren kann.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient im Wesentlichen dem Aufbringen von Medium auf eine Werkstückoberfläche, wobei es sich bei dem Werkstück bspw. um ein Blech oder eine Platine handeln kann, also im Wesentlichen um flache, flächenhafte Körper aus Blech oder ähnlichem Material.
-
Es handelt sich insbesondere um Platinen, welche als Blechtafeln/Blechzuschnitte oder ähnliches ausgebildet sind. Insbesondere sind diese zur Weiterverarbeitung durch Umformung (bspw. Tiefziehen vorgesehen). Hierbei kann es sich typischerweise um Blechzuschnitte der Automobilindustrie oder einer ähnlichen Industrie handeln. Dies ist allerdings lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Erfindung ist selbstverständlich in jedem anderen Industriezweig anwendbar, in welchem Werkstücke oder Oberflächen zu benetzen, insbesondere zu befetten, sind.
-
Die Werkstückoberflächen können dabei insbesondere als sogenanntes Coil-Material vorliegen, also auf Trommeln aufgewickeltes Blech im Endloszustand.
-
Die Vorrichtung kann zur Förderung der Werkstücke insbesondere entsprechende Fördereinrichtungen wie Förderbänder oder ähnliches aufweisen, welche die Werkstückoberflächen relativ zur Düsenaustrittsöffnung verlagern können.
-
Insbesondere können die Transporteinrichtungen die Werkstückoberfläche in ein Vorrichtungsgehäuse hinein und aus diesem hinaus verlagern, in welchem Vorrichtungsgehäuse die eigentlichen Düsen bzw. Düsengehäuse angeordnet sind.
-
Besagtes Vorrichtungsgehäuse dient bspw. der Eingrenzung des entstehenden Ölnebels des Mediums oder ähnlichem.
-
Bei dem Medium handelt es sich typischerweise um Befettungsmittel, welches auch als Schmiermittel bezeichnet werden kann. Hierzu werden üblicherweise (Schmier-)Öle oder ähnliches eingesetzt.
-
Als Befettungsmittel wird typischerweise ein Befettungsöl eingesetzt oder auch ein Hot-Melt-Befettungsmittel oder ähnliches, welches vorzugsweise auf die Oberfläche gesprüht wird, wobei es sich bei den Düsen insbesondere um Sprühdüsen handeln kann. Das Befettungsmittel kann auch als Umformschmierstoff oder Umformöl bezeichnet werden.
-
Die Düsennadel, welche die Austrittsöffnung in einer Schließposition verschließen kann, ist typischerweise zwischen besagter Schließposition und einer (vollständigen) Öffnungsposition verlagerbar, in welcher sie an das (verstellbare) Anschlagelement anschlägt (es bestehen auch Zwischenpositionen, in welchen die Nadel weder an den Anschlag anschlägt, noch die Öffnung vollständig verschließt).
-
Vorzugsweise wird die Düsennadel gemäß der vorliegenden Erfindung nicht elektromagnetisch verlagert, sondern vielmehr pneumatisch. Hierdurch kann die Schaltzeit der Düse drastisch verkürzt werden. Es sind mithin pro Zeiteinheit sehr viel mehr Schaltvorgänge und damit Verlagerungen der Düsennadel durchführbar.
-
Damit wird ein Verfahren ermöglicht, bei welchem die Änderung der Auftragsmenge des Mediums während der Bearbeitung eines Materialbereiches einer Werkstoffoberfläche nicht dadurch erfolgt, dass lediglich ein einmaliger Schaltvorgang durchgeführt wird (wobei dessen Einschaltzeit und Ausschaltzeit relativ zueinander verändert wird). Es wird vielmehr ein Verfahren ermöglicht, bei welchem während der Bearbeitung eines Bereichs der Werkstückoberfläche die Düsennadel mehrmals, das heißt vorzugsweise sehr oft, hin und her verlagert wird, wobei die Aufsummierung sämtlicher Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten insgesamt vorgenommen wird, und das Verhältnis dieser Gesamt-Zeitanteile die Gesamtauftragsmenge auf diesen Bereich bestimmt.
-
Hierdurch kann ein sehr viel gleichmäßigerer Auftrag erreicht werden und die Auftragsmenge genauer eingestellt werden. Ein derartiges Verfahren wird auch als „Puls-Weiten-Modulation“ bezeichnet.
-
Mit anderen Worten wird die von der Vorrichtung auf einen Bereich einer Werkstückoberfläche aufzubringende Menge an Medium primär dadurch gesteuert, dass das Verhältnis eines Zeitanteils des Zyklus, in dem sich die Düsennadel in ihrer Schließposition befindet, zu einem zweiten Zeitanteil des Zyklus, in dem sich die Düsennadel in ihrer Öffnungsposition befindet, ändert, wobei eine Hin-und-Her-Bewegung der Düsennadel (zwischen ihrer Schließposition und ihrer Öffnungsposition) einen Zyklus darstellt (erfindungsgemäß kann die Menge alternativ oder zusätzlich gerade auch über die Verstellung des Anschlagelementes geregelt werden).
-
Vorzugweise kann die Länge eines Zyklus bei unterschiedlichen aufzutragenden Mengen konstant sein oder sich alternativ ändern.
-
An dieser Stelle sei zur Verdeutlichung auf Folgendes hingewiesen: Bei einer Vorrichtung mit mehreren Düsen werden die Düsennadeln typischerweise über ein gemeinsames Steuersignal gesteuert (und insbesondere pneumatisch angetrieben). Möchte man nun die Auftragsmenge einzelner Düsen verstellen (bspw. weil einige abgenutzter sind als andere), bietet sich das gemeinsame Steuersignal für die Düsennadeln hierzu nicht an. Vielmehr kann eine solche Anpassung durch die Verstellung der einzelnen Anschlagelemente individuell erfolgen. Mit anderen Worten kann eine grundsätzliche Einstellung der Auftragsmenge über ein gemeinsames Steuersignal für die Düsennadeln erfolgen, individuelle Anpassungen der einzelnen Düsen erfolgen aber vorzugsweise über individuelle Steuersignale für die Anschlagelemente.
-
Das durch die Austrittsöffnung auf die Werkstückoberfläche abgegebene Medium kann insbesondere von der Austrittsöffnung auf die Werkstückoberfläche geführt werden. Hierbei können der Austrittsöffnung insbesondere Düsen für sogenannte Formluft bzw. Sprühluft zugeordnet sein.
-
Gemäß der bevorzugsten Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelements einen Antrieb auf. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Elektromotor handeln.
-
Durch diesen wird elektrische Leistung in mechanische Leistung (in Form der Verlagerung des Anschlagelements) umgewandelt.
-
In herkömmlichen Elektromotoren erzeugen stromdurchflossene Leiterspulen Magnetfelder deren gegenseitige Anziehungs- und Abstoßungskräfte in Bewegung umgesetzt werden.
-
Grundsätzlich kann aber auch jeder andere Antrieb verwendet werden, welcher geeignet ist, eine maschinelle Verstellung des Anschlagelementes durchzuführen.
-
Insbesondere ist der Antrieb an eine Steuerung der Vorrichtung angeschlossen.
-
Vorzugsweise ist der Antrieb als Schrittmotor ausgebildet. Alternativ können aber auch sämtliche andere geeignete Motoren verwendet werden, wie bspw. Servo-Motoren.
-
Weiter vorzugsweise ist der Antrieb als Linearantrieb, insbesondere als Linearmotor, ausgebildet. Dieser kann den von ihm angetriebenen Anschlag insbesondere translatorisch, vorzugsweise geradlinig, verlagern bzw. einstellen.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes Mittel zur Detektion der Position des Anschlagelementes. Auf diese Weise kann stets (und fortlaufend) überprüft werden, ob die maschinelle Verstellung des Anschlagelementes auch korrekt erfolgt(e). Sollte dies nicht der Fall sein, so kann dem Nutzer eine Fehlermeldung ausgegeben oder angezeigt werden.
-
Insbesondere können die Mittel einen Positionssensor aufweisen, der die Position des Anschlagelementes detektiert. Hierbei kann es sich bspw. um einen optischen Sensor oder einen Magnetsensor handeln oder ähnliches, welcher geeignet ist, die Position des Anschlagelementes zu detektieren.
-
In der bevorzugsten Ausführungsform der Erfindung ist ein Inkrementalgeber vorgesehen, welcher auch als Positionierentkoder bezeichenbar sein kann. Derartige Geber sind geeignet, die Position des Anschlagelementes besonders zuverlässig festzustellen.
-
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Steuerung umfasst. Diese Steuerung ist zur Übermittelung von Steuerbefehlen an die Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes angebunden, bspw. über ein Kabel oder kabellos. Die Steuerbefehle können die Einrichtung dazu veranlassen, das Anschlagelement maschinell zu verstellen.
-
Die Steuerung kann dabei Bestandteil der Vorrichtung sein.
-
Typischerweise ist eine gemeinsame Steuerung für mehrere Einrichtungen zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes vorgesehen. Insbesondere kann eine Steuerung mehrere Antriebe steuern, wobei jeweils ein Antrieb einem Anschlagelement zugeordnet ist.
-
Die Steuerung kann insbesondere fern der Vorrichtung angeordnet sein und an diese, bspw. über eine draht- oder kabellose Verbindung, angebunden sein, bspw. über Funk, Bluetooth, Internet oder ähnliches.
-
Der Steuerung können Eingabeelemente zur manuellen Eingabe zugeordnet sein, wie bspw. Tastatur und/oder Touch-Displays und/oder Maus und/oder Mikrophone oder ähnliches.
-
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerung nicht nur mit der Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes verbunden ist, sondern auch mit einer Einrichtung zur Verstellung der Düsennadel (oder mehreren).
-
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Durchflussmessgerät auf. Ein derartiges Durchflussmessgerät kann dazu genutzt werden, die aus einer Austrittsöffnung in einem bestimmten Zeitintervall ausgebrachte Menge an Medium zu messen. Entspricht der gemessene Wert dabei nicht dem gewünschten, so kann die Einrichtung eine maschinelle Verstellung des Anschlagelementes derart vornehmen, dass die Ausgabemenge nach der Anpassung der gewünschten Menge entspricht.
-
Hierfür kann das Durchflussmessgerät typischerweise auch an eine bzw. die Steuerung angeschlossen sein.
-
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass ein und dasselbe Durchflussmessgerät gemeinschaftlich mehreren Austrittsöffnungen bzw. mehreren Düsen bzw. mehreren Düsengehäusen bzw. mehreren Anschlagelementen zugeordnet ist. Es existiert also genau ein Durchflussmessgerät für mehrere Austrittsöffnungen. Auf diese Weise kann eine besonders ökonomische Vorrichtung bereitgestellt werden.
-
Das Durchflussmessgeräte kann bspw. einem gemeinsamen Zuleitungskanal für die Austrittsöffnungen zugeordnet (und den Austrittsöffnungen vorgeschaltet) sein.
-
Insbesondere kann das Durchflussmessgerät in oder an einem Düsenbalken angeordnet sein, welcher mehrere Düsen bzw. Düsengehäuse haltert (und ggf. die Zuleitungen behaust).
-
Das Durchflussmessgerät kann vorzugsweise ein drehbares Messelement aufweisen, insbesondere ein Rad, weiter vorzugsweise ein Zahnrad. Typischerweise weist ein entsprechendes Durchflussmessgerät zwei Zahnräder auf, die ineinander greifen und durch das Ineinandergreifen eine oder mehrere dem Volumen nach bekannte Kammer(n) bilden.
-
Der Einsatz eines derartigen Durchflussmessgerätes des Zahnradtyps ist erfindungsgemäß besonders geeignet, da auf diese Weise eine besonders hohe Messgenauigkeit und eine besonders präzise Nachstellung bzw. Konfigurierung des Anschlagelementes ermöglicht wird.
-
Ein derartiges Durchflussmessgerät kann insbesondere zur Kalibrierung der gesamten Vorrichtung eingesetzt werden. Bei einem solchen Kalibrierungsverfahren kann bspw. lediglich eine von mehreren Austrittsöffnungen eines Düsenbalkens gleichzeitig geöffnet werden. Das Durchflussmessgerät kann dann für diese Austrittsöffnung über einen vorgegebenen Zeitraum die Abgabemenge messen (und anschließend kann ggf. eine Verstellung bzw. Nachjustierung des entsprechenden Anschlagelementes erfolgen).
-
Sodann kann besagte erste Austrittsöffnung wieder geschlossen werden und eine weitere, nachfolgende Austrittsöffnung kann geöffnet werden, wobei der beschriebene Prozess nun für diese Austrittsöffnung und anschließend für die anderen, noch nicht vermessenen Austrittsöffnungen wiederholt werden kann.
-
Wie oben bereits dargelegt, steht das Durchflussmessgerät mit der Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes vorzugweise in Verbindung, sodass die Messdaten, welche von dem Durchflussmessgerät ermittelt werden, genutzt werden können, um das Anschlagelement ggf. zu verstellen. Insbesondere sind beide Elemente an eine gemeinsame Steuerung angeschlossen und die Steuerung kann das Anschlagelement in Abhängigkeit des Ergebnisses der Messung des Durchflussmessgerätes verstellen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren nach Patentanspruch 8 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft eine Verlagerung der Düsennadel nach Art einer Puls-Weiten-Modulation und ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagelement maschinell verstellbar ist bzw. maschinell verstellt wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit eine maschinelle Verstellung des Anschlagelementes, sofern dies notwendig oder gewünscht ist, bspw. für den Fall, dass anstelle eines ersten Mediums ein zweites Medium mit anderen Eigenschaften (die Viskosität betreffend) abgegeben werden soll.
-
Bezüglich des Verfahrensanspruchs 8 wird darauf hingewiesen, dass sämtliche, im Zusammenhang mit den voranstehenden Patentansprüchen 1 bis 7 beschriebenen Ausführungen und Vorteile identisch auf das Verfahren übertragbar sind und umgekehrt. Somit wird lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit der Anmeldung an dieser Stelle auf Wiederholungen verzichtet. Selbstverständlich kann aber auch gemäß dem Verfahrensanspruch bspw. eine Verstellung des Anschlagelementes durch einen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, erfolgen und/oder die durch die Austrittsöffnung abgegebene Menge kann von einem Durchflussmessgerät gemessen werden.
-
Dieser Aspekt ist besonders herauszustellen, wobei ein Messgerät einen Durchfluss an Medium messen kann und die Verstellung des Anschlagelementes in Abhängigkeit von dieser Messung erfolgt.
-
In Abhängigkeit bedeutet dabei insbesondere, dass bei der Verstellung des Anschlagelementes das Ergebnis des Messergebnisses berücksichtigt werden kann.
-
Misst das Durchflussmessgerät bspw. einen niedrigeren Durchfluss als eigentlich zu erwarten wäre/gewünscht ist, kann das Anschlagelement entsprechend eingestellt werden (bspw. in eine Position überführt werden, welche weiter von der Öffnungsposition entfernt ist). Ist das Messergebnis hingegen derart, dass ein zu großer Durchfluss gemessen wird, kann das Anschlagelement in eine Position verstellt werden, welche der Austrittsöffnung näher ist.
-
Durch eine Verstellung des Anschlagelementes wird insgesamt der Hub der Düsennadel beeinflusst, was wiederum Auswirkungen auf die Menge bzw. das Volumen an abgegebenem Medium haben kann.
-
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann (mit einem Messgerät) der Auftrag an Medium auf einer Werkstückoberfläche gemessen werden, und die Verstellung des Anschlagelementes kann in Abhängigkeit von diesem Messergebnis erfolgen.
-
Ein derartiges Messgerät kann bspw. Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein oder dieser zugeordnet sein.
-
Insbesondere kann ein derartiges Messgerät mit einer Steuerung (der Vorrichtung) in Verbindung stehen, mit welcher auch die Einrichtung zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes in Verbindung steht.
-
Stellt das Messgerät bspw. fest, dass sich zu viel Medium auf einer (soeben) mit Medium versehenen Oberfläche befindet, kann das Anschlagelement in eine andere Position verstellt werden, bspw. in eine Position, welche näher an der Austrittsöffnung befindlich ist als die Ausgangsstellung. Das nachfolgende Werkstück wird dadurch weniger benetzt.
-
Wird hingegen festgestellt, dass zu wenig Medium auf der Oberfläche befindlich ist, kann das Anschlagelement in eine Stellung verstellt werden, welche weiter von der Austrittsöffnung entfernt ist.
-
Ein derartiges Messgerät kann bspw. von einem Scanner, insbesondere einem Laser-Scanner, bereitgestellt werden.
-
In einem anderen Fall kann besagter Scanner eine Abtastung einer grundsätzlich (vom Hersteller) vorbefetteten Werkstückoberfläche vornehmen, und eine Auswertung erlaubt dann Rückschlüsse darüber, ob die Werkstückoberfläche nachzubefetten ist. In diesem Fall kann insbesondere ermittelt werden, wie viel Medium noch auf der Oberfläche benötigt wird, und unter Berücksichtigung dieser Information kann das Anschlagelement maschinell verstellt werden.
-
Bei dem Laser-Scanner kann es sich bspw. um einen Linien-Scanner oder ähnliches handeln.
-
Solche Scanner haben typischerweise eine gewisse, relativ hohe Auflösung und sind in der Lage, die Menge an Befettungsmittel zu messen, welche auf der Werkstückoberfläche vor der Nachbefettung befindlich ist. Hierbei kann eine entsprechende Prüfung selbstverständlich ortsbezogen oder ortslosgelöst erfolgen.
-
Für mehrere Orte auf der Werkstückoberfläche kann jeweils die Menge an Befettungsmittel gemessen werden, welche dort aufgetragen bzw. noch verbleibend ist.
-
Der Scanner oder Laser-Scanner kann für diese Messung bspw. eine UV-Anregung des auf der Werkstückoberfläche befindlichen Befettungsmittels vornehmen.
-
Jedenfalls kann bei einer derartigen Prüfung ein Datensatz erstellt werden, welcher Aussagen über den jeweiligen Befettungs-Ist-Zustand an den vermessenen Orten erlaubt. Dieser Datentsatz kann von einer/der Steuerung dann mit einem Befettungs-Soll-Zustand verglichen werden. Je nach Ergebnis kann dann das Anschlagelement verstellt werden.
-
Grundsätzlich sind aber auch andere geeignete Messgeräte zur Ermittlung des Mediums bzw. der Menge an Medium auf der Werkstückoberfläche von der Erfindung umfasst, bspw. geeignete Scanner oder ähnliche, welche insbesondere maschinell Informationen über das Medium auf der Werkstückoberfläche ermitteln können.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der ggf. nicht zitierten Unteransprüche, sowie anhand der nun folgenden Figurenbeschreibung. Darin zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer sehr schematischen, teilgeschnittenen Seitenansicht,
- 2 eine leicht schräge, isometrische Aufsicht auf einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1, den Düsenbalken betreffend,
- 3 einen sehr schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse, in einer geschlossen Stellung,
- 4 in einer Ansicht gemäß 3 die Düse in einer vollständig geöffneten Stellung,
- 5 in einer Ansicht gemäß 4 die Düse bei verstelltem Anschlagelement, in einer geöffneten Stellung,
- 6 in einer noch schematischeren Ansicht einen Schnitt durch eine leicht abgewandelte Düse zur Verdeutlichung der pneumatischen Verstell-Eigenschaften der Düsennadel in einer geschlossen Stellung mit gestrichelt dargestellter Anschlagelement-Änderung,
- 7 in einer diagrammartigen Darstellung ein Beispiel für die Pulsweiten-Modulation einer Düse, ihr Schaltverhalten betreffend,
- 8 in einer Ansicht gemäß 7 ein alternatives Schaltverhalten für eine Pulsweiten-Modulation, und
- 9 eine sehr schematische Unteransicht eines im Vergleich zu 2 leicht abgewandelten Düsenbalkens mit Durchflussmessgerät.
-
Der Figurenbeschreibung sei vorangestellt, dass gleiche oder vergleichbare Teile im Folgenden und in den nachfolgenden Patentansprüchen gegebenenfalls mit identischen Bezugszeichen versehen sind, ggf. unter Hinzufügung von kleinen Buchstaben oder Apostrophs. In den der Figurenbeschreibung nachfolgenden Patentansprüchen werden die in den Figuren und der Figurenbeschreibung verwendeten Bezugszeichen der Einfachheit halber ggf./teilweise ohne Apostrophs oder ohne kleine Buchstaben verwendet, sofern die entsprechenden Gegenstände vergleichbar sind.
-
1 zeigt zunächst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Medium, bspw. von Befettungsmittel 12, mithilfe eines Düsenbalkens 11 auf die Oberfläche 13 eines Werkstücks 14. Das als Platine ausgebildete Werkstück 14 liegt mit seiner Unterseite 15 flach auf einer förderbandartigen Transporteinrichtung 16 auf (wobei das Aufliegen in der Figur lediglich angedeutet wird). Die Oberseite des Werkstücks 14 stellt demnach in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die zu befettende Werkstückoberfläche 13 dar.
-
Hierfür wird das Werkstück 14 samt Werkstückoberfläche von der Transporteinrichtung 16 entlang einer Förderrichtung F in ein Maschinengehäuse 17 eingeführt, in welchem es unter mehreren, orthogonal zur Figurenebene an dem Düsenbalken 11 angeordneten Düsen oder Auftragsdüsen 18 vorbeigeführt wird.
-
Die Auftragsdüsen 18 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Wesentlichen oberhalb des Werkstückes 14 angeordnet und somit der Werkstückoberfläche 13 zugeordnet. Dem Grunde nach können aber auch unterhalb des Werkstückes 14, der Unterseite 15 zugeordnet, alternativ oder zusätzlich in dem mit dem Bezugszeichen 19 versehenen Bereich Düsen angeordnet sein. Sind dort keine Düsen angeordnet, kann der vordere Abschnitt 20 der Transporteinrichtung 16 durchgängig ausgebildet sein. Im Falle einer Anordnung von zusätzlichen Düsen im Bereich 19 würde die Transporteinrichtung 16 in diesem Bereich wohl eine Übergabelücke für die zusätzlich anzuordnenden Düsen lassen.
-
1 lässt sich zudem entnehmen, dass der Vorrichtung 10 eine lediglich sehr schematisch dargestellte Steuereinrichtung 21 zugeordnet ist, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel in das Gehäuse 17 integriert ist. Die Steuereinrichtung 21 ist dabei über Kabel bzw. Leitungen 22 mit der Düse 18 verbunden, insbesondere mit einem oberen Düsenabschnitt, welcher eine Einrichtung 23 zur maschinellen Verstellung eines Anschlagelementes aufweist (in 1 noch nicht ersichtlich).
-
Über die Leitung 22 kann aber auch eine Steuerung der in 1 ebenfalls nicht ersichtlichen Düsennadel der Düse 18 erfolgen.
-
2 zeigt dann beispielhaft einen Abschnitt des Düsenbalkens 11 gemäß 1 mit vier daran exemplarisch angeordneten Auftragsdüsen 18a bis 18d. Jede Düse 18 weist hierbei insbesondere einen unteren Düsenausgang 24 auf, welchem in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein Breitstrahlaufsatz 25 zugeordnet ist. Dieser Aufsatz 25 kann für eine Auffächerung des austretenden Befettungsmittels sorgen, bspw. aus einer kreisartigen Auftragungsform hin in eine ellipsenartige Auftragungsform. Hierzu weist jede der Düsen 18 eine nicht dargestellte Verbindung zu einem Breitstrahlluftkanal 26 im Düsenbalken 11 auf und auch eine Verbindung zu einem Drallluftkanal 27, wobei diese Drallluft dafür sorgen kann, dass das abgegebene Befettungsmittel überhaupt aufgefächert wird.
-
Zusätzlich erkennt man im Düsenbalken 11 noch weitere Kanäle, insbesondere einen Befettungsmittelkanal 28, sowie einen Heizkanal 29 zur Erwärmung des gesamten Düsenbalkens 11 (bspw. im Fall des Einsatzes von „Hot-Melt“ als Befettungsmittel).
-
Insbesondere ist jede der Düsen 18 an den Befettungsmittelkanal 28 durch nicht dargestellte Stichkanäle angeschlossen.
-
Damit das Befettungsmittel nicht kontinuierlich ausgetragen wird, kann die Düse 18 selbstverständlich jederzeit geschlossen werden. Jede Düse 18 weist hierzu eine in dieser Figur nicht erkennbare Düsennadel auf, welche den Düsenausgang 24 versperren kann. Die Düse 18 wird insbesondere durch Druckluft in Form von Schaltluft geschaltet, welche in dem Düsenbalken 11 einen eigenen Kanal 30 aufweist.
-
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Kanäle und die Ausbildung des Düsenbalkens lediglich exemplarisch zu verstehen ist. Der jeweilige Anschluss ist nicht dargestellt.
-
Außerdem sind in 2 für jede der Düsen 18 auch die Einrichtungen 23 zur maschinellen Verstellung des Anschlagelementes der Düse dargestellt, bzw. deren Gehäuse.
-
3 zeigt dann eine geschnittene Ansicht einer der in 2 exemplarisch dargestellten Düsen 18, welche Medium 12 aus der Öffnung 24 in Ausgaberichtung R auf die Oberfläche 13 des Werkstückes 14 abgeben kann.
-
Zunächst fällt hierbei die grundsätzliche Gliederung der Düse 18 auf: So befindet sich in Ausgaberichtung R zu unterst zunächst ein Düsengrundkörper 31 samt Aufsatz 25. Oberhalb des Düsengrundkörpers 31 ist ein Führungsblock 32 montiert und auf diesem aufgesetzt ist ein Aufnahmeblock oder Adapter 33 zur Anbringung der Einrichtung 23 an der Düse 18.
-
Die Einrichtung 23 umfasst dabei insbesondere einen Antrieb 34, welcher bspw. als Elektromotor, nämlich als linearer Schrittmotor ausgebildet ist. Dieser Antrieb 34 dient dabei der Verstellung eines Anschlagelementes 35 für eine Düsennadel 36 der Düse 18.
-
Die Einrichtung 23 weist zusätzlich insbesondere einen in den Figuren aber nicht dargestellten Positionssensor auf, vorzugsweise einen Inkrementalgeber, welcher Informationen über die Position des Anschlagelementes 35 an die Steuerung 21 übermitteln kann.
-
Die Düsennadel 36 ist in 3 in ihrer geschlossenen Stellung dargestellt, in welcher sie insbesondere in den Aufsatz 25 hineinragt und in einem passenden Sitz 46 der Düse einsitzt, um die Öffnung 24 zu verschließen. In dieser Stellung verhindert sie die Abgabe von Medium 12, welches der Düse 18 bzw. dem Düsengrundkörper 31 insbesondere über eine Zuleitung 37 zugeführt werden kann.
-
In die in 3 dargestellte Schließposition ist die Düsennadel 36 durch eine in 3 lediglich angedeutete Rückstell-Feder 38 vorgespannt. Liegt an der Nadel 36 somit keine Druckluft an, verbleibt die Düsennadel 36 vorgespannt in ihrer in 3 dargestellten Schließstellung.
-
Soll die Öffnung 24 hingegen freigegeben werden, so wird einem Bereich 39 unterhalb eines Kopfes 40 der Düsennadel 36, über nicht dargestellte Kanäle, Druckluft zugeführt.
-
Die Düsennadel 36 kann dann bezüglich 3 nach oben, also entgegen der Auftragsrichtung R verfahren, bis sie an einen Stirnbereich 70 des Anschlagelementes 35 (in einer vollständig geöffneten Position) anschlägt.
-
Die oberhalb des Kopfes 40 der Nadel 36 angeordnete Luft kann dabei über einen Abführkanal 41 aus der Düse 18 gelangen. Diese pneumatische Betätigung der Düsennadel 36 wird später in Bezug auf 6 noch genauer erklärt.
-
Ebenfalls sind der Düsennadel 36 ausweislich 3 noch ein Endlagenring 42 sowie ein Endlagenpositionieradapter 43 zugeordnet.
-
Das Bezugszeichen 45 bezeichnet das Schaltventil für die Steuerluft zur Verlagerung der Düsennadel 36 (welches mit der Steuerung 21 in Verbindung steht) und das Bezugszeichen 60 ein Ankopplungselement, bspw. in Form einer Befestigungsschraube, zum Anbringen der Düse 18 am Düsenbalken 11 oder einem Befestigungsblock.
-
Schließlich zeigt 3 noch einen Anschluss 44 für die Steuerelektronik der Einrichtung 23. Diese kann mit der Leitung 22 bzw. der Steuerung 21 verbunden sein, welche in 1 dargestellt sind.
-
Zur Abgabe von Medium 12 kann über die Steuerung 21 ein Steuersignal an das Ventil 45 gesendet werden, welches die Düsennadel 36 pneumatisch aus der in 3 dargestellten Schließposition in die in 4 gezeigte Öffnungsposition verlagern kann, in welcher die Öffnung 24 vollständig freigegeben ist und die Düsennadel 36 mit ihrer Rückseite 71 an das Anschlagelement 35 (bzw. dessen Stirnbereich 70) anschlägt.
-
Ergeben bspw. später noch zu erläuternde Messungen, dass die tatsächliche Abgabemenge der Düse 18 überhaupt nicht dem gewünschten Wert entspricht, bspw. weil sich Elemente der Düse 18, wie bspw. die Düsennadel 36, nach gewisser Nutzungsdauer abnutzen können (so kann bspw. der Sitz 46 abnutzen, was in der Schließposition zu einem tieferen Eindringen der Düsennadel 36 in den Sitz 46 führen kann), so kann eine Anpassung der Position des Anschlagelementes 35 erfolgen, insbesondere linear in oder entgegen der Auftragsrichtung R.
-
Hierfür kann die Einrichtung 23, bspw. über die Steuerung 21, angesprochen werden und den Antrieb 34 zur Verstellung des Anschlagelementes 35 aktivieren.
-
Das Anschlagelement 35 kann hierbei bspw. aus der in 4 dargestellten Position in die in 5 dargestellte Position überführt werden (vorzugsweise bei in Schließposition befindlicher Düsennadel), wodurch sich der Hub (bzw. maximale Hubweg) der Düsennadel 36 und auch die vollständige Öffnungsstellung ändert (vgl. unterschiedliche Öffnungspositionen gemäß 4 und 5).
-
Typischerweise verhält es sich so, dass das Anschlagelement 35 entgegen der Auftragsrichtung R verfahren wird, sofern bei einer Messung festgestellt wird, dass die Düse 18 zu wenig Medium 12 abgibt, und in Auftragsrichtung R verstellt wird, sofern die Düse 18 tendenziell zu viel Medium 12 abgibt.
-
Auf diese Weise kann eine individuelle Einstellung unterschiedlicher Düsen 18a bis 18d erfolgen, während ein gemeinsames Steuersignal zur Verstellung der Düsennadeln gleich bleiben kann und nicht modifiziert zu werden braucht.
-
Dieses Steuersignal zur Verstellung der Düsennadeln kann ebenfalls von der Steuerung 21 bereitgestellt werden und schaltet insbesondere das jeweilige Schaltventil 45, welches dem Bereich 39 unterhalb des Nadelkopfes 40 Druckluft zuführen kann.
-
Um diese Verlagerung etwas besser zu verstehen, wird auf 6 verwiesen, welche eine noch weiter vereinfachte Abstrahierung der Düse 18 gemäß 3 darstellt: Der Einfachheit halber fehlen einige Elemente, wie der Aufsatz 25 oder einzelne Adapter, oder diese haben andere Formen, wie bspw. das Anschlagelement 35 oder die Düsennadel 36.
-
Nichtsdestotrotz ist die 6 geeignet, die Verstellung der Düsennadel 36 noch besser zu erklären: So kann dem Bereich 39 unterhalb des Kopfes 40 der Düsennadel 36 über einen hier explizit dargestellten Kanal 47 Druckluft zugeführt werden. Entgegen der Kraft des Federelementes 38 kann die Düsennadel 36 somit bezüglich 6 nach oben verlagert werden, unter Beaufschlagung des Kopfes 40 mit Druckluft. Die innerhalb eines Hohlraums 48 befindliche Luft kann über den Kanal 41 entweichen.
-
Die Düsennadel 36 wird hierdurch aus ihrer in 6 dargestellten vollständigen Schließposition in eine nicht dargestellte vollständige Öffnungsposition überführt, in welcher sie an das Anschlagelement 35 anschlägt, welches in 6 lediglich beispielhaft in einer mit einer durchgezogenen Linie dargestellten ersten und in einer mit gestrichelten Linien dargestellten zweiten Position abgebildet ist, um die Möglichkeit der Verstellung des Anschlagelementes 35 mithilfe des Antriebes 34 zu verdeutlichen.
-
Auch wenn in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Verlagerung der Düsennadel 36 pneumatisch, also mithilfe von Druckluft, erfolgt, kann die Technik des Verstellens des Anschlagelementes 35 selbstverständlich auch bei Vorrichtungen eingesetzt werden, bei welchen die Düsennadel auf andere Art und Weise verlagert wird. Wie oben aber bereits angesprochen, ist eine Verlagerung der Düsennadel bspw. auf elektromagnetische Weise typischerweise zu langsam. Vielmehr wird die Düsennadel vorliegend pneumatisch verlagert und zwar mithilfe eines Verfahrens der Pulsweitenmodulation. Zur Erklärung dieses Verfahrens wird beispielhaft auf die 7 und 8 verwiesen.
-
7 zeigt dabei ein erstes Beispiel für eine Puls-Weiten-Modulation, bei welchem auf einer X-Achse die Zeit und auf der rechten Y-Achse die Schaltzustände des Ventils 45 aufgetragen sind. Insgesamt sind 5 unterschiedliche Graphen dargestellt, die unterschiedlichen Öl-Austragsmengen entsprechen (in Prozent).
-
Zunächst soll anhand des untersten Graphen (Öl-Menge 10 %) der Betrieb erläutert werden: Ausgehend von einem Zeitpunkt t = 30 ms befindet sich das Ventil 45 in einem „Aus“-Zustand, sodass sich die Düsennadel 36 in ihrer Schließposition befindet. Erst zu einem Zeitpunkt t = 120 ms (also 90 ms später) wird von der Steuereinheit 21 ein Schaltsignal erzeugt, welches zu einer Verlagerung der Düsennadel 36 in ihre Öffnungsposition führt, sodass nunmehr Befettungsmittel austreten kann. Der „Ein“-Zustand dauert 10 ms. Zu einem Zeitpunkt t = 130 ms wird das Ventil 45 wiederum ausgeschaltet, sodass die Düsennadel 36 aufgrund der Federvorspannung des Federelementes 38 in ihre Schließstellung zurückkehren kann.
-
Die Verlagerungsbewegung der Düsennadel 36, umfassend einen Einschalt-Vorgang und einen Ausschalt-Vorgang, also eine Hin- und eine Her-Bewegung, wird als Zyklus (1) bezeichnet. Es fällt auf, dass die Zykluslänge 100 ms beträgt, wobei sich die Düsennadel 12 lediglich ein Zehntel der Zeit im Öffnungszustand befindet. Dies ergibt eine Ölmenge von 10 %, entsprechend 10 % der maximal erreichbaren Auftragsmenge.
-
Ein zweiter Graph gemäß 7 zeigt die Ölmenge von 25 %, gemäß welchem Graphen zu einem Zeitpunkt t = 150 ms das Ventil ausgeschaltet ist und sich die Düsennadel 36 somit bis zu einem Zeitpunkt t = 180 ms in ihrem Schließzustand befindet. Erst dann wird das Ventil eingeschaltet und verbleibt 10 ms im eingeschalteten Zustand, bis zu einem Zeitpunkt t = 190 ms das Ventil wiederum ausgeschaltet wird. Es fällt auf, dass die Zykluslänge nun lediglich 40 ms beträgt, wobei die gesamte Einschaltdauer während eines Zyklus nunmehr 25 % der Gesamtzyklusdauer beträgt.
-
8 zeigt dann ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem die Zyklus-Dauer für unterschiedliche, aufzubringende Auftragsmengen konstant ist. Es ändert sich jeweils nur das Verhältnis von Einschaltdauer zu Ausschaltdauer, welches ohne Weiteres einstellbar ist.
-
Die 7 und 8 sollen dabei insbesondere verdeutlichen, dass bei druckluftbetriebenen Düsennadeln viel schnellere Schaltvorgänge möglich sind. Insbesondere kann die Düsennadel 36 während der Überstreichung eines zu befettenden Bereiches eine Vielzahl von Zyklen durchlaufen (also mehrmals geöffnet und geschlossen werden), während dies bei einer Vorrichtung des Standes der Technik, welche eine elektromagnetische Verlagerung der Düsennadel nutzt, nicht möglich ist, und diese dabei typischerweise lediglich einen einzigen Zyklus durchläuft. Hierdurch kommt es allerdings zu viel mehr Ungenauigkeiten im Auftragsbild.
-
7 und 8 haben dabei zunächst überhaupt nichts mit der Verstellung des Anschlagelementes zu tun. Sie zeigen lediglich, wie mithilfe des Verfahrens der Puls-Weiten-Modulation die abgegebene Öl-Menge mit einem gemeinsamen Steuersignal für alle Düsen geregelt werden kann.
-
Stellt man aber fest, dass lediglich eine dieser Düsen eine falsche Öl-Menge abgibt, möchte man dies nachregeln, ohne dabei das Steuersignal für alle Düsennadeln zu beeinflussen. Genau hierfür kann das Anschlagelement erfindungsgemäß individuell verstellt werden.
-
Bezogen auf die Graphen gemäß den 7 und 8 bedeutet das, dass diese bei Verstellung des Anschlagelementes absolut identisch bleiben. Es verändert sich durch die Verstellung des Anschlagelementes lediglich die Ausgabeamplitude, welche in den 7 und 8 aber gar nicht absolut dargestellt ist. Mithin würde sich bspw. der zuerst diskutierte Graph für den Wert 10 % gemäß 7 bei einer Verstellung des Anschlagelementes (in Bezug auf eine Düse) seiner Form nach nicht verändern. Die Verstellung des Anschlagelementes wird aber dazu führen, dass sich die absolute Abgabemenge ändert.
-
Vorzugsweise werden sämtliche Düsen auf einen identischen Wert eingestellt/nachjustiert.
-
9 zeigt dann einen, insbesondere im Vergleich zu 2, leicht abgewandelten Düsenbalken 11' in Unteransicht, welcher nicht, wie der Düsenbalken 11 gemäß 2, massiv ausgebildet ist, sondern im Wesentlichen (von unten) hohl. Die in Unteransicht dargestellten Düsen 18 sind hierbei jeweils an einem Befestigungsblock 49 angeordnet, welcher seinerseits wiederum an dem Gehäuse 61 des Düsenbalkens 11' angeordnet/befestigt ist.
-
Die Besonderheit hierbei ist ein dem Düsenbalken 11' zugeordnetes Durchflussmessgerät 50, welches den Düsen 18 strömungstechnisch vorgeschaltet ist: So wird den Düsen 18 Medium 12 über eine Leitung 51 des Düsenbalkens 11' in Strömungsrichtung S zugeführt. Bevor das Medium 12 dabei eine Abzweigleitung 62 erreicht, welche von der Gemeinschaftsleitung 51 zu den einzelnen Düsen 18 führt, durchfließt das Medium 12 besagtes Durchflussmessgerät 50.
-
Dieses weist dabei zwei Zahnräder 52 und 53 auf, welche derart ineinander greifen, dass sich zwischen ihnen mindestens eine Kammer 63 (vorzugsweise mehrere, insbesondere derer zwei) ausbilden. Das Volumen der Kammern ist bekannt bzw. kann vermessen werden, und daher kann über die Anzahl der Umdrehungen der Zahnräder 52 und 53 die Menge an Medium 12 vermessen werden, welche das Durchflussmessgerät 50 durchströmt (insbesondere wird das Medium in dem Durchflussmessgerät 50 derart geführt, dass es zwischen den beiden Zahnrädern 52 und 53 hindurchgelangen muss).
-
Über eine nicht dargestellte Verbindung kann das Durchflussmessgerät 50 insbesondere mit der Steuerung 21 verbunden sein.
-
Herstellerseitig oder auch von einem Nutzer kann das Durchflussmessgerät 50 (welches selbstverständlich auch jede andere geeignete Form aufweisen kann), dazu genutzt werden, die Düsen 18 bezüglich deren Ausgabemengen oder Volumen zu überprüfen, zu eichen und/oder nachzujustieren.
-
Hierzu kann ein Verfahren bspw. wie folgt durchgeführt werden: So können zunächst sämtlich Düsen 18 des Düsenbalkens 11' mit Ausnahme einer ersten Düse 18a geschlossen werden. In diesem Zustand gibt lediglich die Düse 18a Medium ab und die Menge des abgegebenen Mediums aus der Düse 18a entspricht somit der Mediummenge, welche von dem Durchflussmessgerät 50 gemessen wird. Entspricht das gemessene Ergebnis nicht dem gewünschten Ergebnis, so kann eine Verstellung des Anschlagelementes 35 der Düse 18a erfolgen (bspw. manuell initiiert oder auch automatisch), insbesondere da dieses auch mit der Steuerung 21 verbunden ist.
-
Anschließend kann die Düse 18a geschlossen werden, und die Düse 18b kann geöffnet werden. Nun kann das Verfahren für die Düse 18b wiederholt werden und gegebenenfalls ebenfalls eine Verstellung des Anschlagelementes der Düse 18b erfolgen und so weiter.
-
Abschließend sei noch auf eine weitere Möglichkeit der Nutzung der erfindungsgemäßen Idee verwiesen: So zeigt bereits 1 eine sehr exemplarische Scan-Einrichtung 54, bspw. nach Art eines Linienscanners.
-
Diese kann die Menge an auf der Oberfläche 13 des Werkstückes 14 befindlichem Befettungsmittel detektieren bzw. messen.
-
Auf diese Weise kann der Scanner 54 beim Ausfahren des Werkstückes 14 nach der Beauftragung, also entgegen der Förderrichtung F, prüfen, ob die Beauftragung korrekt erfolgte.
-
Sollte dies nicht der Fall sein, kann der Scanner 54, welcher über eine Leitung 55 ebenfalls mit der Steuerung 21 verbunden sein kann, eine Fehlermeldung an die Steuerung 21 ausgeben und die Steuerung 21 kann für eine Verstellung eines oder mehrerer Anschlagelemente sorgen, in Abhängigkeit des von dem Scanner 54 gemessenen Ergebnisses.
-
Insbesondere kann der Scanner 54 mehrere Messpunkte orthogonal zur Figurenebene der 1 aufnehmen (also in Querrichtung Q) und die ebenfalls orthogonal zur Figurenebene der 1 angeordneten Düsen 18 können entsprechend angesprochen werden (mit anderen Worten kann bspw. nur das jeweilige Anschlagelement von seitlich angeordneten Düsen 18 verstellt werden, sofern der Scanner 54 nur im seitlichen Auftragungsbereich des Werkstücks Abweichungen vom Wunschzustand ermittelt).
-
Gegebenenfalls kann das Werkstück 14 dann erneut in das Gehäuse 17 eingeführt werden, oder aber die Nachjustierung ermöglicht lediglich Verbesserungen für nachfolgende Werkstücke.
-
Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass die Steuerung auch mit weiteren Messsensoren, wie bspw. einer Lichtschranke 56 (über eine Leitung 57) verbunden sein kann, um in Kenntnis der Fördergeschwindigkeit und des korrekten Abstandes A zwischen Lichtschranke 56 und Abgabedüse 18 die Position des Werkstücks relativ zu den Düsen 18 zu ermitteln.
-
In dem beschriebenen Einsatzfall können dann für einzelne Düsen Nachjustierungen erfolgen, obwohl das grundsätzliche Steuersignal zur Verlagerung der Düsennadeln konstant verbleiben kann.
-
Mit einem ganz ähnlichen Verfahren kann auch eine Nachbefettung von Werkstücken erfolgen: So sind Werkstücke teilweise herstellerseitig bereits vorbefettet, welche Befettung bspw. durch den Transport und die vorherige Lagerung wieder abgetragen sein kann. Der Scanner kann dann vor einem erstmaligen Einbringen des Werkstücks in die Vorrichtung eine Prüfung dahingehend vornehmen, welche Bereiche (wie sehr) nachzubefetten sind. Die Anschlagelemente können daraufhin entsprechend angepasst werden.
