DE10241719B4 - Spritzapparat - Google Patents

Abstract

Spritzapparat (1) mit einer verstellbaren Düsennadel (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (2) mittels eines in den Spritzapparat (1) integrierten explosionsgeschützten Schrittmotors mit pneumatischem Antrieb verstellbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Spritzapparat mit einer Düsennadel, die zur Einstellung der auszubringenden Menge bzw. der Beschichtungsstärke eines Beschichtungsmaterials, z.B. einen Lack, ein Korrosionsschutzmittel, ein Haftmittel oder ein Gleitmittel dient. Die Verstellung bzw. Einstellung ist über eine Skala überprüfbar, so daß eine wiederholte gleiche Ver- bzw. Einstellung beispielsweise für Präzisionsbeschichtungen möglich ist.
• Es sind Spritzapparate S-233 und S-333 der Firma Sprimag bekannt, bei denen eine Veränderung der Lage der Düsennadel mittels einer Gewindespindel mit einer Steigung von 4 mm durchgeführt wird. Die Veränderung erfolgt dabei durch Handverstellung, wobei eine versehentliche Verstellung durch eine Arretierung verhindert wird.
• Während der Durchführung von Beschichtungen mit unterschiedlichen Beschichtstoffen, insbesondere mit Viskositäten, die stark von der Temperatur beeinflusst wird und auch Einfluss auf die Menge und Schichtstärke haben, ist oftmals eine Verstellung z. B. der Düsennadel notwendig, wobei die jeweilige Produktionsanlage abgeschaltet werden muss.
• Aus der EP 0 524 588 B1 ist ein als Stellglied für Maschinenkomponenten gestalteter Schrittmotor bekannt, der auch durch Druckluft betätigbar ist. Wegen der Abmessungen und insbesondere wegen des großen Gewichts und der inneren Ansteuerung ist ein derartiger Schrittmotor nicht ohne bauliche Veränderungen mit den bekannten Spritzapparaten zu kombinieren.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Spritzapparate so zu verändern, dass eine automatische Mengeneinstellung des Spritzgutes ohne Unterbrechung des Spritzvorgangs möglich ist, insbesondere wenn eine Anpassung an die Viskosität des jeweiligen Spritzmaterials und/oder der aufzubringenden Schichtstärke durchgeführt werden muss.
• Diese Aufgabe wird durch einen Spritzapparat mit einer verstellbaren Düsennadel dadurch erreicht, dass die Düsennadel mittels eines in den Spritzapparat integrierten explosionsgeschützten Schrittmotors mit pneumatischem Antrieb verstellbar ist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf eine Zeichnung näher erläutert, wobei die Figur einen Spritzapparat mit integriertem Schrittmotor zeigt.
• Der Spritzapparat 1 enthält eine Düsennadel 2, die in axialer Anordnung den Spritzapparat 1 durchsetzt und dort gleitbar gelagert ist. Das eine Ende der Düsennadel 2 wirkt mit einer Austrittsdüse 3 zusammen, die z. B. auswechselbar am Spritzapparat 1 festlegbar ist. Der Spritzapparat 1 weist ferner einen Eingang 4 für ein Transport- und/oder Verteil- bzw. Zerstäubermedium, z.B. Druckluft und einen Eingang 5 für Spritzmaterial auf. Mittels nicht dargestellter Verbindungen, z. B. Schnellverbindungen, sind die Druckluft bzw. Spritzmittelleitungen mit den Eingängen 4 und 5 verbindbar. Gegebenenfalls kann auch die zugeführte Menge an Beschichtungsmaterial und/oder an Zerstäubermittel regelbar sein. Gegebenenfalls können auch nur die Stellungen „Offen" oder „Geschlossen" vorgesehen sein. Am der Austrittsdüse 3 gegenüberliegenden Ende des Spritzapparates 1, ist ein angepaßter Gehäuseteil 6 lösbar befestigt, z. B. durch einen Bajonettverschluss oder auch mittels Schraubverbindungen.
• Die Düsennadel 2 ist in einem axial bewegbaren Kolben 7 gelagert. Der Kolben 7 ist durch eine äußere Schraubenfeder 8 belastet, die ihn in seiner Ruhestellung hält.
• Das andere Ende der äußeren Schraubenfeder 8 stützt sich an einer ringförmigen Abstützung im Gehäuseteil 6 ab, wo sich auch das eine Ende einer inneren Schraubenfeder 9 abstützt, durch die die Düsennadel 2 mittels ihres fest auf ihr angeordneten Aufsatzes 2' gegen das andere Ende der inneren Schraubenfeder 9 gedrückt und in ihrer Ruhe- oder Nullstellung gehalten wird.
• An das Gehäuseteil 6 schließt sich in axialer Ausrichtung ein Gehäuse 17 für einen Motor an. Dies kann z. B. durch Schraubverbindungen oder auch beliebige andere Schnellverbindungen erfolgen, so dass das Motorgehäuse 17 letztlich am Spritzapparat 1 befestigt ist.
• Im Motorgehäuse 17 ist auf einer Achse 10 eine Taumelscheibe 11 angeordnet, die, wie dargestellt, in Eingriff mit einem von mehreren, z. B. drei, am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Antriebskolben 12 steht. Die Spitze des dargestellten Antriebskolbens 12 ist in Eingriff mit einer von mehreren Öffnungen gezeigt, die kreisförmig im Randbereich einer drehbaren Antriebsscheibe 13 ausgeführt sind. Die Antriebsscheibe 13 ist mit einer Spindel 14 verbunden, die ein äußeres Gewinde mit einer Steigung aufweist, beispielsweise von 1,5 mm. Wird die Antriebsscheibe 13 schrittweise bewegt, verschiebt sich die Spindel 14 aufgrund ihrer Lagerung nach rechts. In der in der Zeichnung dargestellten Position der Düsennadel 2 mit aufgelötetem Ring 2' in der Spindel 14 ist die vordere Ausgangsstellung 0 gezeigt.
• Das Gehäuse 17 des Motors weist drei zur Vermeidung von Verwechslungen unterschiedlich gekennzeichnete Anschlüsse 15 für Druckluft auf, die in einem Stellglied (nicht dargestellt) münden, das sicherstellt, dass nur einem der drei Anschlüsse 15 Druckluft zugeführt wird. Statt eines Stellglieds wären alternativ auch drei Ventile, z. B. Magnetventile möglich, die ebenfalls sicherstellen sollen, dass nur einem Anschluss Druckluft zugeführt wird. Durch die gewählte Aufeinanderfolge der Zufuhr von Druckluft zu einem der mehreren Antriebskolben 12 kann die Drehrichtung des Motors, der vorzugsweise ein Schrittmotor ist, bzw. dessen Weiterdrehung beeinflusst werden, wodurch letztlich die Bewegung der Düsennadel 2 bis einerseits zum vollständigen Schließen und andererseits bis zum vollständigen Öffnen bewirkt werden kann. Durch die Bewegung der jeweils eingreifenden Antriebskolben 12 werden jeweils definierte Schritte der Düsennadel 2 initiiert, so dass beliebige Anpassungen während eines Spritzvorgangs vorgenommen werden können ohne den Spritzvorgang zu unterbrechen.
• Bei einem Wechsel eines Düsensatzes (Austrittsdüse 3 und Düsennadel 2) fährt der pneumatisch angetriebene Schrittmotor innerhalb des Gehäuses 9 in seine Grundstellung und entlastet die Düsennadel 2. Die Düsennadel 2 ist vorzugsweise auch in einer im vorderen Teil des Spritzapparates 1 angeordneten
• Dichtbuchse 16 bewegbar gelagert. Das Motorgehäuse 17 mit dem Motor wird durch Lösen der Verbindungen mit dem Gehäuseteil 6 abgetrennt, wonach das Gehäuseteil 6 durch weiteres Lösen der jeweiligen Verbindungen) mit dem Spritzapparat 1 entfernt wird. Da nunmehr die Düsennadel 2 freiliegt, kann sie und gegebenenfalls auch die Austrittsdüse 3 ausgewechselt werden. Danach wird das Gehäuseteil 6 und die innere und äußere Schraubenfeder 8 wieder eingesetzt und dann das abgenommene Motorgehäuse 9 neu befestigt. Nach Abschluss des Zusammenbaus erfolgt mittels des Schrittmotors eine automatische Nullstellung der eingesetzten ersetzten oder ausgewechselten Düsennadel 2.
• Die automatische Nullstellung ist durch zwei Möglichkeiten erreichbar: einmal durch eine Zeitvorgabe und zum anderen durch eine Schrittvorgabe.
• Bei der Zeitvorgabe werden beispielsweise in einer Sekunde sechs Schritte des Schrittmotors vorgegeben, wobei z.B. der maximale Weg 4 mm = 196 Schritte beträgt. Der Schrittmotor wird zur automatischen Nullstellung 35 Sekunden lang auf „Schließen" gestellt, wobei nach 196/6 Schritten die Düsennadel in der Nullstellung steht, wobei noch 2, 33 Sekunden Restzeit als Sicherheit angesetzt sind, so dass gewährleistet ist, dass die Düsennadel 2 auf „Null" steht. Für einen neuen Spritzeinsatz wird das Zählwerk für die Düsennadel 2 – sofern erforderlich – auf „Null" zurückgesetzt.
• Bei der zweiten Möglichkeit einer Schrittvorgabe, werden 196 Schritte vorgegeben, so dass der maximale Weg ebenfalls 4 mm = 196 Schritte beträgt, wobei zusätzlich zur Sicherheit noch 10 Schritte zugegeben werden, um nach den einleitenden 196 Schritten zu gewährleisten, dass die Düsennadel 2 in die Nullstellung überführt ist. Mit diesen weiteren 10 Restschritten dürfte mit Sicherheit die Nullstellung erreicht sein, wonach gegebenenfalls, wie bei der ersten Lösung, das Zählwerk auf „Null" zurückgestellt wird.

Claims (7)

1. Spritzapparat (1) mit einer verstellbaren Düsennadel (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (2) mittels eines in den Spritzapparat (1) integrierten explosionsgeschützten Schrittmotors mit pneumatischem Antrieb verstellbar ist.
2. Spritzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Wechsel des Düsensatzes (2, 3) durch den Schrittmotor eine automatische Nullstellung in Schließposition der jeweiligen Düsennadel (2) erfolgt.
3. Spritzapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Schrittmotors dem Durchmesser des Körpers des Spritzapparates (1) entspricht.
4. Spritzapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor über ein Stellglied von einer von drei pneumatischen Leitungen (15) mit Druck beaufschlagbar ist.
5. Spritzapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (15) jeweils eine unterschiedliche Kennzeichnung aufweisen und mindestens am Schrittmotor lösbar befestigt sind.
6. Spritzapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor mittels mindestens einer Steckschraubenverbindung mit dem Spritzapparatgehäuse verbunden ist.
7. Spritzapparat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied drei steuerbare Magnetventile enthält.