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Die Erfindung betrifft eine Adapterplatte
zum Verbinden eines zugeordneten Grundkörpers eines Auftragskopfes
zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zum Auftragskopf bewegbares
Substrat mit einer zugeordneten Auftragsdüsenanordnung zum Ausstoßen des
Fluids auf das Substrat, einen derartigen Auftragskopf, eine derartige
Auftragsdüsenanordnung
und ein System zum Verbinden eines Grundkörpers eines Auftragskopfes
mit einer Auftragsdüsenanordnung.
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Vorrichtungen, die derartige Auftragsköpfe und/oder
Auftragsdüsenanordnungen
enthalten, werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, um
unterschiedliche fließfähige Materialien,
wie beispielsweise Klebstoffe, Lacke oder Beschichtungsmaterialien
auf Hygieneartikel, Holzprodukte, Maschinenteile, Karosserieteile
von Fahrzeugen oder dergleichen kontinuierlich oder intermittierend
in Raupenform, linien-, punktförmig
oder flächig
aufzutragen. Die Auftragsdüsenanordnungen
und Auftragsköpfe
sind hierzu an eine Fluid quelle, beispielsweise einen Klebstoffbehälter angeschlossen,
aus der das Fluid ggf. mit Hilfe einer Pumpe durch einen Zuführkanal
zu der Auftragsdüsenanordnung
gefördert
wird. Der Fluidstrom lässt
sich dabei beispielsweise durch eine in den Zuführkanal geschaltete Ventilanordnung
unterbrechen oder freigeben. Bei geöffnetem Ventil strömt dann
das Fluid durch einen Austrittskanal in der Auftragsdüsenanordnung,
welcher Kanal in einer Austrittsöffnung
zum Abgeben des Fluids mündet,
aus der das Fluid dann mit Druck austritt und anschließend auf
das Substrat übergeht, welches
beispielsweise mit Hilfe einer Fördereinrichtung
relativ zu der Austrittsöffnung
und somit relativ zu der Auftragsdüsenanordnung bewegbar ist.
Die Auftragsdüsenanordnung
kann beim Auftragen des Fluids in Kontakt mit dem Substrat stehen
(Kontakt-Typ), während
bei anderen Ausführungsformen die
Auftragsdüsenanordnung
einen Abstand zwischen sich und dem Substrat einhält.
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Derartige Auftragsköpfe und
Auftragsdüsenanordnungen
sind beispielsweise aus der PCT/EP 00/04137 der Anmelderin bekannt.
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Um im Stand der Technik den Auftragskopf und/oder
die Auftragsdüsenanordnung
zu warten, zu reparieren oder auszutauschen, ist es notwendig, die zumeist
aufgrund der Maschinengeometrie schwer zugängliche Vielzahl von Befestigungsschrauben
zu lösen,
die die Auftragsdüsenanordnung
mit dem Auftragskopf verbinden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, die bekannten eingangs genannten Auftragsköpfe und
Auftragsdüsenanordnungen
zu verbessern und insbesondere eine einfachere Verbindung zwischen
Auftragskopf und Auftragsdüsenanordnung herstellen
zu können.
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Diese Aufgabe wird bei der vorliegenden
Erfindung durch eine Adapterplatte gemäß Anspruch 1, einen Auftragskopf
gemäß Anspruch
13, eine Auftragsdüsenanordnung
gemäß Anspruch
18 und durch ein System gemäß Anspruch
23 gelöst.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung
liegen insbesondere in der durch die von der Erfindung zur Verfügung gestellten
Adapterplatte selbst. Denn aufgrund eines solchen Zwischenstücks zwischen Grundkörper des
Auftragskopfes und der Auftragsdüsenanordnung
kann die Auftragsdüsenanordnung wesentlich
leichter zugänglich
und leichter austauschbar an dem Auftragskopf angebracht werden, indem
eine einfach herstellbare und sichere formschlüssige Verbindung angewendet
wird. Darüber
hinaus resultiert aus der Verwendung einer Adapterplatte der Vorteil,
dass unterschiedlich gestaltete Auftrags-Düsenanordnungen
auf einfache und schnelle Weise an der Adapterplatte und somit des
Auftragskopfes befestigbar sind.
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Die Erfindung bietet aber auch ohne
Adapterplatte den Vorteil, dass der Grundkörper des Auftragskopfes und
die Auftragsdüsenanordnung
miteinander zumindest teilweise durch Formschluss verbunden werden
können.
Durch dieses formschlüssige
Verbinden, beispielsweise durch Festklemmen mit Hilfe einer Schwalbenschwanzverbindung,
lässt sich ein
schnelleres Montieren und auch ein schnelleres Lösen der Auftragsdüsenanordnung
an dem Grundkörper
des Auftragskopfes erzielen. Dabei können die Mittel zum Herstellen
der Verbindung zwischen Auftragskopf und Auftragsdüsenanordnung
im Grundkörper
des -Auftragskopfes selber, wenn keine Adapterplatte vorhanden ist,
oder in der entsprechenden Adapterplatte vorhanden sein.
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Durch das bei Ausführungsformen
der Erfindung mögliche
Festklemmen der Auftragsdüsenanordnung
an dem Grundkörper
oder der Auftragsplatte lässt
sich ein besonders schnelles Lösen
und Auswechseln der Auftragsdüsenanordnung
gewährleisten.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn
die formschlüssige
Verbindung zwischen der Auftragsdüsenanordnung und Grundkörper bzw.
Adapterplatte mit Hilfe einer Schwalbenschwanzverbindung geschieht. Dabei
kann in dem Grundkörper
oder in der Adapterplatte eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung vorgesehen
sein, während
in der zugeordneten Auftragsdüsenanordnung
eine schwalbenschwanzförmige
Ausformung vorgesehen ist, die in die vorgenann te Ausnehmung eingesetzt
werden kann, um die Auftragsdüsenanordnung
an dem entsprechend ausgebildeten Grundkörper oder der entsprechend
ausgebildeten Adapterplatte zu befestigen. Diese Verbindung ist
bevorzugt lösbar
ausgestaltet. Ist eine Ausnehmung mit vorstehenden Vorsprüngen in
dem Grundkörper
eines Auftragskopfes ausgebildet und die Auftragsdüsenanordnung
in diese mit korrespondieren Vorsprüngen einpassbar, so kann die
Auftragsdüsenanordnung
axial eingeschoben werden in die Ausnehmung und dann mittels einer
oder mehreren Klemmschrauben fixiert und axial gesichert werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn
die Adapterplatte mit einer bevorzugt schwalbenschwanzförmig ausgebildeten
Klemmleiste versehen ist, die bevorzugt zwischen der zugeordneten
Auftragsdüsenanordnung
und die Adapterplatte eingeklemmt werden kann. Dieses Einklemmen
geschieht vorteilhaft mit Hilfe einer an der Adapterplatte vorgesehenen Klemmschraube,
mit deren Hilfe die Auftragsdüsenanordnung
gegen die Klemmleiste und diese wiederum gegen die Adapterplatte
festsetzbar ist.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt:
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1 zeigt
einen Schnitt durch eine Ausführungsform
der Erfindung;
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2 zeigt
die Adapterplatte der 1 in
einer Seitenansicht;
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3 zeigt
die Adapterplatte der 1 in
einer Aufsicht;
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4 ein
alternatives Ausführungsbeispiel eines
Auftragskopfes in einer Seitenansicht;
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5 den
Auftragskopf in einer weiteren Seitenansicht;
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6 den
Auftragskopf in einer Draufsicht;
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7 eine
perspektivische Teilansicht von schräg unten auf den Auftragskopf;
und
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8 eine
Schnittdarstellung gemäß X–X in 4.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 10 zum
Auftragen von nicht-dargestelltem Fluid auf ein relativ zum Auftragskopf 10 bewegbares
nicht dargestelltes Substrat mit einer zugeordneten gestrichelt
dargestellten Auftragsdüsenanordnung 12.
Der Auftragskopf ist in üblicher
(nicht dargestellter) Weise an eine Fluidquelle, bspw. einen Klebstoffbehälter angeschlossen
und weist eine Ventilanordnung zum wahlweisen Freigeben bzw. Unterbrechen
des Fluidflusses durch eine Austrittsöffnung der Auftragsdüsenanordnung 12 auf.
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Der Auftragskopf 10 weist
einen Grundkörper 14,
eine Adapterplatte 1 und die Auftragsdüsenanordnung 12 auf.
Die Adapterplatte 1 ist in der 1 von unten her an den Grundkörper 14 geschraubt. Die
Adapterplatte 1 ist so ausgebildet, dass sie den Grundkörper 14 und
die zugeordnete Auftragsdüsenanordnung 12 durch
eine formschlüssige
Verbindung miteinander verbindet. Diese Verbindung ist lösbar. Die
Verbindung wird hergestellt zum einen durch eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung
in der Adapterplatte 1, die auf der der Auftragsdüsenanordnung 12 zugewandten
Seite der Adapterplatte 1 ausgebildet ist, und durch eine
schwalbenschwanzförmige
Ausbildung der Auftragsdüsenanordnung 12.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Adapterplatte 1 mehrteilig
ausgebildet. Zum einen weist sie einen L-förmigen Grundkörper 16 auf
und zum anderen eine Klemmleiste 2. Der L-förmige Grundkörper 16 weist
einen plattenförmigen
Abschnitt 13, welcher an den Grundkörper 14 des Auftragskopfes 10 montiert ist,
und einen sich in einem spitzen Winkel von kleiner als 90° gegenüber dem
plattenförmigen
Abschnitt 13 erstreckenden Montageabschnitt 15 auf.
Sowie einen dem Montageabschnitt 15 gegenüberliegenden Vorsprung 18.
In dem Fuß des
L-förmigen
Grundkörpers 16 sind
Bohrungen für
Klemmschrauben 8 vorgesehen, die in einem flachen Winkel
in Richtung auf die Adapterplatte 1 in den Grundkörper 16 eingeschraubt
werden können.
Die Klemmleiste 2 ihrerseits liegt an einem gegenüber dem
Abschnitt 13 oder Fuß des
L-förmigen
Grundkörpers 16 vorgesehenen
Vorsprung 18 am anderen Ende der Adapterplatte 1 an.
Die Klemmleiste 2 ist an der Adapterplatte 1 durch
in der 3 dargestellte
Schraubverbindungen 20 lösbar befestigt.
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Die Klemmleiste 2 ist selbst
so ausgebildet, dass sich insgesamt durch den leicht schräg nach innen
gegenüber
der Ebene der Adapterplatte 1 von der Adapterplatte 1 weggeführten Fuß des Grundkörpers 16 der
Adapterplatte 1 und die schwalbenschwanzförmige Ausbildung
der Klemmleiste 2 die schwalbenschwanzförmige Ausnehmung zwischen der
Klemmschraube 8 und der Klemmleiste 2 zur Aufnahme
der Auftragsdüsenanordnung 12 ergibt.
Die Klemmleiste 2 ist im wesentlichen quaderförmig aber mit
einem durch eine Schrägfläche 17 begrenzten Vorsprung 19 versehen,
der mit einem an der Auftragsdüsenanordnung 12 ausgebildeten
korrespondierenden Vorsprung 21 zusammenwirkt, um diese Seite
eine formschlüssige
Verbindung zu realisieren.
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An der Auftragsdüsenanordnung 12 ist
ferner ein Vorsprung 23 vorgesehen, der im montierten Zustand
mit dem winklig gegenüber
dem Abschnitt 13 (auch Fuß genannt) verlaufenden Abschnitt 15 zusammenwirkt,
um eine formschlüssige
Verbindung herzustellen.
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In nicht dargestellter Weise kann
die Adapterplatte 1 einstückig, das heißt ohne
eine Klemmleiste 2 ausgebildet sein. In diesem Fall wäre bspw.
der Vorsprung 18 größer und
seinerseits mit einem Vorsprung ausgebildet, der dem Vorsprung 19 der Klemmleiste 2 entspricht,
so dass sich insgesamt eine Gestaltung der Adapterplatte 1 ergibt,
die schwalbenschwanzartig ist, so dass eine Auftragsdüsenanordnung 12 mit
einer korrespondierenden schwalbenschwanzförmigen Gestaltung (im Querschnitt)
mit korrespondierenden Vorsprüngen 21 bzw. 23 realisiert
ist.
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Die Adapterplatte 1 weist
weiterhin Durchtrittsöffnungen 6 zum
Durchleiten des nicht dargestellten Fluids von dem zugeordneten
Grundkörper 14 des
Auftragskopfes 10 in die zugeordnete Auftragsdüsenanordnung 12 auf.
Die Durchtrittsöffnung 6 ist
dabei auftragsdüsenanordnungsseitig
einem Austrittskanal 7 in der zugeordneten Auftragsdüsenanordnung 12 und
grundkörperseitig
einem nicht dargestellten Zufuhrkanal im Grundkörper 14 zugeordnet.
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2 zeigt
eine Seitenansicht der Adapterplatte 1 der 1. 2 zeigt
aus der Oberfläche 24 der
Adapterplatte 1 herausragende Stifte 5 zum Fixieren
der Adapterplatte 1 an der Unterseite 26 des Grundkörpers 14 des
Auftragskopfes 10.
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3 zeigt
eine Aufsicht auf die Adapterplatte 1 der 1. In der 3 ist
ersichtlich, dass die Adapterplatte 1 im wesentlichen quaderförmig gestaltet
ist und gleichmäßig beabstandet
die Durchtrittsöffnungen 6 angeordnet
sind.
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Die 4 bis 8 zeigen ein alternatives
Ausführungsbeispiel
eines Auftragskopfes in einer Seitenansicht mit Grundkörper 30 und
Auftragsdüsenanordnung 80 auf.
Der Auftragskopf 1 weist einen Grundkörper 30 auf, welcher
eine dem Substrat 40 zugewandte Außenoberfläche 60 aufweist. Die
Bewegungsrichtung des Substrates ist durch den Pfeil 70 dargestellt.
Der Grundkörper 30 ist
im wesentlichen in der gezeigten Seitenansicht trapezförmig ausgebildet,
wie nachfolgend noch näher
erläutert ist.
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Zum Ausstoßen des Fluids 2 weist
der Auftragskopf 1 eine Auftragsdüsenanordnung 80 auf. Die
Auftragsdüsenanordnung 80 ist
in einer der ebenfalls im wesentlichen trapezförmigen Form der Auftragsdüsenanordnung 80 angepassten
Ausnehmung 10 in dem Auftragskopf 1 angeordnet
und in dieser formschlüssig
eingepasst und in Axialrichtung durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel
gesichert. In der Auftragsdüsenanordnung 80 ist
in der 4 senkrecht zur
Ebene des Substrats 40 verlaufend ein Auftrittskanal 12 zum
Abgeben des Fluids 2 an das Substrat 40 angeordnet.
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In dem Auftragskopf ist ein nicht
dargestellter, in den Austrittskanal 12 mündender
Zuführkanal angeordnet,
um das Fluid 2 mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe
zu dem Austrittskanal zu fördern.
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Durch die trapezförmige Ausbildung von Auftragskopf 1 bzw.
Grundkörper 30 bzw.
durch den senkrecht zum Substrat 40 im wesentlichen V-förmigen Querschnitt
von Auftragskopf 1 bzw. Grundkörper 30 bzw, durch
den senkrecht zum Substrat 40 im wesentlichen V-förmigen Querschnitt
von Auftragskopf 1 bzw. Grundkörper 30 können die
vom Substrat 40 zurückprallende
oder von dem Gasstrom, der aus der Auftragsdüsenanordnung 80 mit
ausströmt,
mitgerisseneFluid-Partikel die Außenoberfläche 60 des Auftragskopfs 1 bzw.
die Auftragsdüsenanordnung 80 nicht
oder weniger als im Stand der Technik kontaminieren. Um dies zu
verdeutlichen, sind in der 4 die
Flugbahnen der von dem Substrat 40 zurückprallenden bzw. mitgerissenen
Fluid-Partikel durch Pfeile 14 angedeutet. Der maximale
Rückprallwinkel α der Fluid-Partikel
ist dabei etwas kleiner als der Winkel β, den die Außenoberfläche 60 mit dem Substrat 40 bildet.
Auf diese Weise können
die gemäß den Pfeilen 14 von
dem Substrat 40 zurückprallenden
Partikel des Fluids 2 die Außenoberfläche 60 bzw. den Auftragskopf 1 und
die Auftragsdüsenanordnung 80 nicht
beschmutzen.
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Dabei ist bei der dargestellten Ausführungsform
ein am weitesten weg von dem zugeordneten Substrat 40 liegendes
Ende 16 des angewinkelten Abschnitts der Außenoberfläche 60 in
einen größeren Abstand
von dem zugeordneten Substrat 40 angeordnet als ein am
weitesten weg von dem zugeordneten Substrat 40 liegendes
Ende 18 der Auftragsdüsenanordnung 80.
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Dieser Effekt wird weiter dadurch
verstärkt, dass
die Auftragsdüsenanordnung 80 aus
dem Auftragskopf 1 deutlich herausragt, also dichter an
dem Substrat 40 ist als der Auftragskopf 1. Anders
ausgedrückt
steht ein dem Substrat 40 zugewandter unterer Abschnitt
der Auftragsdüsenanordnung 80 deutlich
ab von einer unteren Begrenzungsfläche 50 oder Unterseite
des Grundkörpers.
Die Austrittsöffnung 90 für das Fluid
ist somit in einer deutlich beabstandeten Ebene gegenüber der
durch die Fläche 50 definierten Ebene
angeordnet. Insgesamt kann die Auftragsdüsenanordnung 80 gegenüber dem
Stand der Technik dicht an das Substrat 40 herangefahren
werden. Der Abstand D der Auftragsdüsenanordnung 80 kann
somit deutlich kleiner als im Stand der Technik gewählt werden.
Auf diese Weise muss zum Abgeben des Fluids 2 aus dem Austrittskanal 12 weniger
Druckluft verwendet werden, so dass der maximale Rückprallwinkel α der von
dem Substrat 40 zurückprallenden Fluidteilchen
klein gehalten werden kann.
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Wie 4 ferner
zeigt, erstreckt sich der Abschnitt der Außenoberfläche 60 von der Fläche 50 angewinkelt
schräg
nach oben und erstreckt sich über
einen mittleren Abschnitt M des Grundkörpers hinaus in Richtung auf
eine obere Begrenzungsfläche 13 des
Grundkörpers.
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Im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel β, d. h. die
Neigung des Abschnitts 60 der Außenoberfläche, der auch als Strömungsleitfläche angesehen werden
kann, etwa 30 bis 35 °.
Der Winkel γ,
d. h. der Neigungswinkel des Abschnitts 15 der Außenoberfläche des
Grundkörpers 30 gegenüber dem
Substrat, der ebenfalls eine Strömungsleitfläche darstellt,
beträgt
im Ausführungsbeispiel
etwa 35 bis 40°.
Es können
jedoch auch abweichende Winkelbereiche vorbenommen werden, bei denen
gleichermaßen
die vorteilhafte Ablenkung des aus dem Auftragskopf 1 ausströmenden Gasstroms
realisiert wird, so dass keine oder nur minimal Partikel von Fluid
an dem Grundkörper 2 haften
bleiben.
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Die 4 bis 7 veranschaulichen die Gestaltung
des Grundkörpers 30 und
des gesamten Auftragskopfes 1 näher. Insbesondere sind die
an der Oberseite 13 des Grundkörpers 30 angeordneten Anschlüsse und
Mittel zum kontrollierten Einleiten von Fluid und gegebenenfalls
zusätzlich
Gas wie Luft in den Grundkörper 30 erkennbar,
so dass Fluid wie Klebstoff gegebenenfalls unter Einwirkung eines Gasstroms
auf das Substrat 40 aufgebracht werden kann.
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Die Düsenanordnung 80 ist
eine Breitschlitzdüsenanordnung
mit einer länglichen
schlitzförmigen Austrittsöffnung 90.
Sie ist in formschlüssiger
Verbindung in eine in dem Grundkörper 8 ausgebildete
Ausnehmung 170 eingepasst und dort fixiert.
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Wie die 4 und 7 zeigen,
weisen die Mittel zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung eine schwalbenschwanzförmige sich über die
gesamte Breite des Grundkörpers 30 erstreckende Ausnehmung 100 auf.
An dem Grundkörper 30 sind somit
zwei gegenüberliegende
Vorsprünge 210, 212 angeformt
oder in nicht dargestellter Weise befestigt, welche die ebenfalls
teilweise schwalbenschwanzförmig
ausgebildete Auftragsdüsenanordnung 80 formschlüssig hintergreifen,
so dass die Auftragsdüsenanordnung 80 so
formschlüssig
gesichert ist, dass sie nicht – in
Richtung auf das Substrat – von
dem Grundkörper 30 gelöst werden
kann. Die Auftragsdüsenanordnung 80 ist
sich – im
Querschnitt – trapezförmig erweiternd
ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel
ist die Düsenauftragsanordnung 80 aus
mehreren insgesamt 4 separaten Teilen 82, 84, 86, 88 zusammengesetzt,
die miteinander in an sich bekannter Weise verschraubt sind.
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Zum Herstellen der formschlüssigen Verbindung
zwischen Auftragsdüsenanordnung 80 und Grundkörper 30 wird
erste axial in Richtung der Längsachse
der Auftragsdüsenanordnung 80 in
die Ausnehmung 100 eingeschoben und sodann mittels dreier
Schrauben 92, 94, 96 eingeklemmt und
fixiert, wie näher
anhand von 8 erläutert ist.
Die Schrauben 92, 94, 96 sind mit Außengewinden
versehen und in Gewindebohrungen eingeschraubt, welche in dem Grundkörper 30 ausgebildet
sind. Schraube 94 dient nicht nur zum Klemmen, sondern
auch zum Positionieren oder Zentrieren der Auftragsdüsenanordnungen 80 relativ
zu dem Grundkörper 30 in
einer gewünschten
Axialposition. Schraube 94 ist zu diesem Zweck mit einer
Spitze versehen, die im wesentlichen kegelförmig geformt ist. Die Schrauben 92 und 96 sind
Klemm-Schrauben und dienen zum festen Einklemmen der Auftragsdüsenanordnung 80 innerhalb der
schwalbenschwanzförmigen
Ausnehmung 170 in dem Grundkörper. Somit ist eine sichere
Fixierung und Befestigung ver wirklicht, und die Auftragsdüsenanordnung 80 kann
sehr einfach und rasch montiert bzw. demontiert werden. Dies ist
ein erheblicher Vorteil gegenüber
vorbekannten Vorrichtungen. Auch andere formschlüssige Verbindungen zwischen
Auftragsdüsenvorrichtung 80 und
Grundkörper 30 sind denkbar,
bei denen anstatt einer Schwalbenschwanzverbindung anders konfigurierte
Teile verwendet werden, die eine formschlüssig hintergreifende Verbindung
verwirklichen.