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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum flächigen Auftragen fließfähiger Materialien vorgebbarer Breite nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Auftragkopf nach Anspruch 11. Als fließfähige Materialien sind solche Materialien gemeint, die eine ausreichend geringe Viskosität aufweisen, so dass sie mittels einer Düse flächig auftragbar sind. Es können auch fließfähige Granulate umfasst sein. Insbesondere sind fließfähige Prozesswerkstoffe wie Klebstoffe vorgesehen, die beispielsweise als so genannte Heißschmelzkleber oder Hotmeltkleber in geschmolzenem Zustand auf ein Substrat aufgetragen werden. Die Hotmeltkleber können ein schmelzbares Polymer umfassen, wahlweise kann ein Hotmeltkleber auf Polyurethan-Basis vorgesehen sein. Der Auftrag erfolgt vorzugsweise flächig, so dass der aufgetragene Klebstoff oder das aufgetragene Material eine Auftragbreite aufweist.
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Die gattungsgemäße Auftragvorrichtung zum flächigen Auftragen fließfähiger Materialien in vorgebbarerer Breite umfasst – neben einem Gehäuse und einer oder mehrerer in dem Gehäuse angeordneten Pumpen zur Förderung des fließfähigen Materials vorzugsweise aus einem Behälter in eine oder mehrere Leitungen – einen ein- oder mehrteiligen Auftragkopf, der wahlweise über eine oder mehrere Zuleitungen mit einem Vorratsbehälter für das fließfähige Material verbunden sein kann. Der Auftragkopf umfasst eine vorzugsweise innenliegende und/oder geradlinige Führung mit einer oder mehreren Führungsflächen. Die Führung kann in einer Auftragkammer angeordnet sein.
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Der Führung respektive der Auftragkammer ist eine Düse zugeordnet mit einer insbesondere schlitzförmigen Austrittsöffnung für die fließfähigen Materialien. Wahlweise kann die Auftragkammer zumindest abschnittsweise durch die Führungsflächen begrenzt sein. Entlang der Führung ist ein Schieber bewegbar und insbesondere spielarm bewegbar angeordnet.
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Mit dem Schieber ist die Länge der Austrittsöffnung der Düse veränderbar, wodurch auch die Auftragbreite des (Klebstoff-)Auftrags veränderbar ist. Durch den Schieber wird die Führung respektive die Auftragkammer so unterteilt, dass sie einen am Auftrag beteiligten Auftragabschnitt und einen nicht am Auftrag beteiligten Führungsabschnitt aufweist. Da der Schieber bewegbar in oder an der Führung angeordnet ist, sind auch die Länge des Auftragabschnitts und die Länge des Führungsabschnitts variabel. Die veränderbare Länge des Auftragabschnitts bestimmt die veränderbare Länge der Austrittsöffnung der Düse. Vorzugsweise entspricht die Auftragkammer dem Auftragabschnitt der Führung. Durch den Schieber können stufenlos einstellbare Auftragbreiten manuell oder automatisiert erzielt werden, wodurch eine aufwendige Montage und Demontage von am Auftrag beteiligten Komponenten des Auftragkopfes wie etwa Wechselleisten mit unterschiedlichen Austrittsöffnungslängen entfällt.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Fließfähige Materialien wie etwa Klebstoffe bilden unerwünschte Ansätze und Überzüge aus gehärteten Resten, welche im Bereich der Düse, der Auftragkammer, des Schiebers und/oder im Bereich der Führung des Schiebers auftreten können. Insbesondere Klebstoffansätze können durch das rein physikalische Abbinden (Erstarren) unter einem nur schwer zu vermeidenden Lufteinfluss entstehen. Ferner können Klebstoffe durch eine (unerwünschte) Feuchtigkeitsvernetzung ihre klebende Eigenschaft erlangen. Hierzu reicht in bestimmten Fällen, beispielsweise bei der Urethan-Reaktion, bereits die Luftfeuchtigkeit aus, so dass das gesamte Auftragsverfahren entweder klimatisiert oder in einer evakuierten Umgebung durchzuführen wäre. Weitere Vernetzungsreaktionen können bei zu großen Temperaturen auftreten.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Materialien mit einer Zuführung für eine Schmier- und/oder Reinigungssubstanz kann der
DE 100 23 895 A1 entnommen werden. Mit der Substanz ist ein Schieber zur Festlegung der Auftragbreite und dessen Führung schmierbar und/oder reinigbar. Die Substanz löst oder inaktiviert klebende Anteile der fließfähigen Materialien, so dass das Entstehen von Ansätzen und Überzügen aus Klebstoffresten im Bereich der Führung oder des Schiebers vermieden bzw. beseitigt werden soll.
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Ferner kann die Substanz neben der beschriebenen Reinigung auch zum Schmieren des Schiebers in der Führung dienen, indem das gelöste oder inaktivierte Gemisch aus der Substanz und den fließfähigen Materialien als Schmiermittel genutzt wird. Die vorgesehene Zuführung für die Reinigungssubstanz mündet in die Führung des Schiebers. Es kann die Führung und die Auftragkammer mit der Substanz vollständig gespült werden, wodurch ein Verkleben der Führung und/oder des Schiebers vermieden wird.
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Eine alternative Gestaltung einer Zuführung für eine Lösungs- oder Reinigungssubstanz in eine Vorrichtung zum Auftragen von aus Farbstoffen gebildeten fließfähigen Materialien kann der
EP 0 595 295 A1 entnommen werden. Das Reinigungsmittel wird demnach über einen im Schieber verlaufenden Kanal direkt der dem am Auftrag des Farbstoffs beteiligten Abschnitts der Führung respektive der Auftragkammer zugeführt. Die Auftragkammer wird durch Spülen gereinigt.
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Nachteilig an dem Spülen ist, dass große Mengen an Reinigungsmittel benötigt werden, da große Bereiche der Führung oder der Auftragkammer betroffen sind. Dies erfordert einen großen Reinigungsmittelverbrauch und es ist eine geeignete Reinigungsmittel-Ableitung oder Abführung erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht bisweilen darin, dass trotz des Spülens die Gefahr besteht, dass zumindest Teilbereiche der Führung verschmutzen. Es können sich zwischen dem geführten Schieber und den Führungsflächen Ansatzreste anlagern, die dort aushärten und die Beweglichkeit des Schiebers erheblich beeinträchtigen. Dies führt dazu, dass der Auftragkopf zerlegt und die verklebten und verschmutzten Komponenten aufwendig gereinigt werden müssen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung das Problem zu Grunde, den Reinigungsaufwand gattungsgemäßer Vorrichtungen beim Auftragen fließfähiger Materialien sowie reinigungsbedingte Unterbrechungen beim Auftragen zu reduzieren Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1, sowie durch die Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Auftragvorrichtung und der erfindungsgemäße Auftragkopf sehen vor, dass der Schieber zumindest einen Speicher aufweist, der mit dem Schieber mitführbar ist. Über den Speicher ist zumindest ein Teil der Substanz zum Reinigen und/oder Schmieren der Führung und/oder des Schiebers an mindestens eine Führungsfläche, vorzugsweise an alle Führungsflächen, abgebbar. Vorzugsweise sind der Schieber und/oder die Führungsflächen mit der Reinigungssubstanz benetzbar. Bei einer Bewegung des Schiebers, beispielsweise zur Veränderung der Auftragbreite zwischen zwei Auftragvorgängen, sind erfindungsgemäß die Führung respektive die Auftragskammer sowie der Schieber schmierbar und/oder reinigbar.
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Wahlweise kann zwischen zwei Auftragvorgängen oder Auftraglosen ein kurzer Reinigungsbetrieb durchgeführt werden, indem der Schieber mehrfach vollständig entlang der Führung in der Auftragkammer hin und her geschoben wird. Dadurch wird erreicht, dass die Beweglichkeit des Schiebers erhalten bleibt, ein Verkleben oder eine reibungsbedingte Behinderung der Bewegung des Schiebers wird vermieden. Dies führt bei geeigneter Gestaltung des Schiebers und der Düse des Auftragkopfes dazu, dass Düse und Auftragkammer nicht verstopfen. Es ist somit nicht oder in deutlich größeren zeitlichen Abständen erforderlich, den Auftragkopf zu Reinigungszwecken zu öffnen oder einzelne Komponenten zur Reinigung zu demontieren. Die Schmierung und/oder die Reinigung des Schiebers und/oder der Führung werden durch die Bewegung des Schiebers gleichzeitig erreicht. Ein getrennter Vorgang zur Schmierung/Reinigung von Schieber/Führung ist nicht erforderlich, was zu wesentlich geringeren Unterbrechungen respektive Ausfallzeiten führt.
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Wenn die Substanz zum Schmieren und/oder Reinigen fließfähig oder granular ist, kann sie über Leitungen zu der Führung und/oder dem Schieber geführt werden. Es können auch ausschließlich granulare Substanzen verwendet werden, ohne dass die schmierende und/oder reinigende Wirkung eingeschränkt ist.
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Vorzugsweise kann die Substanz ein Lösungsmittel umfassen. Dadurch werden die löslichen und klebenden Bestandteile der fließfähigen Materialien daran gehindert, im Bereich der Führung und/oder des Schiebers zu verhärten oder Ansätze zu bilden. Diese Bestandteile verlieren jedoch nicht (vollständig) ihre klebende Wirkung, da diese durch den beständigen Zufluss von Lösungsmittel lediglich zeitlich entsprechend lange aufgeschoben wird. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise verschiedene Alkohole in Frage.
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Die fließfähigen Materialien können chemisch inaktivierbare Klebstoffe, insbesondere schmelzfähige inaktivierbare Heißklebstoffe, umfassen. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, dass die Substanz eine Komponente umfasst, mit der der Klebstoff chemisch neutralisierbar und/oder inaktivierbar ist. Der Klebstoff verliert so zumindest teilweise seine klebenden und/oder trocknenden Eigenschaften. Unter Inaktivierbarkeit wird im Allgemeinen verstanden, dass der Klebstoff bei Zusatz der inaktivierenden Komponente der Substanz trotz trocknenden Lufteinflusses keine oder nur eine geringe klebende Wirkung erlangt. So können bei Isocyanat-Polyurethan-Schmelzklebstoffen insbesondere Gemische aus höherwertigen Alkoholen zur Inaktivierung respektive zur chemischen Neutralisierung verwendet werden.
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Sowohl zum Reinigen als auch zum Schmieren der Führung und/oder des Schiebers kann eine Zuführung vorgesehen sein, über die eine Reinigungs- und/oder Schmierungssubstanz in den Bereich der Führung und/oder in den Bereich des Schiebers zuführbar ist. Wenn der Speicher mit der Zuführung für die Substanz verbindbar ist, bieten sich besonders komfortable Möglichkeiten der Zuflussmengensteuerung respektive der Dosierung der Substanz und damit einer insbesondere sparsamen Reinigung und/oder Schmierung. Aufgrund der Beweglichkeit des Schiebers und damit auch des mitführbaren Speichers wird die Zuführung der Substanz vorzugsweise im und/oder am Schieber angeordnet.
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Bei einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Materialien kann vorgesehen sein, dass der Speicher durch die Führungsflächen begrenzt wird, so dass zumindest ein Teil der Substanz, welche im Speicher gespeichert ist, bei Bewegung des Schiebers vom Speicher auf die Führungsflächen übertragbar ist. Insbesondere wird die Führungsfläche bzw. werden die Führungsflächen mit der Substanz benetzt. Der Bereich der Führung wird durch die Abgabe der Substanz an die Führung gereinigt und/oder geschmiert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Oberfläche des Schiebers und/oder des Speichers in Kontakt mit den Führungsflächen steht. Die dosierte Schmierung respektive die dosierte Reinigung erfolgt in situ, also dort, wo es im Auftragkopf betriebsbedingt zur Ansatzbildung, Verklebung und Verstopfung kommen kann. Ein vollständiges Spülen oder „Fluten” der Auftragvorrichtung mit der Reinigungssubstanz ist nicht erforderlich. Ebenso wenig ist es erforderlich, den Auftragkopf nach jedem Auftragvorgang zu zerlegen, um die verschmutzten Komponenten in demontiertem Zustand zu reinigen. Gleichzeitig bewirkt das Benetzen die Verringerung des Verbrauchs an Reinigungs- und/oder Schmiersubstanz und damit auch die Vermeidung der Ableitung oder der Rückführung dieser Substanz.
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Der Speicher kann eine Kammer und/oder ein Speichermittel umfassen. Sind mehrere Speicher vorgesehen, können diese entweder eine gemeinsame Kammer oder jeweils eine Kammer, d. h. mehrere Kammern umfassen. Das Speichermittel kann in einer Kammer oder auch getrennt von dieser angeordnet sein. Die Kammer kann vorzugsweise als Hohlraum in dem Schieber oder seiner Oberfläche gebildet sein. Zur Bildung der Kammer kann eine Ausnehmung oder eine Einbuchtung im Schieber respektive im Bereich der Oberfläche des Schiebers vorgesehen sein. Der Hohlraum oder die Ausnehmung sind einerseits durch den Schieber und andererseits durch wenigstens eine Führungsfläche begrenzt. Dadurch kann die Substanz ständig in Kontakt mit wenigstens einer Führungsfläche stehen. Wenn das Speichermittel ein Material umfasst, das zur Aufnahme der Reinigungs- und/oder Schmiersubstanz geeignet ist, können Kapillarkräfte sowohl bei dem Speichern der Substanz als auch bei deren Abgabe an eine Führungsfläche eine Rolle spielen, welche insbesondere der auf die Substanz wirkenden Schwerkraft entgegen wirken können. Vorzugsweise vollumfänglich steht das Speichermittel in Kontakt mit der bzw. den Führungsflächen, so dass bei Bewegung des Schiebers nahezu an die ganze Fläche der Führung Substanz abgebbar ist. Dabei kann es zweckdienlich sein, wenn das Speichermittel einen mechanischen Druck auf die beteiligten Führungsflächen ausübt, so dass die Reinigung respektive Entfernung von (Klebstoff-)Ansätzen und/oder (Material-)Verklebungen durch die Wirkung mechanischer Kräfte unterstützt wird. Das Speichermittel kann als Speicherpfropfen gebildet sein und einen textilen, porösen, filzartigen, schwammartigen oder saugfähigen Werkstoff oder Kombinationen daraus umfassen. Es können auch Volumengefüge wie etwa Watte, sowie kristalline oder keramische Werkstoffe vorgesehen sein, deren hohlraumbedingte (innere) Oberfläche im Vergleich zu ihrem Volumen groß ist. Somit wird die Speicherkapazität des Speichers erhöht. Durch die Wahl der Werkstoffe, aus denen das Speichermittel gebildet ist, kann zum Zweck der Dosierung der Reinigungs- und/oder Schmiersubstanz zudem die pro Zeit abgegebene Menge an Substanz (Abgaberate) beeinflussbar sein.
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Wenn der wenigstens eine Speicher bezogen auf den Schieber in der Nähe des Bereichs angeordnet ist, wo der Auftragabschnitt an den Führungsabschnitt grenzt (stirnseitige oder randnahe Anordnung), kann die Führung respektive die Auftragkammer über ihrer im Wesentlichen gesamten Länge durch vollständige Hin- und Herbewegung respektive durch vollständige Vor- und Zurückbewegung des Schiebers gereinigt und/oder geschmiert werden.
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Wahlweise oder zusätzlich kann ein mit dem Schieber mitführbares, vorzugsweise als Dichtschieber ausgebildetes, Dichtmittel vorgesehen sein, mit dem der Speicher so abgedichtet werden kann, dass die Substanz über den Kontakt des Speichers mit der Führung an die Führungsflächen und durch die Bewegung des Schiebers abgegeben wird. Eine undosierte Abgabe der Substanz an das Volumen der Auftragkammer, insbesondere in den Auftragabschnitt oder in den Führungsabschnitt wird durch das Dichtmittel verhindert. So kann es zweckdienlich sein, dass das Dichtmittel stirnseitig an dem Schieber angeordnet ist, wobei der Speicher in Form einer Kammer und/oder eines Speichermittels zwischen dem Schieber und dem Dichtmittel angeordnet ist. Insbesondere ein Speichermittel in einer abgedichteten Kammer führt zu einem geringen Substanzverbrauch bei dennoch hoher Reinigungswirkung.
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Alternativ kann das dem Speicher zugeordnete Dichtmittel durch das Speichermittel gebildet werden. Beispielsweise kann das Dichtmittel als Dichtschnur gebildet sein, die im Wesentlichen im Bereich der Stirnseite des Schiebers umfänglich angeordnet ist, und die sowohl eine die Substanz speichernde Funktion als auch eine den Speicher respektive die dem Speicher zugeordnete Kammer abdichtende Funktion aufweist.
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Zur Reduzierung des Reinigungsaufwandes und zur Vermeidung reinigungsbedingter Unterbrechungen beim Auftragen fließfähiger Materialien wie etwa Klebstoffe auf ein Substrat ist erfindungsgemäß auch ein Verfahren vorgesehen, das folgende Schritte umfasst: In einem Schritt wird die Auftragbreite des fließfähigen Materials durch Verändern der Länge einer Austrittsöffnung einer Düse mittels wenigstens eines in einer Führung geführten Schiebers verändert. Die Düse ist in einem Auftragkopf einer Vorrichtung angeordnet, die einige oder sämtliche der vorgenannten Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtungen aufweisen kann. Die Führung kann demnach eine Führungsfläche aufweisen oder mehrere Führungsflächen. Wahlweise kann die Führung in einer Aufragkammer des Auftragkopfes angeordnet sein, die der Düse vorgelagert ist. Durch die Stellung des Schiebers in der Führung respektive in der Auftragkammer wird ein Auftragabschnitt der Führung gebildet sowie ein Führungsabschnitt. Der Auftragabschnitt ist an dem Auftrag des fleißfähigen Materials beteiligt, der Führungsabschnitt ist an dem Auftrag unbeteiligt. In einem weiteren Schritt wird das fließfähige Material auf ein Substrat aufgetragen. Es kann sich dabei beispielsweise um das Auftragen eines erhitzten und daher geschmolzenen Hotmeltklebers handeln, wie es etwa bei der Umschlagbeleimung von Büchern erforderlich ist. In einem weiteren Schritt wird die Führung geschmiert und/oder gereinigt. Dies geschieht durch Zuführen einer Substanz zum Schmieren und/oder Reinigen über eine der Auftragvorrichtung zugeordneten Zuführung für die Substanz.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Substanz vor während oder nach dem Zusammenbau des Auftragkopfes wenigstens einem Speicher zugeführt wird, der an dem Schieber angeordnet ist und der mit dem Schieber mitgeführt wird. Die Substanz wird so mit einer Führungsfläche oder mehreren oder mit allen Führungsflächen in Kontakt gebracht, dass bei Bewegung des Schiebers die Führung und/oder der Schieber geschmiert und/oder gereinigt wird.
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Vorzugsweise begrenzen die Führungsflächen den Speicher so, dass die Substanz vom Speicher durch den Kontakt des Speichers mit der Führung dosiert an die Führungsflächen und/oder durch die Bewegung des Schiebers abgegeben wird. Dies reduziert die erforderliche Menge an Reinigungssubstanz insoweit, als nur die tatsächlich zu reinigenden und/oder zu schmierenden Flächen mit der Reinigungs- und Schmiersubstanz beaufschlagt werden und nicht etwa am Auftrag beteiligte, insbesondere der Düse vorgelagerte Hohlräume wie etwa der Auftragkammer. Durch das Schmieren der Führung und/oder des Schiebers bleibt dieser in der Führung leichtgängig bewegbar, so dass ein Verändern der Auftragbreite jederzeit ohne großen Aufwand möglich ist. Insbesondere ist eine reinigungs- oder wartungsbedingte Demontage des Auftragkopfes oder der mit dem fließfähigen Material in Berührung geratener Komponenten des Auftragkopfes nicht erforderlich.
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Es kann zweckmäßig sein, wenn der Speicher mit einem, vorzugsweise als Dichtschieber ausgebildeten, Dichtelement abgedichtet wird. Das Dichtelement ist mit dem Schieber mitführbar und es dichtet den Speicher derart ab, dass die Substanz durch den Kontakt des Speichers mit der Führung an die Führungsflächen und/oder durch die Bewegung des Schiebers vom Speicher abgegeben wird. Soll die Reinigungs- und/oder Schmiersubstanz routinemäßig nachgefüllt werden, wäre lediglich das Dichtelement zu entfernen. Dies kann bezogen auf den insbesondere länglich gestalteten Schieber in axialer Richtung erfolgen, d. h. in der Richtung, in der der Schieber in der Führung zum Verändern der Auftragbreite und zum Reinigen/Schmieren bewegt wird. Es bedarf daher zum Nachfüllen der Substanz nur eines bezogen auf den Schieber stirnseitigen Öffnens des Auftragkopfes. Hierzu kann ein Nachfülleinlass vorgesehen sein.
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Das Schmieren und/oder Reinigen der Führung und/oder des Schiebers kann durch eine Hin- und Herbewegung respektive durch eine Vor- und Zurückbewegung des Schiebers über die im Wesentlichen gesamte Länge der Führung erfolgen. Dies ist insbesondere während einer betriebsbedingten Pause beim Auftragen des fließfähigen Materials zweckmäßig. Derartige betriebsbedingte Pausen ergeben sich beispielsweise immer dann, wenn der Auftrag des fließfähigen Materials für einen kurzen Zeitraum beim Wechsel des Substrates unterbrochen wird. Ein beispielsweise wartungsbedingter Stillstand des Verfahrens respektive ein wartungsbedingter Ausfall der an dem Verfahren beteiligten Vorrichtung soll in diesem Zusammenhang nicht als betriebsbedingte Pause verstanden werden, da solche Pausen lediglich auf einer Zeitskala von wenigen Sekunden oder weniger als einer Sekunde stattfinden.
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Alternativ kann das Schmieren und/oder Reinigen der Führung und/oder des Schiebers während des Veränderns der Auftragbreite durch Verändern der Position des Schiebers in der Führung erfolgen. Die Führung und/oder der Schieber werden demnach immer dann zumindest bereichsweise gereinigt/geschmiert, wenn eine Veränderung der Schieberposition oder der Schieberstellung stattfindet. Eine zeitliche Kopplung des Schmierens und/oder des Reinigens an betriebsbedingte Pausen ist hier nicht erforderlich und es werden lediglich geringe Mengen an Reinigungs- und/oder Schmiersubstanz aufgewendet.
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Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands und des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Materialien und zur Durchführung des Auftragverfahrens dargestellt ist. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Prinzipskizze eines Auftragkopfes einer Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Materialien in Vorderansicht (Blick auf die Stirnseite des Schiebers bzw. Auftragkopfes),
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2 eine dreidimensionale Teilansicht eines Auftragkopfes,
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3 eine Teilansicht eines Auftragkopfes gemäß 2 in Seitenansicht,
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4 eine alternative Ausgestaltung eines Auftragkopfes in seitlicher Teilansicht und
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5 eine weitere alternative Ausgestaltung eines Auftragkopfes in seitlicher Teilansicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Der 1 kann schematisch eine Vorderansicht eines Auftragkopfes 20 entnommen werden, der Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Materialien 01 ist. Der Auftragkopf 20 ist mehrteilig ausgeführt und wird über eine oder mehrere, in den Figuren nicht dargestellte Zuleitungen mit einem fließfähigen Material wie etwa einem Hotmeltkleber versorgt. In einer Schieberleiste 21 des Auftragkopfes 20 sind eine Führung 10 für einen Schieber 40 sowie ein Schieber 40 angeordnet. Die Führung 10 wird durch mehrere Führungsflächen 11, 11', 11'' gebildet. Die Führungsflächen 11, 11', 11'' begrenzen eine Auftragkammer 14, in der der Schieber 40 vorzugsweise spielarm geführt wird. Die Schieberleiste 21 ist einer Gegenleiste 22 des Auftragkopfes 20 zugeordnet. Schieberleiste 21 und Gegenleiste 22 bilden eine schlitzförmige Austrittsöffnung 31. Die Führung 10 respektive die Auftragkammer 14 wirken zusammen mit der Austrittsöffnung 31 als Düse 30, über die das fleißfähige Material 01 auf ein Substrat 02 auftragbar ist. Ein Pfeil symbolisiert die relative Verschiebung von Substrat 02 zu Auftragkopf 20 während des Auftragens. Eine der Führungsflächen 11'' ist einer Gegenleiste 22 zugeordnet, welche an dem Auftragkopf 20 lösbar angeordnet ist. Durch die lösbare Anordnung der Schieberleiste 21 kann die Auftragkammer 14 zu Wartungszwecken geöffnet werden.
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Der 2 kann eine dreidimensionale Teilansicht des Auftragkopfes 20, insbesondere der Schieberleiste 21, entnommen werden. Der Schieber 40 weist wie die Führung 10 respektive wie die Auftragkammer 14 einen dreieckförmigen Querschnitt auf und ist stirnseitig mit einem Speicher 60 bestückt. Der Speicher 60 kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Da die Oberfläche des Schiebers 40 aus drei Flächen gebildet wird, bietet sich an, dass der Speicher 60 aus drei Speichermitteln 62 gebildet ist, die jeweils an den Flächen des Schiebers 40 angeordnet sind. Bei den Speichermitteln 62 kann es sich um Filzelemente handeln, die die Reinigungs- und Schmiersubstanz aufsaugen, speichern und dosiert abgeben. Das Speichermittel 62 sollte wärme- oder hitzebeständig sein, da es sich bei dem fließfähigen Material 01 um einen geschmolzenen und daher erhitzten Hotmeltkleber handeln kann, wodurch der Auftragkopf 20 ebenfalls erhitzt sein kann.
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Alternativ zu dem dreieckigen Querschnitt können rechteckige, polygonale oder runde Querschnitte vorgesehen sein, die jedoch in den 1 bis 5 nicht dargestellt sind. Als Antriebshilfe des Schiebers 40 wirkt an einem der stirnseitigen Enden eine Zug- respektive Schubstange 42. Die Schubstange 42 kann mit einem elektrischen oder mechanischen Antrieb verbunden sein, wodurch die Bewegung des Schiebers 40 automatisierbar ist. Wahlweise kann eine Steuerung des Schieberantriebs vorgesehen sein, die zusätzlich mit Weggebern oder Druckgebern sensorisch gekoppelt sein kann. So kann die Schieberposition oder eine Variation der Schieberposition durch den Auftragvorgang automatisiert korrigiert werden. Insbesondere kann über eine Kraft- oder Druckerfassung an der Schubstange 42 der Bedarf an einer Bewegung des Schiebers 40 zu Reinigungs- und/oder Schmierzwecken ermittelt werden. Wenn der Schieber 40 nur mit zunehmendem Kraft- oder Druckaufwand bewegbar ist, könnte sich im Bereich der Führung 10 respektive in der Auftragkammer 14 eine Klebstoffverhärtung gebildet haben, die eine Bewegung des Schiebers 40 ausschließlich zu Reinigungs- und Schmierzwecken erforderlich macht.
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Der 3 kann die Schieberleiste 21 aus 2 in Seitenansicht entnommen werden. Dargestellt sind in 3 die Führung 10 und der Schieber 40. Durch die Position des Schiebers 40 wird die Führung 10 in einen am Auftrag beteiligten und vom Schieber 40 freigelassenen Auftragabschnitt 12 und in einen am Auftrag unbeteiligten Führungsabschnitt 13 unterteilt. Der Auftragabschnitt 12 grenzt dort an den Führungsabschnitt 13, wo die Stirnseite 41 des Schiebers 40 angeordnet ist. Die Stirnseite 41 und die Stirnseite, an der die Schubstange 42 angeordnet ist, befinden sich an gegenüberliegenden Enden des Schiebers 40. Die Länge des Auftragabschnitts 12 entspricht oder entspricht nahezu der Länge L der Austrittsöffnung 31 der Düse 30. Dabei ist die Länge L der Austrittsöffnung 31 kleiner als die durch die Schieberleiste 21 und die Gegenleiste 22 gebildete Schlitzlänge. Außerhalb des Auftragkopfes 20 werden die fließfähigen Materialien 01 auf ein Substrat 02 aufgetragen. Eine Zuführung 50 in der Schubstange 42 und/oder in dem Schieber 40 versorgt den Speicher 60 mit der Substanz zum Reinigen und/oder Schmieren. Die Zuführung 50 kann einen Kanal 51 umfassen, der in der Schubstange 42 und in dem Schieber 40 verläuft und der in den Speicher 60 mündet. Durch eine in der 3 seitliche, d. h. horizontale Bewegung des Schiebers 40 parallel zu seiner Längsachse wird der Speicher 60 entlang den Führungsflächen 11, 11', 11'' bewegt, wodurch die Substanz an die Führungsflächen 11, 11', 11'' abgeben wird.
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Der 4 kann eine Teilansicht einer Weiterentwicklung des Auftragkopfes 20 gemäß 3 entnommen werden. Der am stirnseitigen Ende des Schiebers 40 angeordnete Speicher 60 ist hier als Kammer 61 ausgeführt. Die Kammer 61 wird einseitig von einem als Dichtschieber ausgebildeten Dichtelement 70 abgedichtet. Die Kammer 61 wird von der Zuführung 50 durch die Schubstange 41 mit der Substanz zum Schmieren und/oder Reinigen versorgt. Über die Kammer 61 wird die Substanz in dosierter Menge bei Bewegung des Schiebers 40 auf die Führungsflächen 11, 11', 11'' abgegeben.
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Der 5 kann ebenfalls eine Weiterentwicklung des Auftragkopfes 20 in einer Teilansicht entnommen werden. Gemäß 5 umfasst der Schieber 40 zwei Dichtelemente 70, 70', die an beiden Stirnseiten des Schiebers 40 angeordnet sind. Zwischen den Dichtelementen 70, 70' ist ein als Kammer 61 gebildeter Speicher 60 angeordnet. In der Kammer 61 kann wenigstens ein Speichermittel 62 angeordnet sein. Die Kammer 61 kann sich entlang des vollen Umfangs des Schiebers 40 erstrecken. Bei rundem Schieberquerschnitt kann die Kammer 61 als Ringraum gebildet sein (nicht dargestellt). Die spielarme Führung des Schiebers 40 wird gemäß 5 durch die Dichtelemente 70, 70' erreicht, deren Querschnitt etwa dem der Auftragkammer 14 entspricht. Dazu bedarf es einer verschiebungssicheren Fixierung der Dichtelemente 70, 70' an den Stirnseiten des Schiebers 40. Bei besonders dünnwandiger Ausführung der Dichtelemente 70, 70' können nahezu alle Bereiche der Führung 10 und/oder des Schiebers 40 und/oder der Auftragkammer 14 gereinigt und/oder geschmiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Fließfähige Materialien
- 02
- Substrat
- 10
- Führung
- 11, 11', 11''
- Führungsfläche(n)
- 12
- Auftragabschnitt
- 13
- Führungsabschnitt
- 14
- Auftragkammer
- 20
- Auftragkopf
- 21
- Schieberleiste
- 22
- Gegenleiste
- 30
- Düse
- 31
- Austrittsöffnung
- L
- Länge der Austrittsöffnung
- 40
- Schieber
- 41
- Stirnseite Schieber
- 42
- Schubstange
- 50
- Zuführung
- 51
- Kanal
- 60
- Speicher
- 61
- Kammer
- 62
- Speichermittel
- 70, 70'
- Dichtelement(e)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10023895 A1 [0006]
- EP 0595295 A1 [0008]
