DE202011107265U1

DE202011107265U1 - Abgabemodul, Auftragskopf und Düsenstock zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff

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Publication number: DE202011107265U1
Application number: DE202011107265U
Authority: DE
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-02-11
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: CN103917300B; US20140299680A1; CN103917300A; JP2015502838A; US9682394B2; WO2013064876A1; EP2773462A1; EP2773462B1; JP6122025B2; ES2730174T3

Abstract

Abgabemodul (1) für einen Auftragskopf zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff, mit – einem Modulgehäuse (5), – einem in dem Modulgehäuse (5) aufgenommenen Ventilkörper, – einem Adapter (7), durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, mit einem proximalen Ende (49) und einem distalen Ende (41), wobei das distale Ende (41) mittels einer Verschraubung (51) mit dem Modulgehäuse (5) verbunden ist, – einem Düsenstock (9), welcher dazu angepasst ist, in eine korrespondierende Ausnehmung eines Grundkörpers des Auftragskopfes eingesetzt zu werden, und – einem oder mehreren Dichtelementen (57, 59, 61) zum fluiddichten Abdichten des Düsenstocks (9) und des Grundkörpers gegeneinander, wobei der Düsenstock (9) – einen Hohlraum (69) aufweist, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, – mittels einer Verschraubung (51) mit dem proximalen Ende (49) des Adapters (7) verbunden ist, – einen Ventilsitz (79) aufweist, der zum Zusammenwirken mit einem Ventilkopf (31) des Ventilkörper angepasst...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgabemodul für einen Auftragskopf zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Düsenstock für ein solches Abgabemodul und einen Auftragskopf, der ein solches Modul aufweist.
Die vorstehend erwähnten Einheiten werden in allen Bereichen der Industrie eingesetzt, wenn mittels Auftragsköpfen Fluide, insbesondere Klebstoffe, auf Substrate aufgebracht werden müssen. Die Auftragsköpfe weisen hierzu üblicherweise speziell geformte Düsen auf. Dies können Düsen sein, die eine spalt- oder schlitzförmige Düsengeometrie, einzelne (Sprüh-) Düsen oder mehrere intermittierend angeordnete Düsenöffnungen aufweisen. Der Auftrag mittels der Auftragsköpfe erfolgt je nach Anwendungsgebiet in Kontakt mit dem Substrat oder kontaktfrei. Im Laufe der vergangenen Jahre ist der Bedarf nach Systemen mit hoher Betriebseffizienz fortwährend gestiegen. Auf diese Weise ist die Entwicklung immer leistungsfähigerer Systeme vorangetrieben worden, die einerseits einen möglichst präzisen Auftrag gewährleisten sollen, andererseits mit hoher Geschwindigkeit und möglichst geringem Klebstoffverbrauch operieren sollen. Eine besondere Herausforderung liegt hierbei im intermittierenden Auftrag von Klebstoff.
Dieser wird beispielsweise unter Zuhilfenahme schnell taktbarer Ventile, beispielsweise durch Verwendung von Magnetventilen, erreicht.
Gattungsgemäße Systeme sind beispielsweise unter der Produktlinie Speed-Coat^TM der hiesigen Anmelderin Nordson Corporation verfügbar.
Während die bekannten Systeme bereits überaus zufriedenstellende Arbeitsergebnisse liefern und mit hoher Zuverlässigkeit betrieben werden, besteht jedoch Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Einstellbarkeit der in den Modulen verwendeten Ventile. Bei der Verwendung von schnell betreibbaren Modulen werden üblicherweise Ventile mit einem länglichen Ventilkörper verwendet, die sich um einen bestimmten Hub von ihrem Ventilsitz in eine Offenstellung entfernen und sodann wieder in eine Schließstellung zurückkehren. Die genaue Länge des Hubs ist in der Praxis sehr schwierig einstellbar, und es müssen gewisse Einstell-Toleranzen in Kauf genommen werden. Analog zur Einstellung dieser Hub-Toleranz verhält sich die Toleranz im Fluidaustrag. Das heißt, dass das Auftreten von Schwankungen im Fluidaustrag in Kauf genommen werden muss
Ausgehend hiervon lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Abgabemodul, einen Düsenstock und einen Auftragskopf anzugeben, die auch bei hoher Taktzahl des verwendeten Ventils eine Steigerung der Auftragsqualität erreichen.
Die Erfindung löst das ihr zugrunde liegenden Problem bei einem Abgabemodul der eingangs genannten Art mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Abgabemodul für eine Auftragskopf zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff, weist ein Modulgehäuse, eine in dem Modulgehäuse aufgenommenen Ventilkörper, einen Adapter, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende, wobei das distale Ende mittels einer Verschraubung mit dem Modulgehäuse verbunden ist, einen Düsenstock, welcher dazu angepasst ist, in eine korrespondierend Ausnehmung eines Grundkörpers des Auftragskopfes eingesetzt zu werden, und einen oder mehrere Dichtelemente zum fluiddichten Abdichten des Düsenstocks und des Grundkörpers gegeneinander auf, wobei der Düsenstock einen Hohlraum aufweist, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, mittels einer Verschraubung mit dem proximalen Ende des Adapters verbunden ist, einen Ventilsitz aufweist, der zum Zusammenwirken mit einem Ventilkopf des Ventilkörpers angepasst ist und stromaufwärts des Ventilsitzes einen länglichen Abschnitt aufweist, innerhalb dessen der Hohlraum auf einen engen Spalt begrenzt ist. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass das Strömungsverhalten innerhalb des Düsenstocks stromaufwärts des Ventils und am Ventil direkt einen entscheidenden Einfluss auf den zwischen Ventilsitz und Ventilkopf hindurch geförderten Fluidstrom hat. Die Menge des zwischen Ventilsitz und Ventilkopf hindurch geförderten Fluids hängt maßgeblich von dem Druckabfall ab, der durch das Öffnen des Ventils erzeugt wird. Bei den bekannten Abgabesystemen kam es aufgrund der Einstelltoleranzen des Ventilhubs zu Toleranzen in der Öffnung des Ventils, was analog zu Schwankungen in dem durch die unterschiedliche Öffnung zwischen Ventilsitz und Ventilkopf zu Schwankungen im erzeugten Druckabfall und somit auch zu Schwankungen im Fluidaustrag führte. Dadurch, dass gemäß der Erfindung aber stromaufwärts des Ventilsitzes ein länglicher Abschnitt vorgesehen ist, innerhalb dessen der Hohlraum auf einen engen Spalt begrenzt ist, wird nunmehr der maßgebliche Druckabfall nicht unmittelbar in der Öffnung zwischen Ventilsitz und Ventilkopf erzeugt, sondern bereits beim Durchströmen des engen Spaltes. Je länger und enger der Spalt ist, desto größer ist der bis zum Erreichen des Öffnungsquerschnitts zwischen Ventilsitz und Ventilkopf eingetretene Druckabfall. Dies hat zur Folge, dass Schwankungen in dem möglicherweise zusätzlich durch einen inkonstanten oder zu geringen Hub des Ventilkopfes vom Ventilsitz hervorgerufene Druckabfälle kaum oder gar nicht ins Gewicht fallen. Somit wird der Fluidaustrag maßgeblich von der Länge und Enge des Spaltes, nicht aber von der exakten Einstellung des Hubs des Ventils bestimmt. Somit wird ein extrem exaktes Einstellen des Ventilhubs im Wesentlichen entbehrlich und/oder die Anzahl Schaltzyklen, nach deren Erreichen ein Neujustieren des Ventils erforderlich wird drastisch reduziert. Das Maß des den Druckabfall bestimmenden Spaltes in dem länglichen Abschnitt ist mit höherer Präzision und mit weniger Zeitaufwand fertigbar und vorhersagbar, als es über die (Fein-)Einstellung des Hubs während der Montage des Ventilkolbens in dem Modul möglich wäre.
Die Erfindung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der längliche Abschnitt eine Länge aufweist, die ein Vielfaches von der Breite des engen Spaltes beträgt. Vorzugsweise liegt die Länge des länglichen Spaltes in einem Bereich vom 14-fachen bis zum 20-fachen der Breite des Spaltes. Besonders bevorzugt die Länge des länglichen Spaltes das 15-fache der Breite des Spaltes.
Die Breite des engen Spaltes liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,7 mm. Besonders bevorzugt beträgt die Breite des engen Spaltes 0,5 mm.
Die Kombination der vorstehenden bevorzugten Wertebereiche der Länge und Breite des Spaltes in dem länglichen Bereich stellt einen unerwartet guten Kompromiss für eine Vielzahl vor Fluiden dar, insbesondere für eine Vielzahl von Heißschmelzklebstoffen. Aufgrund des stark unterschiedlichen Fluidverhaltens selbst bei ähnlichen Druck- und/oder Temperaturverhältnissen ist eine Auslegung besonders vorteilhaft, wenn mit ihr mehrere Fluide zufriedenstellend gefördert werden können, ohne dass jeweils eine separate Ausführung der Ventilgeometrie vorgesehen werden muss.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der längliche Abschnitt angrenzend an den Ventilsitz angeordnet. Wenngleich es alternativ auch möglich erscheint, den länglichen Abschnitt weiter stromaufwärts als unmittelbar angrenzend an den Ventilsitz anzuordnen, wird das örtliche Zusammenfassen des engen Spaltes und des Ventilsitzes als vorteilhaft angesehen, um zusätzliche strömungstechnische Effekte zu minimieren, die ansonsten zwischen dem längliches Bereich mit dem engen Spalt und dem Ventilsitz auftreten könnten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilkolben zwischen einer Schließstellung, in welcher der Ventilkopf sich in fluiddichtem Kontakt mit dem Ventilsitz befindet, und einer Offenstellung beweglich, und die Schließstellung und die Offenstellung um einen Hub X voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist die mittels des Hubs X freigegebene Öffnung größer als diejenige des engen Spalts. Je größer die durch den Hub X freigegebene Öffnung in Bezug auf den freigegebenen Querschnitt im Vergleich zu dem engen Spalt ist, desto geringer ist der Einfluss der genauen Größe des Hubs auf den erzeugten Druckabfall. Die Größe des Hubs X nach oben ist im Prinzip unbegrenzt und wird allenfalls durch die geforderte Taktfrequenz des Moduls bzw. des Ventils limitiert. Vorzugsweise beträgt die Größe des Hubs X 0,3 mm oder weniger. Hierdurch wird ein Betrieb mit hoher Taktfrequenz gewährleistet, und es ist gleichzeitig eine ausreichend große Öffnung zwischen Ventilsitz und Ventilkopf vorhanden, damit der Einfluss auf den Druckabfall gering bleibt.
Der Ventilsitz weist vorzugsweise eine Sitzfläche mit einem Öffnungswinkel α in einem Bereich von 120 bis 140, vorzugsweise 124° auf. Je größer der Öffnungswinkel α ist, was einer immer flacheren kegeligen Ausbildung der Sitzfläche des Ventilsitzes gleichkommt, desto stärker wächst die freigegebene Öffnung beim Ausführen des Hubs zwischen Schließstellung und Offenstellung. Maßgeblich ist hierbei die lichte Weite zwischen der Fläche des Ventilsitzes und der korrespondierenden Fläche des Ventilkopfes.
Vorzugsweise weist der Ventilkopf alternativ oder zusätzlich eine mit der Sitzfläche des Ventilsitzes korrespondierende Fläche mit einem Öffnungswinkel zwischen 120 und 140, vorzugsweise 120° auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Adapter an dem distalen Ende ein Positionierelement auf, vorzugsweise einen Zentrierabsatz, und das Modulgehäuse weist ein korrespondierendes Positionierelement, vorzugsweise eine Zentrierbohrung, auf. Unter der Angabe „distal” wird im Rahmen dieser Anmeldung die der Ventilöffnung in betriebsgerecht montiertem Zustand abgewandte Ausrichtung bzw. abgewandte Seite des Adapters verstanden. Im Gegenzug wird unter der Angabe „proximal” die der Ventilöffnung bei betriebsgerechter Montage zugewandte Seite des Adapters verstanden.
Vorzugsweise weist der Adapter an dem proximalen Ende ein Positionierelement auf, vorzugsweise einen Zentrierabsatz, und der Düsenstock weist ein korrespondierende Positionierelement, vorzugweise eine Zentrierbohrung auf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Abgabemoduls sind als Dichtelemente zwei O-Ringe entlang des Umfangs des Düsenstocks, und ein axiales und/oder kegelförmiges Dichtelement an einem Flanschabschnitt des Düsenstocks angeordnet, wobei die O-Ringe zum Abdichten gegen eine korrespondierende zylindrische Fläche der den Düsenstock aufnehmenden Ausnehmung ausgebildet sind, und das axiale und/oder kegelförmige Dichtelement zum Abdichten gegen eine korrespondierende Fläche oder Kante der den Düsenstock aufnehmenden Ausnehmung ausgebildet ist. Die vorstehend beschriebene Kombination verschiedener Dichtelemente vereinigt eine zusammengenommen hervorragende Dichteigenschaft mit einfacher und kostengünstiger Bauweise und Montierfähigkeit, und es wird hiermit erreicht, dass die äußere Umgebung des Düsenstocks, welches in montiertem Zustand die diesen aufnehmende Ausnehmung in dem Auftragskopf ist, zuverlässig und dauerhaft von Fluid freigehalten werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkörper mittels einer Verschraubung an einem Ventilkolben befestigt. Vorzugsweise weist der Kolben einen mittels Gewindeformen hergestellten Gewindeabschnitt auf, und/oder ist die mit dem Gewindeabschnitt des Ventilkolbens korrespondierende Gewindebohrung mittels Gewindeformen hergestellt. Hierdurch wird eine Steigerung der Gewindefestigkeit erzielt, die eine höhere Lebensdauer bzw. längere Wartungsintervalle des Abgabemoduls mit sich bringt. Der Gewindeabschnitt des Ventilkörpers und die korrespondierende Gewindebohrung weisen vorzugsweise eine reduzierte Gewindesteigung auf. Hierdurch wird eine Einstellung des Ventilkörpers, wenngleich nach der Erfindung nur noch eingeschränkt notwendig, auf genauere Weise ermöglicht. Relevant ist die Einstellung der Position des Ventilkolbens nach wie vor, um den minimalen Hub ausreichend groß auszuwählen. Wird dies erreicht, ist wie oben beschrieben, der Einfluss des Hubs auf den für den Fluidaustrag maßgeblichen Druckabfall minimiert.
Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe zudem bei einem Düsenstock der eingangs genannten Art, welcher dazu angepasst ist, in eine korrespondierende Ausnehmung eines Grundkörpers des Auftragskopfes eingesetzt zu werden, und einen Hohlraum aufweist, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, mittels einer Verschraubung mit dem proximalen Ende des Adapters verbunden ist, einen Ventilsitz aufweist, der zum Zusammenwirken mit einem Ventilkopf des Ventilkörpers angepasst ist und stromaufwärts des Ventilsitzes einen länglichen Abschnitt aufweist, innerhalb dessen der Hohlraum auf einen engen Spalt begrenzt ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Düsenstocks ergeben sich aus den obenstehenden Erläuterungen zu den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Abgabemoduls (auf die vollumfänglich verwiesen wird).
Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe weiterhin bei einem Auftragskopf der eingangs genannten Art, welcher einen Grundkörper mit einer Ausnehmung, einen oder mehrere Strömungskanäle, welche fluidleitend mit der Ausnehmung verbunden sind, eine oder mehrere Abgabeöffnungen, die fluidleitend mit dem einen oder den mehreren Strömungskanälen verbunden sind, und einem Abgabemodul nach einer oder mehreren der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche einen Düsenstock gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, der derart in die Ausnehmung eingesetzt ist, dass die eine oder mehreren Abgabeöffnungen in der Offenstellung des Ventils fluidleituend mit dem Hohlraum des Düsenstocks verbunden sind. Vorteile und weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Auftragskopfes ergeben sich ebenfalls aus den weiter oben beschriebenen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Düsenstock und dem erfindungsgemäßen Abgabemodul, weswegen auf diese Ausführungen vollumfänglich verwiesen wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigt:
1 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen Abgabemoduls in einer bevorzugten Ausführungsform,
2 eine Seitenansicht des Abgabemoduls aus 1, teilweise in Schnittdarstellung,
3 eine Vergrößerung eines Teilbereichs der Darstellung aus 2,
4 eine weitere Detailansicht zu der Darstellung aus 2, und
5 eine vergrößerte Detailansicht der Darstellung aus den 2 und 4.
In 1 ist ein Abgabemodul 1 dargestellt. Das Abgabemodul 1 weist einen Aktuator 3 auf, der in dem vorliegenden Beispiel als Magnetventil ausgebildet ist. Der Aktuator 3 ist an ein Modulgehäuse 5 des Abgabemoduls 1 angeschlossen. Das Abgabemodul 1 weist zudem einen Adapter 7 auf, der mit dem Modulgehäuse 5 verbunden ist. An den Adapter 7 des Abgabemoduls 1 ist ein Düsenstock 9 angeschlossen.
An dem Aktuator 3 ist eine Anschlussbuchse 19 vorgesehen, welche einen elektrischen Anschluss 11 zum Zuführen elektrischer Energie zur Steuerung des Aktuators 3 aufweist. Das Modulgehäuse 5 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform weist das zweiteilige Modulgehäuse ein Zylindergehäuse 13 und eine Gehäuseabdeckung 15 auf. In der Gehäuseabdeckung 15 ist ein Schalldämpfer 17 vorgesehen. Dieser ist in die Gehäuseabdeckung 15 des Modulgehäuses 5 eingeschraubt.
In 2 ist eine Seitenansicht des Abgabemoduls 1 aus 1 gezeigt. Bezüglich sich wiederholender Bezugszeichen wird auf die Ausführungen zu 1 verwiesen. Dies gilt auch für die übrigen Figuren und sich dort wiederholende Bezugszeichen. Ein Teilbereich des Abgabemoduls 1 in 2 ist in Schnittdarstellung gezeigt. Insbesondere ist gezeigt, dass zwischen dem Aktuator 3 und der Gehäuseabdeckung 15 eine Isolierplatte 21 angeordnet ist, mittels der der Aktuator mit dem Modulgehäuse 5 bzw. optional der Gehäuseabdeckung 15 verbunden ist. Zwischen der Isolierplatte 21 und dem Modulgehäuse 5 ist ein Dichtelement 35 vorgesehen, welches als Dichtplatte ausgeführt ist und sich um eine Mehrzahl Bohrungen herum erstreckt. Alternativ wären hier jeweils einzelne Dichtelemente vorzusehen, es wird jedoch aus Fertigungs- und Montagegründen als bevorzugt angesehen, ein einzelnes, diese mehreren Bohrungen abdichtendes Dichtelement vorzusehen. Innerhalb des Zylindergehäuses 13 sind eine erste Leitung 23 für ein Steuerfluid, beispielsweise Luft, und eine zweite Leitung 25 für ein Steuerfluid, beispielsweise Luft, vorgesehen. Mittels dieser Leitungen 23, 25 ist das Abgabemodul 1 dazu eingerichtet, einen Ventilkolben 33 zu bewegen. Der Ventilkolben 33 ist innerhalb des Modulgehäuses, insbesondere in einem zylindrischen Abschnitt des Zylindergehäuses 13, aufgenommen. Siehe hierzu auch 3. Die Ventilsteuerung solcher Ventile ist allgemein bekannt, so dass der Übersichtlichkeit halber auf detaillierte Erläuterungen zum Steuern des Fluids in den Leitungen 23, 25 mittels des Aktuators 3 verzichtet wird.
Der Adapter 7 weist mehrere Ausnehmungen 27 auf, die sich kreuzen und jeweils vollständig durch den Adapter 7 hindurch erstrecken. Hierdurch ist ein Ventilschaft 29 des Ventilkörpers von außen sichtbar. Zudem sind die Ausnehmungen 27 für Montagezwecke zu verwenden. Der Adapter 7 ist mit dem Modulgehäuse 5, insbesondere mit dem Zylindergehäuse 13 des Modulgehäuses 5 verschraubt, siehe hierzu auf 3.
Ebenso ist der Düsenstock 9 mit dem Adapter 7 verschraubt. Der Ventilschaft 29 des Ventilkörpers ist durch den Adapter 7 und den Düsenstock 9 hindurchgeführt. An seinem proximalen Ende weist der Ventilkörper einen Ventilkopf 31 auf.
Die vergrößerte Darstellung gemäß 3, in welcher ein erster Bereich der Schnittdarstellung des in 2 gezeigten Abschnitts des Abgabemoduls 1 dargestellt ist, zeigt im Wesentlichen den distalen Teil der Ventilanordnung. Der Ventilkolben 33 ist in einem zylindrischen Abschnitt 37 innerhalb des Zylindergehäuses 13 spielfrei beweglich. Ein Rückstellmittel 39, welches vorzugsweise als Feder ausgebildet ist, hält den Ventilkörper in einer normal geschlossenen Stellung (NC). In dieser Stellung des Ventilkolbens 33 befindet sich Ventilkopf 31 (siehe 2, 4) relativ zu dem Ventilsitz (siehe 4) in einer Schließstellung. Der Ventilschaft 29 weist einen Gewindeabschnitt auf, welcher mit einem korrespondierenden Gewindeabschnitt in dem Ventilkolben 33 eine Verschraubung 38 bildet. Der Ventilschaft 29 ist mittels einer Kontermutter 41 und der Verschraubung 38 fest mit dem Ventilkolben 33 verbunden. Optional weist das Gewinde der Verschraubung 38 eine reduzierte Steigung auf.
An einem distalen Ende 41 des Adapters 7 ist dieser mittels einer Verschraubung 43 mit dem Modulgehäuse 5, insbesondere dem Zylindergehäuse 13 verbunden. Der Adapter 7 weist an dem distalen Ende 41 ein Positionierelement 45 auf, welches als Zentrierabsatz ausgebildet ist. Das Positionierelement 45 wirkt in montiertem Zustand, der in 3 gezeigt ist, mit einem als Zentrierbohrung ausgebildeten Positionierelement 47 des Modulgehäuses 5, insbesondere des Zylindergehäuses 13, zusammen. Auf diese Weise ist der Adapter 7 spielfrei und eindeutig positioniert mit dem Modulgehäuse 5 verbunden.
Der Adapter 7 weist weiterhin ein proximales Ende 49 auf, an welchem der Adapter 7 und der Düsenstock 9 mittels einer Verschraubung 51 verbunden sind. Der Adapter weist auch im Bereich des proximalen Endes 49 ein Positionierelement 53 auf, welches als Zentrierabsatz ausgebildet ist, und mit einem korrespondierenden Positionierelement 55, welches als Zentrierbohrung ausgebildet ist, des Düsenstocks 9 zusammenwirkt. Der Düsenstock weist an einer Umfangsfläche eine Mehrzahl Sacklöcher 63 auf. Die Sacklöcher 63 sind zur Aufnahme korrespondierender Eingriffs-Elemente eines Montage- bzw. Demontagewerkzeugs, beispielsweise eines Montageschlüssels, angepasst.
Als Dichtmittel weist der Düsenstock 9 einen ersten O-Ring 57, und einen zweiten O-Ring 59 auf, die entlang des Umfangs des Düsenstocks angeordnet sind. Zusätzlich weist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Düsenstock 9 ein axiales Dichtelement 61 auf, welches sich in Anlage mit einer korrespondierenden Fläche des Adapters 7 und des Düsenstocks 9 befindet. Alternativ kann der Düsenstock einen flanschartigen Stirnabschnitt aufweisen, an dessen Fläche entsprechend das axiale Dichtelement angeordnet ist. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird hierfür allerdings eine entsprechende Fläche des Adapters 7 vorgesehen. Zudem ist in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dichtungsaufnahme 65 vorgesehen, welche eine vereinfachte Anordnung eines radialen Dichtelements ermöglicht. Dieses wird in den Bereich der Dichtungsaufnahme 65 eingeschoben und durch Montage des Düsenstocks 9 positioniert und gestützt.
Bezüglich der 3, 4 und 5 wird hinsichtlich sich wiederholender Bezugszeichen ebenfalls auf die weiter oben erfolgten Ausführungen verwiesen. In 4 ist ein weiterer Bereich des in Schnittdarstellung gezeigten Abgabemoduls 1 gemäß 2 dargestellt. 4 zeigt insbesondere Einzelheiten zum Düsenstock 9 des Abgabemoduls 1. Der Düsenstock 9 weist eine oder mehrere Zuführöffnungen 67 für das abzugebende Fluid auf. Innerhalb des Düsenstocks 9 ist ein Hohlraum 69 zum Transport des durch die Zuführöffnung 67 zugeführten Fluids vorgesehen. Der Hohlraum weist einen ersten Abschnitt 71 auf. In dem Abschnitt 71 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein erweiterter Querschnitt vorgesehen. Zusätzlich ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Ventilschaft 29 in dem Bereich 71 verjüngt. Zudem weist der Hohlraum einen Abschnitt 73 mit reduziertem Querschnitt auf. Aufgrund der Querschnittsreduzierung in dem Abschnitt 73 weist der Düsenstock 9 einen länglichen Bereich 75 auf. In diesem länglichen Bereich 75 ist ein enger Spalt 77 ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Alternative ist der Querschnitt in dem Abschnitt 73 nicht reduziert, der Durchmesser des Ventilschafts 29 jedoch vergrößert, so dass sich auch gemäß der Alternative ein länglicher Bereich mit einem engen Spalt ergibt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Alternative ist sowohl der Querschnitt in dem Abschnitt 73 reduziert, als auch der Durchmesser des Ventilschafts 29 vergrößert.
An dem proximalen Ende des Düsenstocks 9 ist ein Ventilsitz 79 ausgebildet, welcher sich in der in 4 gezeigten Betriebsstellung in fluiddichtem Kontakt mit einer Kontaktfläche 81 des Ventilkopfes 31 befindet. In diesem Zustand spricht man von der Schließstellung. Der Ventilkopf 31 weist im Wesentlichen eine Pilzform auf.
In 5 ist das Ventil im Gegensatz zu 4 in einer Offenstellung gezeigt. Der Ventilkopf 31 ist samt Ventilschaft 29 und (nicht dargestelltem) Ventilkolben 33 um einen Hub X von der Schließstellung in die Offenstellung bewegt. In 5 ist ebenfalls noch einmal der längliche Bereich 75 hervorgehoben, dessen Länge ein Vielfaches der Breite des engen Spaltes 77 einnimmt. Die Kontaktfläche 81 des Ventilkopfes 31 ist im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet, wobei der Kegel einen Öffnungswinkel α aufweist. Gemäß 5 beträgt der Öffnungswinkel α ca. 120°. Durch das Bewegen des Ventilkopfes 31 um Hub X in die Offenstellung ist eine Öffnung mit der lichten Weite O freigegeben. In dem in 5 gezeigten Beispiel ist die lichte Weite O geringer als eine Breite S des Spaltes 77. Vorzugsweise ist die lichte Weite O mindestens halb so groß wie die Breite des Spaltes S. Weiter bevorzugt beträgt die lichte Weite O das 0,6-fache des Spalte S, und besonders bevorzugt ist die lichte Weite O größer als die Breite des Spaltes S. In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Länge des länglichen Bereichs 75 in etwa 15-mal so groß wie die Breite S des engen Spaltes 77.

Claims

Abgabemodul (1) für einen Auftragskopf zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff, mit – einem Modulgehäuse (5), – einem in dem Modulgehäuse (5) aufgenommenen Ventilkörper, – einem Adapter (7), durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, mit einem proximalen Ende (49) und einem distalen Ende (41), wobei das distale Ende (41) mittels einer Verschraubung (51) mit dem Modulgehäuse (5) verbunden ist, – einem Düsenstock (9), welcher dazu angepasst ist, in eine korrespondierende Ausnehmung eines Grundkörpers des Auftragskopfes eingesetzt zu werden, und – einem oder mehreren Dichtelementen (57, 59, 61) zum fluiddichten Abdichten des Düsenstocks (9) und des Grundkörpers gegeneinander, wobei der Düsenstock (9) – einen Hohlraum (69) aufweist, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, – mittels einer Verschraubung (51) mit dem proximalen Ende (49) des Adapters (7) verbunden ist, – einen Ventilsitz (79) aufweist, der zum Zusammenwirken mit einem Ventilkopf (31) des Ventilkörper angepasst ist, und – stromaufwärts des Ventilsitzes (79) einen länglichen Abschnitt (75) aufweist, innerhalb dessen der Hohlraum (69) auf einen engen Spalt (77) begrenzt ist.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 1, wobei der längliche Abschnitt (75) eine Länge aufweist, die ein Vielfaches von der Breite S des engen Spaltes (77) beträgt.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Länge des länglichen Abschnitts in einem Bereich des 14- bis 20-fachen der Breite S des engen Spalts (77) liegt.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 3, wobei die Breite S des engen Spaltes (77) in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm liegt.
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der längliche Abschnitt (75) angrenzend an den Ventilsitz (79) angeordnet ist.
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper zwischen einer Schließstellung, in welcher der Ventilkopf (31) sich in fluiddichtem Kontakt mit dem Ventilsitz (79) befindet, und einer Offenstellung beweglich ist, die Schließstellung und die Offenstellung um einen Hub X voneinander beabstandet sind, und die mittels des Hubs X freigegebene Öffnung größer ist als diejenige des engen Spalts (77).
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz (79) eine Sitzfläche mit einem Öffnungswinkel α in einem Bereich von 120° bis 140°, vorzugsweise 124° aufweist.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 7, wobei der Ventilkopf (31) eine mit der Sitzfläche des Ventilsitzes korrespondierende Fläche (81) mit einem Öffnungswinkel zwischen 115° und 140°, vorzugsweise 120° aufweist.
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Adapter (7) an dem distalen Ende (41) ein Positionierelement (45), vorzugsweise einen Zentrierabsatz aufweist, und das Modulgehäuse (5) ein korrespondierendes Positionierelement (47), vorzugsweise eine Zentrierbohrung aufweist.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 9, wobei der Adapter (7) an dem proximalen Ende (49) ein Positionierelement (53), vorzugsweise einen Zentrierabsatz aufweist, und der Düsenstock (9) ein korrespondierendes Positionierelement (55), vorzugsweise eine Zentrierbohrung aufweist.
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Dichtelemente zwei O-Ringe (57, 59) entlang des Umfangs des Düsenstocks (9), und ein axiales und/oder kegelförmiges Dichtelement (61) an einem Flanschabschnitt des Düsenstocks (9) angeordnet sind, wobei die O-Ringe zum Abdichten gegen eine korrespondierende zylindrische Fläche der den Düsenstock (9) aufnehmenden Ausnehmung ausgebildet sind, und das axiale und/oder kegelförmige Dichtelement zum Abdichten gegen eine korrespondierende Fläche oder Kante der den Düsenstock (9) aufnehmenden Ausnehmung ausgebildet ist.
Abgabemodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper mittels einer Verschraubung (38) an einem Ventilkolben (33) befestigt ist.
Abgabemodul (1) nach Anspruch 12, wobei der Gewindeabschnitt des Ventilkörper und die korrespondierende Gewindebohrung eine reduzierte Gewindesteigung aufweisen.
Düsenstock (9) für ein Abgabemodul (1) eines Auftragskopfes zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff, insbesondere für ein Abgabemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welcher dazu angepasst ist, in eine korrespondierende Ausnehmung eines Grundkörpers des Auftragskopfes eingesetzt zu werden, und – einen Hohlraum (69) aufweist, durch welchen der Ventilkörper hindurchgeführt ist, – mittels einer Verschraubung (51) mit dem proximalen Ende des Adapters (7) verbunden ist, – einen Ventilsitz (79) aufweist, der zum Zusammenwirken mit einem Ventilkopf (31) des Ventilkörpers angepasst ist, und – stromaufwärts des Ventilsitzes (79) einen länglichen Abschnitt (75) aufweist, innerhalb dessen der Hohlraum (69) auf einen engen Spalt (77) begrenzt ist.
Auftragskopf zur Abgabe eines Fluids, insbesondere Heißschmelzklebstoff, mit – einem Grundkörper mit einer Ausnehmung, – einem oder mehreren Strömungskanälen, die fluidleitend mit der Ausnehmung verbunden sind, – einer oder mehreren Abgabeöffnungen, die fluidleitend mit dem einen oder den mehreren Strömungskanälen verbunden sind, und – einem Abgabemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welches einen Düsenstock (9) nach Anspruch 12 aufweist, der derart in die Ausnehmung eingesetzt ist, dass die eine oder mehreren Abgabeöffnungen in einer Offenstellung des Ventils fluidleitend mit dem Hohlraum des Düsenstocks (9) verbunden sind.