DE2511566A1 - Pneumatisch betaetigbares dosierventil insbesondere fuer schnell und intensiv bindende kontaktkleber - Google Patents

Description

Franz Neymeyer

Patentanwalt H 3^ Ne/kö

773 VILLINGEN 24 _{14 ?CJ}

Haselweg 2O ■ ^±fl·^·^

Alfred Hirt, 722 VS-Schwenningen

Pneumatisch betätigbares Dosierventil, insbesondere für schnell und intensiv bindende Kontalrtkleber.

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigbares Dosierventil, insbesondere für schnell und intensiv bindende Kontaktkleaei-, bestehend aus einem in: wesentlichen axial symmetrischen aelirteiligen Gehäuse mit einer koaxialen Kleberauslaßuüse, die mittels eines axial beweglichen, pneumatisch beaufschlagbaren Schließorgans von einem Hohlraum trennbar ist, v/elchem der zu dosierende Kleber unter kontinuierlich anstehendem Ijrucli von eiiiera Vorratsbehälter zugefülirt wird.

üei solchen Dosierventilen koaimt es nicht nur darauf an, daü der zu veraroeitende Kleber in den dem jeweiligen Bedarf entsprechenden Mengen genau dosiert und placiert auf die Klebestelle der

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aiteinauc-er au verbindenden '/erkstücke aufgebracht werben kann, " soiiilei-ii es ist auch wichtig, daii nach der jeweiligen .xleberaogabe ein dichtes Schließer; des üosierventils stattfindet und daß die Funktionsfäiiigkeit des JDosierventils auch nacn längeren Arbeitspausen erhalten bleibt;, l'ie Hatiptsciiv/ierigJieiL hes teilt daoei darin au verhindern, da:' das bewegliche SciilieDorgaa aes ^josierventils, welches 2v/aiigsläufig mit de;u zu verarbeitenden !Heber in Beriiarraig koiisut, in seiner ScliiieDstellung an seineiH Gegenstück unlösbar festklebt und dadurch, das Dosierventil uubraiichbar naciit.

Es ist bereits ein Dosierventil der eingangs genannten ^irt bekannt, bei dera das Seliließorgan ans einer Herabraiie bestellt, wei Ciie in ihrer Scnließstellung durch einen dauernd, austollenden statischen pneumatischen ti verdruck auf einen Venfciisitzring gepreßt T/ird. Die esenfalls unter einec; pneumatischen dauernd anstehenden Druck erfolgende Zufuhr des Klebers findet auf der dem anstellenden pneumatischen SchlieEdruck gegeniiuerliegerideii Seite der Membrane statt, und axiar durch eine achsparallel exzentrisch angeordnete Bohrung am Umfang des Yentilsitsringes. Das Öffnen dieses Ventils erfolgt durch zeitweises Entlüften der Schließdruclükamiaer, so daß infolge des Zuführ druckes üer Kleber die Membrane von ihrem Ventilsitaring abheben und in die Abgabedüse gelangen kann.

In der Praxis hat sich em es en, da« die Funktionsfähiglreit dieses bekannten Bosierventils insofern nicht zuverlässig ist, als insbesondere nach längeren Arbeitspausen ein unlösbares Festkleben der Membrane auf dem Ventilsitz erfolgt, wenn das ganze

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ierüt iiieat unmittelbar ;iacli äer Go brauen gereinigt und völlig vo;:: iilaer ijei'i-eit wird.

e der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Dosierventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei de-r. die Gefall" ces unlösbarer; Fostklebens dec neweglicüen Sciiiiei;- or^ans ziu-iiiciest soweit verringert ist, dan auca nach längeren Ai*ijeits„-ausen die Betriefcsöereitsciiai't nocli gewährleistet ist.

Srreieiit wird dies erfiiidungsgemäß dadurch, daii in eine;:j sicii aix"ekt und jiosxiai an die Jlleuerauslaßdüse anschließenden EoIiI-rain des fieliMuseliooies ein SchlieEkopf angeordnet ist, der durch ein ioi'uciastisches Zwischenstück «lit einem Geiiäusezv/isclienring uniuiter^rociieiä einstückig verbunden ist iuia Kittels eines in der eiüen ^ci&lx-iciitBii^ unter Federdruck stehenden und in der Gegenricliti-ng pneiiiiiatiscii aeauf schlag Daren koaxialen Koloens axial bewegbar ist.

iiei einer^ soiciien Gerät Iiöxu3.en nicht nur wesentlich kürzere Fliebstreciien des Kleaers erzielt werden, sondern es ist auch die ilögiicakeit geschaffen, r,it einem v/esentlich höheren Arbeitsam cii öas öffnen des Sciiließorgans zu bewirken, weil die Öff-3iim£S:jeiieguj3g,aicIit ifie bei (Leu bekannten Dosierventil,nicht aufgrund des auf den Kleiber wirkenden pneumatischen Fließdrucices sondern ilurcii eine» fiavon völlig unabhängigen und unbeeinflußten pneür-atisclien Arbeitsdruck beliebiger Stärke bewirkt werden kann.

Dadurch, da?s iu weiterer Ausbildung der Erfindung der Kolben in

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eines lösbar nit dem Genau selcopf verbundenen, einen piieumatisclien Zylinder bildenden Geiiäuseteil untergebracht ist unä un-■ ter dem Einfluß einer dauernd in Schi !einrichtung wirkenden Federkraft steht, ist der zusätzliche Vorteil erreicht, daß eine einwandfreie Schließung des Dosierventil auch dann gewährleistet ist, wenn der auf das Schließorgan wirkende pneumatische Druck aus irgendeinem Grunde nachläßt oder entfällt. Anders ausgedrückt: es besteht auch der Vorteil, daß zum Geschlossenhalten des Vatils kein pneumatischer überdruck benötigt wird, wie das bei dem bekannten Dosierventil der Fall ist. Auch dadurch wird die Funktionssicherheit wesentlich erhöht.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schließkopf auf seiner düsenseitigen Stirnfläche einen Ringwulst aufweist, welcher in Schließstellung an der düsenseitigen Stirnwand des Hohlraumes anliegt.

Durch den Ringwulst des Schließkopfes wird einerseits eine optimal geringe Berührungsfläche zwischen dein Schließkopf und seineia Gegenlager erreicht, die einerseits eine gute Abdichtung gewährleistet, andererseits aber die möglicherweise auftretenden verbindenden Klebkräfte so gering wie möglich hält. Dadurch, daß dieser Ringwulst des Schließkopfes direkt an der düsenseitigen Stirnwand des Hohlraumes anliegt, wird der Abstand zwischen der Düse und der Schließstelle auf ein Mindestmaß verringert, so daß die nach einem Abgabevorgang in der Düse bzw. zwischen der Schließstelle und der Düsenmündung zurückbleibende Klebermenge ebenfalls auf ein Minimum reduziert ist.

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Der Schließkopf kann entweder durch einen einstückig angeforraten Faltenbalg mit dem Gehäusezwischenring oder durch einen einstückig angeforisten dünnwandigen Ringsteg mit dem Gehäiisezwischeriring verbunden sein.

Ι'ϊ beiden Fällen ist gewährleistet, da;; der den Schließkopf umgebenden Hohlraum fallende Kleber mit anderen Funktionsteilen nicht in Berührung komiat und daß trotzdem eine ausreichende axiale Beweglichkeit des Schließkopfes vorhanden ist.

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Zweckaäßigerweise steht wenigstens der Schließkopf ;ait Zwischenstück und Golillusezwischenring aus Polytetrafluorethylen.

Dieses iiterial hat nicht nur den Vorteil, auch gegenüber aggresiven Klebern die nötige Widerstandsfähigkeit zu besitzen, sondern es weist auch bei sehr dünnwandiger Konstruktion eine sehr hohe Festigkeit und die für die Bewegung des Sehließkopfes notwendige Formelastizität auf.

Ein weiteres Erfindungssierkmal besteht darin, daß in den Schließkopf ein koaxial im Gehäuse geführter axial .beweglicher, mit dem Kolben verbundener Stößel eingeschraubt ist. Dadurch ergibt sich einerseits eine exakte Axialführung des Schließkopfes, die einen einwandfreien Scuiließsitz gewährleistet, und andererseits die sehr vorteilhafte Möglichkeit, den Schließkopf vom Kolben auf einfache Voise trennen und ggf. durch einen neuen ersetzen zu können.

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Anhand der Seiciinim,? wird nun i;u folgenden ein Auszührungsbeispiel tier Erfindung näher eriUutert. Es zeigt:

Fig. i schematise!! eine Detriebsaiiordnung für das erfindiingsge- :uäße Do s i erventi I,

Fig. 2 aas erfindungs^e-näße Dosierventil i;,i Schnitt, Fig. 3 den GeiLVraselcopf viit Schließkopf und Gehäusezwisciienring

in vergröberte::! ilaSstaö ir.· Schnitt, Fig. 'l L·^ Maßstab der Fig. 2 aie gleiciieii Teile wie die Fig. 3 mit einer anderen Ausführungsforiu des fox-iaelastisciiea.

Zwi scliens tue Ice s.

Das in Fig. 1 scliematiscii dargestellte Dosierventil 1, dessen konstruktiver Aufbau aus den Fi^. 2 jis 4 ersiclitiicii ist, ist durch einen Kieaeraufiiiirschlaucii 2 an einen Kle^Toervorrats]jehälter 3 angesclxlossen und durch eine Druclcluftleituiig -i über ein Magnetventil 5 und einen Druckluftregler 7 an eine Druckluftriuelle 8. Her ohere Teil des Kleoervorratsfcehälters 3 ist durch eine jruciiluftieitung 9 über einen v/eiteren Druclcluftrcgler IC und eine Leitung Ii ebenfalls an die Druciiluftaueile C angeschlossen. Zur Überwachung sind den beiden Druciiluf tr eglern 7 und 9 jeweils Manometer 12 and 13 zugeordnet. Die beiden Druckluftregler / und 10 nit ihren Manometern 12 und 13 sowie das Magnetventil 5 sind in Wirklichkeit in einen gerneinsamen Gehäuse untergebracht ujiä bilden das für den Betrieb des Losierveirfcils i notwendige pneumatische steuergerät.

¥ie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht das Gehäuse des Dosierventils 1 aus drei zusaaaaengesetzten, i;a wesentlichen zyiiiiüri-

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seien Teilen, u-i::licli einer,* G-jI^/asekopf lh, einen GJii scJie.iring 15 via eine:,; Pneu,:ati ;r;yxiiiuer 16. Alle drei Teile είπα i^oaiiitii zueinander angeordnet uau durch uearere Schrauben I?" lösbar Miteinander verbunden. Der Geliäusekopf lh ist mit einer yipettenartigen Düse IS verseilen, die koaxial in einer Bohrung ly der Stirnwand 20 »efestigt ist. Li Goiiüusolcopi lh befindet sich ein Ilolilrauu 21, der in radialer liichtuiig von einer konisclieii Iriuenwandung 22 und in axialer ilicntung düsenseitig von einer planebenen Stirnfläche 23 der Stirnwanil 20 und andererseits durch den Geliäusezwischenring 15 begrenzt wird. Ixdiesen IIolilrau?a 21 münciet die Sonrung 25 eines Sehlaucmiipoels 2ΐ, der radial iii den Geliäuseliopf lh eingeschrau'Dt ist. Aii diesen Sviiilaiicliiiippel 2h ist der Kleberzufüiirseiilauch 2 angeschlossen.

ICoarcial siir Düse IS befindet sich im ITohlraura 21 ein Schließkopf 26, der eine i;a wesentlichen zylindrische Poru aufweist und an seiner düsenseitigen Stirnfläche einen Ringwulst 2? besitzt, welcher in Schließstellung dicht an der Stirnfläche 23 anliegt. Dieser Schließkopf 26 ist einstückig durch ein elastisches Zwischenstück, welches bei der Ausfülirungsform der Fig. 2 und 3 die Form eines Faltenbalges 28 aufweist, mit dem Gehäusezwischeiiring 15 verbunden, so daß der Gehäusekopf 26 aus der dargestellten Schließrichtung eine Axialbewegung relativ zum Geüäusekopf 14 und dem Gehäusezwischenring 15 ausführen kann.

Zur Erreichung dieser Asialbeweglichkeit des Schließkopfes 26 kann statt des Faltenbalges 28, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ein

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dünnwandiger üingsteg 29 an^eforiut sein, der über ein hülsenartiges Verbindungsstück 30 einstückig mit dein Schließkopf 26 verbunden ist.

Sowohl bei der Ausführungsform gem. Fig. 2 und 3, als auch bei der Axis führung sf ox-la geniiß Fig. 4 trennen die elastischen Zwischenstücke den Hohlraum 21 des Gehäusekopfes 14 von einem inneren Hohlraum 31 des aus deu Gehäusezwischenring 15, den elastischen Zwischenstücken 28, 29, 30 und dem Schließkopf 26 bestehenden Bauteiles. Durch diesen Hohlraum 31 ist in beiden Fällen ein zylindrischer !«Stößel 32 geführt, der in denSchließkopf 26 eingeschraubt ist und der mit einem Kolben 33 verbunden ist. Dabei ist der· Stößel 32 in einer mit einem Dichtungsring 3^ versehenen Axialbohrung 35 der Stirnwand 36 des Pneuraatikzylinders 16 axial beweglich gelagert. Der Kolben 33 sitzt in einem zylindrischen Hohlraum 37, in welchen die Bohrung 38 eines Schlauchnippels 39 mündet, der radial in den Pneumatikzylinder l6 eingeschraubt ist. An den Schlauchnippel 39 ist der Druckluftschlauch 4 angeschlossen.

Auf der dem Stößel 32 gegenüberliegenden Seite besitzt der Zylinder 33 einen koaxialen Führungszapfen 41, der in einer Axialbohrung 42 einer stirnseitig in den Pneumatikzylinder eingeschraubten Schließ- und Führungsbuchse 43 geführt ist. Zwischen der stirnseitigen Wandung 44 der Schließ- und Führungsbuchse 43 und demXolben 23 befindet sich auf dem Führungszapfen 41 eine Druckfeder 45, die über den Stößel 35 den erforderlichen Schließdruck auf den Schließkopf 26 ausübt. Durch den inbezug auf den

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Zylinderhohlrauni 37 kleineren Innendurchmesser der Schließ- und Fiihrungsbuchse 43 ist in öffnungsricntung des Schließkopfes 26 ein Anschlag geschaffen, der in der Schließstellung des Schiießkopfcs 26 von der gegenüberstehenden KoI"benstirnflache 33' einen Abstand Ii von ca. 0,3 bis 0,5 an aufweist. Dieser Abstand η entspricht dem Öffnungshub des Schließkopfes 26.

Aufgrund des iia Klebervorratsbeliälter 3 dauei-nd anstehenden pneni.iati sehen Überdruckes ist der Hohlraum 21 des Gehüusekopfes

14 dauernd uit lileoer gefüllt, der ebenfalls unter einem Überdruck steht. Die Federkraft der Druckfeder 45 ist jedoch so stark, uax2 trotz dieses iu Eohlrauhi 21 des Gehäusekoofes herrschenden üverdruckes der Schliefiriopf 26 dichtend an der planebenen Stirnfläche 23 anliegt unci somit kein Kleber zur Düse

15 gelangen kann. Soll nun durch die Jüse 18 Kleber abgegeben werden, so wird beispielsweise durch einen nicht dargestellten Fußschalter das elektrisch betätigbare Magnetventil 5 betätigt, so daß der Kolben 33 in Sichtung des Pfeiles 46 beaufschlagt und unter Überwindung der Federkraft der Druckfeder 45 uiu die iiublL'iige h bewegt wird. Dadurch erfolgt auch eine entsprechende Gffnungsbewegung des Schließkopfes 26, so daß Kleber aus dem Hohlraum 21 des Gehäusekopfes 14 in bzw. durch die Düse 18 nach außen gelangt. Sobald das Magnetventil 5 wieder geschlossen und gleichzeitig über die Dmckluftleitung 4 der Zyliiaderhohlraum entlüftet wird, druckt die Druckfeder 45 den Schließkopf 26 wieder in seine Schließstellung. Die Abgabe von Kleber durch die Düse 18 ist somit wieder unterbrochen.

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¥eil bekanntlich der "werkstoff Polytetrafluorethylen auch gegen aggresive Kleber besonders ressistent ist, besteht auch zumindest der Gehäusekopf 14 aus diesem Werkstoff. Der Pneuuiatikzyiinüer 16 kann ebenfalls aus Polytetrafluorethylen hergestellt sein. Ss läßt sich dafür aber ohne weiteres auch Ketali, z. 2. Messing oder Allmainium, venvenden. Kolben und Stößel 33/35 einschließlich des Führimgszapfens 41 werden zweckmäßig aua AiIulüiniiii:· Hergestellt, während die ScIiI ie Ii- und Führung sbiichse ^;:3 awecknäßigerweise aus llcssing besteht.

Es ist aus der Zeichnung ohne weiteres erkennbar, daß der Kolben 33 nit seinen StöLei 32, der Schließkopf 26 und die Üü3e IS koaxial zueinander angeordnet sind, und. dal, ziirisehen der durch die Stirnwand 23 des G-ehiaisekopfes 14, Vielehe die Ebene der SchlieS-stelie definiert, imd der Düse 18 ein sehr minimaler AJsfcaid. besteht, so daß dadurch geringe tmögiiehe Piießwege des XLeijers iiinerhalü des Dosierventils 1 gewährleistet sind. Da der Schiießdruck des Schließkopfes 26 von der Druckfeder 45 aufgebracht wird, ist eine sichere Schließung des iiosierventils i auch uana gewährleistet, wenn aus irgendeinem Grunde ein pneumatischer Druckaofall oder Brucicwegfall aufti-eten sollte. Das uiiei-wliiischte Austreten von Kleber aus der D^se 18 ist dadurch sicher verhindert .

Das Öffnen des Schließkopfes 26 läßt sich auch dann erreichen, wenn durch den im ilohlrauiü 21 des Gehäusekopfes 14 vorhandenen Kleber eine gewisse Kleb- bzw. Binüekraft zwischen dem Schließkopf 26 und der Stirnwand 23 vorhanden sein,sollte, denn es ist

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oliiie weiteres nöglicli, den one muatischeu ucncli auf den Kolben. 33 se starl-z v,^rercLeri zu lassen, üaß diese Siadelcrai't des Klebers überwunden und der Schließkopf 2b von der 3tirm*anu 23 abgerissen werden !rann. Sc::iit ist üei dieser. Dosierventil ein gröilti:iüglicaes L'aß an Funl-:tionssicherhoit gewälirieistet und auch eine e;:a':te cLen jeweiligen 3rxorderaissen entehreciioncio Dosierung der Klojeraogabe er:;iögiiciit.

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Claims (1)

1. Fateiitansyrrclie

   1. Pneumatisch betatigbares Dosierventil, insbesondere für schnell und intensiv bindende liontaktkieuer, bestehend aus einen; im wesentlichen axial symmetrischen, EiehrteiligeiiG-ehäuse r.;it einer koaxialen Kleberauslaßdüse, die mittels eines axial beweglichen pneumatisch "be auf schlagbaren Schließorgaus von einem Hohlraum trennbar ist, welchem der zu dosierende Kleber unter kontinuierlich ansteheiidem Druck von eine*?: Vorratsbehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in eines/: sich direkt und koaxial an die Kleberausiaßduse (18) anschließenden Hohlraum (21) des Gehäusekopfes (14) ein Schließkopf (26) angeordnet ist, der durch ein formelastisches ZwischenstücJi: (28, 29) nit einem Gehliusesv.'ischenring (15) ununterbrochen einstückig verbunden ist und mittels eines in der einen Axialrichtung unter Federdruck (45) stehenden und in der Gegenrichtung (Pfeil 46) pneumatisch beaufschigbaren, koaxialen Kolbens (33) axial beweglich ist.

   2. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da/3 der Kolben (33) in einem lösbar mit dem Gehäusekopf (14) verbundenen, einen Pneusiatikaylinder (l6) bildenden Gehäuseteil untergebracht ist und unter dem Einfluß einer dauernd in Schiieinrichtung wirkenden Federkraft (45) steht.

   3. Dosierventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (26) auf seinex" diisenseitigenStirnflache einen Ringwulst (27) aufweist, welcher in Schließstellung an

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   der düseiiseitigen Stirnwand (23) des Hohlraumes (21) anliegt.

   k. Dosierventil uacli Aasprucli 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf durch einen einstückig aiigeformten. Faltenbai.]; (.2S) mit dem Gehäusezwischenring (15) verbunden ist,

   5. Dosierventil nacxi Aaspruch 1 bis 3 oder 4, dadurch gelcennseickaet, daß der SchlieiÄopf (26) durcii einen einstückig aagef ornten, dlimiwaiicligen Singst eg (29) nit deia Geliäusezwisclienriur (15) verbunden ist.

   6. dosierventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurcli gekennaeichnet, üa:> Vienirstexis tier Schließkopf (2b) v:±i Zwischenstück (28, 29) liiici Geliäuse swi s ciieur ing (15) aus Polytetrafluorethylen best eh eu.

   7. dosierventil ncch Axis-jtugü. 1 Ijis h oder 1 bis 3 nntl 5₅ dadnrcli yieliennzeichnet, ua>- in de:;i Schließkopf (26) ein lioasial i..: ."-e-iäuse geführter, axial beweglicher, nit dem Kolben (33) verbiuJ.oe.ier Stößel (32) eingeschraubt ist.

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