DE3129142A1

DE3129142A1 - Ausgabegeraet fuer ein produkt von hoher viskositaet

Info

Publication number: DE3129142A1
Application number: DE19813129142
Authority: DE
Inventors: Dennis J. Newington Co Argazzi
Original assignee: Henkel Loctite Corp
Current assignee: Henkel Loctite Corp
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1982-09-09
Also published as: IT1142853B; GB2089002B; GB2089002A; CA1162893A; FR2496605A1; IT8148926A0; FR2496605B1; US4375275A

Description

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Die Erfindung betrifft allgemein ein Ausgabegerät, besonders für ein Produkt von einer hohen Viskosität, und insbesondere ein Ausgabegerät, mit dem das Produkt in dosierten Mengen und ohne Verstopfung ausgegeben werden kann, da ein Luftstrahl durch eine hohle Ventilspindel austritt, um ein an der Austrittsöffnung gebliebenes Produkt zu entfernen.

Bei der Ausgabe von Produkten,' besonders von Klebstoffen von hoher Viskosität, sind Schwierigkeiten wegen des "Fadenziehens" der Klebstoffe aufgetreten, das beim Aufbringen auf ein Werkstück auftritt. Ausgabegeräte, die für diese Zwecke bisher verwendet wurden, besitzen einen Plunger, der bei seiner Betätigung den Klebstoff zusammendrückt und diesen durch eine Austrittsöffnung drängt. Wegen der hohen Viskosität des auszugebenden Materials ist es schwierig, die dosierte Menge des ausgegebenen Produkts genau zu regeln. Nachdem eine gewünschte Menge Klebstoff auf das Werkstück aufgebracht'worden ist, fährt der ausgegebene Klebstoff fort, an der Austrittsdüse zu haften wegen der "FadenzielV-Wirkung, die gewöhnlich auftritt. Die Bedienungsperson muß daher den Plungerhub umkehren, um die Fäden zurück in die Düse bei einem Versuch zu saugen, sie vom Ausgabegerät abzutrennen. Unvorhergesehene Flächen des Werkstückes können daher durch die wahllos fallenden Fäden oder durch restliche Teile des an der Düsenspitze verbliebenen Klebstoffs beschichtet werden. Außerdem kann die Austrittsdüse durch restlichen Klebstoff, der nach wiederholtem Gebrauch zurückbleibt, verstopft werden. Falls der Klebstoff längeren Hautkontakt mit der Bedienungsperson erhält, können dermatologische

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Probleme auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ausgabegerät insbesondere für Klebstoffe von hoher Viskosität zu entwickeln, bei dem die Nachteile der bekannten Ausgabegeräte derart vermieden werden, daß die Klebstoffe in geregelten Mengen dosiert werden können, ohne die bisher durch "Fadenziehen" aufgetretenen Probleme.

Das erfindungsgemäße Ausgabegerät besitzt einen Körper mit einer Materialaustrittsöffnung und einem Austrittsventilsitz, eine hohle Ventilspindel, die auf dem Sitz zur Auflage gebracht werden kann, um den Materialfluß durch die Öffnung abzusperren, welche Spindel entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in den Körper zurückgezogen werden kann, um die Öffnung freizugeben, so daß der Materialfluß durch diese stattfinden kann. Durch die hohle Ventilspindel wird ein Luftstrahl zum Austreten gebracht, um Material zu entfernen, das an der Austrittsöffnung nach dem Absperren des Materialflusses durch diese geblieben ist.

Ferner kann erfindungsgemäß die Spindel durch die Austrittsöffnung heraustreten, um restliches Material von der Wand derselben zu entfernen, wenn der Materialfluß durch die Austrittsöffnung gesperrt worden ist.

Außerdem kann eine gleichachsige hohle Röhre vorgesehen werden, um gleichzeitig Klebstoff-Grundierer, -Aktivatoren oder -Härter während des Klebstoffausgabevorgangs auszugeben, welche Röhre einen ringförmigen Kanal mit der Spindel für den Luftstrahl bildet und sich durch die Öffnung erstreckt zur Bindung der ausgegebenen Ma-

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terialien an ihrer Außenseite. ·

Im Folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt des erfindungsgemäßen Ausgabegerätes;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht im Längsschnitt des vorderen Endes des Aisgabegerätes, welche die Produktaustrittsöffnung in einer Offenstellung zeigt;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die Produktaustrittsöffnung im Verfahren geschlossen ist, und

Fig. 4 ebenfalls eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Produktaustrittsöffnung vollständig geschlossen, und der Luftstrahl durch diese austritt, um die Klebstoff-Fäden von den Enden des Ausgabegerätes abzutrennen.

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Ausgabegerät allgemein mit 10 bezeichnet und besitzt einen zylindrischen Körper mit einem Düsenstück 12, das an seinem einen Ende eingesetzt ist, und einer festen Endkappe 13 am entgegengesetzten Ende. Ein vorderer Abschnitt des Ausgabegerätes begrenzt eine Kammer 14, in welche der auszugebende Klebstoff durch einen Einlaß 15 eintritt, welcher mit einem

Klebstoffvorrat über eine nicht gezeigte Druckpumpe ver- '·

bunden ist. Die Kammer 14 endet mit einer Austrittsöffnung | 16, welche durch eine Wand 17 (Fig. 2) begrenzt wird, und

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ein konischer Ventilsitz 18 erstreckt sich von der Wand der Öffnung nach innen. Eine hohle Ventilspindel 19 ist in der Nähe ihres vorderen Endes mit einer ringförmigen Schulter 21 ausgebildet, welche ein Ventilelement bildet, durch das die Kammer 14 geschlossen gehalten wird, wenn sie gegen den Ventilsitz 18 aufsitzt, wie in der in Fig. 1 und 4 gezeigten Stellung. Innerhalb des Körpers des Ausgabegerätes ist ein Halteelement 22 mit einer federbelasteten chemisch inerten Dichtung 23 angeordnet und hat eine Mittelöffnung, durch welche sich die Ventilspindel erstreckt, wobei eine federbelastete chemisch inerte Dichtung eine Bewegung der Spindel mit bezug auf das Halteelement in fluiddichter Weise ermöglicht.

Ein Kolben 33, der an einem hinteren Teil der Spindel in geeigneter Weise befestigt ist, arbeitet in einem Zylinder 24 mit einem Lufteinlaß 25, der mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Zwischen dem Kolben und der Kappe erstreckt sich eine Rückstellfeder 26, durch welche der Kolben und die an diesem befestigte Ventilspindel elastisch in die in Fig. 1 und 4 dargestellte Austrittsschließstellung belastet sind. Die durch den Hnlaß 25 in den Zylinder 24 eingeleitete Druckluft dient daher dazu, die Spindel entgegen der Kraft der Rückstellfeder zurückzuziehen, damit ein Klebstoffließen durch eine offene Austrittsöffnung stattfinden kann.

Die hohle Ventilspindel ist an ihrem hinteren Ende zu einer Kammer 27 mit einem Lufteinlaß 28 offen, der sich zur gleichen Druckluftquelle wie der Einlaß 25 erstrecken kann.

An der Endkappe 13 ist eine hohle Röhre 29 befestigt, die sich durch die hohle Ventilspindel erstreckt und

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etwas aus der Austrittsöffnung an ihrem vorderen Ende herausragt. Wie in der Zeichnung gezeigt, begrenzen die gleichachsige Röhre und die Spindel einen unterbrechungsfreien ringförmigen Kanal 31, der sich zwischen den entgegengesetzten Enden der Spindel erstreckt. Dieser Kanal erleichtert die Luftstrahlströmung durch die Spindel, wie nachfolgend näher erläutert wird. Ferner ist die hohle Röhre 29 mit einem Vorrat eines Klebstoff-Grundierers, -Aktivators oder -Härters über ein Quetschventil (nicht gezeigt) verbunden, um ein gleichzeitiges Ausgeben mit dem Klebstoff zu erleichtern. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß, wenn ein Klebstoffaktivator od. dgl. nicht ausgegeben werden soll, das Vorhandensein oder Fehlen der Röhre 29 den erfindungsgemäßen Klebstoffausgabevorgang nicht beeinflußt.

Im Betrieb liefert die Hochdruckpumpe (nicht gezeigt), mit der die Klebstoffzuführleitung verbunden ist, den Klebstoff zur Kammer 14 über den Einlaß 15 mit einem Liefer-

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druck von etwa 207 N/cm (etwa 300 psi) bis etwa 345 N/cm (etwa 500 psi). Wenn die Kammer mit Klebstoff gefüllt ist, ist das Ausgabegerät betriebsbereit.

Hierfür läßt man Druckluft in den Zylinder 24 über den Lufteinlaß 25 eintreten, und beim Aufbauen eines Luftdruckes wird die Rückstellfeder 26 überwunden und die Ventilspindel aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte zurückgezogen. Die Schulter 21 der Ventilspindel löst sich daher von ihrem Ventilsitz 18 und die Ventilspindel wird weiter zurückgezogen, bis ihr Nasenende 32 die Wand 17 der Austrittsöffnung freigibt. Unter Druck stehender Klebstoff A kann nun aus der Kammer 14 auf ein vorgesehenes Werkstück ausfließen. Gleichzeitig wird

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das Luftsignal, welches die Ventilspindel zurückzog, dazu verwendet, das Quetschventil in der Aktivatorzuführleitung zu öffnen. Der Luftdruck in dem Aktivator-Vorratsbehälter fördert dann den Aktivator durch das nun offene Quetschventil und nach außen durch das offene Ende der Aktivatorröhre 29, wie bei A in Fig. 2 gezeigt. An dieser Stelle des Ausgabevorgangs werden der Aktivator und der Klebstoff außerhalb der Austrittsöffnung kombiniert. Es kann jedoch, wie bereits erwähnt, wünschenswert sein, in manchen besonderen Fällen keinen Klebstoffaktivator oder -härter zu verwenden .

Klebstoff wird weiterhin durch die offene Austrittsöffnung zum Austreten gebracht und der Klebstoffaktivator wird weiterhin durch die Röhre 29 (in den Fällen, in denen ein Aktivator wünschenswert ist) ausgegeben, wie vorangehend beschrieben, bis das Luftsignal am Lufteinlaß 25 abgeschaltet wird. Durch die Abschaltung der Luft, bedingt die Kraft der Rückstellfeder die Rückführung der Ventilspindel in die Ventilfließstellung. Während des Ventilfließvorgangs tritt das Nasenende 32 der Ventilspindel in die Wand 17 der Austrittsöffnung ein und bewegt sich weiterhin vorwärts, um die Wand der Öffnung von jedem restlichen Klebstoff freizumachen, wie bei der in Fig. 3 dargestellten Weise. Hierbei ist hervorzuheben, daß das diametrale Spiel zwischen dem Nasenende der Spindel und der Wand 17 etwa 0,013 mm bis 0,025 mm (etwa 0,0005 " bis 0,001 ") betragen kann. ,

Die Ventilspindel bewegt sich weiterhin in ihrer Vorwärtsrichtung, bis die Schulter 21 dicht gegen den Ventilsitz 18 anliegt, um dadurch den Austritt von Klebstoff aus der Kammer 14 durch die Austrittsöffnung zu schließen, wie in

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Fig. 4 gezeigt.

Für die einem Lufteinlaß 28 zugeführte Luft kann eine logische Schaltung vorgesehen werden; so kann, wenn das Luftsignal am Lufteinlaß 25 weggenommen wird, ein Inverter in der Schaltung betätigt werden. Das Ausgangssignal dieses Inverters geht durch ein Verzögerungsglied und wird dann zur Betätigung eines differenzierenden Elements verwendet. Der Ausgang des differenzierenden Elements kann ein Luftimpuls von 80 Millisekunden sein. Dieser Luftimpuls tritt dann In die Kammer 27 über einen Lufteinlaß 28 ein und tritt durch den unbehinderten ringförmigen Kanal 31 aus, der zwischen dem Außendurchmesser der Röhre 29 und dem Innendurchmesser der Ventilspindel geformt wurde. Dieser Luftstrahl hat die Aufgabe, restlichen Klebstoff und/oder Klebstoff.aktivator A_n vom Ende der Düse und dem Ende der Röhre wegzublasen, wie in Fig. 4 dargestellt. Auf diese Weise wird der restliche Klebstoff, der die Form von Fäden haben kann und restlicher Aktivator wirksam zurück bis zum vorderen Ende der Düse geschnitten. Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß der nun vollständige Ausgabevorgang in rascher, sauberer und wirksamer Weise selbst bei einem Klebstoff von hoher Viskosität ausgeführt wird. Restlicher Klebstoff wird nicht nur von der Wand der Austrittsöffnung, sondern auch von dem vorderen Ende sowohl der Düse als auch der Ventilspindel weggenommen. Jeder restliche Klebstoffaktivator wird ebenfalls von dem vorderen Ende der Rohre 29 entfernt. Der durch den Kanal 31 austretende Luftstrahl schneidet alle Klebstoff- und/oder Aktivatorfäden zurück zum vorderen Ende des Ausgabegerätes, so daß dosierte Mengen des Produkts sauber und wirksam auf ein vorgesehenes Werkstück ausgegeben werden können.

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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Ansprüche :

Gerät zur Ausgabe mindestens eines Produkts, gekennzeichnet durch einen Körper (1) mit einem vorderen Abschnitt, der eine Produktkammer (14) begrenzt, welche mit einer Austrittsöffnung (16)'endet, und einem hinteren Abschnitt, der eine Druckkammer (24) begrenzt, eine hohle Ventilspindel (19), die in dem Körper gleitbar angeordnet ist und einen Kolben (33) trägt, der in dem erwähnten Zylinder arbeitet, und deren vorderes Ende ein Regelventil (21) bildet, das auf einem Ventilsitz (18) zur Auflage gebracht werden kann, welcher die erwähnte öffnung (16) umgibt, zur Regelung des Produkt-

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austritts durch diese, welcher Zylinder einen ersten Drucklufteinlaß (25) zum Zurückziehen der Spindel aufweist, um die erwähnte öffnung entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (26), die im Körper vorgesehen ist, zu öffnen, welche Kammer (14) mit einem Drucklufteinlaß (15) versehen ist zum Verdrängen des Produkts durch die erwähnte Öffnung, wenn sie freigegeben worden ist, welche hohle Ventilspindel (19) mit einem zweiten Drucklufteinlaß (28) in Verbindung steht, um Luft durch die erwähnte Öffnung (16) zu blasen, nachdem das Regelventil den Produktaustritt durch die erwähnte öffnung geschlossen hat, derart, daß an der Austrittsöffnung nach dem Schließen verbliebenes Produkt entfernt wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Ventilspindel (19) durch die Austrittsöffnung im geschlossenen Zustand hindurch ragt, um etwaiges restliches Produkt von der Wand der erwähnten Öffnung beim Schließen des Produktaustritts durch die erwähnte Öffnung zu entfernen.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine hohle Röhre (29), die in dem Körper (1) angeordnet ist und sich durch die hohle Ventilspindel (19) so erstreckt, daß sie mit dieser einen ringförmigen Kanal (31) bildet, wobei das vordere Ende der Röhre sich durch die Austrittsöffnung (16) erstreckt und das hintere Ende derselben mit einer Druckluftquelle für ein anderes Produkt zur Kombination der ausgegebenen Produkte außerhalb der Austrittsöffnung in Verbindung steht.

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4. Gerät zur Ausgabe von Material in dosierten Mengen und ohne Verstopfung, gekennzeichnet durch einen Körper (1) mit einer Materialaustrittsöffnung (16) und einem Austrittsventilsitz (18), eine hohle Ventilspindel (19), die an dem Sitz zur Anlage gebracht werden kann zur Sperrung des Materialflusses durch die erwähnte öffnung, ein Organ zum Zurückziehen der Spindel entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (26) in dem erwähnten Körper zum Öffnen der Öffnung, um einen Materialdurchfluß zu ermöglichen, und eine Einrichtung für den Austritt eines Luftstrahls durch die hohle Ventilspindel, wenn der Materialfluß durch die erwähnte öffnung abgesperrt ist, um an der Austrittsöffnung verbliebenes Material zu entfernen.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (19) durch die Austrittsöffnung (16) hindurchragt, wenn der Materialfluß durch diese abgesperrt ist, um etwaiges restliches Material von der Wand der Austrittsöffnung zu entfernen.
Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückziehorgan einen Kolben (33) aufweist, der auf der Spindel (19) angeordnet! ist, wobei der Körper (1) einen Luftzylinder (24) begrenzt, innerhalb welchem der Kolben arbeitet und welcher einen Drucklufteinlaß (25) besitzt.
7. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine gleichachsige hohle Röhre (29) zur Ausgabe eines anderen

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Materials und zur Bildung eines ringförmigen Kanals (31) mit der Spindel (19) für den Luftstrahl, welche Röhre durch die Austrittsöffnung zur Kombination der ausgegebenen Materialien außerhalb der Austrittsöffnung hinausragt.