DE7728336U1 - Vorrichtung zum auftragen von fliessfaehigen massen auf die oberflaeche eines werkstuecks - Google Patents

Description

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Max Thimm
Liesendahler Weg 11

5673 Burscheid

Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen auf die Oberfläche eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen, wie Pasten oder viskosen Flüssigkeiten auf die Oberfläche eines Werkstücks, mit einer die Masse enthaltenden Kammer, der die Masse durch eine Leitung zugeführt wird und die eine der Werkstückoberfläche zugewandte Austrittsöffnung aufweist, mit einem in der Kammer angeordneten Kolben, der die Kammer in zv/ei Teile trennt und durch seine Vorderseite die Masse zur Austrittsöffnung hin verdrängt, wobei die Kolbenvorderfläche parallel zur Austrittsöffnung

angeordnet und mit Öffnungen versehen ist. 25

Es ist bekannt, Klebstoff auf die Oberfläche eines Werkstücks durch eine düsenähnliche Vorrichtung punktförmig aufzutragen. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Kammer mit einer der Werkstückoberfläche zugewandten Austrittsöffnung auf, die einen geringeren Querschnitt als der der Kammer besitzt. Die Kammer wird an der mit Klebstoff zu versehenen Stelle mit ihrer Austritts-

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Öffnung auf die Werkstückoberfläche aufgesetzt, so daß aus der Austrittsöffnung austretender Klebstoff auf der Werkstückoberfläche haften bleibt. Während des Abhebens der Vorrichtung von der Werkstückoberfläche wird eine größere oder kleinere Klebstoffmenge aus der Kammer herausgezogen bis es zu einer Fadenbildung kommt. Eine ständig gleich bleibende Auftragsmenge ist nicht erzielbar, und die auf der Werkstückoberfläche verbleibende Klebstoffschicht weist eine ungleichmäßige Dicke auf, d.h. sie besitzt in einem mittleren Bereich eine größere Dicke als an den Rändern. Auf nicht entölten oder sehr glatten Flächen ist keine sicher haftende Klebstoffschicht gleichmäßiger Dicke und Menge erzielbar, und ferner können aus der Vorrichtung im abgehobenen Zustand je nach der Dünnflüssigkeit der Masse Tropfen austreten und die Werkstückoberfläche verschmutzen.

In der vorangemeldeten, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung entsprechend der DE-OS 27 11 121 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, bei der der Kolben von einer Hohlkammer gebildet wird, die auf der Rückseite geschlossen ist. Diese Vorrichtung erzielt keinen genügend gleichmäßigen Auftrag auf der Werkstückoberfläche, da die Masse sich in der Kammer nicht gleichmäßig verteilt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Schicht gleichmäßiger Stärke und Menge sicher haftend auf Werkstückoberflächen aufträgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

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die Kolbenöffnungen die beiden Kammerteile miteinander verbinden.

Durch eine derartig ausgeführte Vorrichtung gelingt es, fließfähige Massen, wie Pasten oder viskose Flüssigkeiten, in genau dosierten Mengen gleichmäßig auf Werkstückoberflächen aufzutragen und dabei Fadenbildung oder Tropfen zu vermeiden. Auch auf fettigen, nicht entölten oder sehr glatten Flächen wird eine sicher haftende Schicht gleichmäßiger Stärke erzielt. Je nach Form und Größe der Austrittsöffnung können exakt geformte Schichten genau definierter Größe auf die Oberflächen aufgebracht werden, und die Vorrichtung kann nicht nur für Klebstoffe sondern für viskose Flüssigkeiten und Pasten verschiedenster Art, wie Fette, Metallverbundmassen oder Kunststoffmassen verwendet werden. Darüber hinaus erreicht die erfindungsgemäße Vorrichtung hohe Arbeitstaktzahlen, und sie kann auch an senkrechten Oberflächen oder an Unterseiten von Werkstücken eingesetzt werden, so daß z.B. ein Blech auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten zu gleicher Zeit mit Klebstoffmengen oder Metallverbundmassen versehen werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung drückt der Kolben . eine exakt abgemessene Menge Masse mit einem genau bestimmten Druck auf die Materialoberfläche, so daß ein sicheres Anhaften der Masse auf der Werkstückoberfläche erzielt wird. Es kann nicht mehr Masse aus der Kammer herausgezogen werden als sich vor dem Kolben befindet, so daß ein gleichmäßiger Auftrag erzielt wird. Handelt es sich um besonders schwer haftende Massen oder besonders schlecht Masse annehmende Oberflächen, so kann während des Aufsetzens der Vorrichtung der Kolben mehr-

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mais auf und ab gehen, um die Masse mehrmals anzudrücken. Eine exakte Dosierung der jeweiligen Masse kann nicht nur dadurch erreicht werden, daß der Vorrichtung eine abgemessene Menge dieser Masse zugeführt wird, sondern auch dadurch, daß ein Teil zuviel zugeführte Masse durch Durchgänge des Kolbens auf die Kolbenrückseite gelangt und erst bei einer umgekehrten Kolbenbewegung teilweise oder vollständig wieder durch den Kolben hin nach vorne zu treten. Dadurch gelingt es nicht nur, bei einem Zuviel oder Zuwenig an Masse an der Kolbenvorderfläche diesen Mangel oder Überfluß auszugleichen, sondern es wird auch auf der Rückseite des Kolbens die Masse gleichmäßig über die gesamte Kolbenfläche verteilt, so daß ein gleichmäßiger Austritt zur Kolbenvorderfläche und damit ein gleichmäßiger Auftrag erzielt wird. Durch eine Aneinanderreihung mehrerer Vorrichtungen dicht nebeneinander können größere Flächen mit Masse beschichtet werden.

Aus dem deutschen Patent 10- 00 259 ist es zwar an sich bekannt, bei einer Auftragsvorrichtung für Klebstoff in einer Kammer einen Kolben anzuordnen, dabei ist aber der Kolben kein den Klebstoff zur Austrittsöffnung hin verdrängendes Teil sondern ein Dichtkörper eines Ventils.

Die Durchgänge brauchen nicht nur innerhalb des Kolbens angeordnet zu sein, sondern sie können sich auch an den Kolbenseitenflächen befinden. Insbesondere können die Kolbenöffnungen, von insbesondere achsparallelen Ausnehmungen oder Nuten gebildet sein. Solche Vorrichtungen sind besonders einfach in der Herstellung.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß zur Verringerung der 35

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Querschnittsfläche der Austrittsöffnung der vorderen

Teilkammer diese in mehrere öffnungen und/oder Schlitze unterteilt ist. Dabei kann in dieser Austrittsöffnung ein für die Masse durchlässiges Material angeordnet sein, insbesondere ein Gewebe oder ein Sieb. Eine der7

artige die Masse drosselnde Austrittsöffnung führt dazu, daß zwischen der Kolbenvorderfläche und der Austrittsöffnung ein Kammerabschnitt entsteht, aus dem der Kolben die Masse gegen den Widerstand des drosselnden Querschnittes herausdrücken muß, so daß nur noch diev jenige Masse auf die Werkstückoberfläche gelangt, die

durch die Austrittsöffnung hindurchgetreten ist. Hierdurch wird nicht nur die aufzubringende Masse genau bestimmt, sondern es wird auch verhindert, daß während des Abhebens der Vorrichtung von der Oberfläche Masse

aus der Vorrichtung ruasgezogen oder durch die Vorrichtung Masse von der Oberfläche abgezogen wird (Rücksaugeffekt) . Ferner erzeugt der vor dem Kolben befindliche Kammerteil eine zusätzliche Verteilung der Masse, so daß sie mit Sicherheit gleichmäßig verteilt aus der Vorrichtung austritt.

^- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vor

geschlagen, daß die Masse in die hintere Teilkammer eingebracht wird. Dadurch tritt die Masse erst in den

rückwärtigen Kammerteil ein, wird hier über die Kolbenfläche verteilt und erst danach zur Vorderseite des Kolbens hin gepreßt, so daß die Masse zur Kolbenvorderseite gleichmäßig verteilt gelangt.

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Um noch mit größerer Sicherheit zu gewährleisten, daß ständig eine gleichbleibende Menge aufgetragen wird, wird vorgeschlagen, daß die Masse über eine Dosiervorrichtung der Kammer zugeführt wird.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der KoI-benstangenachse; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Auftragsdüse genannt werden und weist ein mit vielen Löchern (Durchgänge 2c) versehenes, rechteckförmiges Blech (Sieb) auf, das an den beiden gegenüberliegenden Längsseiten zu Rändern 2d hochgebogen ist

und einen Kolben 2 (Siebkolben) bildet. In der Mitte dieses ι 5

Blechs oder Kolbens ist als Kolbenstange 3 rechtwinklig an einer Seite ein Rohr oder eine Hohlstange angelötet, die eine Leitung 5 bildet. An der Seite, an der die Kolbenstange 3 am Kolben 2 befestigt ist, ist die Kolbenstange geschlossen und weist zwei Querbohrungen 8 auf, die in geringem Abstand zur Kolbenrückseite 2b eine Verbindung zwischen der Leitung 5 und dem an der Rückseite des Kolbens befindlichen Raum schaffen.

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Der Kolben 2 ist in einer rechteckigen Kammer 1 angeordnet, deren Querschnitt dem des Kolbens entspricht und deren Seitenwände von vier Blechen 9 gebildet sind, die an einem die Kammer ringsum umgebenden Rahmen 10 angelötet sind. An der gegenüberliegenden Stirnseite bilden diese Bleche 9 eine der Oberfläche eines Werkstücks 4 zugewandte und dazu parallel angeordnete Austrittsöffnung 6, in der in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Sieb 7 angelötet ist, das öffnungen 6a aufweist. Statt eines Siebes kann die Austrittsöffnung 6 auch durch mehrere einzelne öffnungen oder Schlitze unterteilt sein, die ähnlich dem Sieb eine Querschnittsverringerung der Austrittsöffnung bewirken. In dem Fall, in dem Kolben und Kammer einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, kann die Kammer auch als Zylinder bezeichnet werden.

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An dem Rahmen 10 ist eine Platte 11 durch Schrauben 16 angeschraubt. Die Platte 11 besitzt auch eine koaxiale Austrittsöffnung für die Kolbenstange 3 und eine koaxial angeschweißte Buchse 12, durch die die Kolbenstange 3 hindurchtritt und die durch zwei Ringdichtungen 13 abgedichtet ist. In einem Abstand von der Buchse 12 ist auf der Kolbenstange 3 außen ein Ring 14 befestigt. Auf der Kolbenstange 3 befindet sich eine koaxiale Druckfeder 15, die sich am Ring 14 und der Buchse abstützt und bestrebt ist, die Kolbenstange 3 und damit den Kolben 2 von der Austrittsöffnung 6 wegzudrücken.

Die von den Blechen 9, der Platte 11 und dem Sieb 7 gebildete Kammer 1 wird durch den Kolben 2 in einen ersten rückwärtigen Kammerteil 1a und einen zweiten vorderen Kammerteil 1b unterteilt. Da Größe und Form der Austrittsöffnung 6 Größe und Form der aufzutragenden Masse bestimmen und die Austrittsöffnung die Grundfläche der Kammer 1 bildet, ist die Größe der Kammer 1 von der Größe und Form des gewünschten Auftrages abhängig.

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-ΙΟΙ Allerdings können durch nicht gezeigte, auf dem Sieb 7 außen befestigte, nicht dargestellte Blenden oder Masken Form und Größe der Auftragsmasse verändert werden. In Fig. 1 ist die Kammer 1 längs der größten Ausdehnung geschnitten, so daß sie eine erheblich geringere Tiefe als die in Fig. 1 gezeigte Breite besitzt, um einen Massenauftrag in Form eines schmalen Streifens auf der Werkstückoberfläche zu erzielen. Die Kammer 1 weist in bezug zur Breite eine verhältnismäßig geringe Höhe H auf, um bei verhältnismäßig geringen Kolbenbewegungen eine gleichmäßige Verteilung der Masse in der Kammer 1 zu erreichen.

In einem in der Zeichnung nicht gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel ist in der Austrittsöffnung 6 kein Sieb 7 angeordnet, so daß bei auf dem Werkstück 4 aufliegender Vorrichtung die Kammer 1 nicht durch das Sieb 7 sondern durch das Werkstück 4 abgeschlossen wird.

In einem weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel können in den Kolbenseitenflächen, die an den Seitenwandungen 9 der Kammer anliegen, achsparallele Ausnehmungen oder Nuten eingeformt sein, die zusätzlich zu den Durchgängen 2c oder statt dieser eine Verbindung zwischen den Kammerteilen 1a und 1b schaffen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Sie wird mit ihrer Austrittsöffnung 6 auf die Oberfläche eines Werkstücks 4 aufgesetzt, und von einer nicht dargestellten Dosiervorrichtung wird in Pfeilrichtung 17 Masse, z.B. Klebstoff, Fett, Farbstoff, Metallverbundmasse, Kunststoffmasse, in die Leitung 5 eingedrückt und gelangt über die Querbohrungen 8 in den Kammerteil 1a. Durch eine Bewegung des Kolbens 2 entgegen der Pfeilrichtung 17 wird die Masse im Kammerteil 1a verteilt und nach

f 1 ihrer Verteilung zumindest teilweise bei einer Weiterbewegung des Kolbens in der gleichen Richtung durch die Durchgänge 2c des Kolbens zur Kolbenvorderseite 2a in den Kanunerteil 1b hineingedrückt. Da die Masse im Kammerteil 1a gleichmäßig verteilt war, gelangt sie auch über die gesamte Kolbenfläche gleichmäßig durch sämtliche Durchgänge 2c auf die Vorderseite 2a des Kolbens, so daß bei fehlendem Sieb 7 und durch das Werkstück 4 verschlossenem Kammerteil 1b die Masse durch den Kolben auf die Werkstückoberfläche gedrückt wird. Die Druckhöhe hängt von der Größe und Anzahl der Durchgänge 2c bzw. von deren r drosselnder Wirkung ab. Eine genaue Dosierung der auf das Werkstück aufzubringenden Masse ist dadurch gewährleistet, daß in dem Fall, in dem sich so viel Masse in dem Kammerteil 1b befindet, der nunmehr in Pfeilrichtung 17 drückende Kolben die überschüssige Masse durch die Durchgänge 2c zum Kammerteil 1a zurückfließen läßt. Soll eine besonders sichere Haftung der Masse an der Werkstückoberfläche erreicht werden, so kann der Kolben mehrmals auf und ab bewegt werden.

Ist in der Austrittsöffnung 6, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Sieb 7 angeordnet, wobei der Widerstand des Siebs 7 gleich oder geringer ist als der der Durchgänge 2c des Kolbens, so wird während der Bewegung des Kolbens in Pfeilrichtung 17 die Masse ι erst durch das Sieb 7 hindurchgedrückt, ehe sie auf die Werk-

stückoberf lache auf trifft. Auch in diesem Fall wird mit einem den Forderungen entsprechenden.hohen Druck die Masse auf die Oberfläche aufgepreßt. Während der Kolben in' seiner unteren Stellung verbleibt, bei der er das Sieb 7 berührt, wird die Vorrichtung abgehoben und danach beginnt ein neuer Arbeitstakt, in dem über die Leitung 5 Masse in den Kammerteil 1a eingedrückt und der Kolben entgegen der Pfeilrichtung 17 bewegt wird.

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Claims (5)

COHAUSZ &:. PATBNTAN WA LTS BÜRO BCHUMANNSTB, 87 · D-4000 DÜSSELDORF Telefon ι (0211) 683346 Tele«; 08586S13 cop d PATENTANWÄLTE; Oipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R, KNAUF · Diving,, Dipl.-WIrlich.-Ing. A. GERBER · Dlpl.-Ing. H, B. COHAUSZ 28.11.79 Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen, wie Pasten oder viskosen Flüssigkeiten auf die Oberfläche eines Werkstücks, mit einer die Masse enthaltenden Kammer, der die Masse durch eine Leitung zugeführt wird und die eine der Werkstückoberfläche zugewandte Austrittsöffnung aufweist, mit einem in der Kammer angeordneten Kolben, der die Kammer in zwei Teile trennt und durch seine Vorderseite die Masse zur Austrittsöffnung hin verdrängt, wobei die Kolbenvorderfläche parallel zur Austrittsöffnung befestigt, und mit Öffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenöffnungen (2c) die beiden Kammerteile (1a, 1b) miteinander verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenöffnungen an den Kolbenseitenflächen befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenöffnungen von insbesondere achsparallelen Ausnehmungen oder Nuten gebildet sind.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Verringerung der Querschnittsfläche der Austrittsöffung (6) der vorderen Teilkammer (1b) diese in mehrere Öffnungen (6a) und/oder Schlitze unterteilt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß in der Austrittsöffnung (6) ein für die Masse durchlässiges Material, insbesondere ein Gewebe oder Sieb (7), befestigt ist.