EP0747132B1 - Vorrichtung zum Auftragen pastöser Medien - Google Patents

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EP0747132B1
EP0747132B1 EP19960105621 EP96105621A EP0747132B1 EP 0747132 B1 EP0747132 B1 EP 0747132B1 EP 19960105621 EP19960105621 EP 19960105621 EP 96105621 A EP96105621 A EP 96105621A EP 0747132 B1 EP0747132 B1 EP 0747132B1
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EP
European Patent Office
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medium
storage area
pressure
needle
fluid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19960105621
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0747132A3 (de
EP0747132A2 (de
Inventor
Harry Dipl.-Ing. Keller
Hans Liman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Publication of EP0747132A3 publication Critical patent/EP0747132A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1047—Apparatus or installations for supplying liquid or other fluent material comprising a buffer container or an accumulator between the supply source and the applicator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet

Definitions

  • the invention relates to an application device pasty media with a feed connection for the medium supplied under pressure, and with a storage space, from which the medium through an outlet nozzle from the Device emerges, which - seen in the material flow direction the feed port and the outlet nozzle and a volume change device designed in this way is assigned that when there is an increase in pressure in the introduced medium a volume increase and at a Pressure drop in the introduced medium a volume reduction of the store room in a pressure fluctuations in the introduced medium compensating manner, wherein the volume change device has an inner wall area of the pantry and under the action of a biasing device at normal pressure of the medium in a middle position held displacement body.
  • pasty media to be applied for example are adhesives that are used, for example, by Manufacture of motor vehicles in the form of strip-like coatings be applied and for attachment or attachment components such as windshields.
  • the pasty medium to be applied is supplied doing so from a storage container, the transportation managing pressure is generated by a pump.
  • WO 89/10206 describes a device for continuous Apply pasty media known to have a pantry for has the medium to be applied into which the medium to be applied Medium enters under pressure through a supply connection and from which the medium exits through an outlet nozzle.
  • the Storage space is seen in the material direction between the feed connection and the outlet nozzle.
  • He is one Volume displacement device associated with a Pressure increase in the introduced medium an increase in volume and in the event of a pressure drop in the medium introduced causes a reduction in volume of the storage space, so that Pressure fluctuations in the introduced medium are compensated become.
  • the supply of the medium to the storage room is to be stopped this is done by switching off the feed pump in the feed line. An exact shut-off of the inflow of the medium is hereby due to an unavoidable wake not possible in the feed line.
  • the object of the present invention in improving a generic device so that the supply of the pasty medium in the storage room can be stopped quickly and precisely.
  • this object is achieved in a device type mentioned solved in that the displacement body as being arranged to be movable in a cylinder Piston connected, projecting into the storage space formed is that in the entrance area of the storage room a needle seat is formed and that the entrance area by system the needle on the needle seat can be closed.
  • the storage space is thus from the medium flows through, the storage space thus always a defined one Contains amount of the pasty medium.
  • the device works continuously. If the pressure of the pasty fed continuously via the feed connection Medium is the volume of the storage space in such a way Enlarged way that this compensates for the pressure increase is so that the medium regardless of the pressure increase the supply side of the storage room with constant pressure from the Outlet nozzle emerges. On the other hand, the Pressure of the supplied medium is reduced by the effect the volume changing device the volume of the storage space, so that the pressure drop occurred in the pasty medium in the area of the outlet nozzle as well is compensated.
  • the device does not experience any negative effects on the cycle time so that a pasty medium is even and controlled can be applied.
  • the device according to the invention can be easily realized, resulting in low Manufacturing costs leads.
  • the storage room always from the to be applied pasty medium is flowed through, i.e. that there is no material can settle, especially with reactive materials important is.
  • the device according to the invention can accordingly the properties of the pasty medium or from application / operation-related Reasons to be heated. To can drill holes at certain points in the device Recording one or more heating cartridges and for recording a temperature sensor can be provided.
  • the bias on the displacement body can preferably be applied by a bias spring.
  • the characteristic the spring and a possible adjustability of the preload the spring is on possible different material characteristics of the pasty medium (viscosity, flow behavior, Thixotrophy, compressibility or the like) individually Voted.
  • a proportional valve is provided.
  • the use of a proportional valve is not essential necessary, but depends on the material data of the person to be applied pasty medium. The use of a proportional valve can therefore also be used as an extension of the spring characteristic the bias spring can be viewed.
  • the device for applying pasty media has one a total of 1 designated application head.
  • the application head 1 is applied pasty medium from the Direction of arrow C via a feed connection designated 2 fed.
  • the medium then enters through a channel 3 Storage space 4 and is then fed to a material space 5, which opens into an outlet nozzle denoted by 6, from which the pasty medium with the outlet nozzle open can emerge in the direction of arrow D.
  • the control of the outlet nozzle takes place via a needle 7, which is shown in FIG. 2 in each case half in an open position and in a closed position is drawn. In the open position, the Needle the reference number 7 and in the closed position the reference number 7 '.
  • the needle axis is designated 8.
  • a cylinder 9 is provided in the application head 1, in which a piston 10 is slidably guided.
  • the piston 10 bears on its lower side according to the drawing Needle 7.
  • the position of the piston with the exhaust valve open 6 is designated 10, and the position of the piston closed exhaust valve with 10 '.
  • the one opposite the needle 7 Piston side is supported by a bias spring 11, which in their the closed position of the exhaust valve corresponding position is designated 11 '.
  • the feather 11 can be shown schematically and designated by 12 Adjustment screw set in its preload become.
  • the lying on both sides of the end faces of the piston 10 Piston chambers 13 and 14 can be via feed or outlet openings 15 and 16 a pneumatic or hydraulic medium be fed.
  • a proportional valve has the reference number 20. How can be seen by loading either the piston chamber 13 or the piston chamber 14 a movement of the piston 10 take place and thus an opening or closing of the exhaust valve 6 can be effected.
  • the storage space 4 is a volume change device designated overall by 21 assigned.
  • the volume changing device has a displacement body designed as a needle 22 on that with his in the drawing on the right shown front end projects into the displacement space 4.
  • the needle 22 is shown divided, with 22 a central position of the needle is shown and with 22 ' a position in which an end region 23 against one at Left end of the channel 3 provided needle seat 24 abuts.
  • the needle 22 is in its end region facing away from the storage space 4 attached to a piston 25, which in turn divided is shown.
  • the piston carries position 22 'of the needle in its corresponding position Position the reference number 25 '.
  • the piston 25 is over biased a spring designated 26, which in its the position corresponding to position 22 'of the needle is the reference number 26 'carries.
  • the spring 26 is in its bias adjustable via an adjusting screw 27.
  • a piston room 28 is a pneumatic or hydraulic medium via a Feed opening 29 can be fed. Through the same opening can the medium can also be derived again.
  • the opening 29 stands over a line 30 with line 18 and over a Line 31 with line 17 in connection.
  • a proportional valve designated 32 is provided on the line 30, a proportional valve designated 32 is provided.
  • the piston chamber 33 opposite the piston chamber 28 communicates with the atmosphere via a bore 34.
  • the device works as follows: In the rest position, the needle forming the displacement body bears against the needle seat 24 in its position 22 ′, as a result of which the storage space 4 is blocked off from a material inflow from the direction of arrow C. The needle is held in its position 22 'by the action of a pneumatic or hydraulic medium (gas, air, liquid) which is fed to the piston chamber 28 through the opening 29.
  • a pneumatic or hydraulic medium gas, air, liquid
  • the other piston In the rest position, the other piston also presses in its Position 10 'over the assigned needle in its position 7' on the needle seat of the outlet nozzle 6 and designated 35 closes the outlet.
  • This piston is also through a pneumatic or hydraulic locking energy (gas, Air, liquid) through opening 15 into the piston chamber 9 occurs, held in position 10 '.
  • the Piston chamber 28 emptied via the port 29. Because the piston chamber 33 connected to the atmosphere via the bore 34 is, when the piston 25 moves according to the Drawing to the left, ambient air flows into the piston chamber 23. Simultaneously with it or - depending on the material - the needle 7 is delayed by emptying the chamber 13 via the connection 15 and venting the chamber 14 via brought the terminal 16 into the open position.
  • the control connections 15 and 16 can be made via the proportional valve 20 or via a four-way valve, one setting by actuating the adjusting screw 12 and / or by Adjustment of an aperture 36 in the area of the outlet nozzle 6 can be done.
  • the device can also be used to make uniform Movement different cross sections of the to be applied Medium or the same or deliberately different Cross sections of the medium to be applied at different Movement speeds of the outlet nozzle over the corresponding object.
  • Information about the Movement speed of the object relative to the device (or vice versa) can, for example, the device can be fed via analog inputs.
  • this can be done by a hydraulic or pneumatic medium are increased, which is the piston chamber 28 can be supplied via the terminal 26, and its Preload is adjustable via the proportional valve 32.
  • the additional use of a Proportional valve is not absolutely necessary.
  • the application process of pasty medium is ended by that via the control valve 19 of the piston 10 in the 10 'designated position and the piston 25 in the designated 25' Position are moved.
  • the movement can be simultaneous or with a time delay. This will make the needles 7 and 22 pressed against their needle seats 36 and 24, respectively.

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  • Coating Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen pastöser Medien mit einem Zuführanschluß für das aufzubringende, unter Druck zugeführte Medium, und mit einem Vorratsraum, aus dem das Medium durch eine Austrittdüse aus der Vorrichtung austritt, der -in Materialflußrichtung gesehenzwischen dem Zuführanschluß und der Austrittsdüse angeordnet ist und dem eine derartig ausgebildete Volumenveränderungseinrichtung zugeordnet ist, daß bei einem Druckanstieg in dem herangeführten Medium eine Volumenvergrößerung und bei einem Druckabfall in dem herangeführten Medium eine Volumenverringerung des Vorratsraums in einer Druckschwankungen in dem herangeführten Medium kompensierenden Weise erfolgt, wobei die Volumenveränderungseinrichtung einen einen Innenwandbereich des Vorratsraums bildenden und unter Wirkung einer Vorspanneinrichtung bei Normaldruck des Medium in einer Mittellage gehaltenen Verdrängungskörper aufweist.
Bei den aufzubringenden pastösen Medien kann es sich beispielsweise um Klebstoffe handeln, die beispielsweise bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen in Form streifenförmiger Beschichtungen aufgebracht werden und zur Befestigung bzw. Anbringung von Bauteilen, wie etwa Windschutzscheiben, dienen. Die Zuführung des aufzubringenden pastösen Mediums erfolgt dabei von einem Vorratsbehältnis aus, wobei der den Transport bewerkstelligende Druck von einer Pumpe erzeugt wird.
Um zu verhindern, daß sich infolge der Pulsation der Pumpe auftretende Druckdifferenzen an dem aus der Austrittsdüse austretenden pastösen Medium bemerkbar machen, was z.B. zur Folge haben kann, daß die zu erstellende Beschichtung ungleichmäßig ist, ist es aus der Veröffentlichung DE-GM 86 33 673.8 bekannt, daß das von der Pumpe herangeführte pastöse Medium zunächst einem Vorratsraum zugeführt wird, von dem aus das Medium mit einem weitgehend konstanten Druck zur Austrittsdüse geleitet wird. Der Vorratsraum der bekannten Vorrichtung weist eine einzige Öffnung auf, die zeitlich nacheinander zunächst als Zuführanschluß zur Befüllung des Vorratsraums und dann anschließend zum Austritt des Mediums durch eine Austrittsdüse dient. Das pastöse Medium wird dem Vorratsraum in einer solchen Menge zugeführt, die dem Bedarf eines bestimmten Auftrags-Arbeitszyklus entspricht. Erst nachdem der Füllvorgang des Vorratsraumes abgeschlossen ist, kann das Auftragen des pastösen Mediums durch Öffnen der Austrittsdüse erfolgen. Die bekannte Vorrichtung arbeitet somit diskontinuierlich und ist steuerungstechnisch kompliziert und daher aufwendig und teuer.
Aus der WO 89/10206 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen pastöser Medien bekannt, die einen Vorratsraum für das aufzubringende Medium aufweist, in den das aufzubringende Medium durch einen Zuführanschluß unter Druck eintritt und aus dem das Medium durch eine Austrittsdüse austritt. Der Vorratsraum ist in Materialrichtung gesehen zwischen dem Zuführanschluß und der Austrittsdüse angeordnet. Ihm ist eine Volumenverdrängungseinrichtung zugeordnet, die bei einem Druckanstieg in dem herangeführten Medium eine Volumenvergrößerung und bei einem Druckabfall in dem herangeführten Medium eine Volumenverringerung des Vorratsraums bewirkt, so daß Druckschwankungen in dem herangeführten Medium kompensiert werden. Soll die Zuführung des Mediums in den Vorratsraum gestoppt werden, erfolgt dies durch Abschalten der Förderpumpe in der Zuführungsleitung. Ein exaktes Absperren des Zustroms des Mediums ist hiermit aufgrund eines unvermeidlichen Nachlaufs in der Zuführungsleitung nicht möglich.
Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß die Zuführung des pastösen Mediums in den Vorratsraum auf einfache Weise schnell und präzise gestoppt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Verdrängungskörper als mit einem in einem Zylinder bewegbar angeordneten Kolben verbundene, in den Vorratsraum ragende Nadel ausgebildet ist, daß im Eingangsbereich des Vorratsraums ein Nadelsitz ausgebildet ist und daß der Eingangsbereich durch Anlage der Nadel am Nadelsitz verschließbar ist.
Bei der Erfindung wird somit der Vorratsraum vom Medium durchströmt, wobei der Vorratsraum somit stets eine definierte Menge des pastösen Mediums enthält. Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich. Bei einer Druckerhöhung des kontinuierlich über den Zuführanschluß zugeführten pastösen Mediums wird das Volumen des Vorratsraums in einer derartigen Weise vergrößert, daß hierdurch der Druckanstieg kompensiert wird, so daß das Medium unabhängig von dem Druckanstieg an der Zuführseite des Vorratsraums mit konstantem Druck aus der Austrittsdüse austritt. Verringert sich andererseits der Druck des zugeführten Mediums, so verkleinert sich durch Wirkung der Volumenveränderungseinrichtung das Volumen des Vorratsraums, so daß dadurch die aufgetretene Druckabsenkung in dem pastösen Medium im Bereich der Austrittsdüse ebenfalls kompensiert ist.
Infolge der kontinuierlichen Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung treten keine negativen Taktzeiteinflüsse auf, so daß ein pastöses Medium gleichmäßig und kontrolliert aufgebracht werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einfacher Weise realisiert werden, was zu niedrigen Herstellungskosten führt. Bei der Erfindung ist weiterhin vorteilhaft, daß der Vorratsraum stets von dem aufzubringenden pastösen Medium durchströmt wird, d.h., daß sich kein Material absetzen kann, was insbesondere bei reaktiven Materialien wichtig ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entsprechend den Eigenschaften des pastösen Mediums oder aus applikations-/operationsbedingten Gründen geheizt werden. Dazu können an bestimmten Stellen der Vorrichtung Bohrungen zur Aufnahme einer oder mehrerer Heizpatronen und zur Aufnahme eines Temperatursensors vorgesehen sein.
Die Vorspannung auf den Verdrängungskörper kann vorzugsweise durch eine Vorspannfeder aufgebracht werden. Die Kennlinie der Feder und eine mögliche Einstellbarkeit der Vorspannung der Feder wird dabei auf mögliche unterschiedliche Materialcharakteristika des pastösen Mediums (Viskosität, Fließverhalten, Thixotrophie, Kompressibilität od. dgl.) individuell abgestimmt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Federvorspannung durch einen über ein Hydraulikmedium oder ein Pneumatikmedium aufgebrachten Druck zu unterstützen. Dabei ist dann in der Zuleitung des Hydraulik- und Pneumatikmediums an der dem Vorratsraum abgewandten Seite des Verdrängungskörpers ein Proportionalventil vorgesehen. Der zusätzliche Einsatz eines Proportionalventils ist aber nicht grundsätzlich notwendig, sondern hängt von Materialdaten des aufzubringenden pastösen Mediums ab. Der Einsatz eines Proportionalventils kann somit auch als Bereichserweiterung der Federkennlinie der Vorspannfeder angesehen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Ansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen pastöser Massen von der Austrittsdüse her gesehen;
Fig. 2
eine Längsschnittdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei der obere und der untere Bereich von Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, und der hiervon durch die strichpunktierten Linien A und B getrennte Mittelbereich von Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 1 zeigt.
Die Vorrichtung zum Aufbringen pastöser Medien weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Applikationskopf auf. Dem Applikationskopf 1 wird aufzubringendes pastöses Medium aus der Pfeilrichtung C über einen mit 2 bezeichneten Zuführanschluß zugeführt. Das Medium tritt dann durch einen Kanal 3 in einen Vorratsraum 4 ein und wird dann einem Materialraum 5 zugeführt, welcher in eine mit 6 bezeichnete Austrittsdüse mündet, aus der das pastöse Medium bei geöffneter Austrittsdüse in Pfeilrichtung D austreten kann. Die Steuerung der Austrittsdüse erfolgt über eine Nadel 7, welche in Fig. 2 jeweils hälftig in einer Öffnungsstellung und in einer Schließstellung gezeichnet ist. In der Öffnungsstellung trägt die Nadel die Bezugsziffer 7 und in der Schließstellung die Bezugsziffer 7'. Die Nadelachse ist mit 8 bezeichnet. Weiterhin ist in dem Applikationskopf 1 ein Zylinder 9 vorgesehen, in welchem ein Kolben 10 verschiebbar geführt ist. Der Kolben 10 trägt an seiner entsprechend der Zeichnung unteren Seite die Nadel 7. Die Stellung des Kolbens bei geöffnetem Auslaßventil 6 ist mit 10 bezeichnet, und die Stellung des Kolbens bei geschlossenem Auslaßventil mit 10'. Die der Nadel 7 gegenüberliegende Kolbenseite ist durch eine Vorspannfeder 11 abgestützt, welche in ihrer der Schließstellung des Auslaßventils entsprechenden Position mit 11' bezeichnet ist. Die Feder 11 kann über eine schematisch dargestellte und mit 12 bezeichnete Einstellschraube in ihrer Vorspannung eingestellt werden. Den beidseitig der Stirnseiten des Kolbens 10 liegenden Kolbenkammern 13 und 14 kann über Zuführ- bzw. Austrittsöffnungen 15 und 16 ein pneumatisches oder hydraulisches Medium zugeführt werden. Die Zufuhr bzw. Ableitung des hydraulischen oder pneumatischen Mediums erfolgt über Leitungen 17 und 18, welche zu einem mit 19 bezeichneten Steuerventil führen. Ein Proportionalventil trägt die Bezugsziffer 20. Wie ersichtlich, kann durch Beaufschlagen entweder der Kolbenkammer 13 oder der Kolbenkammer 14 eine Bewegung des Kolbens 10 erfolgen und damit ein Öffnen bzw. Schließen des Auslaßventils 6 bewirkt werden.
Dem Vorratsraum 4 ist eine insgesamt mit 21 bezeichnete Volumenveränderungseinrichtung zugeordnet. Die Volumenveränderungseinrichtung weist einen als Nadel 22 ausgebildeten Verdrängungskörper auf, der mit seinem in der Zeichnung rechts dargestellten Stirnendbereich in den Verdrängungsraum 4 hineinragt. Die Nadel 22 ist geteilt dargestellt, wobei mit 22 eine Mittelstellung der Nadel dargestellt ist und mit 22' eine Position, in der ein Stirnendbereich 23 gegen einen am linken Ende des Kanals 3 vorgesehenen Nadelsitz 24 anliegt. Die Nadel 22 ist in ihrem dem Vorratsraum 4 abgewandten Endbereich an einem Kolben 25 angebracht, welcher wiederum geteilt dargestellt ist. In der den Kanal 3 abschließenden Stellung 22' der Nadel trägt der Kolben in seiner entsprechenden Stellung die Bezugsziffer 25'. Der Kolben 25 ist über eine mit 26 bezeichnete Feder vorgespannt, welche in ihrer der Position 22' der Nadel entsprechenden Stellung die Bezugsziffer 26' trägt. Die Feder 26 ist in ihrer Vorspannung über eine Einstellschraube 27 einstellbar. Einem Kolbenraum 28 ist ein pneumatisches oder hydraulisches Medium über eine Zufuhröffnung 29 zuführbar. Durch die gleiche Öffnung kann das Medium auch wieder abgeleitet werden. Die Öffnung 29 steht über eine Leitung 30 mit der Leitung 18 und über eine Leitung 31 mit der Leitung 17 in Verbindung. In der Leitung 30 ist ein mit 32 bezeichnetes Proportionalventil vorgesehen. Die der Kolbenkammer 28 gegenüberliegende Kolbenkammer 33 steht über eine Bohrung 34 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
In Ruhestellung liegt die den Verdrängungskörper bildende Nadel in ihrer Position 22' gegen den Nadelsitz 24 an, wodurch der Vorratsraum 4 gegen einen Materialzustrom aus Pfeilrichtung C abgesperrt ist. Die Nadel wird in ihrer Stellung 22' durch Wirkung eines pneumatischen oder hydraulischen Mediums (Gas, Luft, Flüssigkeit) gehalten, welches dem Kolbenraum 28 durch die Öffnung 29 zugeführt wird.
In Ruhestellung drückt außerdem der andere Kolben in seiner Position 10' über die zugeordnete Nadel in ihrer Position 7' auf den mit 35 bezeichneten Nadelsitz der Austrittsdüse 6 und verschließt damit den Austritt. Auch dieser Kolben wird durch eine pneumatische oder hydraulische Zuhalteenergie (Gas, Luft, Flüssigkeit), die durch die Öffnung 15 in den Kolbenraum 9 eintritt, in der Position 10' gehalten.
In dem vorstehend beschriebenen geschlossenen Zustand ist der in dem Zuführungsanschluß 2 herrschende Druck des über eine Druckpumpe zugeführten pastösen Mediums (= Staudruck) erheblich größer als der Druck des in dem Bereich zwischen dem Zufuhranschluß und der Austrittsdüse 6 befindlichen pastösen Mediums.
Zu Beginn des Aufbringvorganges des pastösen Mediums wird die Kolbenkammer 28 über den Anschluß 29 entleert. Da die Kolbenkammer 33 über die Bohrung 34 mit der Atmosphäre verbunden ist, kann bei einer Bewegung des Kolbens 25 entsprechend der Zeichnung nach links Umgebungsluft in den Kolbenraum 23 einströmen. Gleichzeitig damit oder - materialabhängig - zeitversetzt hierzu wird die Nadel 7 durch Entleeren der Kammer 13 über den Anschluß 15 sowie Belüften der Kammer 14 über den Anschluß 16 in die Öffnungsstellung gebracht. Das Ansteuern der Anschlüsse 15 und 16 kann über das Proportionalventil 20 oder über ein Vierwegeventil erfolgen, wobei eine Einstellung durch Betätigung der Einstellschraube 12 und/oder durch Verstellung einer Blende 36 im Bereich der Austrittsdüse 6 erfolgen kann.
Die Vorrichtung kann auch eingesetzt werden, um bei gleichförmiger Bewegung unterschiedliche Querschnitte des aufzubringenden Mediums oder aber auch gleiche oder gewollt unterschiedliche Querschnitte des aufzubringenden Mediums bei unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeiten der Austrittsdüse über dem entsprechenden Objekt zu erzeugen. Angaben über die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes relativ zu der Vorrichtung (oder umgekehrt) können beispielsweise der Vorrichtung über analoge Eingänge zugeführt werden.
Durch Wirkung des Staudrucks im Bereich der Zuführöffnung 2 wird die Nadel 22 aus ihrer Position 22' entsprechend der zeichnerischen Darstellung nach links verschoben, und zwar entgegen dem Druck der Feder 26. Dadurch wird das Volumen des Vorratsraums 4 vergrößert, was eine Verringerung des Drucks in der Vorratskammer 4 zur Folge hat. Auf diese Weise wird ein aus der Staudruckentladung resultierender Materialüberschuß in der Vorratskammer 4 kompensiert.
Während des Aufbringens pastöser Medien durch die Austrittsdüse 6 wird kontinuierlich neues pastöses Medium über eine Pumpe (nicht dargestellt) dem Zufuhranschluß 2 zugeführt. Durch die Pulsation der Pumpe entstehende Druckdifferenzen werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen, und zwar dadurch, daß die insgesamt mit 21 bezeichnete Volumenveränderungseinrichtung, welche bei "Normaldruck" des pastösen Mediums eine Mittellage einnimmt, die etwa der in Fig. 2 gezeichneten Position entspricht, bei einem Druckanstieg des aus Pfeilrichtung C herangeführten pastösen Mediums entgegen der Vorspannkraft der Feder 26 nach links bewegt wird, was eine Volumenvergrößerung des Vorratsraums 4 und damit einen entsprechenden Druckabfall zur Folge hat. In entsprechender Weise bewegt sich die Nadel 22 bei einer Druckverringerung nach rechts, was zu einer Verkleinerung des Volumens des Vorratsraums 4 und einem entsprechenden Druckanstieg führt. Auf diese Weise wird der Auftragvorgang des pastösen Mediums in ein "dynamisches Gleichgewicht" versetzt. Der Vorgang der Volumenvergrößerung bzw. Volumenverkleinerung ist grundsätzlich mit dem Öffnen des Auslaßventils 6 vergleichbar, wobei jedoch die Druckdifferenz jeweils wesentlich geringer ausfällt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die bei Normaldruck des zugeführten Mediums eingestellte "Mittellage" durch die Vorspannkraft der Feder 26 bestimmt. Zusätzlich dazu kann diese Vorspannkraft durch ein hydraulisches oder pneumatisches Medium erhöht werden, welches der Kolbenkammer 28 über den Anschluß 26 zugeführt werden kann, und dessen Vorspannkraft über das Proportionalventil 32 einstellbar ist. Wie bereits erwähnt, ist aber der zusätzliche Einsatz eines Proportionalventils nicht zwingend erforderlich.
Der Applikationsvorgang pastösen Mediums wird dadurch beendet, daß über das Steuerventil 19 der Kolben 10 in die mit 10' bezeichnete Stellung und der Kolben 25 in die mit 25' bezeichnete Stellung bewegt werden. Die Bewegung kann gleichzeitig oder zeitversetzt erfolgen. Dadurch werden die Nadeln 7 und 22 gegen ihre Nadelsitze 36 bzw. 24 gedrückt.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Aufbringen pastöser Medien mit einem Zuführanschluß für das aufzubringende, unter Druck zugeführte Medium, und mit einem Vorratsraum, aus dem das Medium durch eine Austrittsdüse aus der Vorrichtung austritt, der -in Materialflußrichtung gesehen- zwischen dem Zuführanschluß (2) und der Austrittsdüse (6) angeordnet ist und dem eine derartig ausgebildete Volumenveränderungseinrichtung (21) zugeordnet ist, daß bei einem Druckanstieg in dem herangeführten Medium eine Volumenvergrößerung und bei einem Druckabfall in dem herangeführten Medium eine Volumenverringerung des Vorratsraums in einer Druckschwankungen in dem herangeführten Medium kompensierenden Weise erfolgt, wobei die Volumenveränderungseinrichtung (21) einen einen Innenwandbereich des Vorratsraums (4) bildenden und unter Wirkung einer Vorspanneinrichtung bei Normaldruck des Mediums in einer Mittellage gehaltenen Verdrängungskörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper als mit einem in einem Zylinder bewegbar angeordneten Kolben (25) verbundene, in den Vorratsraum (4) ragende Nadel (22) ausgebildet ist, daß im Eingangsbereich des Vorratsraums (4) ein Nadelsitz (24) ausgebildet ist und daß der Eingangsbereich durch Anlage der Nadel (22) am Nadelsitz (24) verschließbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch eine Vorspannfeder (26) aufgebracht wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch ein Hydraulikmedium aufgebracht wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch ein Pneumatikmedium aufgebracht wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (30) für das Hydraulikmedium bzw. für das Pneumatikmedium zur Zufuhr zu der dem Vorratsraum (4) abgewandten Seite des Verdrängungskörpers ein Proportionalventil (32) vorgesehen ist.
EP19960105621 1995-05-06 1996-04-10 Vorrichtung zum Auftragen pastöser Medien Expired - Lifetime EP0747132B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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