EP2004337A1 - Vorrichtung und verfahren zum auftrag von viskosen materialien - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum auftrag von viskosen materialien

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Publication number
EP2004337A1
EP2004337A1 EP06762971A EP06762971A EP2004337A1 EP 2004337 A1 EP2004337 A1 EP 2004337A1 EP 06762971 A EP06762971 A EP 06762971A EP 06762971 A EP06762971 A EP 06762971A EP 2004337 A1 EP2004337 A1 EP 2004337A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
viscous material
control device
pressure
application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06762971A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Kahlenberg
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.)
S+P Samson GmbH
Original Assignee
S+P Samson GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102006016754A external-priority patent/DE102006016754A1/de
Application filed by S+P Samson GmbH filed Critical S+P Samson GmbH
Publication of EP2004337A1 publication Critical patent/EP2004337A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • B05C5/0275—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve
    • B05C5/0279—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve independently, e.g. individually, flow controlled
    • 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

Definitions

  • the supply of the material is interrupted at certain intervals.
  • the device which conveys viscous material to the nozzle, can not be switched in the same cycle for inertial reasons. This results in the supply of viscous material to a pressure build-up, although the supply is interrupted, but the conveyor continues to promote.
  • the pressure build-up can be regulated by a bypass channel, so that after a certain pressure, the viscous material flows back through this bypass channel from a nozzle chamber, for example, into a storage tank.
  • this method can not be controlled sufficiently fine, so that said effect can not be completely eliminated.
  • This fluctuating pressure curve is also reflected in the application image of the viscous material, since when the valve is opened, an increased pressure in the nozzle chamber is present and thus more viscous material emerges from the nozzle until the pressure conditions have adjusted again.
  • a uniform distribution of the viscous material and exact edges at the beginning and end of a job should be possible even when intermittent order.
  • a high accuracy during the application both over the entire application width and in the transport direction of the substrate is to be achieved in addition to precise purchase and sales edges.
  • the invention is based on the idea, in addition to the known supply control for the viscous material, the
  • the volume of the nozzle chamber is arranged as close as possible to the nozzle opening.
  • the volume control of Nozzle chamber is preferably by means of a deflectable
  • Achieved membrane or piston which is controlled by a pressure source or excludeienkt.
  • the membrane or the piston extends over the entire order width to be controlled.
  • Fig. 1 is a schematic overview of an embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic side view of a
  • Membrane and Fig. 5 is a schematic diagram of the pressure curves of a
  • a substrate 1 is conveyed by means of a transport device 2 to the nozzle 3 in the application direction
  • a detector unit 7 arranged in front of the nozzle in the direction of transport T recognizes the markings 8 in the substrate 1 and supplies detector signals to the control unit 9. With knowledge of the markings 8 and the transport speed of the substrate 1, the control unit 9 controls the control unit 14 and / or the pressure control unit 11 over the lines 10.
  • the pressure control unit 11 which is arranged on the application head 5 in a preferred embodiment, is controlled by a pressure source 18 and can change the pressure of the viscous material 12 in the region of the nozzle chamber 15, which will be explained in more detail with reference to FIG. More preferably, the pressure control unit 11 is as close as possible to the nozzle opening, i. the opening of the nozzle 3, at which the viscous material emerges and is applied to the substrate 1, is arranged.
  • the application head 5 and / or the pressure control unit 11 are controlled directly by the detector unit 7, or controlled without detector unit by means of preset signals.
  • the detector unit 7 By means of heating elements (not shown) in the region of
  • Storage tank 19 and optionally the applicator head 5, the Kotr ⁇ eltkieber or adhesive melt adhesive is heated so much that it can be processed.
  • FIG. 2 shows a side view of a preferred embodiment of an application head 5, wherein the view has been cut so that the function of the pressure control device 11 is illustrated.
  • the viscous material 12 is supplied via a pipe or a hose 13 to the application head 5, where a control device 14, for. B. in the form of a controllable valve, for controlling the supply and for interrupting the supply of the viscous material 12 is arranged.
  • the pressure control device 11 arranged downstream of the control device 14, viewed in the direction of flow of the viscous material, regulates the pressure of the viscous material 12 in the region of the nozzle chamber 15 of a nozzle 3. In a preferred embodiment, this is achieved with a deflectable membrane 16 which forms part of the wall of the nozzle chamber 15 forms.
  • the membrane 16 is deflected in one of the two directions as needed.
  • the pressure of the viscous material 12 can be acted upon positively or negatively by changing the chamber volume, whereby a fine control of the material application is made on the substrate 1.
  • the pressure control device 11 is arranged near the outlet opening of the nozzle, since so less viscous material has to be moved in the control. This is advantageous on the one hand with regard to the required control force of the diaphragm and on the other hand for the speed and thus also for the accuracy of the control.
  • the membrane extends substantially over the entire width of the surface application nozzle.
  • the membrane is controlled by one or more ports in which the fluid for the deflection of the membrane is supplied or sucked.
  • a piston is used in the pressure control device 11 instead of the diaphragm 16, which performs the desired change in volume in the region of the nozzle chamber 15.
  • a membrane 16 is deflected so that deviations from the desired material pressure are compensated.
  • the control device 14 and the valve When terminating the application of viscous material 12 to the substrate 1, the control device 14 and the valve is closed and retracted at the same time or offset the rest of viscous material 12 remaining in the region of the nozzle chamber 15 so far that a distance between viscous material 12 and Substrate 1 is formed. This ensures that, despite the cohesive forces of the viscous material 12, the heel edge is formed exactly.
  • at least two pressure control devices 11 are present per control device 14, preferably arranged side by side relative to the transport direction T in the transverse direction.
  • Figure 3 shows schematically the area of the opening of a nozzle 3 terminating the application of viscous material 12 to a substrate 1.
  • the viscous material 12 has been withdrawn from the pressure control means 11 by a distance between viscous material 12 and substrate 1 produce.
  • Fig. 4 shows a membrane 16, wherein below the membrane 16 viscous material 12 and above a fluid 17 are.
  • the membrane 16 is shown in the upwardly curved state, as z. B. may be 12 when the order of the viscous material is completed, since viscous material 12 is withdrawn from the region of the opening of a nozzle 3, as shown in Fig. 3.
  • the deflection of the diaphragm 16 is achieved by controlling the pressure of the fluid 17. When the control device 14 is closed, this results in a distance between the viscous material and the substrate 1 (FIG. 3).
  • Fig. 5 shows the relationship of the pressure curve in a nozzle chamber 15 with the switching cycles of a control device 14 and the deflection of a pressure control device 11 during an intermittent order.
  • Fig. 5 (a) shows the
  • FIG. 5 (b) and 5 (c) show the pressure course in front of the control device 14 and the pressure curve in the nozzle chamber 15 and FIG. 5 (d) shows a possibility of the course of the deflection of the
  • Pressure control device 11 The duration of the individual
  • Time segments are shown distorted for clarity and only as an example.
  • the control device 14 ie it is viscous material 12 on a
  • the control device 14 is open only a short time, and increased during the interruption of the supply pressure of the viscous material 12 in front of the control device 14 is equalized.
  • the pressure control unit 11 is deflected so that the volume of the nozzle chamber 15 is increased. This avoids that more than the desired amount of viscous material 12 is applied to the substrate 1.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum intermittierenden Auftrag von viskosen Materialien mittels einer Düse (3) auf ein Substrat (1), mit einer Transporteinrichtung (2) zum Bewirken einer Relativbewegung in Auftragsrichtung zwischen dem Substrat (1) und der Düse (3) und einer Steuereinrichtung (14) zum Steuern der Zufuhr und zum Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials in eine Düsenkammer (15) einer Düse (3). Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) eine Drucksteuereinrichtung zum Steuern des Drucks des viskosen Materials in der Düsenkammer (15) und/oder zum Verändern des Volumens der Düsenkammer (15) aufweist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Auftrag von viskosen Materialien auf einen Träger bereitzustellen. Insbesondere soll auch beim intermittierenden Auftrag eine gleichmäßige Verteilung des viskosen Materials und exakte Kanten an Anfang und Ende eines Auftrags ermöglicht werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Auftrag von viskosen Materialien
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum intermittierenden Auftrag von viskosen Materialien mittels einer Düse auf ein Substrat.
Derartige Vorrichtungen bestehen aus einer Transporteinrichtung, die eine Relativbewegung in Auftragsrichtung zwischen dem Substrat und der Düse bewirkt und einer Einrichtung zum Steuern der Zufuhr und zum Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials in eine Düsenkammer einer Düse.
Bauartbedingt befindet sich am Auftragskopf im Bereich einer Düsenkammer einer Düse eine Restmenge viskoses Material, die nach dem Unterbrechen des Materialstroms durch eine Steuereinrichtung als „tote Masse" im Auftragskopf verbleibt. Dies führt dazu, dass besonders bei Materialien mit hoher Viskosität, wie z. B. bei Haftschmelzkleber , aufgrund der Kohäsionskräfte unerwünschte Effekte, wie z.B. eine Verschleppung von Leimresten, Fädenziehen oder Nachtropfen auftreten.
Für folgende Weiterverarbeitungsprozesse ist es äußerst wichtig, dass die Abschnitte der Trägerbahn, in denen kein Material aufgetragen wird, auch sicher keine Leimreste aufweisen. Verschleppungen von Leimresten oder ähnliche Effekte können zu erheblichen Störungen führen, die im Extremfall die Zerstörung weiterer eingesetzter Druck- und Verarbeitungssysteme zur Folge haben.
Bei der intermittierenden Beleimung wird die Zufuhr des Materials in bestimmten Abständen unterbrochen. Die Einrichtung, die viskoses Material zu der Düse befördert, kann aus Trägheitsgründen nicht im gleichen Takt geschaltet werden. Dadurch kommt es in der Zuführung des viskosen Materials zu einem Druckaufbau,, da zwar die Zuführung unterbrochen ist, die Fördereinrichtung aber weiterhin fördert. Der Druckaufbau kann durch einen Bypasskanal geregelt werden, so dass ab einem gewissen Druck das viskose Material über diesen Bypasskanal von einer Düsenkammer zum Beispiel in einen Vorratstank zurückfließt. Diese Methode lässt sich aber nicht ausreichend fein steuern, so dass besagter Effekt nicht völlig eliminiert werden kann. Dieser schwankende Druckverlauf spiegelt sich auch im Auftragsbild des viskosen Materials wieder, da bei Öffnung des Ventils ein erhöhter Druck in der Düsenkammer vorhanden ist und somit mehr viskoses Material aus der Düse austritt, bis sich die Druckverhältnisse wieder angeglichen haben .
Vor allem beim Stapeln solcher beschichteten Produkte können sich dadurch erhebliche Höhenunterschiede ergeben, was zu Problemen bei weiteren Verarbeitungsschritten führt.
Weiter kann es auch während eines Materialauftrags bzw. intermittierenden Materialauftrags, bedingt durch Druckschwankungen durch eine ungleichmäßig arbeitende Druckquelle, zu Schwankungen in der Auftragsstärke des viskosen Materials kommen.
Bei einer bekannten Vorrichtung gemäß der US-A-6 105 832 wird eine in der Düse verbleibende Restmenge Kleber gleichzeitig mit dem Unterbrechen der Leimzufuhr zurückgezogen. Dies geschieht bauartbedingt abhängig voneinander. Diese Lösung beschäftigt sich mit einer sauberen Absatzkante beim Beenden des Leimauftrags und kann das Zurückziehen des Leims nicht unabhängig vom Unterbrechen der Leimzufuhr zur Düse steuern.
Bei einer Vorrichtung gemäß der US-A-4 062 480 wird gleichzeitig mit dem Verschließen des Ventils eine bestimmte Menge Flüssigkeit in eine Kammer zurückgesaugt. Somit kann auch nur das Problem einer sauberen Absatzkante bedingt gelöst werden, da keine weitere Einflussmöglichkeit besteht, den Materialrückzug unabhängig zu steuern.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Auftrag von viskosen Materialien auf einen Träger bereitzustellen. Insbesondere soll auch beim intermittierenden Auftrag eine gleichmäßige Verteilung des viskosen Materials und exakte Kanten an Anfang und Ende eines Auftrags ermöglicht werden. Weiter soll bei einem breit über das Substrat verteilten Materialauftrag, wie zum Beispiel mittels einer Flächendüse, neben genauen An- und Absatzkanten eine hohe Genauigkeit während des Auftrags sowohl über die gesamte Auftragsbreite als auch in Transportrichtung des Substrats erreicht werden.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, neben der bekannten Zufuhrsteuerung für das viskose Material, die die
Zufuhr steuert bzw. unterbricht, im Bereich der Düsenkammer der Düse den Druck des viskosen Materials durch eine
Veränderung des Volumens der Düsenkammer zu steuern.
Vorzugsweise wird das Volumen der Düsenkammer möglichst nahe an der Düsenöffnung angeordnet. Die Volumensteuerung der Düsenkammer wird vorzugsweise mittels einer auslenkbaren
Membran bzw. Kolben erreicht, die von einer Druckquelle gesteuert bzw. ausgeienkt wird. Vorzugsweise erstreckt sich die Membran bzw. der Kolben über die gesamte zu steuernde Auftragsbreite.
So können unerwünschte Störeffekte vermieden werden, wie z.B. ungleichmäßiges Auftragen des viskosen Materials und
Leimverschleppung bzw. Fädenziehen. Es entsteht so ein gleichmäßiger Materialauftrag mit exakten Anfangs- und Endkanten.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels eines Auftragskopfes, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Düse in zurückgezogenem Zustand des viskosen Materials, Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels einer Drucksteuereinrichtung mit
Membran und Fig. 5 ein schematisches Diagramm der Druckverläufe eines
Ausführungsbeispiels während eines intermittierendem
Auftrags
Gemäß Fig. 1 wird ein Substrat 1 mittels einer Transporteinrichtung 2 an der Düse 3 in Auftragsrichtung
(Pfeil T) vorbeigeführt. Das viskose Material 12 wird von einem Vorratstank 19 über eine Leitung 4 zum Auftragskopf 5 geführt, wo es über die Düse 3 auf das Substrat 1, z. B. intermittierend in z. B. rechteckigen Feldern 6 aufgetragen wird. Die Düse 3 ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Flächenauftragsdüse, wobei diese Flächendüse einen oder mehrere voneinander unabhängige Zuflüsse hat, die viskoses Material 12 von dem Vorratstank 19 zu der Düse 3. befördern. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Flächenauftragsdüse im Wesentlichen über die gesamte Breite des Substrates 1. Die Flächenauftragsdüse weist eine Steuereinrichtung 14 oder mehrere unabhängige Steuereinrichtungen 14 gemäß Fig. 2 auf, wobei im Falle von mehreren Steuereinrichtungen 14 diese quer zur Transportrichtung T und über die Breite der Flächenauftragsdüse verteilt angeordnet sind.
Eine in Transportrichtung T gesehen vor der Düse angeordnete Detektoreinheit 7 erkennt die Markierungen 8 im Substrat 1 und gibt Detektorsignale an die Steuereinheit 9. Mit Kenntnis der Markierungen 8 und der Transportgeschwindigkeit des Substrates 1 steuert die Steuereinheit 9 die Steuereinrichtung 14 und/oder die Drucksteuereinheit 11 über die Leitungen 10.
Die Drucksteuereinheit 11, die in einer bevorzugten Ausführungsform am Auftragskopf 5 angeordnet ist, wird von einer Druckquelle 18 gesteuert und kann den Druck des viskosen Materials 12 im Bereich der Düsenkammer 15 verändern, was mit Hilfe von Figur 2 näher erläutert wird. Besonders bevorzugt wird die Drucksteuereinheit 11 möglichst nahe der Düsenöffnung, d.h. der Öffnung der Düse 3, an der das viskose Material austritt und auf das Substrat 1 aufgetragen wird, angeordnet .
In einer weiteren Ausführungsform wird der Auftragskopf 5 und/oder die Drucksteuereinheit 11 direkt von der Detektoreinheit 7 gesteuert, oder ohne Detektoreinheit mittels voreingestellten Signalen gesteuert. Mittels (nicht dargestellten) Heizelementen im Bereich des
Vorratstankes 19 und gegebenenfalls des Auftragskopfes 5 wird der Kotrαeltkieber bzw. Haftschmelzkleber so weit erwärmt, dass er verarbeitet werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Auftragskopfes 5, wobei die Ansicht so geschnitten wurde, dass die Funktion der Drucksteυereinrichtung 11 veranschaulicht wird. Das viskose Material 12 wird über eine Rohrleitung oder einen Schlauch 13 dem Auftragskopf 5 zugeführt, wo eine Steuereinrichtung 14, z. B. in Form eines steuerbaren Ventils, zum Steuern der Zufuhr und zum Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials 12 angeordnet ist. Die in Flussrichtung des viskosen Materials gesehen nach der Steuereinrichtung 14 angeordnete Drucksteuereinrichtung 11 regelt den Druck des viskosen Materials 12 im Bereich der Düsenkammer 15 einer Düse 3. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies mit einer auslenkbaren Membran 16 erreicht, die einen Teil der Wand der Düsenkammer 15 bildet. Mittels eines Fluids 17, das vorzugsweise ein nicht komprimierbares Fluid ist, wird die Membran 16 je nach Bedarf in eine der beiden Richtungen ausgelenkt. So kann durch Änderung des Kammervolumens der Druck des viskosen Materials 12 positiv oder negativ beaufschlagt werden, wodurch eine Feinsteuerung des Materialauftrags auf das Substrat 1 vorgenommen wird. Vorzugsweise ist die Drucksteuereinrichtung 11 nahe der Austrittsöffnung der Düse angeordnet, da so weniger viskoses Material bei der Steuerung bewegt werden muss. Dies ist einerseits bezüglich der benötigten Steuerkraft der Membran und anderseits für die Geschwindigkeit und somit auch für die Genauigkeit der Regelung vorteilhaft.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Membran im Wesentlichen über die ganze Breite der Flächenauftragsdüse . Die Membran wird durch einen oder mehrere Anschlüsse, in denen das Fluid zur Auslenkung der Membran zugeführt bzw. abgesaugt wird, gesteuert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in der Drucksteuereinrichtung 11 anstelle der Membran 16 ein Kolben benutzt, der die gewünschte Volumenveränderung im Bereich der Düsenkammer 15 vornimmt.
Ist die Steuereinrichtung oder das Ventil 14 geschlossen, erhöht sich der Druck des viskosen Materials 12, das an der Öffnung 13 zugeführt wird, da es kontinuierlich zum Auftragskopf 5 gefördert wird. Dies hat zur Folge, dass ohne eine Drucksteuereinrichtung 11 in der Phase unmittelbar nach dem Öffnen der Steuereinrichtung 14 eine überhöhte Menge viskosen Materials 12 aus der Düse 3 auf das Substrat 1 aufgetragen wird. Dies wird erfindungsgemäß mittels der Drucksteuereinrichtung 11 verhindert, indem im Bereich der Düsenkammer 15 viskoses Material 12 zurückgezogen wird.
Während des Auftrags von viskosem Material 12 auf das Substrat 1 werden mit der Drucksteuereinrichtung 11 Druckschwankungen in der Zufuhr des viskosen Materials 12 abgefangen, indem z.B. erfindungsgemäß eine Membran 16 so ausgelenkt wird, dass Abweichungen vom gewünschten Materialdruck ausgeglichen werden .
Beim Beenden des Auftrags von viskosem Material 12 auf das Substrat 1 wird die Steuereinrichtung 14 bzw. das Ventil geschlossen und gleichzeitig oder zeitlich versetzt der im Bereich der Düsenkammer 15 verbleibende Rest von viskosem Material 12 so weit zurückgezogen, dass ein Abstand zwischen viskosem Material 12 und Substrat 1 entsteht. Dadurch wird erreicht, dass trotz der Kohäsionskräfte des viskosen Materials 12 die Absatzkante exakt ausgebildet wird. In einer bevorzugten Ausführungs form sind pro Steuereinrichtung 14 mindestens zwei Drucksteuereinrichtungen 11 vorhanden, vorzugsweise bezogen auf die Transportrichtung T in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt schematisch den Bereich der Öffnung einer Düse 3, wobei der Auftrag von viskosem Material 12 auf ein Substrat 1 beendet v,"jrde . Das viskose Material 12 wurde von der Drucksteuereinrichtung 11 zurückgezogen, um einen Abstand zwischen viskosem Material 12 und Substrat 1 herzustellen.
Fig. 4 zeigt eine Membran 16, wobei sich unterhalb der Membran 16 viskoses Material 12 und darüber ein Fluid 17 befinden. Die Membran 16 ist im nach oben gewölbten Zustand dargestellt, wie er z . B. bei beendetem Auftrag des viskosen Materials 12 sein kann, da viskoses Material 12 aus dem Bereich der Öffnung einer Düse 3 zurückgezogen wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Auslenkung der Membran 16 wird durch Steuerung des Drucks des Fluids 17 erreicht. Dies hat bei geschlossener Steuereinrichtung 14 zur Folge, dass ein Abstand zwischen viskosem Material und Substrat 1 entsteht (Fig. 3).
Fig. 5 zeigt den Zusammenhang vom Druckverlauf in einer Düsenkammer 15 mit den Schaltzyklen einer Steuereinrichtung 14 und der Auslenkung einer Drucksteuereinrichtung 11 während eines intermittierendem Auftrags. Fig. 5(a) zeigt dabei die
Schaltzyklen einer Steuereinrichtung 14, die Diagramme in Fig.
5 (b) und 5 (c) den Druckverlauf vor der Steuereinrichtung 14 bzw. den Druckverlauf in der Düsenkammer 15 und Fig. 5 (d) zeigt eine Möglichkeit des Verlaufes der Auslenkung der
Drucksteuereinrichtung 11. Die Dauer der einzelnen
Zeitabschnitte sind zur besseren Darstellung verzerrt dargestellt und nur als beispielhaft anzusehen. In den Zeitabschnitten 1 und 2 bzw. 5 und 6 ist die Steuereinrichtung 14 geöffnet, d.h. es wird viskoses Material 12 auf ein
Substrat 1 aufgetragen. In den Zeitabschnitten 3,4,7 und 8 ist die Zufuhr von viskosem Material 12 zur Düse 3 unterbrochen. Der Auftrag von viskosem Material 12 auf ein Substrat 1 ist in Fig. 5(e) dargestellt.
Im Zeitabschnitt 1 ist die Steuereinrichtung 14 erst kurze Zeit geöffnet, und der während der Unterbrechung der Zufuhr gestiegene Druck des viskosen Materials 12 vor der Steuereinrichtung 14 gleicht sich aus. Um den Druck in der Düsenkammer 15 dabei konstant zu halten, wird die Drucksteuereinheit 11 so ausgelenkt, dass das Volumen der Düsenkammer 15 vergrößert wird. So wird vermieden, dass mehr als die gewünschte Menge an viskosem Material 12 auf das Substrat 1 aufgetragen wird.
Der Zeitabschnitt 2 stellt den Abschnitt während des Materialauftrags dar. Die Steuereinrichtung 14 ist dabei geöffnet; der Materialdruck ist dabei konstant, aber beabsichtigt unter dem gewünschten Auftragsdruck. Damit kann sich die Drucksteuereinheit 11 durch Verkleinerung des Volumens der Düsenkammer 15 wieder in eine neutrale Ausgangsposition bewegen, wobei der Druck des viskosen Materials 12 wieder erhöht wird. Während des Auftrags können auch Druckschwankungen der Druckquelle 18 mit der Drucksteuereinheit 11 ausgeglichen werden.
Die Zeitabschnitte 3 und 4 zeigen den Zustand während einer durch die Steuereinrichtung 14 unterbrochenen Zufuhr von viskosem Material 12 zur Düse 3. Der Materialdruck vor der Steuereinrichtung 14 steigt langsam an. Im ersten Moment nach der Unterbrechung sinkt der Materialdruck in der Düsenkammer 15, da die Drucksteuereinrichtung 11 das Volumen der Düsenkammer 15 vergrößert, um viskoses Material 12 aus dem Öffnungsbereich der Düse 3 zurückzuziehen. Dadurch werden Effekte wie z.B. eine Verschleppung des viskosen Materials 12 vermieden. Anschließend wird das Volumen der Düsenkammer 15 durch die Drucksteuereinrichtung 11 konstant gehalten.
Die Zeitabschnitte 5 bis 8 stellen eine Wiederholung der Zeitabschnitte 1 bis 4 dar, womit der intermittierende Materialauftrag gezeigt werden soll.
Die Auslenkung der Drucksteuereinrichtung 11 kann sowohl um den Ruhezustand verschoben werden, als auch einen anderen Verlauf aufzeigen. Der Verlauf der Auslenkung der Drucksteuereinrichtung 11 im Zeitabschnitt 2 bzw. 6 kann auch nicht linear, vor allem beim Auftrag von komprimierbaren Materialien, verlaufen.
Ein Zurückbewegen der Membran 16 in eine neutrale oder gewünschte Position wird in einer weiteren Ausführungsform dadurch erreicht, dass im Anfangsmoment des Materialauftrags die Steuervorrichtung 14 geschlossen bleibt und das viskose Material 12 durch die Verkleinerung des Volumens der Düsenkammer 15 durch die Membran 16 von der Düse auf dem Substrat 1 aufgetragen wird. Zeitversetzt wird dann zum weiteren Auftrag die Steuervorrichtung 14 geöffnet. So kann am Ende des Auftrags das Volumen der Düsenkammer 15 wieder vergrößert werden, um viskoses Material 12 wie oben beschrieben zurück zu ziehen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum intermittierenden Auftrag von viskosen Materialien (12) mittels einer Düse (3) auf ein Substrat
(1) , mit:
(a) einer Transporteinrichtung (2) zum Bewirken einer Relativbewegung in Auftragsrichtung zwischen dem Substrat (1) und der Düse (3) und
(b) einer Steuereinrichtung (14) zum Steuern der Zufuhr und zum Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials
(12) in eine Düsenkammer (15) einer Düse (3),
dadurch gekennzeichnet,
(c) dass in Flussrichtung des viskosen Materials (12) gesehen nach der Steuereinrichtung (14) eine Drucksteuereinrichtung (11) zum Steuern des Drucks des viskosen Materials (12) in der Düsenkammer (15) durch
Verändern des Volumens der Düsenkammer (15) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Düse (3) eine Flächenauftragsdüse ist, die sich vorzugsweise im
Wesentlichen über die gesamte Breite des Substrats (1) erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) die Menge des aus der
Düsenöffnung austretenden viskosen Materials im Wesentlichen über die gesamte Breite der Düse regelt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) nahe der Austrittsöffnung der Düse (3) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) eine auslenkbare Membran (16) aufweist, die einen Teil der Wand der Düsenkammer
(15) bildet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) einen Kolben aufweist, der mechanisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch in beide Richtungen auslenkbar ist und einen Teil der Wand der Düsenkammer (15) bildet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich die Membran
(16) bzw. der Kolben im Wesentlichen über die gesamte Breite der Düse bzw. der Flächendüse erstreckt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) am Ende des Materialauftrags ein Zurückziehen des viskosen Materials (12) in die Düsenkammer (15) bewirkt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) am Beginn des Materialauftrags einen überhöhten Materialdruck durch ein Zurückziehen des viskosen Materials (12) in die Düsenkammer (15) ausgleicht.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) während des
Materialauftrags Druckschwankungen des viskosen Materials
(12) durch Druckbeaufschlagung bzw. Rückzug des viskosen Materials (12) ausgleicht.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (14) mehrere Drucksteuereinrichtungen (11) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das viskose Material (12) ein Haftschmelzkleber ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Heizelement zur Erwärmung von Hotmeltkleber .
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düse bzw. die Flächenauftragsdüse mehrere Zuflüsse hat.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (11) und/oder eine Steuereinrichtung (14) zum Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials (12) zur Düsenkammer (15) durch eine Steuereinheit (9) gesteuert werden.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Detektoreinheit (7), die in Transportrichtung des Substrats (1) gesehen vor der Düse (3) angeordnet ist, durch Positionsmarken (8) im Substrat (1) die Position eines Substratfeldes (6), auf das viskoses Material (12) aufgetragen werden soll, feststellt und ein Detektorsignal abgibt .
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinheit (9) auf der Basis der Detektorsignale der Detektoreinheit (7) die Drucksteuereinrichtung (11) und/oder die Steuereinrichtung (14) die Zufuhr des viskosen Materials (12) steuert.
18. Verfahren zum intermittierenden Auftrag von viskosen Materialien (12) mitteis einer Düse (3) auf ein Substrat
(1) mit folgenden Verfahrensschritten:
(a) Transportieren eines Substrates (1) in Auftragsrichtung relativ zu einer Düse (3) und
(b) Steuern der Zufuhr und Unterbrechen der Zufuhr des viskosen Materials (12) in eine Düsenkairimer (15) einer Düse (3) ,
gekennzeichnet durch,
(c) Steuern des Drucks des viskosen Materials (12) in der Düsenkammer (15) durch Verändern des Volumens der
Düsenkammer (15) .
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Düse (3) eine Flächendüse ist.
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