EP2282846A1 - Breitschlitzdüse - Google Patents

Breitschlitzdüse

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Publication number
EP2282846A1
EP2282846A1 EP09753950A EP09753950A EP2282846A1 EP 2282846 A1 EP2282846 A1 EP 2282846A1 EP 09753950 A EP09753950 A EP 09753950A EP 09753950 A EP09753950 A EP 09753950A EP 2282846 A1 EP2282846 A1 EP 2282846A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slot
outlet nozzle
tube
medium
housing
Prior art date
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Granted
Application number
EP09753950A
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English (en)
French (fr)
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EP2282846B1 (de
Inventor
Manfred Peschka
Bernd Hauschild
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2282846A1 publication Critical patent/EP2282846A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2282846B1 publication Critical patent/EP2282846B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0258—Coating heads with slot-shaped outlet flow controlled, e.g. by a valve
    • 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
    • B05C5/0229—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 the valve being a gate valve or a sliding valve
    • B05C5/0233—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 the valve being a gate valve or a sliding valve rotating valve, e.g. rotating perforated cylinder

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a flowable medium to a flat workpiece surface with a housing an elongated outlet nozzle for the medium forming and rotatably disposed in the housing arranged as a cylindrical tube media distributor, which has a running in the axial direction of the tube slot, which by rotating the medium distributor changes its position to the outlet nozzle, and whose outer surface forms sealing surfaces which sealingly abut against counter-surfaces, wherein the interior of the tube forms a feedable from a feed opening with the medium reservoir, the slot extends such that it passes through Rotating the medium distributor from an open position in which it forms a substantially over its entire length open passage from the reservoir to the outlet nozzle, in a closed position can be brought, in which the passage opening completely closed is.
  • a device of the type in question is known from DE 33 22 154.
  • a tubular media distributor is mounted in a two-part housing with a slot extending in the axial direction of the tube.
  • the tube having a circular cross-section is rotatably mounted in a congruent inner cylinder.
  • the two housing parts each form two halves of the inner cylinder, wherein a lower housing part has an outlet slot which is flanked by two outlet lips.
  • the lower housing part has in the region of the inner cylinder extending along the edge of the exit slot recess with a wedge-shaped tapered bottom.
  • the recess forms a throttle, so that the flow rate through the gap can be adjusted by varying the rotational position of the tube.
  • DE 19757237 C2 describes a device in which a longitudinal slot is located in a substantially rectangular housing, which forms an outlet nozzle extending over substantially the entire length of the housing. Inside the housing there is a roller with a slot running in the form of a spiral on the roller surface. Between the outer wall of the roller and the inner wall of the housing, there is a reservoir for receiving a flowable medium, which may be a liquefied thermoplastic or a melted hot-melt adhesive. The roll surface lies in sealing engagement with a bottom surface of the housing in which the outlet nozzle formed by a longitudinal slot is located.
  • the helical slot of the medium distributor thus crosses the outlet nozzle at a plurality of spaced-apart locations. At these intersections, the flowable medium can escape from the outlet nozzle. If the medium distributor is rotated, this exit point migrates further in the nozzle extension direction. With the rotary application head described there, separate adhesive threads can be applied to a flat workpiece surface.
  • the invention has the object of developing a generic device such that low to medium-viscosity media closed area on a flat workpiece surface can be applied, the mass flow of the medium is precisely on and off.
  • the counter-sealing surfaces do not come from the housing but from a housing in a recess in the housing. lying sealing strip are formed with a slot aligned with the outlet nozzle.
  • a high sealing effect can be achieved, in particular by targeted application of a local pressure, so that the mass flow can be precisely switched on and off.
  • the interior of the tube forms a reservoir which can be fed with a medium from a feed opening.
  • the tube has a slot. This runs in such a way that it can be brought from an open position into a closed position by rotating the tube. In the open position, a passage opening which is open essentially over the entire length of the outlet opening forms from the reservoir to the outlet nozzle.
  • the housing is preferably formed by a half-pipe.
  • This half pipe runs centrally the outlet nozzle.
  • the half tube forms a shell which receives the medium distributor.
  • the half tube forms the sealing strip arranged in the region of the outlet nozzle.
  • the material thickness of the sealing strip is preferably greater than the depth of the recess, so that the sealing strip protrudes like a base from the recess.
  • the inner wall of the housing thus has a distance from the outer wall of the media distributor.
  • the width of the sealing strip is limited to the immediate apex area of the tube.
  • the sealing surfaces formed by the sealing strip run on an inner cylinder surface.
  • the sealing strip forms sealing surfaces adapted to the outer wall of the pipe forming the medium distributor.
  • the medium distributor Against these sealing surfaces of the medium distributor is pressed with An für Kunststoffen, so that in the closed position no medium can escape from the reservoir. If the medium distributor is rotated into the open position, the medium can flow through the slot of the tube and the slot of the sealing strip into the slot forming the outlet nozzle in order to emerge uniformly from the outlet nozzle.
  • To increase the stability of the slot of the sealing strip may be interrupted by a plurality of webs. The webs are spaced apart, wherein the distance between the webs corresponds to at least ten times the slot width. The extension direction of the Exit nozzle measured length of the webs corresponds approximately to the slot width.
  • the medium distributor has a substantially circular cross-sectional contour. Against the running on this contour outline lateral surface press rollers of An für Kunststoffe.
  • the An für Republice are spaced apart and have an arcuate shape.
  • the ends of the elbows are bolted to the edges of the half tube with adjusting screws.
  • the pressure rollers of the outlet nozzle are opposite, forming an acute-angled isosceles triangle.
  • the force with which the An für Republice act on the sealing surfaces of the pipe against the sealing surfaces of the sealing strip can be adjusted locally by means of the adjusting screws.
  • the medium distributor forming tube is closed at its ends with storage plugs.
  • One of the two bearing plugs forms an extension, which is connected to a shift lever, with which the medium distributor can be rotated.
  • the bearing plug opposite this bearing plug forms the feed opening.
  • the feed opening lies in the center of rotation of the medium distributor.
  • the two ends of the half-tube are connected to headers, which slide the bearing plugs.
  • the half tube may consist of two quarter tubes, which are connected to each other by means of the two head pieces but also with the help of the sealing strip and in particular glued.
  • the pipe forming the medium distributor can be axially slotted over the entire length.
  • the front ends of the tube can be glued to the bearing plug.
  • the slot die according to the invention allows the application of low to medium-viscosity media and consists essentially of a slotted tube, which simultaneously forms a material reservoir.
  • This tube has one or two side ports for media supply.
  • the outlet nozzle forms the mating contour to the slot of the roller.
  • the sealing strip has two mutually spaced by a slot sealing surfaces, which abut sealingly adjacent to the slot outer wall sections of the tube. The sealing strip thus lies between the slotted roller and the outlet nozzle. With the pressure pieces, the media distributor forming the slotted roller locally targeted to be pressed against the flanks of the outlet nozzle.
  • the material reservoir is dimensioned such that a uniform pressure prevails in the slotted hollow roller, preferably of the order of magnitude of 0.5 to 6 bar.
  • FIG. 1 is an enlarged view of the end shown in Fig. 1 right
  • FIG. 3 is an enlarged view of the left end shown in FIG. 1 in the direction of arrow III in Fig. 1,
  • FIG. 5 shows the section according to FIG. 4 with a view of the sectional plane in the open position
  • FIG. 6 is a representation according to FIG. 5 in the closed position
  • FIG. 6 is a representation according to FIG. 5 in the closed position
  • FIG. 11 shows a section according to line XI in FIG. 10.
  • the slot die illustrated in FIGS. 1 and 9 is an elongate, substantially cylindrical body with a length of between 500 and 1000 mm.
  • This shell-like housing 1 forms the nozzle carrier.
  • the shell which extends approximately over a semicircle, has in its center a longitudinal slot which forms an outlet nozzle 4.
  • the longitudinal slot extends over the entire length of the half pipe 1, so that the half pipe 1 is composed of two quarter pipe sections.
  • the two front ends of the half tube 1 are connected to head pieces 24 and 17, respectively.
  • the head pieces 17, 24 form substantially cylindrical bodies and a bearing recess 17 ', 24'.
  • the inner wall of the half tube 1 has a recess 7 having the shape of a rectangular groove.
  • a sealing strip 3 is inserted in this recess 7.
  • the sealing strip 3 extends essentially over the entire length of the half tube 1 and has a longitudinal direction. fenden, central slot.
  • the material thickness of the sealing strip 3 is greater than the depth of the recess 7, so that the back of the Leckicht 3 'forming head portion of the sealing strip 3 protrudes like a socket over the inner wall of the housing 1.
  • the slot 6 of the sealing strip 3 has interruptions in the form of spaced-apart webs 15.
  • the slot 5 also does not extend to the respective ends of the sealing strip 3, so that these sections have a stabilizing effect.
  • the sealing strip 3 can be glued into the recess 7. It forms a slot 5 flanking sealing surface 3, which is arched inwardly arcuate in cross-section, wherein the arc curve of the sealing surface 3 'of the outer contour of a tube 2 is adjusted.
  • the angle ⁇ over which the sealing surface extends may preferably be in a range of 30 to 60 °.
  • the support of the tube 2 in the region of the slot 5 thus extends only over a limited peripheral region, which is formed by the curved surface 3 'of the socket-like inner wall 26 of the housing 1 superior sealing strip 3.
  • an arcuate clearance 28 is formed between the outer wall 27 of the tube 2 and the inner wall 26 of the housing 1 extending on an inner cylinder surface.
  • the tube 2 forms a medium distributor and is mounted in the cavity of the half-tube.
  • the tube 2 has a over the entire length of the tube 2 extending longitudinal slot 6.
  • the longitudinal slot 6 is flanked by sealing surfaces T, the laugh in sealing contact with the symbolsdichtf 3 'of the sealing strip 3.
  • the sealing strip 3 extends with Their on a réellezy linder formula extending counter-sealing surfaces 3 'only ü- over the immediate apex of the tube 2.
  • only small radial forces are required in order to achieve a sufficiently high surface pressure in the area of the contact surfaces (sealing surfaces T 1 3').
  • the tube 2 is closed at its front ends with bearing plugs 16, 21.
  • the bearing plugs 16, 21 may be glued to the tube 2.
  • the bearing plug 21 forms a central projection 22 which is mounted with the interposition of a bearing ring in the bearing recess 24 'of the head piece 24.
  • a section of the bearing extension 22 projects over the front side. Thereof a shift lever 14 is attached.
  • the bearing plug 16 is mounted with the interposition of a bearing ring in the bearing recess YI 'of the head piece 17.
  • the bearing plug 16 forms a central opening 19 into which a coupling piece 20 is screwed.
  • the coupling piece 20 can be connected to a supply hose or supply pipe, so that through the feed opening 19, the interior 25 of the tube 2 can be filled with a flowable medium.
  • the interior of the tube 2 thus forms a reservoir 25.
  • each Anyak Gland 9 forms two each about a bearing axis 12 rotatable pressure rollers 10.
  • the two ends of the An für Seae 9 are connected by means of clamping screws 13 with the two edges of the half tube. They complement the cross section of the half tube 1 to form a full tube, wherein the pressure rollers 10 can be brought into exciting engagement with the outer wall of the tube 2 by means of the clamping force which can be applied and adjusted with the clamping screws 13.
  • the a pressing piece 9 forming elbow has an inner wall facing the tube 2, which is spaced from the outer wall 27 of the tube 2.
  • the pressure rollers 10 have sections which penetrate into this spacing space.
  • the pressure rollers 10 are laterally offset to a running through the radial slot 4 diametrical, so that the bearing axis 12 and the outlet nozzle form 4 points of an isosceles triangle.
  • the pressing pieces 9 which are substantially uniformly spaced from one another in the axial direction, a force can be exerted on the tube 2 in the radial direction, which force is discharged into the sealing surfaces 2 " , 3 'resting on one another.
  • the clamping screws 13 the force can be adjusted locally, so that manufacturing tolerances in the course of the sealing surfaces T, 3 'can be compensated locally. If it comes to longer leaks to local leaks, they can be fixed by tightening the clamping screws 13 of the local An horraus 9.
  • the operation of the device is the following:
  • the reservoir 25 is fed with a flowable, in particular low to medium viscosity medium.
  • this medium it is preferably a textured paint to be applied to a flat surface of a workpiece.
  • the slot die is installed in a device, not shown, so that it can be displaced with respect to the workpiece or the workpiece relative to the slot die at a uniform speed.
  • the medium 25 can emerge from the outlet nozzle 4. It first enters through the slot 6 into the slot 5 of the sealing strip 3, which is only slightly interrupted and cursing thereto, and from there into the longitudinal slot of the outlet nozzle 4 which is also aligned.
  • the opening of the outlet nozzle 4 is formed by radially extending lips 8 flanked, which are formed by mutually parallel cutouts.
  • the application of the medium takes place either from top to bottom on horizontal surfaces or sideways in the vertical direction on vertical surfaces. But it is also possible to work with the slot die overhead, so that horizontal surfaces can be coated from below.
  • the medium distributor 2 can be displaced from the open position shown in FIG. 5 into the closed position shown in FIG. In this closed position, the slot 6 of the tube 2 opens against a sealing surface 3 'of the sealing strip 3, so that the longitudinal slot of the tube 3 is closed. In this position, no medium can escape through the outlet nozzle 4. This is only possible again when the medium distributor 2 has been turned back into the open position shown in FIG. 5 by means of the shift lever 14.

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums auf eine ebene Werkstückoberfläche mit einem eine langgestreckte Austrittsdüse (4) für das Medium ausbildenden Gehäuse (1) und einem in dem Gehäuse (1) drehbar angeordneten im Wesentlichen zylindrischen Medienverteiler (2), welcher einen Schlitz (6) aufweist, welcher durch Drehen des Mediumverteilers (2) seine Position zur Austrittsdüse (4) ändert, und dessen Außenfläche Dichtflächen (2') ausbildet, die dichtend an Dichtflächen (3') des Gehäuses (1) anliegen. Um die Vorrichtung derartig weiterzubilden, dass niedrig- bis mittelsviskose Medien geschlossenflächig auf eine ebene Werkstückoberfläche aufbringbar sind, wird vorgeschlagen, dass der Medienverteiler (2) ein Rohr ist, dessen Inneres ein von einer Speiseöffnung (19) mit dem Medium speisbares Reservoir (25) ausbildet, und dass der Schlitz (6) derart verläuft, dass er durch Drehen des Mediumverteilers (2) von einer Offenstellung, in welcher er eine im Wesentlichen über seine gesamte Länge offene Durchtrittsöffnung vom Reservoir (25) zur Austrittsdüse (4) ausbildet, in eine Geschlossenstellung bringbar ist, in welcher die Durchtrittsöffnung vollständig geschlossen ist.

Description

Breitschlitzdüse
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums auf eine ebene Werkstückoberfläche mit einem eine langgestreckte Aus- trittsdüse für das Medium ausbildenden Gehäuse und einem in dem Gehäuse drehbar angeordneten als zylindrisches Rohr gestalteten Medienverteiler, welcher einen in Achsrichtung des Rohres verlaufenden Schlitz aufweist, welcher durch Drehen des Medium Verteilers seine Position zur Austrittsdüse ändert, und dessen Außenfläche Dichtflächen ausbildet, die dichtend an Gegendicht- flächen anliegen, wobei der Innenraum des Rohres ein von einer Speiseöffnung mit dem Medium speisbares Reservoir ausbildet, wobei der Schlitz derart verläuft, dass er durch Drehen des Mediumverteilers von einer Offenstellung, in welcher er eine im Wesentlichen über seine gesamte Länge offene Durchtrittsöffnung vom Reservoir zur Austrittsdüse ausbildet, in eine Geschlossenstellung bringbar ist, in welcher die Durchtritts Öffnung vollständig geschlossen ist.
Eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art ist bekannt aus der DE 33 22 154. Dort lagert in einem zweiteiligen Gehäuse ein rohrförmiger Medienverteiler mit einem in Axialrichtung des Rohres verlaufenden Schlitz. Das einen kreisförmi- gen Querschnitt aufweisende Rohr ist in einem dazu kongruenten Innenzylinder drehbar gelagert. Die beiden Gehäuseteile bilden jeweils zwei Hälften des Innenzylinders, wobei ein unteres Gehäuseteil einen Austrittsschlitz aufweist, der von zwei Austrittslippen flankiert ist. Das untere Gehäuseteil besitzt im Bereich des Innenzylinders eine sich entlang des Randes des Austrittsschlitzes erstreckende Ausnehmung mit einem keilförmig sich verjüngenden Boden. Durch Drehen des Medienverteilers gelangt der schlitzförmige Auslass in den Bereich dieser Ausnehmung. Der Abstand des Bodens dieser Ausnehmung hängt von der Drehstellung des Rohres ab. Die Ausnehmung bildet eine Drossel, so dass durch die Variation der Drehstellung des Rohres die Durchfluss- menge durch den Spalt eingestellt werden kann. Die DE 19757237 C2 beschreibt eine Vorrichtung, bei der in einem im Wesentlichen rechteckigen Gehäuse sich ein Längsschlitz befindet, der eine sich über im Wesentlichen die gesamte Länge des Gehäuses erstreckende Austrittsdüse ausbildet. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine Walze mit einem wendel- gangförmig auf der Walzenoberfläche verlaufenden Schlitz. Zwischen der Außenwandung der Walze und der Innenwandung des Gehäuses befindet sich ein Reservoir zur Aufnahme eines fließfähigen Mediums, bei dem es sich um einen verflüssigten thermoplastischen Kunststoff oder einen erschmolzenen Heiz- schmelzkleber handeln kann. Die Walzenoberfläche liegt in dichtender Anlage an einer Bodenfläche des Gehäuses, in welcher sich die von einem Längsschlitz gebildete Austrittsdüse befindet. Der wendelgangförmige Schlitz des Mediumverteilers kreuzt somit an mehreren voneinander beabstandeten Stellen die Austrittsdüse. An diesen Kreuzungs stellen kann das fließfähige Medium aus der Austrittsdüse austreten. Wird der Mediumverteiler gedreht, so wandert diese Austrittsstelle in Düsenerstreckungsrichtung weiter. Mit dem dort beschriebenen Rotationsauftragskopf können voneinander getrennte Klebefäden auf eine ebene Werkstückoberfläche aufgebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass niedrig- bis mittelsviskose Medien geschlossenflächig auf eine ebene Werkstückoberfläche aufbringbar sind, wobei der Massenstrom des Mediums präzise ein- und ausschaltbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche zunächst vorteilhafte Weiterbildungen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 6 sind.
Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass die Gegendichtflächen nicht vom Gehäuse, sondern von einer in einer Aussparung des Gehäuses ein- liegenden Dichtleiste mit einem zur Austrittsdüse fluchtenden Schlitz gebildet sind. Zufolge dieser Ausgestaltung lässt sich insbesondere durch gezielte Aufbringung eines lokalen Drucks eine hohe Dichtwirkung erreichen, so dass der Massenfluss präzise ein- und ausgeschaltet werden kann. Das Innere des Roh- res bildet eine von einer Speiseöffnung mit einem Medium speisbares Reservoir aus. Das Rohr besitzt einen Schlitz. Dieser verläuft derart, dass er durch Drehen des Rohres von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung bringbar ist. In der Offenstellung bildet sich eine im Wesentlichen über die gesamte Länge der Austrittsöffnung offene Durchtritts Öffnung vom Reservoir zur Austrittsdüse aus. In der Geschlossenstellung ist diese Durchtrittsöffnung vollständig verschlossen. Das Gehäuse wird bevorzugt von einem Halbrohr ausgebildet. In diesem Halbrohr verläuft mittig die Austrittsdüse. Das Halbrohr bildet eine Schale, die den Mediumverteiler aufnimmt. Das Halbrohr bildet darüber hinaus die im Bereich der Austrittsdüse angeordnete Dichtleiste liegt. Die Material- stärke der Dichtleiste ist bevorzugt größer, als die Tiefe der Aussparung, so dass die Dichtleiste sockelartig aus der Aussparung herausragt. Die Innenwandung des Gehäuses besitzt somit einen Abstand zur Außenwandung des Medienverteilers. Die Breite der Dichtleiste beschränkt sich auf den unmittelbaren Scheitelbereich des Rohres. Die von der Dichtleiste ausgebildeten Dicht- flächen verlaufen auf einer Zylinderinnenfläche. Die Dichtleiste bildet an die Außenwandung des den Mediumverteiler ausbildenden Rohres angepasste Dichtflächen. Gegen diese Dichtflächen wird der Mediumverteiler mit Andruckstücken angepresst, so dass in der Geschlossenstellung kein Medium aus dem Reservoir austreten kann. Wird der Mediumverteiler in die Offenstellung gedreht, so kann das Medium durch den Schlitz des Rohres und den Schlitz der Dichtleiste in den die Austrittsdüse ausbildenden Schlitz strömen, um gleichmäßig aus der Austrittsdüse auszutreten. Zur Erhöhung der Stabilität kann der Schlitz der Dichtleiste von mehreren Stegen unterbrochen sein. Die Stege sind voneinander beabstandet, wobei der Abstand zwischen den Stegen mindestens dem Zehnfachen der Schlitzweite entspricht. Die in Erstreckungsrichtung der Austrittsdüse gemessene Länge der Stege entspricht in etwa der Schlitzweite. Der Medium Verteiler besitzt eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsumrisskontur. Gegen die auf dieser Umrisskontur verlaufenden Mantelfläche drücken Druckrollen der Andruckstücke. Die Andruckstücke sind voneinander beabstandet und haben eine bogenförmige Gestalt. Die Enden der Bogenstücke sind mit den Rändern des Halbrohres mit Einstellschrauben verschraubt. Im Querschnitt liegen die Druckrollen der Austrittsdüse gegenüber, wobei sich ein spitzwinkliges gleichschenkliges Dreieck ausbildet. Die Kraft, mit der die Andruckstücke die Dichtflächen des Rohres gegen die Dichtflächen der Dichtleiste beaufschlagen, kann mittels der Einstellschrauben lokal eingestellt werden.
Das den Mediumverteiler ausbildende Rohr ist an seinen Stirnseiten mit Lagerstopfen verschlossen. Einer der beiden Lagerstopfen bildet einen Fortsatz, der mit einem Schalthebel verbunden ist, mit dem der Mediumverteiler gedreht werden kann. Der diesem Lagerstopfen gegenüberliegende Lagerstopfen bildet die Speiseöffnung aus. Die Speiseöffnung liegt dabei im Drehzentrum des Mediumverteilers. Die beiden Enden des Halbrohres sind mit Kopfstücken verbunden, die die Lagerstopfen gleitlagern. Das Halbrohr kann aus zwei Viertelrohren bestehen, die mit Hilfe der beiden Kopfstücke aber auch mit Hilfe der Dichtleiste miteinander verbunden und insbesondere verklebt sind. Das den Mediumverteiler ausbildende Rohr kann über die gesamte Länge axialgeschlitzt sein. Die Stirnenden des Rohres können mit den Lagerstopfen verklebt sein. Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse ermöglicht die Applikation niedrig- bis mittelviskoser Medien und besteht im Wesentlichen aus einem geschlitzten Rohr, welches gleichzeitig ein Materialreservoir ausbildet. Dieses Rohr besitzt ein oder zwei seitliche Anschlüsse zur Medienzuführung. Die Austrittsdüse bildet die Gegenkontur zum Schlitz der Walze. Die Dichtleiste besitzt zwei voneinander durch einen Schlitz beabstandete Dichtflächen, an denen dichtend dem Schlitz benachbarte Außenwandungsabschnitte des Rohres anliegen. Die Dichtleiste liegt somit zwischen der geschlitzten Walze und der Aus- trittsdüse. Mit den Andruckstücken kann die den Medienverteiler bildende ge- schlitzte Walze örtlich gezielt an die Flanken der Austrittsdüse angedrückt werden. Das Materialreservoir ist so dimensioniert, dass in der geschlitzten Hohlwalze ein gleichmäßiger Druck herrscht, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 bis 6 Bar. Dadurch wird erreicht, dass auch bei größeren Auf- tragsbreiten, insbesondere von 500 mm bis 1000 mm ein gleichmäßiger Medienauftrag erfolgt. Durch Verdrehen der geschlitzten Walze, insbesondere ü- ber den Schalthebel, wird die Verbindung des Reservoirs zur Austrittsdüse freigegeben. Damit ist sowohl ein definierter Applikationsbeginn als auch ein definiertes Applikationsende möglich. Mit der erfindungs gemäßen Breit- schlitzdüse können Strukturlacke auf Oberflächen von Werkstücken aufgebracht werden. Mit der Vorrichtung können auch senkrecht stehende Flächen beschichtet werden. Es ist sogar möglich, mit der Düse über Kopf zu arbeiten. Hierzu erweisen sich die radial abragenden, die Austrittsdüse flankierenden Lippen als vorteilhaft.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer ersten perspektivischen Darstellung eine Breitschlitzdüse,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 rechts dargestellten Endes,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in der Fig. 1 links dargestellten Endes in Blickrichtung des Pfeils III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 den Schnitt gemäß Fig. 4 mit Blick auf die Schnittebene in der Öffnungsstellung, Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 5 in der Geschlossenstellung,
Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 2,
Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 3,
Fig. 9 eine weitere perspektivische Darstellung der Breitschlitzdüse,
Fig. 10 eine Explosionsdarstellung der einzelnen Elemente der Breitschlitzdüse und
Fig. 11 einen Ausschnitt gemäß Linie XI in Fig. 10.
Bei der in den Figuren 1 bzw. 9 in der Totalen dargestellten Breitschlitzdüse handelt es sich um einen langgestreckten, im Wesentlichen zylindrischen Körper von einer Länge zwischen 500 und 1000 mm.
Es ist ein Gehäuse 1 in Form eines Halbrohres vorgesehen. Dieses schalenartige Gehäuse 1 bildet den Düsenträger. Die sich etwa über einen Halbkreis erstre- ckende Schale besitzt in ihrer Mitte einen Längsschlitz, der eine Austrittsdüse 4 ausbildet. Der Längsschlitz erstreckt sich über die gesamte Länge des Halbrohres 1, so dass das Halbrohr 1 aus zwei Viertelrohrabschnitten zusammengesetzt ist. Die beiden stirnseitigen Enden des Halbrohres 1 sind mit Kopfstücken 24 bzw. 17 verbunden. Die Kopfstücke 17, 24 bilden im Wesentlichen zylinderför- mige Körper und eine Lagerausnehmung 17', 24' aus.
Im Bereich der Austrittsdüse 4 besitzt die Innenwandung des Halbrohres 1 eine die Form einer Rechtecknut aufweisende Aussparung 7. In dieser Aussparung 7 steckt eine Dichtleiste 3. Die Dichtleiste 3 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Halbrohres 1 und besitzt einen in Längsrichtung verlau- fenden, mittigen Schlitz. Der Schlitz 5 fluchtet mit der Austrittsdüse 4. Die Materialstärke der Dichtleiste 3 ist größer, als die Tiefe der Aussparung 7, so dass der die Gegendichtf lachen 3' ausbildende Kopf abschnitt der Dichtleiste 3 sockelartig über die Innenwandung des Gehäuses 1 einragt.
Während sich die Austrittsdüse 4 über die gesamte axiale Länge des Halbrohres
1 erstreckt, besitzt der Schlitz 6 der Dichtleiste 3 Unterbrechungen in Form von voneinander beabstandeten Stegen 15. Der Schlitz 5 erstreckt sich auch nicht bis zu den jeweiligen Enden der Dichtleiste 3, so dass diese Abschnitte stabilisie- rend wirken. Die Dichtleiste 3 kann in die Aussparung 7 eingeklebt sein. Sie bildet eine den Schlitz 5 flankierende Dichtfläche 3 aus, die im Querschnitt bogenförmig einwärts gewölbt ist, wobei der Bogen verlauf der Dichtfläche 3' der Außenkontur eines Rohres 2 angepasst ist.
Bezogen auf die Achse des Rohres 2 erstreckt sich die Dichtfläche T des Rohres
2 bzw. die Dichtfläche 3' der Dichtleiste 3 lediglich über einen Achtelkreis. Der Winkel α, über den sich die Dichtfläche erstreckt, kann bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 60° liegen. Die Abstützung des Rohres 2 im Bereich des Schlitzes 5 erstreckt sich somit nur über einen begrenzten Umfangsbereich, der von der gewölbten Oberfläche 3' der sockelartig die Innenwandung 26 des Gehäuses 1 überragenden Dichtleiste 3 ausgebildet wird. Infolgedessen bildet sich zwischen der Außenwandung 27 des Rohres 2 und der auf einer Innenzylinder- fläche verlaufenden Innenwandung 26 des Gehäuses 1 ein bogenförmiger Freiraum 28 aus.
Das Rohr 2 bildet einen Mediumverteiler und ist in der Höhlung des Halbrohres gelagert. Das Rohr 2 besitzt einen über die gesamte Länge des Rohres 2 sich erstreckenden Längsschlitz 6. Der Längsschlitz 6 ist von Dichtflächen T flankiert, die in dichtender Anlage an den Gegendichtf lachen 3' der Dichtleiste 3 anliegen. In Umfangsrichtung des Rohres 2 erstreckt sich die Dichtleiste 3 mit ihren auf einer Innenzy linderfläche verlaufenden Gegendichtflächen 3' nur ü- ber den unmittelbaren Scheitelbereich des Rohres 2. Es sind somit nur geringe Radialkräfte erforderlich, um im Bereich der Anlageflächen (Dichtflächen T1 3') eine ausreichend hohe Flächenpressung zu erzielen.
Das Rohr 2 ist an seinen Stirnenden mit Lagerstopfen 16, 21 verschlossen. Die Lagerstopfen 16, 21 können mit dem Rohr 2 verklebt sein. Der Lagerstopfen 21 bildet einen zentralen Vorsprung 22 aus, der unter Zwischenlage eines Lagerringes in der Lagerausnehmung 24' des Kopfstückes 24 gelagert ist. Ein Ab- schnitt des Lagerfortsatzes 22 steht stirnseitig über. Daran ist ein Schalthebel 14 befestigt.
Der Lagerstopfen 16 ist unter Zwischenlage eines Lagerringes in der Lagerausnehmung YI' des Kopfstückes 17 gelagert. Der Lagerstopfen 16 bildet eine zent- rale Öffnung 19 aus, in die ein Kupplungsstück 20 eingeschraubt ist. Das Kupplungsstück 20 kann mit einem Versorgungsschlauch oder Versorgungsrohr verbunden werden, so dass durch die Speiseöffnung 19 das Innere 25 des Rohres 2 mit einem fließfähigen Medium gefüllt werden kann. Das Innere des Rohres 2 bildet somit ein Reservoir 25 aus.
Es sind insgesamt fünf bogenförmige Andruckstücke 9 vorgesehen, wobei jedes Andruckstück 9 zwei jeweils um eine Lagerachse 12 drehbare Druckrollen 10 ausbildet. Die beiden Enden der Andruckstücke 9 sind mittels Spannschrauben 13 mit den beiden Rändern des Halbrohres verbunden. Sie ergänzen den Quer- schnitt des Halbrohres 1 zu einem Vollrohr, wobei mittels der mit den Spannschrauben 13 aufbringbaren und einstellbaren Spannkraft die Druckrollen 10 in spannende Anlage an die Außenwandung des Rohres 2 bringbar sind. Das ein Andruckstück 9 bildende Bogenstück besitzt eine zum Rohr 2 hin gewandte Innenwandung, die von der Außenwandung 27 des Rohres 2 beabstandet ist. Die Druckrollen 10 besitzen Abschnitte, die in diesen Abstandsraum hineinra- gen. Wie aus den Querschnittdarstellungen 5 und 6 zu erstehen ist, liegen die Druckrollen 10 seitlich versetzt zu einer durch den Radialschlitz 4 verlaufenden Diametralen, so dass die Lagerachse 12 und die Austrittsdüse 4 Punkte eines gleichschenkligen Dreiecks bilden. Mit den in Achsrichtung voneinander im Wesentlichen gleichmäßig beabstandeten Andruckstücken 9 kann eine Kraft in Radialrichtung auf das Rohr 2 ausgeübt werden, die in die aufeinanderliegen- den Dichtflächen 2' ', 3' abgeleitet wird. Mit den Spannschrauben 13 kann die Kraft lokal eingestellt werden, so dass Fertigungstoleranzen im Verlauf der Dichtflächen T , 3' lokal ausgeglichen werden können. Kommt es bei längeren Standzeiten zu lokalen Undichtigkeiten, so können diese durch Anziehen der Spannschrauben 13 des dortigen Andruckstücks 9 behoben werden.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist die Folgende:
Durch die Speiseöffnung 19 bzw. durch das in die Speiseöffnung 19 eingeschraubte Kupplungs stück 20 wird das Reservoir 25 mit einem fließfähigen, insbesondere niedrig- bis mittelviskosen Medium gespeist. Bei diesem Medium handelt es sich bevorzugt um einen Strukturlack, der auf eine ebene Oberfläche eines Werkstücks aufgebracht werden soll. Hierzu wird die Breitschlitzdüse in eine nicht dargestellte Vorrichtung eingebaut, so dass sie gegenüber dem Werkstück bzw. das Werkstück gegenüber der Breitschlitzdüse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit verlagert werden kann. In der in Fig. 5 dargestellten Offenstellung kann das Medium 25 aus der Austrittsdüse 4 austreten. Es tritt dabei zunächst durch den Schlitz 6 in den nur geringfügig unterbrochenen, dazu fluch- tenden Schlitz 5 der Dichtleiste 3 ein und von dort in den ebenfalls dazu fluchtenden Längsschlitz der Austrittsdüse 4. Die Öffnung der Austrittsdüse 4 wird von sich in Radialrichtung erstreckenden Lippen 8 flankiert, die von parallel zueinander verlaufenden Freischnitten gebildet sind. Die Applikation des Mediums erfolgt entweder von oben nach unten auf Horizontalflächen oder seitwärts in Vertikalrichtung auf Vertikalflächen. Es ist aber auch möglich, mit der Breitschlitzdüse über Kopf zu arbeiten, so dass Horizontalflächen von unten her beschichtet werden können.
Mit dem Schalthebel 14 lässt sich der Mediumverteiler 2 von der in Fig. 5 dargestellten Offenstellung in die in Fig. 6 dargestellte Geschlossenstellung verlagern. In dieser Geschlossenstellung mündet der Schlitz 6 des Rohres 2 gegen eine Dichtfläche 3' der Dichtleiste 3, so dass der Längsschlitz des Rohres 3 ver- schlössen ist. In dieser Stellung kann kein Medium durch die Austrittsdüse 4 austreten. Dies ist erst wieder möglich, wenn mittels des Schalthebels 14 der Mediumverteilter 2 in die in Fig. 5 dargestellte Offenstellung zurückgedreht worden ist.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums auf eine ebene Werkstückoberfläche mit einem eine langgestreckte Austrittsdüse (4) für das Medium ausbildenden Gehäuse (1) und einem in dem Gehäuse (1) drehbar angeordneten als zylindrisches Rohr gestalteten Medienverteiler (2), welcher einen in Achsrichtung des Rohres verlaufenden Schlitz (6) aufweist, welcher durch Drehen des Mediumverteilers (2) seine Position zur Austrittsdüse (4) ändert, und dessen Außenfläche Dichtflächen (T) ausbildet, die dichtend an Gegendichtflächen (3') anliegen, wobei der
Innenraum des Rohres (2) ein von einer Speiseöffnung (19) mit dem Medium speisbares Reservoir (25) ausbildet, wobei der Schlitz (6) derart verläuft, dass er durch Drehen des Mediumverteilers (2) von einer Offenstellung, in welcher er eine im Wesentlichen über seine gesamte Län- ge offene Durchtrittsöffnung vom Reservoir (25) zur Austrittsdüse (4) ausbildet, in eine Geschlossenstellung bringbar ist, in welcher die Durchtrittsöffnung vollständig geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendichtflächen (3') von einer in einer Aussparung (7) des Gehäuses (1) einliegenden Dichtleiste (3) mit einem zur Austrittsdüse (4) fluch- tenden Schlitz (5) gebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Halbrohr ausbildet, mit einem die Austrittsdüse (4) ausbildenden Axialschlitz.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleiste (3) sockelartig aus der Aussparung (7) herausragt, so dass die Innenwandung (26) des Gehäuses (1) in einem Abstand (28) zur Außenwan- düng (27) des Medienverteilers (2) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (5) der Dichtleiste (3) durch voneinander beabstandete Stege (15) unterbro- chen ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (4) von im Wesentlichen in Radialrichtung sich erstreckenden Lip- pen (8) flankiert ist.
6. Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mediums auf eine ebene Werkstückoberfläche mit einem eine langgestreckte Austrittsdüse (4) für das Medium ausbildenden Gehäuse (1) und einem in dem Gehäuse (1) drehbar angeordneten als zylindrisches Rohr gestalteten Medienverteiler
(2), welcher einen in Achsrichtung des Rohres verlaufenden Schlitz (6) aufweist, welcher durch Drehen des Medienverteilers (2) seine Position zur Austrittsdüse (4) ändert, und dessen Außenfläche Dichtflächen (2') ausbildet, die dichtend an Gegendichtflächen (3') anliegen, wobei der Innenraum des Rohres (2) ein von einer Speiseöffnung (19) mit dem Medium speisbares Reservoir (25) ausbildet, wobei der Schlitz (6) derart verläuft, dass er durch Drehen des Medienverteilers (2) von einer Offenstellung, in welcher er eine im Wesentlichen über seine gesamte Länge offene Durchtrittsöffnung vom Reservoir (25) zur Austrittsdüse (4) aus- bildet, in eine Geschlossenstellung bringbar ist, in welcher die Durchtrittsöffnung vollständig geschlossen ist, insbesondere gemäß einem o- der mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Medien Verteiler (2) mittels in Achsrichtung des Rohres (2) voneinander beabstandeten dem Gehäuse (1) zugeordneten Andruckstücken (9) mit einer lokal einstellbaren Kraft gegen die den Schlitz (5) flankierenden Gegendichtf lachen (3') gepresst ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder insbesondere danach, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Andruckstücke (9) voneinander beabstandete bü- gelf örmige Körper sind, wobei die Bügelenden jeweils mit den Rändern des Halbrohres (1) verspannt sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckstücke (9) Druckrollen (10) ausbilden, die bezogen auf einen Querschnitt unter Ausbildung eines gleichschenkligen Dreiecks der Austrittsdüse (4) gegenüberliegen und an denen sich die Außenwand des Mediumverteilers (2) abstützt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stirnöffnungen des den Medium Verteiler ausbildenden Rohres (2) von Lagerstopfen (16, 21) verschlossen sind, wobei ein Lagerstopfen (21) ei- nen Lagerfortsatz (22) ausbildet, der in einem Kopfstück (24) des Gehäuses gelagert ist und der andere Lagerestopfen (16) die Speiseöffnung (19) ausbildet und ebenfalls in einem Kopfstück (17) des Gehäuses (1) gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein die Austrittsdüse (4) ausbildender Axialschlitz im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des an seinen beiden Enden mit Kopfstücken (17, 24) versehenen Halbrohres (1) erstreckt.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Axialschlitz (6) des Rohres (2) im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des jeweils endseitig mit Lagerstopfen (16, 21) versehenen Rohres (2) er- streckt.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Austrittsdüse (4) fluchtende Längsschlitz (6) der Dichtleiste (3) im We- sentlichen gleich beabstandete von kurzen Stegen (15) gebildete Unterbrechungen aufweist und insgesamt kürzer ist, als der die Austrittsdüse (4) ausbildende Längsschlitz und der Längsschlitz (6) des Mediumverteilers (2).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schlitzrichtung gemessene Breite der Stege (15) in etwa der Schlitzweite des Schlitzes (5) entspricht.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen am Lagerstopfen (21) angeordneten Schalthebel (14) zum Verdrehen des Mediumverteilers (2) zwischen Öffnungsstellung und Geschlossenstellung.
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