ES2834091T3 - Device and method for the intermittent application of a liquid material, in particular foam adhesive, on a substrate - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para la aplicación intermitente de un material líquido, en particular adhesivo en espuma, sobre un sustrato, que comprende: una carcasa (2) que tiene una cámara interna de fluido (6); un primer miembro móvil (4) que se puede mover al menos parcialmente dentro de dicha cámara interna de fluido (6) entre una primera posición aguas abajo y una segunda posición aguas arriba, de modo que el fluido dentro de dicha cámara interna de fluido se mueva al menos parcialmente en una dirección aguas arriba cuando dicho miembro móvil se mueva aguas arriba; una boquilla (8) que tiene un canal de descarga (10, 10a, 10b) y una abertura de descarga (12) que comunica con dicho canal de descarga (10, 10a, 10b); y un elemento de válvula giratorio (14) que puede girar entre una primera posición, en la que dicha cámara interna de fluido (6) está en comunicación de fluido con dicha abertura de descarga (12), donde el material líquido fluye desde dicha cámara interna de fluido a través de dicho canal de descarga (10, 10a, 10b) y dicha abertura de descarga (12), y una segunda posición, en la que dicha cámara interna de fluido (6) no está en comunicación de fluido con dicha abertura de descarga (12), en el que la boquilla (8) es una boquilla ranurada, y dicho elemento de válvula giratorio (14) es una barra cilíndrica y tiene al menos un conducto en forma de ranura (16) y caracterizado porque a través del movimiento del primer miembro móvil (4) de la primera posición aguas abajo a la segunda posición aguas arriba, material líquido dentro de la cámara interna de fluido (6) se mueve al menos parcialmente en una dirección aguas arriba y material líquido que ha estado en el canal de descarga (10, 10a, 10b) entre la abertura de descarga (12) y el elemento de válvula giratorio (14) es completamente succionado hacia dentro del conducto en forma de ranura (16) del elemento de válvula giratorio (14).Device (1) for the intermittent application of a liquid material, in particular foam adhesive, on a substrate, comprising: a housing (2) having an internal fluid chamber (6); a first movable member (4) movable at least partially within said internal fluid chamber (6) between a first downstream position and a second upstream position, so that the fluid within said internal fluid chamber is move at least partially in an upstream direction when said movable member moves upstream; a nozzle (8) having a discharge channel (10, 10a, 10b) and a discharge opening (12) communicating with said discharge channel (10, 10a, 10b); and a rotary valve element (14) rotatable between a first position, wherein said internal fluid chamber (6) is in fluid communication with said discharge opening (12), where liquid material flows from said chamber internal fluid through said discharge channel (10, 10a, 10b) and said discharge opening (12), and a second position, in which said internal fluid chamber (6) is not in fluid communication with said discharge opening (12), in which the nozzle (8) is a slotted nozzle, and said rotary valve element (14) is a cylindrical bar and has at least one slot-shaped conduit (16) and characterized in that a Through the movement of the first movable member (4) from the first downstream position to the second upstream position, liquid material within the internal fluid chamber (6) moves at least partially in an upstream direction and liquid material that has status in the discharge channel (10, 10a, 10 b) between the discharge opening (12) and the rotary valve element (14) it is completely sucked into the slot-shaped conduit (16) of the rotary valve element (14).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Dispositivo y método para la aplicación intermitente de un material líquido, en particular adhesivo en espuma, sobre un sustratoDevice and method for the intermittent application of a liquid material, in particular foam adhesive, on a substrate
La presente invención se refiere a un dispositivo y método para aplicar intermitentemente un material líquido, en particular adhesivo en espuma, sobre un sustrato.The present invention relates to a device and method for intermittently applying a liquid material, in particular foam adhesive, on a substrate.
Dichos dispositivos y métodos se utilizan en varios sectores industriales para aplicar adhesivos, selladores u otros materiales técnicos susceptibles de fluir, sobre una variedad de sustratos diferentes, como películas, materiales de embalaje, piezas de maquinaria u otras piezas de trabajo.Such devices and methods are used in various industrial sectors to apply adhesives, sealants, or other flowable technical materials to a variety of different substrates, such as films, packaging materials, machine parts, or other work pieces.
El dispositivo y el método de acuerdo con la presente invención se refieren especialmente a aplicaciones de superficie, en las que se debe aplicar una capa cerrada de material líquido sobre el sustrato para su uso en la fabricación de productos. Si bien el dispositivo y el método de acuerdo con la presente invención se pueden usar en la fabricación de muchos tipos diferentes de productos, un ejemplo es el uso en la industria de la encuadernación para aplicar adhesivo sobre el lomo de un libro.The device and method according to the present invention relate especially to surface applications, in which a closed layer of liquid material must be applied on the substrate for use in the manufacture of products. While the device and method according to the present invention can be used in the manufacture of many different types of products, one example is the use in the bookbinding industry to apply adhesive to the spine of a book.
Los requisitos de materiales líquidos están aumentando junto con las expectativas de calidad de los clientes de los productos producidos. Las mejoras de las propiedades del material están asociadas al aumento de los precios de los materiales. Por lo tanto, se necesitan técnicas de producción eficientes para compensar el aumento del precio del material.The requirements for liquid materials are increasing along with the quality expectations of the customers of the products produced. Improvements in material properties are associated with rising material prices. Therefore, efficient production techniques are needed to compensate for the increased price of the material.
Por tanto, varias ramas de la industria han adaptado sus equipos de producción para utilizar materiales espumados, especialmente adhesivos de espuma. Se ha encontrado que la formación de espuma del adhesivo no conduce a desventajas en la calidad de la unión para una variedad de materiales. El uso de adhesivo en espuma conduce a ahorros de material y por lo tanto a menores costos de producción.Therefore, various branches of industry have adapted their production equipment to use foamed materials, especially foam adhesives. Foaming of the adhesive has not been found to lead to bond quality disadvantages for a variety of materials. The use of foam adhesive leads to material savings and therefore lower production costs.
Sin embargo, el uso de adhesivos espumados trae consigo una gran desventaja. Los materiales espumados tienden a aumentar de volumen y, por lo tanto, se dificulta una aplicación precisa del material espumado sobre el sustrato. Especialmente, la consecución de una interrupción adecuado en la aplicación de superficie no siempre se puede proporcionar por medio de los dispositivos de aplicación conocidos.However, the use of foamed adhesives has a great disadvantage. Foamed materials tend to increase in volume and therefore a precise application of the foamed material to the substrate is difficult. Especially, the achievement of a suitable interruption in the surface application cannot always be provided by means of known application devices.
En los dispositivos de aplicación de superficie, el material espumado se fuerza a fluir a través de un canal de descarga en forma de ranura o una ranura de descarga para ser descargado a través de una abertura de descarga sobre un sustrato. Después de interrumpir el flujo de material espumado mediante un elemento de cierre (o válvula), queda material residual entre el elemento de cierre y la abertura de descarga. La expansión del material espumado provoca un reflujo inadecuado en el producto de aplicación y, por lo tanto, se provoca una interrupción inadecuada del material. In surface application devices, the foamed material is forced to flow through a slot-shaped discharge channel or a discharge slot to be discharged through a discharge opening on a substrate. After stopping the flow of foamed material through a closure member (or valve), residual material remains between the closure member and the discharge opening. Expansion of the foamed material causes improper reflux in the application product and thus causes improper material breakdown.
En el documento EP 1419 900 B1 se describe un dispositivo de este tipo para aplicaciones de encuadernación que tiene una boquilla ranurada para dispensar el adhesivo en espuma sobre el lomo de un libro.In EP 1419 900 B1 a device of this type for bookbinding applications is described having a slotted nozzle for dispensing the foam adhesive onto the spine of a book.
Otros dispositivos de revestimiento se describen en JP 2007 253013 A, US 2013/277457, EP 319 707 A1 y US 2002/053406 A1, US 2008/0166207 A1 y US 2004/0062866 A1.Other coating devices are described in JP 2007 253013 A, US 2013/277457, EP 319 707 A1 and US 2002/053406 A1, US 2008/0166207 A1 and US 2004/0062866 A1.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método para aplicar intermitentemente un material espumado sobre un sustrato permitiendo una aplicación mejorada del material, permitiendo especialmente una interrupción adecuada del material en aplicaciones de superficie.Therefore, the object of the present invention is to provide a device and a method for intermittently applying a foamed material on a substrate allowing an improved application of the material, especially allowing a suitable interruption of the material in surface applications.
Así, según la invención, se propone un dispositivo del tipo mencionado inicialmente, que incluye las características de la reivindicación 1.Thus, according to the invention, a device of the type mentioned initially is proposed, which includes the features of claim 1.
La invención hace uso del hecho de que el material espumado no puede causar una interrupción inadecuada del material a través de la expansión del material mientras se interrumpe el flujo de material, cuando el material ubicado en la ranura o canal de descarga entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio es succionado hacia atrás. antes de que el elemento de válvula giratorio interrumpa el flujo de material. Dado que no queda material espumado expansible entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio mientras se interrumpe el flujo de material líquido por medio del elemento de válvula giratorio, no existe riesgo, o este es reducido, de que el material en expansión provoque un reflujo no deseado sobre el producto de aplicación.The invention makes use of the fact that the foamed material cannot cause an inappropriate interruption of the material through the expansion of the material while the flow of material is interrupted, when the material located in the groove or discharge channel between the discharge opening and the rotary valve member is sucked back. before the rotary valve element stops the flow of material. Since no expandable foamed material remains between the discharge opening and the rotary valve element while the flow of liquid material is interrupted by means of the rotary valve element, there is no or little risk of the expanding material causing an unwanted reflux on the application product.
Según la invención, el elemento de válvula giratorio es una barra cilíndrica y tiene al menos un conducto en forma de ranura. En la primera posición del elemento de válvula giratorio, el conducto con forma de ranura está alineado en línea con la cámara interna de fluido, de modo que se establece comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga. A través de la barra de forma cilindrica se puede obtener una función de válvula giratoria mientras que la barra cilíndrica coopere con una cavidad de forma cilíndrica en la carcasa. Una superficie lateral de la cavidad de forma cilíndrica funciona como asiento de válvula para el elemento de válvula giratorio. Por medio de una barra cilíndrica alargada que tiene un conducto en forma de ranura, se proporciona una válvula para una boquilla ranurada que es capaz de interrumpir y permitir instantáneamente el flujo de un material líquido a lo largo de toda la longitud de la ranura o canal de descarga, respectivamente, sin desplazar el fluido.According to the invention, the rotary valve element is a cylindrical rod and has at least one slot-shaped conduit. In the first position of the rotary valve member, the slot-shaped conduit is aligned in line with the inner fluid chamber so that fluid communication is established between the inner fluid chamber. fluid and discharge opening. Through the cylindrical rod, a rotary valve function can be obtained as long as the cylindrical rod cooperates with a cylindrical cavity in the housing. A side surface of the cylindrical cavity functions as a valve seat for the rotary valve element. By means of an elongated cylindrical bar having a groove-shaped conduit, a valve is provided for a grooved nozzle that is capable of instantly interrupting and allowing the flow of a liquid material along the entire length of the groove or channel. discharge, respectively, without displacing the fluid.
En una realización del dispositivo según la invención, el elemento de válvula giratorio está dispuesto adyacente a la abertura de descarga. Adyacente en el significado de esta invención debe entenderse en la forma de que no hay otro componente funcional entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio, excepto el canal de descarga o una parte del canal de descarga que permite la comunicación de fluido entre el elemento de válvula giratorio y la abertura de descarga.In an embodiment of the device according to the invention, the rotary valve element is arranged adjacent to the discharge opening. Adjacent within the meaning of this invention is to be understood in the way that there is no other functional component between the discharge opening and the rotary valve element, except the discharge channel or a part of the discharge channel that allows fluid communication between the rotary valve element and the discharge opening.
Se prefiere además que el elemento de válvula giratorio esté dispuesto en una dirección aguas abajo con respecto al primer miembro móvil. Esto conduce al efecto de que el material ubicado entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio sea succionado hacia el interior o a través del conducto del elemento de válvula giratorio mientras el primer miembro móvil se mueve desde la primera posición aguas abajo a la segunda posición aguas arriba.It is further preferred that the rotary valve member is arranged in a downstream direction with respect to the first movable member. This leads to the effect that the material located between the discharge opening and the rotary valve element is sucked into or through the passageway of the rotary valve element while the first movable member moves from the first downstream position to the second. upstream position.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención, el canal de descarga está dispuesto al menos parcialmente entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio. Además, se prefiere que el dispositivo esté adaptado de modo que el volumen liberado por el movimiento del primer miembro móvil desde la primera posición aguas abajo a la segunda posición aguas arriba sea igual al volumen del canal de descarga entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio. Esto conduce al efecto de que un movimiento del primer miembro móvil desde la primera posición aguas abajo a la segunda posición aguas arriba vacíe completamente el canal de descarga entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio. En una alternativa, el dispositivo según la invención está adaptado de modo que el volumen liberado por el movimiento del primer miembro móvil desde la primera posición aguas abajo a la segunda posición aguas arriba sea mayor que el volumen del canal de descarga entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the discharge channel is arranged at least partially between the discharge opening and the rotary valve element. Furthermore, it is preferred that the device is adapted so that the volume released by the movement of the first movable member from the first downstream position to the second upstream position is equal to the volume of the discharge channel between the discharge opening and the element. rotary valve. This leads to the effect that a movement of the first movable member from the first downstream position to the second upstream position completely empties the discharge channel between the discharge opening and the rotary valve element. In an alternative, the device according to the invention is adapted so that the volume released by the movement of the first movable member from the first downstream position to the second upstream position is greater than the volume of the discharge channel between the discharge opening and the rotary valve element.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención, un primer dispositivo de accionamiento accionado neumáticamente y / o eléctricamente está acoplado al primer miembro móvil para mover el primer miembro móvil hacia adelante y hacia atrás. Moviendo el primer miembro móvil hacia adelante y hacia atrás, se pueden ajustar la primera posición aguas abajo, así como la segunda posición aguas arriba. El primer dispositivo de accionamiento accionado neumáticamente y / o eléctricamente puede comprender, por ejemplo, un actuador neumático de diafragma, un cilindro neumático de potencia, un actuador lineal eléctrico, un accionamiento rotatorio que tiene una transmisión o un actuador magnético. En una realización alternativa, el primer dispositivo de accionamiento también se puede accionar hidráulicamente y / o mecánicamente.In another preferred embodiment of the device according to the invention, a first pneumatically and / or electrically actuated actuator is coupled to the first movable member to move the first movable member back and forth. By moving the first movable member back and forth, the first downstream position as well as the second upstream position can be adjusted. The first pneumatically and / or electrically actuated actuator may comprise, for example, a diaphragm pneumatic actuator, a pneumatic power cylinder, an electric linear actuator, a rotary actuator having a transmission, or a magnetic actuator. In an alternative embodiment, the first actuator can also be actuated hydraulically and / or mechanically.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención, un segundo dispositivo de accionamiento está acoplado con el elemento de válvula giratorio. Se prefiere que el segundo dispositivo de accionamiento sea un accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico giratorio o un accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico lineal.In another preferred embodiment of the device according to the invention, a second actuating device is coupled with the rotary valve element. It is preferred that the second drive device is a rotary pneumatic, hydraulic or electric drive or a linear pneumatic, hydraulic or electric drive.
Otra realización preferida del dispositivo según la invención comprende medios de ajuste adaptados para ajustar la longitud efectiva y / o la anchura efectiva y / o la forma efectiva de la abertura de descarga. Por medio de tales medios de ajuste, el dispositivo se puede usar para aplicar varios tamaños y / o formas de superficies sobre sustratos. En la industria de la encuadernación, por ejemplo, tales medios de ajuste permiten aplicar adhesivo en espuma sobre una variedad de libros de diferentes tamaños y / o formas. Los medios de ajuste están dispuestos adyacentes a la abertura de descarga y se pueden mover de manera que una superficie o superficies de los medios de ajuste cubran la abertura de descarga de una manera que impida el flujo de material líquido a través de las ubicaciones cubiertas. Los medios de ajuste pueden acoplarse de forma móvil y separable con la carcasa. Se pueden proporcionar medios de guiado, así como medios de montaje para ajustar con precisión los medios de ajuste y fijar los medios de ajuste en la ubicación deseada. Los medios de ajuste además pueden tener rebajos laterales que están en comunicación de fluido con una abertura de descarga. Tales rebajos laterales se utilizan en el proceso de encuadernación de libros para extender la superficie del adhesivo en espuma descargado sobre los bordes del lomo del libro. Esto conduce a una estabilidad mejorada del libro encuadernado, así como a una vida útil más prolongada y una mayor durabilidad de la encuadernación.Another preferred embodiment of the device according to the invention comprises adjustment means adapted to adjust the effective length and / or the effective width and / or the effective shape of the discharge opening. By means of such adjusting means, the device can be used to apply various sizes and / or shapes of surfaces on substrates. In the bookbinding industry, for example, such adjusting means allow foam adhesive to be applied to a variety of books of different sizes and / or shapes. The adjustment means is arranged adjacent to the discharge opening and is movable such that a surface or surfaces of the adjustment means cover the discharge opening in a manner that prevents the flow of liquid material through the covered locations. The adjustment means can be movably and detachably coupled to the housing. Guiding means may be provided, as well as mounting means for finely adjusting the adjusting means and fixing the adjusting means in the desired location. The adjustment means may further have side recesses that are in fluid communication with a discharge opening. Such side recesses are used in the book binding process to spread the surface of the discharged foam adhesive over the edges of the spine of the book. This leads to improved stability of the bound book, as well as a longer service life and greater durability of the binding.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención se proporcionan un canal de compensación de volumen y un elemento de desplazamiento móvil, en el que el elemento de desplazamiento móvil es al menos parcialmente móvil dentro del canal de compensación de volumen. El volumen del canal de compensación de volumen se puede adaptar mediante el movimiento del elemento de desplazamiento. Especialmente en combinación con el uso de medios de ajuste, se requiere tal compensación de volumen con el fin de ajustar la cantidad correcta de material líquido para dispensar. In another preferred embodiment of the device according to the invention a volume compensation channel and a movable displacement element are provided, in which the movable displacement element is at least partially movable within the volume compensation channel. The volume of the volume compensation channel can be adjusted by moving the scroll element. Especially in combination with the use of adjustment means, such volume compensation is required in order to adjust the correct amount of liquid material to be dispensed.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención, la carcasa comprende al menos una primera parte y una segunda parte, en la que la primera parte y la segunda parte están acopladas de forma separable entre sí, lo que da lugar a diversas ventajas. El mantenimiento y la reparación del dispositivo se simplifican considerablemente. Los componentes rotos y / o inoperativos pueden reemplazarse fácilmente mediante el reemplazo de una parte entera de la carcasa en la que esté montado el componente roto o inoperativo. Las obstrucciones y / o depósitos que pueden tener un efecto negativo en la función de aplicación o la precisión de la aplicación se pueden eliminar desmontando fácilmente la carcasa. Además, el proceso de fabricación y, por tanto, también los costes de fabricación se pueden reducir mediante un diseño de la carcasa en dos o en múltiples partes. Las estructuras de conducto complejas que permiten la comunicación de fluido dentro de la carcasa se pueden realizar, por ejemplo, como muescas en un lado de una primera parte de la carcasa. Se puede colocar una segunda parte de la carcasa contra la superficie de la primera parte de la carcasa que presenta las muescas para realizar un sistema complejo de conductos que permitan una comunicación de fluido.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the housing comprises at least a first part and a second part, in which the first part and the second part are detachably coupled to each other, which gives rise to various advantages. Device maintenance and repair are greatly simplified. Broken and / or inoperative components can be easily replaced by replacing an entire part of the housing in which the broken or inoperative component is mounted. Clogs and / or deposits that can have a negative effect on application function or application accuracy can be removed by easily removing the housing. Furthermore, the manufacturing process and thus also the manufacturing costs can be reduced by a two-part or multi-part housing design. Complex conduit structures that allow fluid communication within the housing can be realized, for example, as notches in one side of a first housing part. A second housing part can be placed against the surface of the first housing part having the notches to make a complex system of conduits allowing fluid communication.
En otra realización preferida del dispositivo según la invención, el primer miembro móvil está dispuesto en la segunda parte de la carcasa y / o el elemento de válvula giratorio está dispuesto parcialmente en la primera parte y parcialmente en la segunda parte de la carcasa y / o la cámara interna de fluido está dispuesta parcialmente en la primera parte y parcialmente en la segunda parte de la carcasa y / o el canal de compensación de volumen está dispuesto parcialmente en la primera parte y parcialmente en la segunda parte de la carcasa y / o la boquilla ranurada está dispuesta entre la primera parte y la segunda parte de la carcasa.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the first movable member is arranged in the second part of the casing and / or the rotary valve element is arranged partially in the first part and partially in the second part of the casing and / or the internal fluid chamber is arranged partially in the first part and partially in the second part of the housing and / or the volume compensation channel is partially arranged in the first part and partially in the second part of the housing and / or the Slotted nozzle is arranged between the first part and the second part of the housing.
En otro ejemplo del dispositivo, el elemento de válvula giratorio está adaptado para girar solo en una dirección de rotación, de modo que la rotación desde la primera posición a la segunda posición tenga la misma dirección de rotación que la rotación desde la segunda posición a la primera posición. Dado que la primera posición y la segunda posición del elemento de válvula giratorio se pueden obtener girando el elemento de válvula giratorio en solo una dirección de rotación, el tiempo del ciclo se puede adaptar modificando la velocidad de rotación del elemento de válvula giratorio. In another example of the device, the rotary valve element is adapted to rotate only in one direction of rotation, so that the rotation from the first position to the second position has the same direction of rotation as the rotation from the second position to the second position. first position. Since the first position and the second position of the rotary valve element can be obtained by turning the rotary valve element in only one direction of rotation, the cycle time can be adapted by modifying the rotational speed of the rotary valve element.
El objeto de la presente invención citado anteriormente también se resuelve mediante un método según la reivindicación 11.The object of the present invention mentioned above is also solved by a method according to claim 11.
En cuanto a las ventajas del método según la invención, se hace referencia a las ventajas presentadas en referencia al dispositivo según la invención.As for the advantages of the method according to the invention, reference is made to the advantages presented with reference to the device according to the invention.
Una primera realización preferida del método de acuerdo con la invención comprende las etapas de disminuir el volumen de la cámara interna de fluido en un volumen predeterminado y restablecer la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga, preferiblemente antes, durante o después de que el volumen de la cámara interna de fluido se reduzca en el volumen predeterminado.A first preferred embodiment of the method according to the invention comprises the steps of decreasing the volume of the inner fluid chamber by a predetermined volume and reestablishing fluid communication between the inner fluid chamber and the discharge opening, preferably before, during or after the volume of the inner fluid chamber is reduced by the predetermined volume.
En otro ejemplo del método, el volumen predeterminado es igual o mayor que un volumen del canal de descarga entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio. Esto lleva a un canal de descarga completamente vacío entre la abertura de descarga y el elemento de válvula giratorio después de que se aumente el volumen de la cámara interna de fluido y se succione el material fluido en dirección aguas arriba.In another example of the method, the predetermined volume is equal to or greater than a volume of the discharge channel between the discharge opening and the rotary valve member. This leads to a completely empty discharge channel between the discharge opening and the rotary valve member after the volume of the internal fluid chamber is increased and the fluid material is sucked in in an upstream direction.
En otra realización preferida del método según la invención, aumentar el volumen de la cámara interna de fluido en un volumen predeterminado comprende mover un primer miembro móvil que está dispuesto al menos parcialmente dentro de la cámara interna de fluido desde una primera posición aguas abajo a una segunda posición aguas arriba y / o mover el primer miembro móvil al menos parcialmente fuera de la cámara de fluido interna.In another preferred embodiment of the method according to the invention, increasing the volume of the inner fluid chamber by a predetermined volume comprises moving a first movable member that is disposed at least partially within the inner fluid chamber from a first downstream position to a second upstream position and / or moving the first movable member at least partially out of the internal fluid chamber.
Otra realización del método según la invención comprende la etapa de ajustar la longitud efectiva y / o la anchura efectiva y / o el tamaño efectivo de la abertura de descarga.Another embodiment of the method according to the invention comprises the step of adjusting the effective length and / or the effective width and / or the effective size of the discharge opening.
Aún otra realización del método según la invención comprende la etapa de aplicar adhesivo sobre el lomo de un libro. La calidad de las encuadernaciones se puede mejorar considerablemente utilizando el método según la invención. Además, se pueden aumentar los tiempos de ciclo y se puede reducir la cantidad requerida de adhesivo por encuadernación.Still another embodiment of the method according to the invention comprises the step of applying adhesive to the spine of a book. The quality of the bindings can be considerably improved by using the method according to the invention. In addition, cycle times can be increased and the amount of adhesive required per binding can be reduced.
A continuación, se describe la invención con mayor detalle con referencia a las realizaciones preferidas y a los dibujos de las figuras. Los dibujos muestran en:In the following, the invention is described in more detail with reference to the preferred embodiments and the figure drawings. Drawings show in:
la Fig. 1, una vista en perspectiva de una realización del dispositivo según la invención;Fig. 1, a perspective view of an embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 2, una vista en perspectiva de otra realización del dispositivo según la invención; Fig. 2, a perspective view of another embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 3, una vista en perspectiva de otra realización más del dispositivo según la invención;Fig. 3, a perspective view of yet another embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 4, una vista frontal de una realización del dispositivo según la invención que muestra partes del dispositivo en una vista en sección transversal;Fig. 4, a front view of an embodiment of the device according to the invention showing parts of the device in a cross-sectional view;
la Fig. 5, una vista frontal de la realización ilustrada en la figura 4 que también muestra partes del dispositivo en una vista en sección transversal;Fig. 5, a front view of the embodiment illustrated in Fig. 4 also showing parts of the device in a cross-sectional view;
la Fig. 6, una vista en sección transversal detallada de partes de la realización ilustrada en la Fig. 4 y la Fig. 5; Fig. 6, a detailed cross-sectional view of parts of the embodiment illustrated in Fig. 4 and Fig. 5;
la Fig. 7, una vista lateral en sección transversal de una realización del dispositivo según la invención;Fig. 7, a cross-sectional side view of an embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 8, una vista lateral en sección transversal detallada de la realización ilustrada en la Fig. 7;Fig. 8, a detailed cross-sectional side view of the embodiment illustrated in Fig. 7;
la Fig. 9, una vista lateral en sección transversal de una realización del dispositivo según la invención;Fig. 9, a cross-sectional side view of an embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 10, una vista lateral en sección transversal detallada de la realización ilustrada en la Fig. 9;Fig. 10, a detailed cross-sectional side view of the embodiment illustrated in Fig. 9;
la Fig. 11, una vista lateral en sección transversal de una realización del dispositivo según la invención;Fig. 11, a cross-sectional side view of an embodiment of the device according to the invention;
la Fig. 12, una vista lateral en sección transversal detallada de la realización ilustrada en la Fig.11, yFig. 12, a detailed cross-sectional side view of the embodiment illustrated in Fig. 11, and
la Fig. 13, un diagrama de bloques esquemático de una realización del método según la invención.Fig. 13, a schematic block diagram of an embodiment of the method according to the invention.
La figura 1 proporciona una vista en perspectiva de una realización del dispositivo según la invención. El dispositivo 1 mostrado para aplicar de forma intermitente un material líquido sobre un sustrato es un dispositivo utilizado en el sector industrial de encuadernación de libros para aplicar una superficie de adhesivo en espuma en el lomo de un libro. La carcasa 2 tiene una cámara interna de fluido 6 (no mostrada), que está en comunicación de fluido con una abertura de descarga 12 cuando un elemento de válvula giratorio 14 está en una primera posición. Mientras el elemento de válvula giratorio 14 está en la primera posición, el material líquido puede fluir desde la cámara interna de fluido a través de un canal de descarga 10 o la abertura 12 de la ranura 10 para ser aplicado sobre el sustrato.Figure 1 provides a perspective view of an embodiment of the device according to the invention. The device 1 shown for intermittently applying a liquid material to a substrate is a device used in the book binding industry to apply a foam adhesive surface to the spine of a book. The housing 2 has an internal fluid chamber 6 (not shown), which is in fluid communication with a discharge opening 12 when a rotary valve member 14 is in a first position. While the rotary valve member 14 is in the first position, liquid material can flow from the internal fluid chamber through a discharge channel 10 or slot 10 opening 12 to be applied to the substrate.
El canal de descarga 10 y la abertura de descarga 12 son parte de una boquilla ranurada 8. La longitud efectiva y / o la anchura efectiva y / o la forma efectiva de la abertura de descarga 12 pueden ajustarse mediante medios de ajuste 22a, 22b. Los medios de ajuste 22a, 22b están acoplados con un volante 23 a través de un medio de transmisión 25. Al girar el volante 23, el dispositivo 1 puede configurarse para diferentes tamaños de libros y tamaños de lomo, respectivamente. El elemento de válvula giratorio 14 se acciona mediante un accionamiento neumático 20 giratorio. El movimiento giratorio generado por el accionamiento neumático 20 giratorio se transfiere al elemento de válvula giratorio 14 a través de una caja de engranajes 21 que tiene una relación de transmisión ajustable. Al girar el elemento de válvula giratorio 14 desde la primera posición a una segunda posición, se interrumpe la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga 12.The discharge channel 10 and the discharge opening 12 are part of a slotted nozzle 8. The effective length and / or the effective width and / or the effective shape of the discharge opening 12 can be adjusted by adjusting means 22a, 22b. The adjusting means 22a, 22b are coupled with a handwheel 23 through a transmission means 25. By turning the handwheel 23, the device 1 can be configured for different book sizes and spine sizes, respectively. The rotary valve element 14 is actuated by a rotary pneumatic actuator 20. The rotary motion generated by the rotary pneumatic actuator 20 is transferred to the rotary valve element 14 through a gearbox 21 having an adjustable gear ratio. By rotating the rotary valve member 14 from the first position to a second position, fluid communication between the internal fluid chamber and the discharge opening 12 is interrupted.
La figura 2 y la figura 3 ilustran realizaciones similares de un dispositivo según la invención. El dispositivo mostrado en la vista en perspectiva de la figura 2 presenta un accionamiento neumático lineal que provoca el movimiento giratorio del miembro de válvula giratorio 14. Por lo tanto, los elementos de transmisión se utilizan para convertir el movimiento lineal del accionamiento neumático lineal en un movimiento de rotación del elemento de válvula giratorio 14. La vista en perspectiva de la realización del dispositivo que se muestra en la figura 3 difiere de la realización ilustrada en la figura 1 en que la caja de engranajes 21 es accionada por correa de modo que la relación de transmisión entre el segundo dispositivo de accionamiento 20 y el elemento de válvula giratorio 14 es fijo.Figure 2 and Figure 3 illustrate similar embodiments of a device according to the invention. The device shown in the perspective view of Figure 2 features a linear pneumatic actuator that causes the rotary movement of the rotary valve member 14. Therefore, the transmission elements are used to convert the linear movement of the linear pneumatic actuator into a rotational movement of the rotary valve member 14. The perspective view of the embodiment of the device shown in Figure 3 differs from the embodiment illustrated in Figure 1 in that the gearbox 21 is belt driven so that the Transmission ratio between the second actuator 20 and the rotary valve member 14 is fixed.
La vista en sección transversal de la figura 4 muestra un dispositivo sin material líquido. El elemento de válvula giratorio 14 es una barra cilíndrica y tiene un conducto 16 en forma de ranura. El conducto 16 en forma de ranura es capaz de establecer una comunicación de fluido entre la abertura de descarga 12 y la cámara de fluido interna. La comunicación de fluido se establece mientras el elemento de válvula giratorio 14 está en la primera posición. En la primera posición del elemento de válvula giratoria, se fuerza al material líquido a fluir desde la cámara interna de fluido a través del canal de descarga hasta la abertura de descarga 12 para ser aplicado sobre el sustrato. Un canal de compensación de volumen 24 de forma cilíndrica está dispuesto en la carcasa 2 del dispositivo 1.The cross-sectional view of Figure 4 shows a device without liquid material. The rotary valve element 14 is a cylindrical rod and has a groove-shaped conduit 16. The slotted conduit 16 is capable of establishing fluid communication between the discharge opening 12 and the internal fluid chamber. Fluid communication is established while the rotary valve member 14 is in the first position. In the first position of the rotary valve member, liquid material is forced to flow from the internal fluid chamber through the discharge channel to the discharge opening 12 to be applied to the substrate. A volume compensation channel 24 of cylindrical shape is arranged in the housing 2 of the device 1.
La figura 5 ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo que está acoplado a una fuente de material líquido. En la configuración ilustrada del dispositivo 1, se establece la comunicación de fluido entre el canal de compensación de volumen 24, la cámara interna de fluido y la boquilla ranurada. El elemento de válvula giratorio 14 está parcialmente dispuesto dentro de la boquilla ranurada 8. Figure 5 illustrates a cross-sectional view of a device that is coupled to a source of liquid material. In the illustrated configuration of device 1, fluid communication is established between volume compensation channel 24, internal fluid chamber, and slotted nozzle. The rotary valve element 14 is partially disposed within the slotted nozzle 8.
La vista en sección transversal de la figura 6 ilustra con mayor detalle la dirección de flujo del material líquido desde el canal de compensación de volumen 24 a través de la cámara interna de fluido 6, el canal de descarga 10b, el conducto en forma de ranura 16 del elemento de válvula giratorio 14, el canal de descarga 10a a la abertura de descarga 12. La abertura de descarga 12 y los canales de descarga 10a, 10b son parte de la boquilla ranurada 8. En la configuración mostrada, el elemento de válvula giratorio 14 está en la primera posición y, por lo tanto, se establece la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido 6 y la abertura de descarga 12.The cross-sectional view of Figure 6 illustrates in greater detail the flow direction of the liquid material from the volume compensation channel 24 through the internal fluid chamber 6, the discharge channel 10b, the slot-shaped conduit 16 of the rotary valve element 14, the discharge channel 10a to the discharge opening 12. The discharge opening 12 and the discharge channels 10a, 10b are part of the slotted nozzle 8. In the configuration shown, the valve element Rotary 14 is in the first position and therefore fluid communication is established between the inner fluid chamber 6 and the discharge opening 12.
La figura 7 ilustra una vista lateral en sección transversal de una realización del dispositivo según la invención. Un primer miembro 4 móvil está dispuesto al menos parcialmente dentro de la cámara de fluido interna 6. El primer miembro móvil 4 es capaz de moverse hacia adelante y hacia atrás y, por tanto, puede moverse entre una primera posición aguas abajo y una segunda posición aguas arriba. En la configuración mostrada, el primer miembro móvil 4 está en la primera posición aguas abajo. El primer miembro móvil 4 es accionado por un primer dispositivo de accionamiento 18. El dispositivo de accionamiento permite el movimiento lineal del primer miembro móvil 4 dentro de la cámara interna de fluido 6. También se muestra que la carcasa del dispositivo 1 comprende una primera parte 2a y una segunda parte 2b. El primer miembro móvil 4 está dispuesto en la segunda parte 2b de la carcasa. El elemento de válvula giratorio 14, la cámara interna de fluido 6 y el canal de compensación de volumen 24 están dispuestos parcialmente en la primera parte 2a y parcialmente en la segunda parte 2b de la carcasa. La boquilla ranurada 8 está dispuesta entre la primera parte 2a y la segunda parte 2b de la carcasa. En la configuración mostrada, el elemento de válvula giratorio 14 está en la primera posición, de modo que la abertura de descarga 12 está en comunicación de fluido con la cámara interna de fluido 6.Figure 7 illustrates a cross-sectional side view of an embodiment of the device according to the invention. A first movable member 4 is disposed at least partially within the internal fluid chamber 6. The first movable member 4 is capable of moving back and forth and therefore can move between a first downstream position and a second position. upstream. In the configuration shown, the first movable member 4 is in the first downstream position. The first movable member 4 is actuated by a first actuation device 18. The actuation device allows linear movement of the first movable member 4 within the internal fluid chamber 6. It is also shown that the housing of the device 1 comprises a first part. 2a and a second part 2b. The first movable member 4 is arranged in the second part 2b of the housing. The rotary valve element 14, the internal fluid chamber 6 and the volume compensation channel 24 are arranged partially in the first part 2a and partially in the second part 2b of the housing. The slotted nozzle 8 is arranged between the first part 2a and the second part 2b of the housing. In the configuration shown, the rotary valve member 14 is in the first position, so that the discharge opening 12 is in fluid communication with the internal fluid chamber 6.
La vista en sección transversal detallada de la figura 8 ilustra que el conducto 16 en forma de ranura del miembro de válvula giratorio 14 está acoplado con la abertura 12 de descarga por el canal de descarga. 10a. El conducto 16 en forma de ranura del miembro de válvula giratorio 14 está conectado a la cámara interna de fluido por el canal de descarga 10b.The detailed cross-sectional view of Figure 8 illustrates that the slotted conduit 16 of the rotary valve member 14 is engaged with the discharge opening 12 by the discharge channel. 10a. The groove-shaped conduit 16 of the rotary valve member 14 is connected to the internal fluid chamber by the discharge channel 10b.
La figura 9 muestra el primer miembro móvil en la segunda posición aguas arriba. A través del movimiento del primer miembro móvil 4 desde la primera posición aguas abajo hasta la segunda posición aguas arriba, el material fluido dentro de la cámara interna de fluido 6 se mueve al menos parcialmente en una dirección aguas arriba. El movimiento del material fluido en la dirección de aguas arriba es causado por un aumento del volumen de la cámara interna de fluido a través del movimiento del primer miembro móvil 4 desde la primera posición de aguas abajo a la segunda posición de aguas arriba.Figure 9 shows the first movable member in the second upstream position. Through the movement of the first movable member 4 from the first downstream position to the second upstream position, the fluid material within the internal fluid chamber 6 moves at least partially in an upstream direction. The movement of the fluid material in the upstream direction is caused by an increase in the volume of the internal fluid chamber through the movement of the first movable member 4 from the first downstream position to the second upstream position.
La figura 10 muestra que el material líquido que ha estado en el canal de descarga 10a entre una abertura de descarga 12 y el elemento de válvula giratorio 14 (ver la figura 8) es completamente succionado hacia el conducto 16 en forma de ranura del elemento de válvula giratorio 14.Figure 10 shows that the liquid material that has been in the discharge channel 10a between a discharge opening 12 and the rotary valve element 14 (see Figure 8) is completely sucked into the groove-shaped conduit 16 of the valve element. rotary valve 14.
La figura 11 y la figura 12 muestran el dispositivo 1 después de que el elemento de válvula giratorio haya girado desde la primera posición a la segunda posición. Dado que el conducto en forma de ranura del elemento de válvula giratorio 14 no está alineado en línea con el canal de descarga 10a, 10b, la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido 6 y la abertura de descarga 12 se interrumpe.Figure 11 and Figure 12 show the device 1 after the rotary valve member has rotated from the first position to the second position. Since the slotted conduit of the rotary valve member 14 is not aligned in line with the discharge channel 10a, 10b, fluid communication between the internal fluid chamber 6 and the discharge opening 12 is interrupted.
La figura 13 muestra un diagrama de bloques esquemático de una realización del método según la invención. Preferiblemente, el método hace uso de los dispositivos descritos anteriormente y / o en las reivindicaciones.Figure 13 shows a schematic block diagram of an embodiment of the method according to the invention. Preferably, the method makes use of the devices described above and / or in the claims.
La primera etapa de la etapa ilustrada es forzar el flujo del material líquido desde la cámara interna de fluido a través del canal de descarga y la abertura de descarga 102. A esta etapa le sigue el aumento del volumen de la cámara interna de fluido en un volumen predeterminado 104. Aumentar el volumen de la cámara interna de fluido en un volumen predeterminado 104 puede comprender la etapa de mover un primer miembro móvil, que está dispuesto al menos parcialmente dentro de la cámara interna de fluido, desde una primera posición aguas abajo a una segunda posición aguas arriba 105a y / o la etapa de mover el primer miembro móvil al menos parcialmente fuera de la cámara interna de fluido 105b. Posteriormente, se realiza la etapa de interrumpir la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga 106, en donde la interrupción de la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga 106 puede comprender girar un elemento de válvula giratorio desde una primera posición a una segunda posición 107. A esta etapa le siguen las etapas de disminuir el volumen de la cámara interna de fluido en el volumen predeterminado 108, restablecer la comunicación de fluido entre la cámara interna de fluido y la abertura de descarga 110 y ajustar la longitud efectiva y / o la anchura efectiva y / o el tamaño efectivo de la abertura de descarga 112.The first stage of the illustrated stage is to force the flow of the liquid material from the inner fluid chamber through the discharge channel and the discharge opening 102. This stage is followed by increasing the volume of the inner fluid chamber by a predetermined volume 104. Increasing the volume of the inner fluid chamber by a predetermined volume 104 may comprise the step of moving a first movable member, which is disposed at least partially within the inner fluid chamber, from a first downstream position to a second upstream position 105a and / or the step of moving the first movable member at least partially out of the internal fluid chamber 105b. Subsequently, the step of interrupting the fluid communication between the inner fluid chamber and the discharge opening 106 is performed, wherein interrupting the fluid communication between the inner fluid chamber and the discharge opening 106 may comprise rotating a valve element rotatable from a first position to a second position 107. This step is followed by the steps of decreasing the volume of the inner fluid chamber by the predetermined volume 108, reestablishing fluid communication between the inner fluid chamber and the discharge opening 110 and adjusting the effective length and / or effective width and / or effective size of discharge opening 112.
Lista de números de referencia:Reference number list:
1 dispositivo1 device
2 carcasa 2 casing
a, 2b primera y segunda parte de la carcasa primer miembro móvila, 2b first and second housing part first movable member
cámara interna de fluidointernal fluid chamber
boquilla ranuradaslotted nozzle
0, 10a, 10b canal de descarga o ranura de descarga 2 abertura de descarga0, 10a, 10b discharge channel or discharge slot 2 discharge opening
4 elemento de válvula giratorio4 rotary valve element
6 conducto en forma de ranura6 slot-shaped duct
8 primer dispositivo de accionamiento 0 segundo dispositivo de conducción8 first drive device 0 second drive device
1 caja de engranajes1 gear box
2a medios de ajuste2nd adjustment means
3 volante3 steering wheel
4 canal de compensación de volumen 5 medios de transmisión 4 channel volume compensation 5 transmission media
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