KR102636246B1 - 가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 장치 - Google Patents

가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공물에 점성 재료을 도포하기 위한 장치(10)에 관한 것으로, 상기 장치는 하우징(12)을 가지며, 하우징(12)에서 출구 개구(16)까지 이어지는 도포 채널(14)을 갖고, 밸브 시트(24)에서 도포 채널(14)을 분리 및 밀폐하기 위한 니들 밸브(18)를 갖는다. 본 발명에 따라서, 회전 축(30) 주위에서 회전하도록 하우징(12) 내에는 작동 요소(28)가 장착되고, 회전 축(30)은 종방향(20)에 평행하게 연장되고, 니들 밸브(18)의 밸브 니들(22)은 상기 종방향으로 하우징(12)에 대해 변위될 수 있고, 작동 요소(28)는 이의 반경방향 맨들 표면(32)에 가이드 요홈(34)을 가지며, 상기 요홈은 축 방향(20)으로 만곡되고 이에 걸쳐 이어지며, 상기 요홈 내에서 반경방향으로 연장되는 하나 이상의 핀(36)이 결합되고, 밸브 니들(22)은 작동 요소(28)와 연결되거나 또는 하나 이상의 핀(36)과 연결되어 회전 축(30) 주위에서 작동 요소의 회전에 따라 종방향(20)으로 하우징(12)에 대해 밸브 니들(22)의 변위가 유발된다.

Description

가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 장치
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 장치는 예를 들어 자동차 생산에서 자동차 몸체 부품과 같은 가공물에 접착제, 실란트, 절연 또는 열전도 페이스트와 같은 점성 재료를 도포하도록 작동한다. 도포 분야 및 재료 유형에 따라 연속 재료 비드를 도포하거나 대신 서로 떨어져 배치된 개별 재료 도트를 도포해야 할 수 있다. 개별 재료 도트를 도포하는 경우 각 재료 도트를 도포하는 동안 도포 장치의 밸브를 개방하고 밀폐해야 하는 문제가 있다. 개방 및 밀폐 절차의 신속한 시간 순서의 경우 신속 스위칭 밸브를 사용해야 한다. 이전에 알려진 도포 장치의 경우, 이를 위해 디스크에 개구가 제공되며, 각 경우에 디스크가 앞뒤로 회전하여 도포 채널을 교대로 분리하고 재차 밀폐한다. 도포된 재료 도트의 시퀀스가 더 빠를수록 디스크가 더 빨리 가속하고 다시 제동하여 도포 채널을 분리한 뒤에 밀폐해야 한다. 그 뒤 디스크를 구동하기 위해 강력한 모터가 필요하며, 이 모터는 전력 소비가 크고 크기가 대형이다.
따라서, 재료 도트의 도포가 개선되는 방식으로 초기에 언급된 유형의 장치를 추가로 개발하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 과제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 또 다른 발전은 종속 청구항의 주제이다.
본 발명의 사상을 기초로, 작동 요소는 고속으로 회전할 수 있으며, 가이드 요홈에 적어도 하나의 핀이 결합되고, 작동 요소 또는 적어도 하나의 핀과의 연결로 인해 하우징의 고정 회전 축 주위에서 이 움직임에 의해 밸브 니들이 축방향으로 전후로 이동한다. 가이드 요홈은 작동 요소의 맨틀 표면 주위로 형성되고 자체적으로 밀폐되어 작동 요소가 360도 회전한 후 밸브 니들이 항상 하우징을 기준으로 시작 위치로 복귀되고 피드 채널을 연속적으로 분리하고 이를 밀폐한다. 이와 관련하여, 작동 요소가 종방향으로 변위되지 않도록 하우징에 장착되고, 적어도 하나의 핀이 밸브 니들에 고정되게 연결되고 종방향으로 변위 가능하도록 하우징 내에 장착되거나 또는 대안으로 적어도 하나의 핀이 하우징 상에 제 위치에 고정되고 밸브 니들은 작동 요소와 고정되게 연결된다. 이와 관련하여 일반적으로 작동 요소의 지속적인 가속 및 제동이 필요하지 않다. 큰 모터 파워를 필요로 하는 이전에 공지된 장치의 경우에서와 같이 밀폐 몸체의 에너지 집약적인 가속 및 제동은 이와 관련하여 상당히 제거된다. 시간 단위당 분배되는 재료 도트의 수는 또한 회전 속도의 변경을 통해 간단한 방식으로 제어될 수 있다. 크기가 더 작은 덜 강력한 모터를 사용하면 공간 요구 사항이 더욱 감소한다. 또한, 재료 흐름을 조절하기 위해 작동 요소의 정의된 회전에 의해 정의된 방식으로 출구 개구를 개방할 수 있다. 특히, 재료 비드도 도포될 수 있으며, 여기서 재료 비드의 두께는 하우징에서 작동 요소의 위치에 의해 정의된다.
서로 동일한 각 거리로 배열되고 가이드 요홈 내로 결합되는 2개 이상의 핀이 제공된다. 이에 따라 하우징 내에서 작동 요소의 더욱 안정적인 유도가 보장된다. 이와 관련하여, 가이드 요홈은 제1 방향으로 만곡된 제1 부분과 제1 부분을 따르고 반대 방향으로 만곡된 제2 부분을 가질 수 있고 이에 따라 하우징 내에서 작동 요소가 360 ° 회전 중에 요소는 정확히 한번 앞뒤로 이동한다. 이를 위해 하우징 내에서 작동 요소의 회전 속도를 증가시키지 않고 니들 밸브의 개폐 빈도를 증가시키기 위해, 가이드 요홈이 서로 뒤따르는 다수의 동일한 섹션을 갖는 것이 유리하게 제공될 수 있다. 각각의 이러한 섹션은 제1 방향으로 곡률을 갖는 제1 부분과 제1 방향과 상반된 제2 방향으로 곡률을 갖는 제2 부분을 가지며, 따라서 작동 요소는 하우징 내에서 360 ° 회전 중에 다수회 전후로 이동하고, 니들 밸브는 다수회 개방 및 밀폐된다. 제1 부분과 제2 부분은 각각의 경우 동일한 길이를 갖는다.
본 발명에 따라, 작동 요소를 회전시키기 위한 모터는 전기 모터, 특히 서보모터로 구성되는 것이 선호된다. 추가로, 모터는 하우징 내에 분리가능하게 체결되어 모터는 단순한 방식으로 교체될 수 있다. 바람직하게, 모터는 마찰 끼워맞춤 또는 형상 끼워맞춤에 의해 작동 요소와 연결되는 것이 선호된다. 또한, 바람직하게는 이는 분리 가능한 연결을 통해 작동 요소 상의 제 위치에 고정될 수 있다. 구동 요소와 작동 요소가 느슨한 연결이 있는 경우, 모터와 함께 교체해야 할 때 구동 요소는 복잡한 방식으로 작동 요소에서 분리할 필요가 없다. 작동 요소가 밸브 시트에서 이격되는 방향을 향하는 단부 면 표면에 결합 윤곽을 가지며 이 윤곽이 구동 요소와 결합된다. 결합 윤곽은 바람직하게는 교차 슬롯의 형태를 갖는 반면, 구동 요소는 이에 보완되는 형태를 갖는다.
본 발명에 따른 장치로, 점성 재료를 가공물에 도포하는 방법을 수행할 수 있다. 점성 재료는 압력 하에서 도포 채널 내로 주입되고, 니들 밸브는 밸브 니들을 밸브 시트 상에 배열하고 밸브 시트로부터 밸브 니들을 들어올림으로써 하우징 내에서 작동 요소의 회전에 의해 주기적으로 개방 및 밀폐된다. 재료 도트가 분배되는 빈도는 작동 요소의 회전 속도를 변경하여 이러한 방식으로 쉽게 변경될 수 있다. 대안적인 도포 방법의 경우, 출구 개구를 통한 정의된 재료 흐름은 하우징을 기준으로 작동 요소의 목표 회전 및 그로 인한 밸브 니들의 선형 이동을 통해 조절된다.
본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 하기에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1a는 점성 재료의 도포를 위한 장치의 측면도.
도 1b는 도 1a의 장치의 선 A-A를 다른 단면도.
도 2a, 도 2b는 작동 요소의 사시도 및 측면도.
도면에 도시된 장치(10)는 접착제, 실란트, 절연 또는 열전도 페이스트와 같은 점성 재료를 가공물에 도포하기 위해 제공된다. 이 장치는 도포 채널(14)이 출구 개구(16)까지 이어지는 하우징(12)을 가지며, 이를 통해 점성 재료가 도포를 위해 가공물로 안내된다. 니들 밸브(18)가 하우징(12) 내에 배열되고, 이 밸브는 종방향(20)으로 변위될 수 있고 종방향(20)으로 연장되는 밸브 니들(22)을 가지며, 이 니들은 도포 채널(14)을 밀폐하기 위해 밸브 시트(24) 상에 배열되고 도포 채널(14)을 분리하기 위해 밸브 시트(24)로부터 들어 올려진다.
밸브 니들(22)은 슬리브 내에 작동 요소(28)에 수용되는 종방향으로 제한된 정도로 하우징에서 변위가능한 슬리브(26)와 견고하게 연결된다. 작동 요소(28)는 종방향(20)에 평행하게 연장되고 하우징(12)을 기준으로 종방향(20)으로 변위 불가능하게 배열되는 회전 축(30)을 중심으로 하우징(12)에서 회전할 수 있다. 이는 원주 방향으로 연장되는 가이드 요홈(34)이 배치된 반경 방향 맨틀 표면(32)을 가지며, 그 요홈 내에서 직경 방향으로 서로 마주보는 두 개의 핀(36)이 맞물리고 슬리브(26)와 견고하게 연결되고 반경 방향으로 내측으로 연장된다. 가이드 요홈(34)은 그 자체로 밀폐되고 축 방향(20)으로 만곡되어 하우징(12)을 기준으로 작동 요소(28)의 회전은 두 단부 위치들 사이에서 핀(36), 슬리브(26) 및 밸브 니들(22)의 선형 이동을 유발한다. 이와 관련하여, 가이드 요홈(34)은 각각 맨틀 표면(32)의 원주의 절반에 걸쳐 연장되고 서로 전이되는 2개의 동일한 섹션(38)을 갖는다. 각각의 섹션(38)은 회전 방향에서 보았을 때 밸브 시트(24)에 대해 아래로 기울어 진 제1 부분(38a)과, 제1 부분(38a)을 따르고 밸브 시트(24)로부터 회전 방향으로 볼 때 이격되게 상향으로 기울어진 제2 부분(38b)을 갖는다. 작동 요소(28)가 회전 축(30)에 대해 180° 회전되면, 밸브 니들(22)은 시작 위치로 되돌아간다. 밸브 니들(18)을 개방하고 재차 밀폐하기 위해, 작동 요소(28)를 180° 회전시키는 것으로 충분하며, 이 요소는 회전 운동을 슬리브 및 하우징(12) 내에서 밸브 니들(22)의 선형 운동으로 변환시킨다.
작동 요소(28)의 회전을 위해, 서보모터로서 구성된 전기 모터가 제공되지만 이는 도면에는 도시되지 않는다. 서보모터는 하우징(12)에 배치된 구동 요소(40)를 구동하고, 이는 차례로 단부 면 표면(26)으로부터 이격되는 방향으로 향하는 작동 요소(28)의 단부 면 표면(42) 상에 배열된다. 교차 슬롯 형태의 결합 윤곽(44)이 단부 면 표면(42)에 위치되며, 그 윤곽에서 구동 요소(40)의 상보적인 윤곽이 맞물린다. 구동 요소(40)는 서보모터와 견고하게 연결될 수 있고 작동 요소(28)로부터 들어올려져서 모터와 함께 하우징(12)으로부터 제거될 수 있다. 또한, 이는 나사(46)에 의해 작동 요소(28)와 해제 가능하게 연결된다.
도포 장치(10)는 특히 두 가지 작동 모드에서 작동될 수 있으며, 점성 재료는 압력의 영향 하에 도포 채널로 도입된다. 우선, 작동 요소(28)가 하우징(12)에서 회전된다는 점에서 재료의 도트가 빠른 순서로 가공물에 도포될 수 있다. 도포 빈도수는 작동 요소(28)의 회전 빈도수의 조절에 의해 조절될 수 있다. 다른 예로, 출구 개구(16)를 통한 한정된 재료 흐름은 하우징(12)을 참조하여 작동 요소(28)의 목표 회전에 의해 조절될 수 있다.
밸브 니들(22)이 하우징 내에서 선형으로 이동할 수 있은 핀(36)과 견고하게 연결되는, 전술한 예시적인 실시예에 대한 대안으로서, 슬리브(26)를 통해 밸브 니들(22)도 하우징 내에서 선형 이동할 수 있고 밸브 니들(22)은 또한 작동 요소(28)와 확고히 연결될 수 있다. 핀(36)은 그 다음 하우징 내의 제 위치에 고정되고, 회전 축(30)을 중심으로 한 작동 요소(28)의 회전은 밸브 니들(22)의 동반과 함께 하우징에서 작동 요소(28)의 선형 전후 이동을 유발한다.
요약하면 다음 사항을 명시해야 한다:
본 발명은 가공물에 점성 재료을 도포하기 위한 장치(10)에 관한 것으로, 상기 장치는 하우징(12)을 가지며, 하우징(12)에서 출구 개구(16)까지 이어지는 도포 채널(14)을 갖고, 밸브 시트(24)에서 도포 채널(14)을 분리 및 밀폐하기 위한 니들 밸브(18)를 갖는다.
본 발명에 따르면, 회전 축(30) 주위에서 회전하도록 하우징(12) 내에는 작동 요소(28)가 장착되고, 회전 축(30)은 종방향(20)에 평행하게 연장되고, 니들 밸브(18)의 밸브 니들(22)은 상기 종방향으로 하우징(12)에 대해 변위될 수 있고, 작동 요소(28)는 이의 반경방향 맨들 표면(32)에 가이드 요홈(34)을 가지며, 상기 요홈은 축 방향(20)으로 만곡되고 이에 걸쳐 이어지며, 상기 요홈 내에서 반경방향으로 연장되는 하나 이상의 핀(36)이 결합되고, 밸브 니들(22)은 작동 요소(28)와 연결되거나 또는 하나 이상의 핀(36)과 연결되어 회전 축(30) 주위에서 작동 요소의 회전에 따라 종방향(20)으로 하우징(12)에 대해 밸브 니들(22)의 변위가 유발된다.

Claims (13)

  1. 가공물에 점성 재료을 도포하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 하우징(12)을 가지며, 하우징(12)에서 출구 개구(16)까지 이어지는 도포 채널(14)을 갖고, 밸브 시트(24)에서 도포 채널(14)을 분리 및 밀폐하기 위한 니들 밸브(18)를 가지며,
    회전 축(30) 주위에서 회전하도록 하우징(12) 내에는 작동 요소(28)가 장착되고, 회전 축(30)은 종방향(20)에 평행하게 연장되고, 니들 밸브(18)의 밸브 니들(22)은 상기 종방향으로 하우징(12)에 대해 변위될 수 있고, 작동 요소(28)는 이의 반경방향 맨들 표면(32)에 가이드 요홈(34)을 가지며, 상기 가이드 요홈은 그 자체로 밀폐되고 축 방향(20)으로 만곡되고 이에 걸쳐 이어지며, 상기 요홈 내에서 반경방향으로 연장되는 하나 이상의 핀(36)이 결합되고, 밸브 니들(22)은 작동 요소(28)와 연결되거나 또는 하나 이상의 핀(36)과 연결되어 회전 축(30) 주위에서 작동 요소의 회전에 따라 종방향(20)으로 하우징(12)에 대해 밸브 니들(22)의 변위가 유발되는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 작동 요소(28)는 종방향(20)으로 변위불가능하게 하우징(12) 내에 장착되고, 하나 이상의 핀(36)은 밸브 니들(22)과 고정되게 연결되고 종방향(20)으로 하우징(12) 내에서 변위가능하게 장착되는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 핀(36)은 하우징 내의 제 위치에 고정되고, 밸브 니들(22)은 구동 요소(28)와 고정되게 연결되는 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 서로 동일한 각 거리로 배열되고 가이드 요홈(34) 내로 결합되는 2개 이상의 핀(36)이 제공되는 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가이드 요홈(34)은 복수의 동일한 섹션(38)을 갖는 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 요소(28)의 회전을 위해 모터가 제공되는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 모터는 전기 모터인 장치.
  8. 제6항에 있어서, 모터는 하우징(12) 상에 분리가능하게 체결되는 장치.
  9. 제6항에 있어서, 모터는 마찰 끼워맞춤 또는 형상 끼워맞춤에 의해 작동 요소(28)와 연결된 구동 요소(40)를 구동하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 작동 요소(28)는 밸브 시트(24)로부터 이격되는 방향으로 향하는 단부 면 표면(42)에 결합 윤곽(44)을 가지며, 상기 윤곽 내에 구동 요소(40)가 결합되는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 결합 윤곽(44)은 교차 슬롯(cross-slot)의 형태를 갖는 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 장치(10)를 사용하여 가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 방법으로서, 점성 재료는 압력 하에서 도포 채널(14) 내로 주입되고, 니들 밸브(18)는 밸브 니들(22)을 밸브 시트(24) 상에 배열하고 밸브 시트(24)로부터 밸브 니들(22)을 들어올림으로써 하우징(12) 내에서 작동 요소(28)의 회전에 의해 주기적으로 개방 및 밀폐되는 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 장치(10)를 사용하여 가공물에 점성 재료를 도포하기 위한 방법으로서, 점성 재료는 압력 하에서 도포 채널(14) 내로 주입되고, 배출 개구(16)를 통한 재료 흐름은 하우징(12)에 대해 작동 요소(28)의 회전에 의해 조절되는 방법.
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