WO2013110463A1 - Vorrichtung und verfahren zur dosierung von in einem extruder plastifizierter dichtungsmasse - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur dosierung von in einem extruder plastifizierter dichtungsmasse Download PDF

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extruder
metering
applicator
cylinder
sealant
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Helmuth Neben
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Saeta Gmbh & Co. Kg
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    • B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for metering a plasticized in an extruder sealant for at least one applicator for applying a structure of the sealant on a surface.
  • An applicator for applying a sealing ring made of plasticized sealant on a surface, for example on the inside of a lid, is known from DE 10 2009 040 802 A I.
  • This applicator intermittently requires a precisely measured amount of plasticized sealant.
  • the sealant is provided in a continuous extruder.
  • the exact dosage of the amount of sealant provided to the applicator presents a challenge to the subject applicator.
  • an excess amount of plasticized extrudate is shot under high pressure into the injection mold.
  • the screw of the extruder moves axially forward under high pressure and high feed rate. As soon as the injection mold is completely filled, the pressure rises sharply and the screw feed movement comes to a standstill.
  • the present invention seeks to provide a device and a method of the type mentioned, with which the applicator in a simple and compact manner, a precisely predetermined amount of plasticized sealant can be supplied.
  • the invention solves the problem on the one hand by a device for metering a plasticized in an extruder sealant for at least one applicator for applying a structure, such as an annular Formed, from the sealant on a surface comprising a metering device connected to the extruder, can be conveyed from the extruder into the plasticized sealant, wherein the metering device is alternately connected to the extruder and the at least one applicator to plasticized sealant from the extruder in the at least one applicator to promote, wherein the metering device is adapted to provide at least one defined variable volume for receiving the plasticized sealant in a compound of the metering device with the extruder.
  • a structure such as an annular Formed
  • the invention achieves the object by a method for metering a sealant plasticized in an extruder for at least one applicator for applying a structure, for example an annular structure, from the sealant to a surface, comprising the steps: a metering device is alternated with the extruder and connected to the at least one applicator, wherein in a compound with the extruder plasticized sealant is conveyed from the extruder into the metering device, and wherein in a connection with the at least one applicator in the metering device contained plasticized sealant is conveyed into the at least one applicator, wherein means the metering device at least one defined variable volume for receiving the plasticized sealant from the extruder is provided.
  • the metering device is alternately connected to the extruder and at least one applicator.
  • the metering device is essentially always connected to only one of the extruder or applicator (s). This initially solves the problem that the extruder continuously produces extrudate, but this is consumed only intermittently in the applicator.
  • the metering device thus provides the connection between the continuous extrusion and the
  • a closed volume is provided by the metering device connected between the extruder and the at least one applicator and the alternate connection with the extruder or applicator by the metering device.
  • the inventively affected applicator in contrast to conventional injection molding machines does not provide such a closed volume.
  • the metering device according to the invention it is possible with the metering device according to the invention to set the amount of plasticized sealant supplied to the at least one applicator precisely to the desired value by suitably selecting the volume provided for the sealant. This is achieved according to the invention with a device which is of simple and compact construction.
  • the applicator provided with the device or method according to the invention can serve, for example, for applying the plasticized sealant to the inner surface of a lid for a container.
  • at least one, for example, annular structure of the sealant on at least one surface, in particular an inner surface of a lid for a container are applied.
  • the container may e.g. made of glass or plastic.
  • the lid may e.g. made of metal or plastic.
  • the lid may be, for example, a cam cover. In particular, it may be a container that is used in the baby food area.
  • the container may be suitably provided to be (partially) evacuated, the lid indicating the integrity of the vacuum by a sudden re-forming upon opening deformation.
  • the applicator supplied with the device according to the invention or the method according to the invention can be designed for this function as in DE 10 2009 040 802 AI described.
  • the applicator may comprise an outer punch and a concentric inner punch received in a cylindrical recess of the outer punch, the punches being movable relative to one another. Between the punches an annular gap is formed, which is open to the outside or inside and which is variable in a relative axial movement of the punch between an output gap width and a gap width zero in the direction of movement of the stamp.
  • the applicator may have a supply for the plasticized sealant within a punch, which is connected at least in the output gap width with the annular gap.
  • means may be provided which prevent a backflow of the melt from the annular gap and adjusting means for at least one of the stamp for changing the gap width of the annular gap.
  • this can be formed in a conventional manner by means of a punch or the like to a plane flat sealing ring.
  • the device according to the invention may further comprise the extruder and / or at least one applicator.
  • the extruder can be designed in a manner known per se. In particular, it may be a continuous screw extruder.
  • the metering device may comprise at least one metering cylinder, in which a piston is arranged axially movable, wherein a defined variable volume for receiving the plasticized sealant in the metering cylinder is provided by the axial position of the piston.
  • the piston can cooperate with a defined variable stop, which limits the maximum axial stroke of the piston.
  • the at least one metering cylinder can be connected alternately either with the extruder or the at least one applicator in order to convey plasticized sealant from the extruder into the at least one applicator.
  • the dosing cylinder (s) may in particular be arranged in such a way that their axis runs along a vertical.
  • the filling of the metering cylinder takes place during a connection to the extruder by the pressure with which the plasticized sealant is conveyed out of the extruder.
  • the piston located in the cylinder is pushed out of the cylinder until it reaches the stop.
  • the stop thus provides, by limiting the piston stroke, a defined volume on the piston side of the cylinder available to the sealant. Up to this volume, the plasticized sealant can thus flow into the metering cylinder. In this way, a precisely defined volume of sealant is provided in a technically particularly simple manner. At the same time optimal air freedom of the metering device is ensured.
  • connection between the extruder and the applicator including the metering device can be hermetically sealed.
  • the entry of air into the metering device and thus into the plasticized sealant is to be avoided. If air enters the melt, it is hardly possible to remove it again and it can form air bubbles, so that the sealing effect of the sealant at the later site, such as a lid, would no longer be guaranteed.
  • the piston or the piston rod can come into contact with the stop. It can then be provided according to a further embodiment, a detection device with which a contact between the piston or the piston rod and the stop is detectable. In this way it is ensured that the piston has actually reached its maximum axial stroke. This in turn ensures that the intended volume is actually made available in the metering cylinder.
  • the detection device may for example comprise a voltage source, via which an electrical potential between the piston or the piston rod on the one hand and the stop on the other hand can be generated. At a contact between the Piston or the piston rod and the stop then flows an electric current, which is measured by a measuring device of the detection device and thus indicates the contact.
  • the defined variable stop can be changed so that located in the at least one dosing located plastifi ed sealing compound is pressed by the piston in the at least one applicator.
  • the piston is pressed back into the cylinder, so that the plasticized sealant received therein is pressed out of this and into the applicator when the connection to the applicator and the connection to the extruder is interrupted.
  • no further drive means for the piston for dispensing the sealant is required in addition to the defined variable stop.
  • the defined variable stop can be formed by at least one rotatably arranged eccentric disc.
  • at least one disk drive device in particular at least one servo drive device, can be provided with which the at least one eccentric disk can be rotated into different defined rotational positions.
  • the defined variable stop can be realized in a particularly simple and precise manner.
  • the stop is predetermined due to the eccentricity of the eccentric disc.
  • an NC programmable controller is available, so that the volume can be specified extremely precisely and in high resolution as volumetric dosing. If a detection device is provided, it can detect the contact between the piston or the piston rod and the eccentric disc in this embodiment.
  • the at least one metering cylinder is rotatable about its longitudinal axis, wherein in a first rotational position a connection of the at least one metering cylinder to the extruder is provided and a connection of the at least one metering cylinder to the at least one applicator is interrupted , and wherein in a second rotational position, a connection of the at least one metering cylinder is provided to the at least one applicator and a connection of the at least one metering cylinder is interrupted to the extruder.
  • the at least one metering cylinder may have at least one opening in its cylinder wall, which provides the respective connection.
  • the cylinder drive device may comprise, for example, a linear drive connected eccentrically to the at least one metering cylinder, in particular a toothed rack driven in the longitudinal direction.
  • the rack may e.g. be driven by an electric motor and cooperate with a suitable pinion on the dosing. Due to the eccentric attack on the metering this is rotated during an axial adjustment of the linear drive, in particular the rack.
  • the metering device may further comprise a plurality of juxtaposed metering cylinders which are each connectable either with the extruder or with an applicator.
  • the dosing cylinder can over a common distribution line to be connected to the extruder. All dosing can be rotated with the same cylinder drive device.
  • the linear drive such as a rack, be connected to all metering cylinders and thus simultaneously rotate. This results in a particularly compact and simple control.
  • the metering cylinders may also communicate with a manifold connected to the extruder. From the distribution line, for example, branch lines can run to the metering cylinders, which run through the metering cylinders in the region of their lower end.
  • the metering cylinders can be rotated, wherein the openings in the first rotational position each provide a connection between the metering and leading to the extruder section of the stub and in the second rotational position in each case a connection between the metering cylinder and provide the portion of the stub to the at least one applicator.
  • the metering cylinders may also have two or more openings in the cylinder wall.
  • the distribution line may also have, for example, at its end facing away from the extruder, a closable opening, through which e.g. when a product change plastified sealant can be drained.
  • the manifold may have a relatively small diameter so that losses in such evacuation are minimized. In principle, it is sufficient to provide an extruder for supplying all optionally provided dosing. Of course, however, several extruders may be provided. In addition, in particular when providing a plurality of dosing each dosing each associated with an applicator.
  • the device according to the invention can comprise the extruder.
  • the extruder can be an axially movable extruder screw own, which is biased in a forward position.
  • the bias of the extruder screw in the front position can be done by means of a suitable spring means, such as pressurized cylinders.
  • the front position in this context means a position in the direction of the outlet nozzle of the extruder.
  • the apparatus may further comprise a control means for increasing the screw speed of the extruder screw upon reaching a first forward axial position of the extruder screw, and for reducing the screw speed of the extruder screw upon reaching a second rear axial position of the extruder screw.
  • the depot generated in the extruder is used to quickly fill the metering device, that is, for example, the metering cylinder, under the built-up pressure.
  • the extruder screw may move back to an axially forward position.
  • the inventive control of the extruder is now based on the knowledge that a front and a rear switching point for the extruder screw position are specified.
  • the speed of the extruder screw is increased, producing slightly more extrudate than the actual amount consumed.
  • the extruder screw moves accordingly slowly against the spring preload in a rear position until reaching the rear switching point of the extruder screw position.
  • the screw speed is reduced again so that the extruder screw moves axially forward again.
  • the device shown in the figure is used for metering a plasticized in a not shown extruder sealant for at least one applicator also not shown for applying a preferably annular structure of the sealant on a surface.
  • the applicator can be configured as described in DE 10 2009 040 802 A1 and described above.
  • the extruder can also be formed in a conventional manner, but it has an axially movable and biased in an axially forward position extruder screw. This will be explained in more detail below.
  • sealing rings can be applied to lids, in particular cam lids, for containers made of glass or plastic.
  • a distribution line 10 is connected to the outlet nozzle of the extruder, which in the example shown extends perpendicular to the plane of the drawing into it.
  • the device according to the invention comprises a metering device, which may for example comprise four metering cylinders, wherein in the figure one of the metering cylinders is shown at reference numeral 12.
  • the other dosing cylinders can be arranged parallel to the dosing cylinder 12 shown in a direction perpendicular to the plane of the drawing, ie parallel to the longitudinal axis of the distribution line 10 in succession.
  • the dosing cylinders, not shown, are identical in terms of their design and function to the dosing cylinder 12 shown, so that in the following only the dosing cylinder 12 shown will be described.
  • the metering cylinder 12 has a cylinder wall 14 which defines a cylindrical cavity in which a cylindrical piston 16 is guided axially movable.
  • a branch line 18 is connected to the distribution line 10, which is divided by the metering cylinder 12 arranged therein into a first section 20 and a second section 22.
  • the first section 20 represents the connection between the distribution line 10 and the metering cylinder 12.
  • the second section 22 leads to an applicator.
  • Corresponding branch lines and first and second sections are assigned to the other metering cylinders, wherein each metering cylinder 12 is assigned in each case an applicator.
  • the lower end 24 of the piston 16 defines a cylinder volume 26.
  • the piston 16 In the position shown in the figure, the piston 16 is in its lowermost position. It can be seen that in this position, the cylinder volume 26 is limited to substantially the height of the stub 18.
  • the upper end 28 of the piston 16 is located in a guide 30 and has a rotatably mounted contact wheel 32.
  • the contact wheel 32 cooperates with a likewise rotatably mounted eccentric disc 34.
  • the eccentric disc 34 can be rotated about its axis 36, as illustrated by the arrow 38. Due to the eccentricity of the eccentric disc 34 are dependent on the rotational position given different maximum axial strokes of the piston 16.
  • the piston 16 has been moved maximally into the metering cylinder 12.
  • Corresponding eccentric discs are assigned to the other dosing cylinders, not shown.
  • an opening shown in the figure at 40 is provided beyond.
  • the opening 40 is just aligned so that a connection between the cylinder volume 26 and the manifold 10 and thus to the extruder via the portion 20 of the stub 18.
  • a pinion 42 is arranged, which is in engagement with a toothed rack shown at reference numeral 44.
  • the rack 44 also extends perpendicular to the plane and can be adjusted by a suitable drive, such as an electric or pneumatic drive (for example, pneumatic cylinder), in the longitudinal direction. It can be seen in the figure that the rack 44 eccentrically engages the cylinder wall 14.
  • the rack 44 extends in length such that it engages via suitable pinion with each of the successively arranged cylinder of the device according to the invention. If the rack 44 is displaced in the longitudinal direction by means of the drive, then the metering cylinders are simultaneously rotated about their longitudinal axis within the casing section 46 which accommodates them in a rotatable manner.
  • the cylinders can in particular be turned so far that the opening 40 in the cylinder wall 14 is now connected to the section 22 of the branch line 18 instead of the section 20 of the branch line 18, as indicated by dashed lines in the figure.
  • the operation of the device is as follows.
  • the eccentric disc 34 is adjusted to a rotational position in which a moving out of the piston 16 from the cylinder 12 to a desired stop on the eccentric disc 34 is possible.
  • the pressure generated by the extruder in the course of extrusion plasticized sealant through the manifold 10 and the portions 20 of the stub lines 18 is pressed in each case through the openings 40 of the metering cylinder 12 in the cylinder volume 26.
  • the piston 16 moves out of the metering cylinder 12 in each case until reaching the stop on the eccentric disc 34 out.
  • the device has a control device, not shown, with the speed of the extruder screw of the extruder upon reaching a first, front axial position of the Extruder screw is increased, and with the on reaching a second, rear axial position of the extruder screw, the speed of the extruder screw is reduced.
  • This simple control allows the extruder production to be adapted to the respective consumption.
  • the rotational speed of the extruder screw and thus the produced amount of extrudate are adjusted.
  • the invention allows in a compact design and simple design, a high-precision metering of an applicator supplied amount of plasticized sealant. At the same time the connection between the extruder and the applicator including the metering device located therebetween is hermetically sealed, so that an air entry into the plasticized sealant is reliably prevented.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche, umfassend: eine mit dem Extruder verbundene Dosiereinrichtung, in die plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder gefördert werden kann, wobei die Dosiereinrichtung abwechselnd mit dem Extruder und dem mindestens einen Applikator verbindbar ist, um plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in den mindestens einen Applikator zu fördern, wobei die Dosiereinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse bei einer Verbindung der Dosiereinrichtung mit dem Extruder zur Verfügung zu stellen. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Dosierung von in einem Extruder plastifizierter
Dichtungsmasse
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche.
Ein Applikator zum Aufbringen eines Dichtungsrings aus plastifizierter Dichtungsmasse auf eine Fläche, beispielsweise auf die Innenseite eines Deckels, ist bekannt aus DE 10 2009 040 802 A I . Dieser Applikator benötigt intermittierend eine genau abgemessene Menge plastifizierter Dichtungsmasse. Die Dichtungsmasse wird in einem kontinuierlich arbeitenden Extruder bereitgestellt. Die genaue Dosierung der dem Applikator zur Verfügung gestellten Menge an Dichtungsmasse stellt bei dem in Rede stehenden Applikator eine Herausforderung dar. In konventionellen Spritzgussmaschinen wird eine Überschussmenge an plastifiziertem Extrudat unter hohem Druck in das Spritzgusswerkzeug geschossen. Dabei bewegt sich die Schnecke des Extruders unter hohem Druck und hoher Vorschubgeschwindigkeit axial nach vorne. Sobald das Spritzgusswerkzeug vollständig gefüllt ist, steigt der Druck stark an und die Schneckenvorschubbewegung kommt zum Stillstand. Die im Werkzeug befindliche Luft wird durch enge Spalte im Spritzgusswerkzeug abgeführt, die für das Extrudat unzugänglich sind. Der aus DE 10 2009 040 802 AI bekannte Applikator bietet jedoch kein solches abgeschlossenes Volumen. Dies bedeutet, dass die Dosierung anders als bei konventionellen Spritzgusswerkzeugen nicht über den Druckanstieg gesteuert werden kann.
Eine genaue Dosierung der dem Applikator zugeführten Menge an plastifizierter Dichtungsmasse ist jedoch von entscheidender Bedeutung. Insbesondere bei Deckeln für Glasbehälter, z.B. Nockendeckeln, wie sie im Babyfood-Bereich zum Einsatz kommen, ist im Glasbehälter ein Gewinde zum Aufschrauben des Deckels vorgesehen. Der Deckel, beispielsweise ein Nockendeckel, weist eine korrespondierende Form auf. Dadurch ist die relative Lage der mit der Dichtung zu versehenden Deckelinnenfläche zu der mit der Dichtung zusammenwirkenden Oberseite des Behälters fest vorgegeben. Die Dichtungsmasse muss daher präzise die vorgegebene Höhe aufweisen. Hierfür wiederum ist die Bereitstellung des exakt benötigten Volumens an Dichtungsmasse ausschlaggebend. Auch ist es bei solchen Deckeln bzw. Behältern oftmals nicht möglich, die gesamte Deckelinnenfläche mit Dichtungsmasse zu versehen und nach dem Aufbringen zu einer flachen Dichtfläche verpressen. So handelt es sich bei solchen Behältern häufig um (teil-)evakuierte Behälter, wobei der Deckel durch eine sich beim Öffnen schlagartig zurückbildende Verformung die Unversehrtheit des Vakuums anzeigt. Diese Funktion des Deckels würde bei einem Verpressen von vollflächig auf die Deckelinnenfläche aufgebrachter Dichtungsmasse zerstört. Außerdem ist ein vollflächiges Aufbringen aufgrund des erhöhten Verbrauchs an Dichtungsmasse auch aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen dem Applikator in einfacher und kompakter Weise eine präzise vorgegebene Menge an plastifizierter Dichtungsmasse zugeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Die Erfindung löst die Aufgabe einerseits durch eine Vorrichtung zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes, beispielsweise eines ringförmigen Gebildes, aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche, umfassend eine mit dem Extruder verbundene Dosiereinrichtung, in die plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder gefördert werden kann, wobei die Dosiereinrichtung abwechselnd mit dem Extruder und dem mindestens einen Applikator verbindbar ist, um plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in den mindestens einen Applikator zu fördern, wobei die Dosiereinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse bei einer Verbindung der Dosiereinrichtung mit dem Extruder zur Verfügung zu stellen.
Andererseits löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes, beispielsweise eines ringförmigen Gebildes, aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche, umfassend die Schritte: eine Dosiereinrichtung wird abwechselnd mit dem Extruder und dem mindestens einen Applikator verbunden, wobei bei einer Verbindung mit dem Extruder plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in die Dosiereinrichtung gefördert wird, und wobei bei einer Verbindung mit dem mindestens einen Applikator in der Dosiereinrichtung enthaltene plastifizierte Dichtungsmasse in den mindestens einen Applikator gefördert wird, wobei mittels der Dosiereinrichtung mindestens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse aus dem Extruder zur Verfügung gestellt wird.
Erfindungsgemäß wird die Dosiereinrichtung abwechselnd mit dem Extruder und mindestens einem Applikator verbunden. Abwechselnd bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Dosiereinrichtung im Wesentlichen immer nur mit einem von Extruder oder Applikator(en) zurzeit verbunden ist. Hierdurch wird zunächst das Problem gelöst, dass der Extruder kontinuierlich Extrudat erzeugt, dieses im Applikator aber nur intermittierend verbraucht wird. Die Dosiereinrichtung stellt insofern die Verbindung zwischen der kontinuierlichen Extrusion und dem intermittierenden Verbrauch in dem Applikator dar. Darüber hinaus wird durch die zwischen den Extruder und den mindestens einen Applikator geschaltete Dosiereinrichtung und die abwechselnde Verbindung mit Extruder oder Applikator durch die Dosiereinrichtung ein abgeschlossenes Volumen bereitgestellt. Auf diese Weise ist auch das Problem gelöst, dass der erfindungsgemäß betroffene Applikator (im Gegensatz zu konventionellen Spritzgussmaschinen) kein solches abgeschlossenes Volumen bereitstellt. Gleichzeitig ist es mit der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung möglich, durch geeignete Auswahl des für die Dichtungsmasse bereitgestellten Volumens die dem mindestens einen Applikator zugeführte Menge an plastifizierter Dichtungsmasse präzise auf den gewünschten Wert einzustellen. Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung erreicht, die von einfachem und kompaktem Aufbau ist.
Der mit der Vorrichtung bzw. dem Verfahren nach der Erfindung versorgte Applikator kann beispielsweise zum Aufbringen der plastifizierten Dichtungsmasse auf die Innenfläche eines Deckels für einen Behälter dienen. Insbesondere kann mit dem mindestens einen Applikator mindestens ein beispielsweise ringförmiges Gebilde aus der Dichtungsmasse auf mindestens eine Fläche, insbesondere eine Innenfläche eines Deckels für einen Behälter, aufgebracht werden. Der Behälter kann z.B. aus Glas oder Kunststoff bestehen. Der Deckel kann z.B. aus Metall oder Kunststoff bestehen. Bei dem Deckel kann es sich beispielsweise um einen Nockendeckel handeln. Insbesondere kann es sich um einen Behälter handeln, der im Babyfood-Bereich zum Einsatz kommt. Der Behälter kann entsprechend dazu vorgesehen sein, (teil-)evakuiert zu werden, wobei der Deckel durch eine sich beim Öffnen schlagartig zurückbildende Verformung die Unversehrtheit des Vakuums anzeigt.
Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren versorgte Applikator kann für diese Funktion so ausgebildet sein, wie in DE 10 2009 040 802 AI beschrieben. Insbesondere kann der Applikator einen äußeren Stempel und einen in einer zylindrischen Ausnehmung des äußeren Stempels aufgenommen konzentrischen inneren Stempel aufweisen, wobei die Stempel relativ zueinander bewegbar sind. Zwischen den Stempeln ist ein Ringspalt gebildet, der nach außen oder innen offen ist und der bei einer relativen Axialbewegung der Stempel zwischen einer Ausgangsspaltbreite und einer Spaltbreite Null in Bewegungsrichtung der Stempel veränderbar ist. Darüber hinaus kann der Applikator eine Zuführung für die plastifizierte Dichtungsmasse innerhalb eines Stempels aufweisen, die zumindest in der Ausgangsspaltbreite mit dem Ringspalt verbunden ist. Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, die ein Rückfließen der Schmelze aus dem Ringspalt verhindern sowie Verstellmittel für mindestens einen der Stempel zur Veränderung der Spaltbreite des Ringspalts. Nach dem Aufbringen der Dichtungsmasse auf die Fläche mit einem solchen Applikator kann diese in an sich bekannter Weise mittels eines Stempels oder ähnlichem zu einem planen flachen Dichtungsring geformt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin den Extruder und/oder mindestens einen Applikator umfassen. Der Extruder kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich um einen kontinuierlich arbeitenden Schneckenextruder handeln.
Nach einer Ausgestaltung kann die Dosiereinrichtung mindestens einen Dosierzylinder umfassen, in dem ein Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei durch die axiale Stellung des Kolbens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse in dem Dosierzylinder zur Verfügung gestellt wird. Der Kolben kann mit einem definiert veränderbarem Anschlag zusammenwirken, der den maximalen axialen Hub des Kolbens begrenzt. Bei dieser Ausgestaltung ist der mindestens eine Dosierzylinder entsprechend abwechselnd entweder mit dem Extruder oder dem mindestens einem Applikator verbindbar, um plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in den mindestens einen Applikator zu fördern. Der oder die Dosierzylinder können insbesondere derart angeordnet sein, dass ihre Achse jeweils entlang einer Vertikalen verläuft. Die Befüllung des Dosierzylinders, insbesondere seiner Kolbenseite, erfolgt bei einer Verbindung mit dem Extruder durch den Druck, mit dem die plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder gefördert wird. Durch diesen Druck wird der in dem Zylinder befindliche Kolben bis zum Erreichen des Anschlags aus dem Zylinder heraus gedrückt. Der Anschlag gibt durch eine Begrenzung des Kolbenhubs somit ein definiertes Volumen auf der Kolbenseite des Zylinders vor, das für die Dichtungsmasse zur Verfügung steht. Bis zu diesem Volumen kann die plastifizierte Dichtungsmasse also in den Dosierzylinder strömen. Auf diese Weise wird in technisch besonders einfacher Weise ein präzise definiertes Volumen an Dichtungsmasse zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig ist eine optimale Luftfreiheit der Dosiereinrichtung gewährleistet. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem Extruder und dem Applikator einschließlich der Dosiereinrichtung luftdicht abgeschlossen sein. Der Eintrag von Luft in die Dosiereinrichtung und damit in die plastifizierte Dichtungsmasse ist zu vermeiden. Gelangt Luft in die Schmelze, ist es kaum möglich, diese wieder zu entfernen und es können sich Luftblasen bilden, so dass die Dichtungswirkung der Dichtungsmasse am späteren Einsatzort, beispielsweise einem Deckel, nicht mehr gewährleistet wäre.
Beim Erreichen des Anschlags kann der Kolben bzw. die Kolbenstange mit dem Anschlag in Berührung kommen. Es kann dann nach einer weiteren Ausgestaltung eine Detektiereinrichtung vorgesehen sein, mit der ein Kontakt zwischen dem Kolben bzw. der Kolbenstange und dem Anschlag detektierbar ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kolben tatsächlich seinen maximalen axialen Hub erreicht hat. Hierdurch wird wiederum sichergestellt, dass das vorgesehene Volumen tatsächlich in dem Dosierzylinder zur Verfügung gestellt wird. Die Detektiereinrichtung kann beispielsweise eine Spannungsquelle umfassen, über die ein elektrisches Potential zwischen dem Kolben bzw. der Kolbenstange einerseits und dem Anschlag andererseits erzeugt werden kann. Bei einem Kontakt zwischen dem Kolben bzw. der Kolbenstange und dem Anschlag fließt dann ein elektrischer Strom, der durch eine Messeinrichtung der Detektiereinrichtung gemessen wird und so den Kontakt anzeigt.
Der definiert veränderbare Anschlag kann so veränderbar sein, dass in dem mindestens einen Dosierzylinder befindliche plastifi zierte Dichtungsmasse durch den Kolben in den mindestens einen Applikator gedrückt wird. Bei dieser Ausgestaltung wird mit dem selben Anschlag, der das Zylindervolumen vorgibt, somit auch der Kolben wieder in den Zylinder hinein gedrückt, so dass die darin aufgenommene plastifizierte Dichtungsmasse aus diesem heraus und in den Applikator gedrückt wird, wenn die Verbindung zu dem Applikator besteht und die Verbindung zu dem Extruder unterbrochen ist. Mit dieser Ausgestaltung ist neben dem definiert veränderbaren Anschlag keine weitere Antriebseinrichtung für den Kolben zum Ausbringen der Dichtungsmasse erforderlich.
In konstruktiv besonders einfacher Weise kann der definiert veränderbare Anschlag durch mindestens eine drehbar angeordnete Exzenterscheibe gebildet sein. Es kann dann weiterhin mindestens eine Scheibenantriebseinrichtung, insbesondere mindestens eine Servoantriebseinrichtung vorgesehen sein, mit der die mindestens eine Exzenterscheibe in unterschiedliche definierte Drehpositionen drehbar ist. Mit einer solchen Exzenterscheibe lässt sich der definiert veränderbare Anschlag besonders einfach und präzise realisieren. Durch Einstellen einer geeigneten Drehposition der Exzenterscheibe wird der Anschlag aufgrund der Exzentrizität der Exzenterscheibe vorgegeben. Durch den Einsatz einer Servoantriebseinrichtung liegt eine NC-programmierbare Steuerung vor, so dass das Volumen äußerst präzise und in großer Auflösung als volumetrische Dosierung vorgegeben werden kann. Sofern eine Detektiereinrichtung vorgesehen ist, kann sie bei dieser Ausgestaltung den Kontakt zwischen dem Kolben bzw. der Kolbenstange und der Exzenterscheibe detektieren. Nach einer weiteren besonders praxisgemäßen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Dosierzylinder um seine Längsachse drehbar ist, wobei in einer ersten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders zu dem Extruder bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders zu dem mindestens einen Applikator unterbrochen wird, und wobei in einer zweiten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders zu dem mindestens einen Applikator bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders zu dem Extruder unterbrochen wird. Hierdurch wird eine besonders einfache Verstellung des Dosierzylinders zwischen der Verbindung zu dem Extruder einerseits und der Verbindung zu dem mindestens einen Applikator andererseits erreicht. Nach einer weiteren besonders praxisgemäßen Ausgestaltung kann der mindestens eine Dosierzylinder mindestens eine Öffnung in seiner Zylinderwand besitzen, die die jeweilige Verbindung bereitstellt.
Es kann weiterhin eine Zylinderantriebseinrichtung vorgesehen sein, mit der der mindestens eine Dosierzylinder um seine Längsachse drehbar ist. Die Zylinderantriebeinrichtung kann beispielsweise einen exzentrisch mit dem mindestens einen Dosierzylinder verbundenen Linearantrieb umfassen, insbesondere eine in Längsrichtung angetriebene Zahnstange. Die Zahnstange kann z.B. von einem Elektromotor angetrieben werden und mit einem geeigneten Ritzel am Dosierzylinder zusammenwirken. Durch das exzentrische Angreifen an dem Dosierzylinder wird dieser bei einer axialen Verstellung des Linearantriebs, insbesondere der Zahnstange, gedreht.
Die Dosiereinrichtung kann weiterhin eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Dosierzylindern umfassen, die jeweils wahlweise mit dem Extruder oder mit einem Applikator verbindbar sind. Die Dosierzylinder können über eine gemeinsame Verteilerleitung mit dem Extruder verbindbar sein. Alle Dosierzylinder können dabei mit derselben Zylinderantriebseinrichtung gedreht werden. Insbesondere kann der Linearantrieb, z.B. eine Zahnstange, mit allen Dosierzylindern verbunden sein und diese somit gleichzeitig drehen. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte und einfache Steuerung. Die Dosierzylinder können darüber hinaus mit einer Verteilerleitung kommunizieren, die mit dem Extruder verbunden ist. Von der Verteilerleitung können beispielsweise Stichleitungen zu den Dosierzylindern verlaufen, die im Bereich ihres unteren Endes durch die Dosierzylinder hindurch verlaufen. Sofern dann beispielsweise eine Öffnung in der Zylinderwand vorgesehen ist, können die Dosierzylinder gedreht werden, wobei die Öffnungen in der ersten Drehstellung jeweils eine Verbindung zwischen dem Dosierzylinder und dem zum Extruder führenden Abschnitt der Stichleitung bereitstellen und in der zweiten Drehstellung jeweils eine Verbindung zwischen dem Dosierzylinder und dem zu dem mindestens einen Applikator führenden Abschnitt der Stichleitung bereitstellen. Natürlich können die Dosierzylinder jedoch auch zwei oder mehr Öffnungen in der Zylinderwand aufweisen.
Die Verteilerleitung kann darüber hinaus beispielsweise an ihrem dem Extruder abgewandten Ende eine verschließbare Öffnung aufweisen, durch die z.B. bei einem Produktwechsel plastifizierte Dichtungsmasse abgelassen werden kann. Die Verteilerleitung kann einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzen, so dass Verluste bei einer solchen Entleerung minimiert werden. Grundsätzlich ist es ausreichend, einen Extruder zur Versorgung sämtlicher gegebenenfalls vorgesehener Dosierzylinder bereitzustellen. Selbstverständlich können jedoch auch mehrere Extruder vorgesehen sein. Darüber hinaus ist insbesondere beim Vorsehen mehrerer Dosierzylinder jeder Dosierzylinder jeweils einem Applikator zugeordnet.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung den Extruder umfassen. Der Extruder kann dabei eine axial beweglich gelagerte Extruderschnecke besitzen, die in eine vordere Position vorgespannt ist. Die Vorspannung der Extruderschnecke in die vordere Position kann mittels einer geeigneten Federeinrichtung erfolgen, z.B. druckbeaufschlagten Zylindern. Die vordere Position bedeutet in diesem Zusammenhang eine Position in Richtung der Austrittsdüse des Extruders. Die Vorrichtung kann weiterhin eine Regeleinrichtung umfassen, mit der bei Erreichen einer ersten, vorderen axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke erhöht wird, und mit der bei Erreichen einer zweiten, hinteren axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke verringert wird. Durch diese Regelung der Drehzahl der Extruderschnecke erfolgt in besonders einfacher Weise eine sichere Anpassung an den intermittierenden Verbrauch des Applikators. Solange eine Verbindung des Extruders zu der Dosiereinrichtung besteht, fördert dieser das Extrudat in die Dosiereinrichtung. Die Extruderschnecke befindet sich dabei in einer vorderen axialen Position bzw. bewegt sich möglicherweise leicht in eine vordere Position. Sobald die Verbindung zu der Dosiereinrichtung unterbrochen wird, kann das Extrudat nicht mehr aus dem Extruder heraus gefördert werden. Der Extruder erzeugt ein Depot vor seiner Extruderschnecke, welche sich entsprechend gegen die Federvorspannung in eine hintere Position bewegt. Wird anschließend wiederum die Verbindung zu der Dosiereinrichtung bereitgestellt, wird das in dem Extruder erzeugte Depot genutzt, um die Dosiereinrichtung, also beispielsweise die Dosierzylinder, unter dem aufgebauten Druck schnell zu füllen. Dabei bewegt sich die Extruderschnecke möglicherweise wieder in eine axial vordere Position.
Die erfindungsgemäße Regelung des Extruders basiert nun auf der Erkenntnis, dass ein vorderer und ein hinterer Schaltpunkt für die Extruderschneckenposition vorgegeben werden. Wird der vordere Schaltpunkt durch die Extruderschneckenposition erreicht, wird die Drehzahl der Extruderschnecke erhöht, so dass etwas mehr Extrudat als die tatsächlich verbrauchte Menge produziert wird. Die Extruderschnecke bewegt sich entsprechend langsam gegen die Federvorspannung in eine hintere Position, bis zum Erreichen des hinteren Schaltpunkts der Extruderschneckenposition. Sobald diese hintere Extruderschneckenposition erreicht ist, wird die Schneckendrehzahl wieder reduziert, so dass sich die Extruderschnecke wieder axial nach vorne bewegt. Durch diese Regelung ist es möglich, trotz des intermittierenden Verbrauchs in den Applikatoren und der kontinuierlichen Arbeitsweise des Extruders die produzierte Menge des Extruders an den realen Verbrauch anzupassen. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass die erzeugte plastifizierte Dichtungsmasse, also das Extrudat, zu keiner Zeit zur Ruhe kommt. Dies ist unbedingt zu vermeiden, da sich die Eigenschaften des Extrudats in einem solchen Fall in unerwünschter Weise verändern können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer vertikalen Schnittansicht.
Die in der Figur gezeigt Vorrichtung dient zur Dosierung einer in einem nicht gezeigten Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen ebenfalls nicht gezeigten Applikator zum Aufbringen eines vorzugsweise ringförmigen Gebildes aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche. In dem dargestellten Beispiel kann der Applikator so ausgebildet sein, wie in DE 10 2009 040 802 AI und oben beschrieben. Der Extruder kann ebenfalls in an sich bekannter Weise ausgebildet sein, wobei er jedoch eine axial bewegliche und in eine axial vordere Position vorgespannte Extruderschnecke besitzt. Dies wird unten noch näher erläutert. Mit dem Applikator können beispielsweise Dichtungsringe auf Deckel, insbesondere Nockendeckel, für Behälter aus Glas oder Kunststoff aufgebracht werden.
Mit der Austrittsdüse des Extruders ist in dem gezeigten Beispiel eine Verteilerleitung 10 verbunden, die sich in dem gezeigten Beispiel senkrecht zu der Zeichenebene in diese hinein erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Dosiereinrichtung, die beispielsweise vier Dosierzylinder umfassen kann, wobei in der Figur einer der Dosierzylinder bei dem Bezugszeichen 12 gezeigt ist. Die anderen Dosierzylinder können parallel zu dem gezeigten Dosierzylinder 12 in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene, also parallel zur Längsachse der Verteilerleitung 10 hintereinander angeordnet sein. Die nicht gezeigten Dosierzylinder sind hinsichtlich ihrer Ausbildung und Funktion identisch zu dem gezeigten Dosierzylinder 12, so dass im Folgenden nur der gezeigte Dosierzylinder 12 beschrieben wird.
Der Dosierzylinder 12 besitzt eine Zylinderwand 14, die einen zylindrischen Hohlraum begrenzt, in dem ein zylindrischer Kolben 16 axial beweglich geführt ist. Auf Höhe des Dosierzylinders 12 ist mit der Verteilerleitung 10 eine Stichleitung 18 verbunden, die durch den darin angeordneten Dosierzylinder 12 in einen ersten Abschnitt 20 und einen zweiten Abschnitt 22 geteilt wird. Der erste Abschnitt 20 stellt die Verbindung zwischen der Verteilerleitung 10 und dem Dosierzylinder 12 dar. Der zweite Abschnitt 22 führt zu einem Applikator. Entsprechende Stichleitungen und erste und zweite Abschnitte sind den anderen Dosierzylindern zugeordnet, wobei jedem Dosierzylinder 12 jeweils ein Applikator zugeordnet ist.
Das untere Ende 24 des Kolbens 16 begrenzt ein Zylindervolumen 26. In der in der Figur gezeigten Stellung befindet sich der Kolben 16 in seiner untersten Position. Es ist zu erkennen, dass in dieser Position das Zylindervolumen 26 im Wesentlichen auf die Höhe der Stichleitung 18 begrenzt ist. Das obere Ende 28 des Kolbens 16 befindet sich in einer Führung 30 und weist ein drehbar gelagertes Kontaktrad 32 auf. Das Kontaktrad 32 wirkt mit einer ebenfalls drehbar gelagerten Exzenterscheibe 34 zusammen. Mittels einer nicht gezeigten Scheibenantriebseinrichtung, beispielsweise einer Servoantriebseinrichtung, kann die Exzenterscheibe 34 um ihre Achse 36 gedreht werden, wie durch den Pfeil 38 veranschaulicht. Aufgrund der Exzentrizität der Exzenterscheibe 34 werden abhängig von der Drehstellung unterschiedliche maximale Axialhübe des Kolbens 16 vorgegeben. Wie bereits erwähnt, ist in der in der Figur gezeigten Stellung der Exzenterscheibe 34 der Kolben 16 maximal in den Dosierzylinder 12 eingefahren. Entsprechende Exzenterscheiben sind den anderen nicht gezeigten Dosierzylindern zugeordnet.
In der Zylinderwand 14 des Zylinders 12 ist darüber hinaus eine in der Figur bei dem Bezugszeichen 40 dargestellte Öffnung vorgesehen. In dem in der Figur gezeigten Beispiel ist die Öffnung 40 gerade so ausgerichtet, dass eine Verbindung zwischen dem Zylindervolumen 26 und der Verteilerleitung 10 und damit zu dem Extruder über den Abschnitt 20 der Stichleitung 18 besteht. Im Bereich des oberen Endes der Zylinderwand 14 ist ein Ritzel 42 angeordnet, welches mit einer bei dem Bezugszeichen 44 gezeigten Zahnstange in Eingriff steht. Die Zahnstange 44 erstreckt sich ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene und kann durch einen geeigneten Antrieb, beispielsweise einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb (beispielsweise Pneumatikzylinder), in Längsrichtung verstellt werden. Zu erkennen ist in der Figur, dass die Zahnstange 44 exzentrisch an der Zylinderwand 14 angreift. Die Zahnstange 44 erstreckt sich in ihrer Länge derart, dass sie über geeignete Ritzel mit jedem der hintereinander angeordneten Zylinder der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Eingriff steht. Wird die Zahnstange 44 mittels des Antriebs in Längsrichtung verstellt, so werden die Dosierzylinder innerhalb des diese drehbar aufnehmenden Gehäuseabschnitts 46 gleichzeitig um ihre Längsachse gedreht. Die Zylinder können insbesondere so weit gedreht werden, dass die Öffnung 40 in der Zylinderwand 14 anstatt mit dem Abschnitt 20 der Stichleitung 18 nun mit dem Abschnitt 22 der Stichleitung 18 verbunden ist, wie dies in der Figur gestrichelt angedeutet ist. Während in der in der Figur gezeigten Drehstellung der Zylinderwand 14 eine Verbindung des Zylindervolumens zu dem Extruder besteht und keine Verbindung zu dem Abschnitt 22 der Stichleitung 18 und damit dem jeweiligen Applikator, besteht in der beschriebenen zweiten Drehstellung gerade eine solche Verbindung des Zylindervolumens 26 zu dem Abschnitt 22 der Stichleitung 18 und damit dem Applikator, während keine Verbindung mehr zu dem Extruder besteht.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt. In der in der Figur gezeigten Drehstellung der Zylinderwand 14 wird die Exzenterscheibe 34 in eine Drehposition verstellt, in der ein Herausbewegen des Kolbens 16 aus dem Zylinder 12 bis zu einem gewünschten Anschlag an der Exzenterscheibe 34 möglich ist. Durch den von dem Extruder im Zuge der Extrusion erzeugten Druck wird plastifizierte Dichtungsmasse durch die Verteilerleitung 10 und die Abschnitte 20 der Stichleitungen 18 jeweils durch die Öffnungen 40 der Dosierzylinder 12 in das Zylindervolumen 26 gedrückt. Hierdurch bewegt sich der Kolben 16 aus dem Dosierzylinder 12 jeweils bis zum Erreichen des Anschlags an der Exzenterscheibe 34 heraus. Es erfolgt also eine Füllung des Zylindervolumens 26 in dem durch die Drehposition der Exzenterscheibe 34 vorgegebenen und damit exakt definierten Maße. Ein Kontakt zwischen dem Kolben 16, insbesondere dem Kontaktrad 32, und der Exzenterscheibe 34 kann mittels einer geeigneten Detektionseinrichtung festgestellt werden.
Anschließend wird durch ein axiales Verstellen der Zahnstange 44 eine Drehung der Zylinderwände 14 der Dosierzylinder 12 derart bewirkt, dass die Öffnungen 40 ihrer Zylinderwände 14 nun jeweils mit dem Abschnitt 22 der ihnen zugeordneten Stichleitung 18 kommunizieren. Es besteht nun eine Verbindung zu dem den Dosierzylindern 12 jeweils zugeordneten Applikator. Die Exzenterscheibe 34 kann nun angetrieben durch die Scheibenantriebseinrichtung wieder in die in der Figur gezeigte Stellung verdreht werden. Dabei kommt es zu einem Einschieben des Kolbens 16 in den jeweiligen Dosierzylinder 12, so dass das in dem Zylindervolumen 26 enthaltene Volumen an plastifizierter Dichtungsmasse jeweils durch den Abschnitt 22 der Stichleitung 18 in den jeweiligen Applikator gedrückt wird. Auf diese Weise kann dem jeweiligen Applikator also ein exakt vorgegebenes Volumen an plastifizierter Dichtungsmasse zugeführt werden, obgleich der Extruder kontinuierlich arbeitet.
Um darüber hinaus einen Ausgleich zwischen der kontinuierlichen Extrusion des Extruders einerseits und dem intermittierenden Verbrauch durch die Applikatoren andererseits zu erreichen, weist die Vorrichtung eine nicht näher dargestellte Regeleinrichtung auf, mit der die Drehzahl der Extruderschnecke des Extruders bei Erreichen einer ersten, vorderen axialen Position der Extruderschnecke erhöht wird, und mit der bei Erreichen einer zweiten, hinteren axialen Position der Extruderschnecke die Drehzahl der Extruderschnecke verringert wird. Durch diese einfache Regelung kann die Extruderproduktion an den jeweiligen Verbrauch angepasst werden. Insbesondere werden je nach Stellung der als Ventil wirkenden Zylinderwände 14 die Drehzahl der Extruderschnecke und damit die produzierte Menge an Extrudat angepasst.
Die Erfindung erlaubt in kompakt bauender und konstruktiv einfacher Weise eine hochpräzise Dosierung der einem Applikator zugeführten Menge an plastifizierter Dichtungsmasse. Gleichzeitig ist die Verbindung zwischen dem Extruder und dem Applikator einschließlich der dazwischen befindlichen Dosiereinrichtung luftdicht abgeschlossen, so dass ein Lufteintrag in die plastifizierte Dichtungsmasse sicher verhindert wird.

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche, umfassend:
- eine mit dem Extruder verbundene Dosiereinrichtung, in die plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder gefördert werden kann, wobei die Dosiereinrichtung abwechselnd mit dem Extruder und dem mindestens einen Applikator verbindbar ist, um plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in den mindestens einen Applikator zu fördern,
- wobei die Dosiereinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse bei einer Verbindung der Dosiereinrichtung mit dem Extruder zur Verfügung zu stellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung mindestens einen Dosierzylinder (12) umfasst, in dem ein Kolben (16) axial beweglich angeordnet ist, wobei durch die axiale Stellung des Kolbens (16) ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse in dem Dosierzylinder (12) zur Verfügung gestellt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben ( 16) mit einem definiert veränderbaren Anschlag zusammenwirkt, der den maximalen axialen Hub des Kolbens (16) begrenzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektiereinrichtung vorgesehen ist, mit der ein Kontakt zwischen dem Kolben (16) und dem Anschlag detektierbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der definiert veränderbare Anschlag so veränderbar ist, dass in dem mindestens einen Dosierzylinder (12) befindliche plastifizierte Dichtungsmasse durch den Kolben (16) in den mindestens einen Applikator gedrückt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der definiert veränderbare Anschlag durch mindestens eine drehbar angeordnete Exzenterscheibe (34) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Scheibenantriebseinrichtung, insbesondere eine Servoantriebseinrichtung, vorgesehen ist, mit der die mindestens eine Exzenterscheibe (34) in unterschiedliche definierte Drehpositionen drehbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dosierzylinder (12) um seine Längsachse drehbar ist, wobei in einer ersten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem Extruder bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem mindestens einen Applikator unterbrochen wird, und wobei in einer zweiten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem mindestens einen Applikator bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem Extruder unterbrochen wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dosierzylinder (12) mindestens eine Öffnung (40) in seiner Zylinderwand (14) besitzt, die die jeweilige Verbindung bereitstellt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderantriebseinrichtung vorgesehen ist, mit der der mindestens eine Dosierzylinder (12) um seine Längsachse drehbar ist.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderantriebseinrichtung einen exzentrisch mit dem mindestens einen Dosierzylinder (12) verbundenen Linearantrieb umfasst, insbesondere eine in Längsrichtung angetriebene Zahnstange (44).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Dosierzylindern (12) umfasst, die jeweils wahlweise mit dem Extruder oder mit einem Applikator verbindbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierzylinder (12) über eine Verteilerleitung (10) mit dem Extruder verbindbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Extruder und dem Applikator einschließlich der Dosiereinrichtung luftdicht abgeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin den Extruder umfasst, wobei der Extruder eine axial beweglich gelagerte Extruderschnecke besitzt, die in eine vordere Position vorgespannt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Regeleinrichtung umfasst, mit der bei Erreichen einer ersten, vorderen axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke erhöht wird, und mit der bei Erreichen einer zweiten, hinteren axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke verringert wird.
17. Verfahren zur Dosierung einer in einem Extruder plastifizierten Dichtungsmasse für mindestens einen Applikator zum Aufbringen eines Gebildes aus der Dichtungsmasse auf eine Fläche, umfassend die Schritte:
- eine Dosiereinrichtung wird abwechselnd mit dem Extruder und dem mindestens einen Applikator verbunden, wobei bei einer Verbindung mit dem Extruder plastifizierte Dichtungsmasse aus dem Extruder in die Dosiereinrichtung gefördert wird, und wobei bei einer Verbindung mit dem mindestens einen Applikator in der Dosiereinrichtung enthaltene plastifizierte Dichtungsmasse in den mindestens einen Applikator gefördert wird,
- wobei mittels der Dosiereinrichtung mindestens ein definiert veränderbares Volumen zur Aufnahme der plastifizierten Dichtungsmasse aus dem Extruder zur Verfügung gestellt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung mindestens einen Dosierzylinder (12) umfasst, in dem ein Kolben ( 16) axial beweglich angeordnet ist, wobei der Kolben (16) bei einer Verbindung des Dosierzylinders (12) mit dem Extruder durch die in den Dosierzylinder (12) geförderte plastifizierte Dichtungsmasse bis zum Erreichen eines Anschlags aus dem Dosierzylinder (12) gedrückt wird, wobei durch definierte Veränderung des Anschlags das jeweils gewünschte Volumen für die plastifizierte Dichtungsmasse in dem Dosierzylinder (12) bereitgestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt zwischen dem Kolben (16) und dem Anschlag detektiert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Füllen des mindestens einen Dosierzylinders (12) mit plastifizierter Dichtungsmasse die Verbindung zu dem Extruder unterbrochen und die Verbindung zu dem mindestens einen Applikator bereitgestellt wird und der Anschlag so verändert wird, dass die in dem Dosierzylinder (12) befindliche plastifizierte Dichtungsmasse durch den Kolben (16) in den Applikator gedrückt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der definiert veränderbare Anschlag durch mindestens eine mit dem Kolben (16) des mindestens einen Dosierzylinders (12) zusammenwirkende Exzenterscheibe (34) gebildet ist, die zur Veränderung des Anschlags gedreht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe (34) mittels einer Servoantriebseinrichtung gedreht wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dosierzylinder (12) um seine Längsachse gedreht wird, wobei in einer ersten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem Extruder bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem mindestens einen Applikator unterbrochen wird, und wobei in einer zweiten Drehstellung eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem mindestens einen Applikator bereitgestellt und eine Verbindung des mindestens einen Dosierzylinders (12) zu dem Extruder unterbrochen wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dosierzylinder (12) mittels eines exzentrisch mit dem mindestens einen Dosierzylinder (12) verbundenen Linearantriebs, insbesondere einer in Längsrichtung angetriebenen Zahnstange (44), gedreht wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Dosierzylindern (12) umfasst, die jeweils wahlweise mit dem Extruder oder mit einem Applikator verbunden werden.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder eine axial beweglich gelagerte Extruderschnecke umfasst, die in eine vordere Position vorgespannt ist, wobei mittels einer Regeleinrichtung bei Erreichen einer ersten, vorderen axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke erhöht wird, und bei Erreichen einer zweiten, hinteren axialen Position der Extruderschnecke die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke verringert wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen Applikator mindestens ein Gebilde, insbesondere ein ringförmiges Gebilde, aus der Dichtungsmasse auf mindestens eine Fläche, insbesondere die Innenfläche eines Deckels für einen Behälter, aufgebracht wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchgeführt wird.
PCT/EP2013/000223 2012-01-27 2013-01-25 Vorrichtung und verfahren zur dosierung von in einem extruder plastifizierter dichtungsmasse WO2013110463A1 (de)

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