DE102007006600A1

DE102007006600A1 - Fluid e.g. sealing material, application device, has application head coupled with drive device e.g. hydraulic actuator, for achieving periodic translation movement, where application head is mounted on linear guide in form of linear rail

Info

Publication number: DE102007006600A1
Application number: DE200710006600
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Puffe; Frank Zähle
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-14

Abstract

The device (2) has an application head (4) with a fluid applying channel connected with a fluid source and an exhaust port corresponding with the fluid applying channel. The application head is coupled with a drive device e.g. hydraulic actuator, for achieving a periodic translation movement. The application head is mounted on a linear guide in form of a linear rail (16). The drive device has a rotary eccentric (10) connected with the application head by a joint or a connecting rod (6). A discharge nozzle communicates with the fluid supply channel. An independent claim is also included for a method for applying a fluid on a substrate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, insbesondere zum Auftragen von Schmelz- und Dichtstoffen, mit einem Auftragskopf, der mindestens eine mit einer Fluidquelle verbindbaren Fluidzuführkanal und mindestens eine mit dem Fluidzuführkanal korrespondierende Austrittsöffnung aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Auftragen von Fluid auf ein bewegbares Substrat.The The present invention relates to a device for applying Fluid on a relative to the device movable substrate, in particular for Application of enamel and sealants, with a gun, the at least one fluid supply channel connectable to a fluid source and at least one corresponding to the Fluidzuführkanal Has outlet opening. The invention also relates a method of applying fluid to a movable substrate.

Es sind Vorrichtungen bekannt, die ein Fluid in Form von beispielsweise Heißschmelzklebstoffen auf ein bewegbares Substrat auftragen. So wird in US 6,858,250 beispielsweise eine Vorrichtung offenbart, die auf Laschen von durch ein Förderband bewegte Kartons Heißschmelzklebstoff auftragen. Dazu sind zwei voneinander beabstandete Auftragsdüsen um eine Achse parallel zur Förderbandrichtung verschwenkbar an einem Rahmen angeordnet, der sich über den vorbeilaufenden Kartons befindet. Beim Vorbeiführen der Kartons werden die Auftragsdüsen so verschwenkt, dass der Heißschmelzklebstoff in einer vorbe stimmten Form auf die Laschen aufgetragen wird. Dadurch, dass die Auftragsdüsen um eine Achse verschwenkbar angeordnet sind, ist der Abstand zwischen den Spitzen der Auftragsdüsen und den zu beschichtenden Laschen nicht konstant. Zu den Außenseiten der Laschen wird der Abstand zwischen den Düsenspitzen und den Laschen größer als an den Innenseiten der Laschen, sofern die Auftragsdüsen genau mittig über den zu beschichtenden Laschen angeordnet sind.Devices are known which apply a fluid in the form of, for example, hot-melt adhesives to a movable substrate. So will in US 6,858,250 For example, a device is disclosed which applies hot melt adhesive to tabs of cartons moved by a conveyor belt. For this purpose, two spaced applicator nozzles are arranged about an axis parallel to the conveyor belt direction pivotally mounted on a frame which is located above the passing cartons. When passing the boxes, the application nozzles are pivoted so that the hot melt adhesive is applied in a vorbe certain form on the tabs. Characterized in that the application nozzles are arranged pivotable about an axis, the distance between the tips of the application nozzles and the tabs to be coated is not constant. To the outer sides of the tabs, the distance between the nozzle tips and the tabs is greater than on the inner sides of the tabs, provided that the application nozzles are located exactly in the center over the tabs to be coated.

Andere Auftragsvorrichtungen, wie etwa in US 3,653,598 oder US 6,785,418 , weisen eine einzelne Abgabedüse auf, die exzentrisch gelagert mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit bewegt wird. Ziel dieser Vorrichtungen ist jedoch nicht das Abgeben von Fluid in einem bestimmten Muster, sondern das Erreichen einer möglichst gleichförmigen Fluiddichte oder einer vorbestimmten Tröpfchengröße an der Abgabeseite. Großflächige Muster mit bestimmten Eigenschaften auf ein bewegtes Substrat können mit diesen Vorrichtungen nicht aufgebracht werden. Die exzentrische Lagerung und das kontinuierliche Bewegen der Auftragsdüse mit einer relativ hohen Geschwindigkeit erfordert eine robuste Lagerung und eine besonders flexible und dennoch haltbare Abgabeleitung. Dadurch sind solche Auftragsdüsen als kostspielig einzustufen.Other application devices, such as in US 3,653,598 or US 6,785,418 , have a single dispensing nozzle, which is moved eccentrically mounted at a continuous speed. However, the aim of these devices is not to dispense fluid in a particular pattern, but to achieve as uniform as possible a fluid density or a predetermined droplet size on the dispense side. Large-area patterns with certain properties on a moving substrate can not be applied with these devices. The eccentric storage and the continuous movement of the application nozzle at a relatively high speed requires a robust storage and a particularly flexible and yet durable discharge line. As a result, such application nozzles are classified as costly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher das Minimieren oder Eliminieren der vorangehend geschilderten Nachteile. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung das Bereitstellen einer möglichst kostengünstigen und mechanisch einfachen Vorrichtung, die dazu geeignet ist, ein Fluid in einem vorbestimmten Muster auf ein bewegbares Substrat aufzutragen. Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, die Dichte, Tröpfchengröße, Partikelgröße, Abgabestärke über dem gesamten Abgabebereich konstant zu halten.The The object of the present invention is therefore to minimize or Eliminate the above-mentioned disadvantages. Especially The object of the invention is to provide a cost-effective as possible and mechanically simple device suitable for this purpose Fluid in a predetermined pattern on a movable substrate apply. Furthermore, an object of the invention, the density, Droplet size, particle size, Levels of delivery over the entire delivery area constant to keep.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass der Auftragskopf zum Ausführen einer periodischen Translationsbewegung mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist.The The present invention solves the problem in that the Application head for performing a periodic translation movement is coupled with a drive device.

Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Auftragskopf nicht um eine oder mehrere Achsen schwenk- bzw. rotierbar angeordnet ist, sondern relativ zu dem bewegten Substrat eine reine Translationsbewegung ausführen kann. Eine Translationsbewegung kann beispielsweise parallel zu dem an der Vorrichtung vorbeigeführtem Substrat erfolgen. Dadurch bleibt der Abstand zwischen dem Auftragskopf und dem Substrat über die gesamte Auftragsfläche konstant, so dass sich die Eigenschaften des abgegebenen Fluids mangels Variation des zurückgelegten Wegs über die gesamte überstrichene Abgabefläche nicht ändern. Durch das Koppeln des Auftragskopfs mit einer Antriebseinrichtung zum Ausführen einer periodischen Translationsbewegung kann jedes beliebige gleichmäßige Muster auf dem bewegbaren Substrat erzeugt werden, abhängig von der Substratgeschwindigkeit und der Translationsgeschwindigkeit des Auftragskopfs.This is advantageous in that the application head is not one or several axes is arranged pivoting or rotatable, but relatively to perform a pure translational movement to the moving substrate can. For example, a translation movement can be parallel to the substrate passed past the device. As a result, the distance between the application head and the substrate remains over the entire application area constant, so that the characteristics the discharged fluid for lack of variation of the traversed Way over the entire swept delivery area do not change. By coupling the applicator head with a Drive means for performing a periodic translational movement can be any uniform pattern on the movable substrate can be generated, depending on the substrate speed and the translation speed of the gun.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Auftragskopf an einer Führung, insbesondere Linearführung, gelagert ist. Durch das Lagern des Auftragskopfs an einer Linearführung ist es nicht notwendig, den Auftragskopf durch die Antriebseinrichtung zu führen. Dementsprechend kann die Antriebseinrichtung mechanisch einfach und kostengünstig ausgeführt werden, wobei der Auftragskopf stets sicher in einer Linearführung mit einem vorbestimmten Freiheitsgrad der Bewegung angeordnet ist.Especially is advantageous if the application head on a guide, in particular linear guide, is mounted. By storing the application head on a linear guide, it is not necessary to guide the application head through the drive device. Accordingly the drive device can be mechanically simple and inexpensive be carried out with the gun always safe in a linear guide with a predetermined degree of freedom of Movement is arranged.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Antriebseinrichtung einen drehbaren Exzenter aufweist, der über ein Gelenk oder eine Schubstange mit dem Auftragskopf verbunden ist. Die Antriebseinrichtung kann dadurch konstruktiv einfach ausgeführt werden, die Komponenten sind kostengünstig und in einer Vielzahl von Varianten für die jeweilige Anwendung abgestimmt erhältlich.Further it is advantageous that the drive device has a rotatable Eccentric, which has a joint or push rod connected to the gun. The drive device can be executed structurally simple, the components are inexpensive and available in a variety of variations available for the respective application.

Wenn der Auftragskopf eine Mehrzahl von einreihig oder mehrreihig in Translationsrichtung angeordneten Austrittsdüsen mit Austrittsöffnungen aufweist, ist dies besonders günstig. Dadurch kann besonders bei gleichförmigen Auftragsmustern die notwendige Amplitude der Translation des Auftragskopfs begrenzt werden. Beim Verwenden von einer Mehrzahl von Auftragsdüsen in Translationsrichtung können bei Bedarf gleichzeitig mehrere in Translationsrichtung aneinandergereihte Teilflächen des Substrats beschichtet werden.If the application head has a plurality of outlet nozzles with outlet openings arranged in single row or multiple rows in the direction of translation, this is particularly favorable. As a result, the necessary amplitude of the translation of the application head can be limited, especially for uniform application patterns. When using a plurality of applicator nozzles in the translation direction, if necessary, several in translat be coated onsrichtung strung surfaces of the substrate.

Bevorzugt kommuniziert jede Austrittsdüse über je einen Leimkanal mit dem Fluidzuführkanal. Dadurch wird jede Austrittsdüse unabhängig von anderen Austrittsdüsen mit Fluid versorgt. Verstopfte Austrittsdüsen oder verstopfte Leimkanäle haben keine Auswirkungen auf andere Austrittsdüsen oder Leimkanäle.Prefers Each outlet nozzle communicates via one each Gluing channel with the fluid supply channel. This will make each outlet nozzle independent of other outlet nozzles with fluid provided. Clogged outlet nozzles or clogged glue channels have no effect on other outlet nozzles or glue channels.

Besonders bevorzugt kann das Auftragen kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. Dadurch ist es möglich, mehrstückiges Substrat ebenso beschichten zu können wie kontinuierlich vorbeilaufendes und einstückiges Substrat. Dies ermöglicht ebenfalls, einstückiges Substrat in vorbestimmten Abständen mit einem Auftragsmuster zu versehen.Especially preferably, the application may be continuous or intermittent respectively. This makes it possible, multi-piece Being able to coat substrate as well as continuously passing and one-piece substrate. this makes possible also, one-piece substrate at predetermined intervals to be provided with a job pattern.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Auftragskopf beheizt ist. Beim Abgeben von Heißschmelzklebstoff und ähnlichen bei Wärme fließfähigen Stoffen wird die Viskosität beim Beheizen des Stoffes verringert und das Abgeben durch Düsen besonders bei sehr geringem Öffnungsquerschnitten erleichtert.Advantageous is still when the gun is heated. When submitting Hot melt adhesive and the like in heat flowable substances is the viscosity reduced when heating the substance and dispensing through nozzles facilitated especially with very small opening cross-sections.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Fluidzuführkanal über einen beheizten Schlauch mit der Fluidquelle verbunden ist. Durch die geringere Viskosität des mittels Schlauch beheizten Fluids kann das Fluid mit einer geringeren erforderlichen mechanischen Leistung zum Auftragskopf befördert und dort abgegeben werden. Weiterhin könnte gleichzeitig die Beheizung des Auftragskopfs mit einer geringeren Leistung erfolgen oder gänzlich entfallen.moreover it is advantageous if the Fluidzuführkanal over a heated hose is connected to the fluid source. By the lower viscosity of the hose heated Fluids can be the fluid with less required mechanical power transported to the order and delivered there. Farther could simultaneously heat the gun with lower performance or omitted altogether.

Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung ein piezo-elektrischer und/oder magnetischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer Aktuator. Sämtliche denkbaren Antriebseinrichtungen, die in der Lage sind, eine Translationsbewegung auszuführen, sind für den Auftragskopf der vorliegenden Erfindung geeignet. Dabei sind aber besonders hydraulische, pneumatische, (elektro-)magnetische und piezo-elektrische Antriebseinrichtungen in sehr großer Zahl und umfassenden Anwendungsbereichen kostengünstig auf dem Markt verfügbar und können frei nach Leistungsbedarf und Anwendungsfall ausgewählt werden. Vorteilhaft dabei ist, dass die Antriebseinrichtung automatisch die Translationsbewegung ausführt und nicht manuell erfolgen muss.Prefers the drive device is a piezoelectric and / or magnetic and / or hydraulic and / or pneumatic actuator. All conceivable drive devices that are capable of a translational movement are for the order header of the present Invention suitable. But especially hydraulic, pneumatic, (electro) magnetic and piezoelectric drive devices in very large numbers and comprehensive applications cost-effective available in the market and can freely after Power requirement and use case are selected. Advantageous It is the case that the drive device automatically executes the translatory movement and not manually.

Weiterhin ist günstig, dass die Translationsbewegung in einem Frequenzbereich von 0,1 bis 20 Hz oszilliert. Vorteilhafterweise bewegt sich das Substrat mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter pro Minute bis 30 Meter pro Minute. Besonders bei dem Abgeben von Heißschmelzklebstoff kann durch die relativ großen Bereiche ein großes Sortiment herstellbarer Auftragsmuster bereitgestellt werden. So ist es in dem genannten Frequenzbereich möglich, große Substratgeschwindigkeiten abzudecken und dabei auch relativ feine Muster herzustellen. Zudem erfordern die dabei auftretenden Geschwindigkeiten keine hochpräzisen und hochdynamischen Antriebseinrichtungen, die die Kosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung intensivieren würden.Farther is favorable that the translational movement in a frequency range oscillated from 0.1 to 20 Hz. This advantageously moves Substrate at a speed of 1 meter per minute to 30 Meters per minute. Especially when dispensing hot melt adhesive can through the relatively large areas a large Assortment of producible order patterns are provided. So it is possible in the mentioned frequency range, large substrate speeds cover and thereby also produce relatively fine patterns. moreover The speeds involved do not require high precision and highly dynamic drive means, the cost of the invention Would intensify device.

Bevorzugt ist der Fluidzuführkanal des Auftragskopfs mittels eines Ventils verschließbar. Dadurch kann bei mehrstückigen und an der Vorrichtung nacheinander vorbeilaufenden Substraten der Abgabevorgang unterbrochen werden, so dass kein abzugebendes Fluid verschwendet wird. Vorteilhaft ist jedoch auch, dass auf einem einstückigen Substrat der Abgabevorgang unterbrochen werden kann, um komplexere und bereichsweise unterbrochene Muster herstellen zu können.Prefers is the fluid supply channel of the gun by means of a Lockable valve. This can be multi-piece and on the device successively passing through the substrates Dispensing be interrupted so that no fluid to be dispensed is wasted. However, it is also advantageous that on a one-piece Substrate of the dispensing process can be interrupted to more complex and to be able to produce partially interrupted patterns.

Zum Herstellen von Auftragsmustern ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Abstimmen von Substratgeschwindigkeit und Translationsfrequenz aufeinander angepasst. Die Form des Musters, das durch das abgegebene Fluid auf dem Substrat entsteht, ist direkt abhängig von der Substratgeschwindigkeit und der Translationsgeschwindigkeit des Auftragskopfs. Durch ein gezieltes Einstellen der Hin- und Herbewegung des Auftragskopfs auf die Substratgeschwindigkeit können neben sinusförmigen Mustern auch wabenförmige Muster oder ähnliches hergestellt werden.To the Producing application patterns is the invention Device by tuning substrate speed and translation frequency adapted to each other. The shape of the pattern created by the Fluid arising on the substrate is directly dependent on the substrate speed and the translation speed of the Order header. By a targeted adjustment of the reciprocating motion of the gun to the substrate speed in addition to sinusoidal patterns also honeycomb Pattern or the like can be made.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Auftragen von Fluid auf eine bewegbares Substrat, insbesondere zum Auftragen von Schmelz- und Dichtstoffen gelöst, bei dem ein Auftragskopf, der einen oder mehrere mit einer Fluidquelle verbindbaren Fluidzuführkanal und eine oder mehrere mit dem Fluidzuführkanal korrespondierende Austrittsöffnungen aufweist mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist und eine periodische Translationsbewegung ausführt.The The object is further achieved by a method for applying fluid on a movable substrate, in particular for the application of melt and sealants, in which a gun, the one or more Fluidzuführkanal connectable to a fluid source and one or more corresponding to the fluid supply passage Outlet openings having a drive device coupled and performs a periodic translational movement.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:

1 eine dreidimensionale Übersicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a three-dimensional overview of the device according to the invention;

2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 a side view of the device according to the invention;

3 eine dreidimensionale Ansicht eines Auftragskopfs; und 3 a three-dimensional view of a gun; and

4 eine schematische Übersicht über das Erzeugen von Auftragsmustern. 4 a schematic overview of the generation of application patterns.

Die Auftragsvorrichtung 2 gemäß 1 weist einen Auftragskopf 4 mit einer Schubstange 6 auf, der von einem durch einen Elektromotor 8 angetriebenen Exzenter 10 in Translation versetzt wird. Diese Translation des Auftragskopfs 4 verläuft quer zur Laufrichtung eines Förderbands 12, das durch zwei Walzen 14 oder dgl. angetrieben wird. Damit der Auftragskopf 4 sicher eine vorbestimmte Translationsrichtung beibehält, wird er durch eine Linearführung in Form einer Linearschiene 16 mittels eines darin eingesetzten Laufwagens 18 geführt. Der kinematische Freiheitsgrad des Auftragskopfs 4 beschränkt sich daraus folgend auf eine eindimensionale Bewegung in einer vorbestimmten Höhe über dem Förderband 12 und quer zu dessen Laufrichtung. Die Linearschiene 16 ist an einem Rahmen 20 angeordnet, der beispielhaft gemäß 1 am Getriebekasten 22 des Elektromotors 8 befestigt ist.The applicator 2 according to 1 has an order header 4 with a push rod 6 on, by one by an electric motor 8th driven eccentric 10 is translated into translation. This translation of the gun 4 runs transversely to the direction of a conveyor belt 12 passing through two rollers 14 or the like is driven. So the gun 4 safely retains a predetermined translation direction, it is by a linear guide in the form of a linear rail 16 by means of a carriage inserted therein 18 guided. The kinematic degree of freedom of the application head 4 is limited to a one-dimensional movement at a predetermined height above the conveyor belt 12 and transverse to its direction. The linear rail 16 is on a frame 20 arranged according to the example 1 on the gearbox 22 of the electric motor 8th is attached.

Ein zu beschichtendes Substrat 24 liegt auf dem Förderband 12 auf und wird am Auftragskopf 4 vorbeigeführt. Die Geschwindigkeit des Laufbandes 12 kann individuell und dem Anwendungszweck entsprechend eingestellt werden. Eine bevorzugte Geschwindigkeit liegt im Bereich von 1 m/min bis 30 m/min. Alternativ könnten alle höheren oder geringeren Geschwindigkeiten realisiert werden, wenn diese den Eigenschaften des abzugebenden Fluids entgegenkommen, sofern die Vorrichtung durch zu große Geschwindigkeiten mechanisch nicht zu aufwändig und kostenintensiv wird.A substrate to be coated 24 lies on the conveyor belt 12 up and is at the gun 4 past. The speed of the treadmill 12 can be adjusted individually and according to the application. A preferred speed is in the range of 1 m / min to 30 m / min. Alternatively, all higher or lower speeds could be realized if they meet the properties of the fluid to be dispensed, if the device is mechanically not too complicated and costly by excessive speeds.

Das am Auftragskopf 4 vorbeilaufende Substrat 24 wird durch den Auftragskopf 4 mit einem Fluid beschichtet, wobei kontinuierlich der Exzenter 10 gedreht wird und über die Schubstange 6 den Auftragskopf 4 in der Zeichnungsebene nach links und rechts hin- und herbewegt. Je nach Geschwindigkeit des Laufbandes 12 und des Auftragskopfes 4 werden unterschiedliche Muster auf dem Substrat 24 erzeugt.The order header 4 passing substrate 24 is through the order header 4 coated with a fluid, wherein continuously the eccentric 10 is turned and over the push rod 6 the order header 4 in the drawing plane to the left and right reciprocated. Depending on the speed of the treadmill 12 and the order header 4 be different patterns on the substrate 24 generated.

Das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mittels 2 weiter verdeutlicht. Der Auftragskopf 4 weist eine Halterung 26 auf, die über ein Gelenk 28 mit der Schubstange 6 verbunden ist. Die Schubstange 6 ist ferner über ein Gelenk 30 an den Exzenter 10 gekoppelt. Die Exzentrizität, d. h. das Maß zwischen dem Gelenk 30 und der Welle 32 des Exzenters 10 bestimmt die Amplitude der Translationsbewegung des Auftragskopfs 4 und beträgt die Hälfte des Abstands zwischen den beiden äußersten Positionen des Auftragskopfs 4 während dessen Translationsbewegung.The operating principle of the device according to the invention is by means of 2 further clarified. The order header 4 has a holder 26 on that over a joint 28 with the push rod 6 connected is. The push rod 6 is also about a joint 30 to the eccentric 10 coupled. The eccentricity, ie the dimension between the joint 30 and the wave 32 of the eccentric 10 determines the amplitude of the translational movement of the gun 4 and is half the distance between the two extreme positions of the gun 4 during its translation movement.

Der Auftragskopf 4 weist in seinem Inneren einen Hohlraum 34 auf, der an seinem der Linearschiene 16 abgewandten Seite mit Leimkanälen 36 kommuniziert. Unmittelbar von außen sind Austrittsdüsen 38 in die Leimkanäle 36 des Auftragskopfs 4 eingeschraubt. Jedem Leimkanal 36 ist damit eine Austrittsdüse 38 zugeordnet. Der Auftragskopf 4 könnte außerdem beheizt werden, um besonders bei der Verwendung heißschmelzender Fluide deren Viskosität zu verringern, so dass das Fluid leichter und bei geringerem Druck durch die Austrittsdüsen 38 fließen kann.The order header 4 has a cavity in its interior 34 on, at its the linear rail 16 opposite side with glue channels 36 communicated. Immediately from the outside are outlet nozzles 38 in the glue channels 36 of the order header 4 screwed. Every glue channel 36 is thus an outlet nozzle 38 assigned. The order header 4 could also be heated to reduce its viscosity, especially when using hot melt fluids, so that the fluid is lighter and at lower pressure through the outlet nozzles 38 can flow.

Auf der zur Linearschiene 16 gewandten Seite des Auftragskopfs 4 befindet sich eine Anschlussleitung 40, die den Auftragskörper 4 über den Fluidzuführkanal 42 mit dem abzugebenden Fluid versorgt. Die Anschlussleitung 40 könnte an über einen beheizten oder unbeheizten Schlauch an eine Fluidquelle, z. B. eine Pumpe, angeschlossen sein. Das Verwenden eines beheizten Schlauchs ist aus den gleichen Gründen wie die Beheizung des Auftragskopfs sinnvoll. Das erwärmte Fluid strömt leichter zum Auftragskopf hin und es wird eine geringere Pumpleistung erforderlich. Zudem kann durch einen Heizschlauch ausreichend beheiztes Fluid eine zusätzliche Beheizung des Auftragskopfs 4 einsparen.On the to the linear rail 16 facing side of the gun 4 there is a connection line 40 that the order body 4 via the fluid supply channel 42 supplied with the fluid to be dispensed. The connection cable 40 could be connected via a heated or unheated hose to a fluid source, eg. As a pump to be connected. Using a heated hose makes sense for the same reasons as heating the gun. The heated fluid flows more easily toward the gun and requires less pumping power. In addition, a heated hose sufficiently heated fluid can be an additional heating of the gun 4 save on.

Das Fluid strömt aus der Anschlussleitung 40 in den Hohlraum 34 des Auftragskopfs 4 ein und verteilt sich dort gleichmäßig unter Ausnutzung des gesamten zur Verfügung stehenden Volumens. Dadurch steht nach Erreichen des gefüllten Zustands des Hohlraums 34 jeder Leimkanal 36 in Berührung mit dem abzugebenen Fluid. Aufgrund des durch einen Fülldruck in der Anschlussleitung 40 hervorgerufenen Differenzdrucks zwischen dem Hohlraum 34 und der Umgebung unmittelbar am Auftragskopf 4 wirkt auf das Fluid eine Kraft, die zum Austreten des Fluids durch die Austrittsdüsen 38 führt. Im Idealfall, d. h. bei fehlender Verschmutzung und entsprechend genauer Fertigung der Austrittsdüsen 38, tritt durch jede Austrittsdüse 38 der gleiche Fluidvolumenstrom durch und ermöglicht das Herstellen gleichmäßiger Auftragsmuster.The fluid flows out of the connection line 40 in the cavity 34 of the order header 4 and distributes there evenly using the entire available volume. This is after reaching the filled state of the cavity 34 every glue channel 36 in contact with the fluid to be dispensed. Due to the through a filling pressure in the connecting line 40 caused differential pressure between the cavity 34 and the immediate vicinity of the order header 4 A force acting on the fluid acts on the outlet of the fluid through the outlet nozzles 38 leads. In the ideal case, ie in the absence of contamination and correspondingly accurate production of the outlet nozzles 38 , passes through each outlet nozzle 38 the same fluid flow rate and allows the production of uniform pattern order.

Die Anschlussleitung 40 ist durch ein Ventil 44 verschließbar, so dass der Abgabevorgang unterbrochen werden kann. Dies könnte beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn nicht eine einzelne und kontinuierliche Substratbahn beschichtet werden muss, sondern mehrere einzelne, nacheinanderfolgende Objekte, wie etwa Kartons. Zwischen den Beschichtungsvorgängen einzelner Objekte wird durch das Ventil 44 der Abgabevorgang gestoppt. Das Laufband 12 oder eine andere Fördereinrichtung wird nicht beschmutzt und es wird zudem kein Fluid verschwendet. Das Unterbrechen des Abgabevorgangs kann aber auch dann von Vorteil sein, wenn nur Teilbereiche eines Objektes beschichtet werden müssen, welches sich langsam am Auftragskopf 4 vorbeibewegt. Beim Erreichen dieser zu beschichtenden Teilbereiche durch den Auftragskopf 4 wird das Ventil 44 geöffnet und Fluid wird abgegeben.The connection cable 40 is through a valve 44 lockable, so that the dispensing process can be interrupted. This could be advantageous, for example, when it is not necessary to coat a single and continuous substrate web, but several individual successive objects, such as cartons. Between the coating processes of individual objects is through the valve 44 the dispensing process stopped. The treadmill 12 or another conveyor is not soiled and, in addition, no fluid is wasted. The interruption of the dispensing process can also be advantageous if only portions of an object must be coated, which slowly on the gun 4 moved past. When reaching these areas to be coated by the gun 4 becomes the valve 44 opened and fluid is discharged.

Der Exzenter 10 wird von der Welle 32 angetrieben, die über ein im Getriebekasten 22 befindliches Getriebe mit dem Elektromotor 8 gekoppelt ist. Je nach Drehzahl des Elektromotors 8 und abhängig von der Getriebeübersetzung wird eine bestimmte Drehzahl des Exzenters 10 und damit eine Oszillationsfrequenz des Auftragskopfs 4 erreicht. Die Oszillationsfrequenz des Exzenters 10 führt durch Lagern des Auftragskopfs 4 mittels eines Laufwagens 18 in der Linearschiene 16 zu einer zuverlässigen und sicheren Horizontalbewegung des Auftragskopfs 4. Da die Anschlussleitung 40 mit dem sich bewegenden Auftragskopf 4 verbunden ist, muss die Anschlussleitung 40 zumindest stellenweise elastisch sein, um der Horizontalbewegung des Auftragskopfs 4 nicht entgegenzuwirken.The eccentric 10 gets off the shaft 32 powered by an in gearbox 22 befindli Ches transmission with the electric motor 8th is coupled. Depending on the speed of the electric motor 8th and depending on the gear ratio is a certain speed of the eccentric 10 and thus an oscillation frequency of the application head 4 reached. The oscillation frequency of the eccentric 10 leads by storing the application head 4 by means of a carriage 18 in the linear rail 16 for a reliable and safe horizontal movement of the gun 4 , Because the connecting cable 40 with the moving gun 4 connected, must be the connecting cable 40 be at least in places elastic to the horizontal movement of the gun 4 not counteract.

Das Auftragsmuster des Auftragskopfs 4 wird sowohl durch die Anzahl der Austrittsdüsen 38, die Oszillationsfrequenz des Auftragskopfs 4 und die Geschwindigkeit des Substrats 24 bestimmt. In 2 entspricht gem. Ziffer a) ein beispielhaftes Auftragsmuster unmittelbar am Beginn eines Auftragsvorgangs der Anordnung der Austrittsdüsen 38 auf der Unterseite des Auftragskopfs 4. Das in b) gezeigte Muster entsteht durch das anfängliche Muster a), einem Bewegen des Auftragskopfs 4 in der Zeichnungsebene nach rechts und dem Bewegen des Substrats 24 in Zeichnungsebene nach. Es wird deutlich, dass sich die anfänglichen und punktartig angesammelten Fluidmengen zu Diagonalen ergänzen, die entgegengesetzt zur Laufrichtung des Förderbands 12 und in Richtung einer nach rechts gerichteten Oszillation verlaufen. Bei weiter befördertem Substrat 24 und in die entegegengesetzte Richtung bewegtem Auftragskopf 4 entsteht danach die in c) gezeigte Darstellung des stellenweise rautenförmigen Auftragsmusters. In d) wird ein rautenförmiges Auftragsmuster gezeigt, das durch andauerndes und kontinuierliches Oszillieren des Auftragskopfs und Fortbewegen des Substrats 24 entsteht.The order pattern of the order header 4 is determined by both the number of outlet nozzles 38 , the oscillation frequency of the gun 4 and the speed of the substrate 24 certainly. In 2 corresponds to Item a) an exemplary order pattern immediately at the beginning of a job operation of the arrangement of the outlet nozzles 38 on the bottom of the gun 4 , The pattern shown in b) arises from the initial pattern a), moving the applicator head 4 in the drawing plane to the right and moving the substrate 24 in drawing plane. It is clear that the initial and point accumulated fluid quantities complement each other to diagonals, which are opposite to the direction of the conveyor belt 12 and in the direction of a rightward oscillation. With further transported substrate 24 and in the opposite direction moving gun 4 Then, the representation of the locally diamond-shaped application pattern shown in c) arises. In d), a rhombic application pattern is shown by continuous and continuous oscillation of the applicator head and advancement of the substrate 24 arises.

Gemäß 3 sind bei der gezeigten Auftragsvorrichtung beispielhaft drei Reihen mit Auftragsdüsen 38 am Auftragskopf 4 angeordnet. Die oberste und die unterste Reihe Austrittsdüsen 38 verlaufen genau parallel zueinander, die mittlere Reihe ist nach rechts versetzt ist, so dass die Austrittsdüsen 38 der mittleren Reihe genau über bzw. unter den Zwischenräumen der Austrittsdüsen 38 der oberen und unteren Reihe angeordnet sind. Durch die Anordnung der Austrittsdüsen 38 wie in dieser beispielhaften Darstellung kann vorzugsweise ein rautenförmiges Muter unterstützt werden. Es ist weiterhin anzumerken, dass die Breite des Auftragskopfs 4 auf die Breite des zu beschichtenden Substrats so abgestimmt werden kann, dass nur eine geringe Amplitude der oszillierenden Translationsbewegung des Auftragskopfs 4 notwendig ist.According to 3 For example, in the applicator shown, there are three rows of applicator nozzles 38 at the order header 4 arranged. The top and bottom rows of outlet nozzles 38 run exactly parallel to each other, the middle row is offset to the right, so that the outlet nozzles 38 the middle row just above or below the spaces between the outlet nozzles 38 the upper and lower rows are arranged. By the arrangement of the outlet nozzles 38 As in this exemplary illustration, a diamond-shaped nut may be preferably supported. It should also be noted that the width of the gun 4 can be matched to the width of the substrate to be coated so that only a small amplitude of the oscillating translational movement of the gun 4 necessary is.

Bei kurzem Hub kann gemäß 4 die Dichte eines Auftragsmusters vergrößert werden, so dass die Abstände zwischen wiederkehrenden Punkten des Musters kleiner werden als etwa in 2 bei vergleichsweise großem Hub.With short stroke can according to 4 the density of a job pattern is increased so that the distances between recurring points of the pattern become smaller than approximately in 2 at a comparatively large stroke.

Mit genügend kräftigem Elektromotor 8, leichten mechanischen Bauteilen wie Exzenter 10, Schubstange 6, Halterung 26 und Auftragskopf 4 sowie ein Förderband 12 mit beliebig wählbarer und schnell erreichbarer Geschwindigkeit wäre es letztendlich möglich, völlig beliebige Auftragsmuster auf dem Substrat 24 zu erzeugen. Dazu wäre eine exakte Steuerung der Geschwindigkeit des Förderbands 12, der Geschwindigkeit und der Richtung des Auftragskopfs 4 und der Stellung des Ventils 44 erforderlich, ähnlich wie bei einem Stiftplotter.With enough powerful electric motor 8th , light mechanical components such as eccentric 10 , Push rod 6 , Bracket 26 and order header 4 as well as a conveyor belt 12 with arbitrary selectable and quickly achievable speed, it would ultimately be possible to have any desired pattern on the substrate 24 to create. This would require an exact control of the speed of the conveyor belt 12 , the speed and the direction of the gun 4 and the position of the valve 44 required, similar to a pen plotter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in der vorliegenden Anmeldung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch nicht auf die in den Figuren dargestellten Elemente beschränkt. Vielmehr sind andere Ausführungsbeispiele denkbar, die sich an den nachfolgenden Ansprüchen orientieren. Insbesondere bei größeren dynamischen Anforderungen an die Translationsbewegung des Auftragskopfs sind hydraulische oder pneumatische Aktuatoren anstatt eines Schubstangen/Exzenterantriebs denkbar. Ebenso können auch andere Linearführungen von Vorteil sein, wenn die Umgebungsbedingungen der Vorrichtung im Hinblick auf Schmutzanfälligkeit und dergleichen dies erfordern.The Device according to the invention is in the present Application described with reference to an embodiment. The embodiment of the invention However, the device is not on those shown in the figures Limited elements. Rather, other embodiments conceivable, which are based on the following claims. Especially with larger dynamic requirements to the translational movement of the gun are hydraulic or pneumatic actuators instead of a push rod / eccentric drive conceivable. Likewise, other linear guides be beneficial if the environmental conditions of the device in terms of susceptibility to dirt and the like this require.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6858250 [0002]
US 3653598 [0003]
- US 6785418 [0003]

Claims

Device for applying fluid to a substrate which can be moved relative to the device ( 24 ), in particular for the application of enamel and sealants, with a gun ( 4 ), one or more connectable to a fluid source Fluidzuführkanal ( 42 ) and one or more with the Fluidzuführkanal ( 42 ) has corresponding exit opening, wherein the application head ( 4 ) for carrying out a periodic translation movement with a drive device ( 10 ) is coupled.

Apparatus according to claim 1, wherein the applicator head is attached to a guide ( 16 ), in particular linear guide, is mounted.

Device according to one of the preceding claims, in which the drive device has a rotatable eccentric ( 10 ), which via a joint or a push rod ( 6 ) with the order header ( 4 ) connected is.

Device according to one of the preceding claims, in which the application head ( 4 ) a plurality of single-row or multi-row in the direction of translation outlet nozzles ( 38 ) with outlet openings.

Device according to Claim 4, in which each outlet nozzle ( 38 ) via a respective glue channel ( 36 ) with the fluid supply channel ( 42 ) communicates.

Device according to one of the preceding claims, in which the application takes place continuously or intermittently.

Device according to one of the preceding claims, in which the application head ( 4 ) is heated.

Device according to one of the preceding claims, in which the fluid supply via a heated Hose to which the fluid source is connected.

Device according to one of the preceding claims, in which the drive device ( 10 ) is a piezo-electric and / or magnetic and / or hydraulic and / or pneumatic actuator.

Device according to one of the preceding claims, in which the translational movement in a frequency range of 0.1 oscillates to 20 Hz.

Device according to one of the preceding claims, in which the substrate ( 24 ) is moved at a speed of 1 m / min to 30 m / min.

Device according to one of the preceding claims, in which the fluid supply channel ( 42 ) of the order header ( 4 ) by means of a valve ( 44 ) is closable.

Apparatus according to any one of the preceding claims, for producing application patterns by adjusting substrate speed and translation frequency of the applicator head ( 4 ) is adjusted.

Method for applying fluid to a movable substrate, in particular for applying melts and sealants, wherein an application head ( 4 ), one or more connectable to a fluid source Fluidzuführkanal ( 42 ) and one or more with the Fluidzuführkanal ( 42 ) has a corresponding outlet opening, with a drive device ( 10 ) is coupled and performs a periodic translational movement.

The method of claim 14, wherein the fluid is continuous or applied intermittently.

Method according to one of claims 14-15, wherein the order header ( 4 ) oscillates in a frequency range of 0.1 to 20 Hz.

A method according to any one of claims 14-16, wherein the substrate ( 24 ) is moved at a speed of 1 m / min to 30 m / min.

A method according to any of claims 14-17, wherein by adjusting the substrate speed and translating frequency of the applicator head ( 4 ) Order patterns are produced.