[0001] Die Erfindung betrifft eine Hebelarm aufhängung zur Verwendung in einem Klebstoff-Auftragskopf
und einen Klebstoff-Auftragskopf mit Hebelarm aufhängung zum Abgeben eines fließfähigen
Klebstoffs. Insbesondere geht es um das Abgeben von Klebstoffen und um die Verwendung
von Heissleim. Die Erfindung kann auch für das kontrollierte Abgeben von Kaltleim
oder von Leim eingesetzt werden, der aggressive (z.B. korrosive) Komponenten umfasst.
[0002] Es wird die Priorität der Gebrauchsmusteranmeldung
DE202011000179.2, die am 25. Januar 2011 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht wurde, beansprucht.
Hintergrund der Erfindung, Stand der Technik
[0003] In zahlreichen industriellen Bearbeitungsprozessen kommen Klebstoffe, Dichtmassen
und ähnliche fließfähige Medien zur Anwendung, die in flüssiger Form auf ein Werkstück
oder Substrat aufgetragen bzw. aufgespritzt werden.
[0004] Die entsprechenden Auftragsköpfe müssen robust sein und eine präzise, hochgenaue
Abgabe des Mediums ermöglichen. Gleichzeitig sollten die Auftragsköpfe schnell schaltbar
sein, um Klebstoffmengen portionieren oder punkt-, bzw. strichgenau auftragen zu können.
Zusätzlich sollten die Auftragsköpfe nicht allzu groß sein, da in den entsprechenden
Auftragsvorrichtungen häufig nur begrenzt Platz zur Verfügung steht.
[0005] Weiterhin sollten Auftragsköpfe flexibel einsetzbar und je nach Bedarf umrüstbar
oder vorzugsweise steuerungsseitig umschaltbar oder kontrollierbar sein.
[0006] Falls Heißleim zu verarbeiten ist, stellen sich weitere Probleme. So kann zum Beispiel
die große Hitze im Inneren eines Auftragskopfes der Antriebseinheit schaden. Es gibt
auch Leimsorten, die Additive enthalten, die aggressiv sein können. So kann der pH-Wert
eines Leims z.B. im saueren Bereich liegen. Leim kann auch korrosiv oder abrasiv wirkende
Bestandteile enthalten. Um einen Auftragskopf davor zu schützen, müssen geeignete
Massnahmen getroffen werden.
[0007] Eine Hebelarmaufhängung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 sowie ein Klebstoff-Auftragskopf gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
13 ist aus der
EP 1 588 777 A2 bekannt. Bei der dort gezeigten Hebelarm aufhängung ist ein Hebelarm um eine den
Hebelarm durchsetzende Achse schwenkbar. Diese Achse ist in einem Gehäuse des Auftragskopfes
gelagert, wobei den Hebelarm im Bereich der Achse eine Dichteinrichtung umschließt,
die der Abdichtung einer im Gehäuse gebildeten Kammer zur Aufnahme von Klebstoff gegenüber
dem Antrieb des Hebelarms dient.
[0008] Aus der
EP 0 745 797 A1 ist eine Ventilanordnung zur Verwendung in einem Fließsystem für eine Flüssigkeit
bekannt. Hierbei ist ein Ventilschaft vorgesehen, der stirnseitig einen Ventilsitz
aufweist. Dieser schließt, bei stirnseitiger Anlage an einem gehäuseseitigen Ring,
eine Durchflussöffnung des Rings dichtend ab. Mittels eines Antriebs lässt sich der
Ventilschaft geringfügig bezüglich des Rings hin und her kippen und gibt in der jeweiligen
Kippstellung die Durchflussöffnung frei. Der Ventilschaft ist mittels einer Feder
gegen den Ring vorgespannt.
[0009] Ein Klebstoff-Auftragskopf ist ferner in der
WO 99/58426 A1 beschrieben.
[0010] Es stellt sich die Aufgabe, einen präzise arbeitenden und zuverlässigen Auftragskopf
bereitzustellen, der einen Teil der Nachteile vorbekannter Lösungen vermeidet oder
ganz behebt.
[0011] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hebelarmaufhängung nach Anspruch 1 und durch einen
Klebstoff-Auftragskopf nach Anspruch 13.
[0012] Der Klebstoff-Auftragskopf ist speziell zum Abgeben eines fließfähigen Mediums bzw.
Klebstoff ausgelegt. Er umfasst eine (Düsen)Kammer im Inneren des Auftragskopfes und
eine Düsennadel, ein Nadelventil oder einen Schieber (hier zusammenfassend als "bewegliches
Element" bezeichnet), die/das/der im Inneren der Düsenkammer bewegbar gelagert ist.
Das bewegliche Element führt eine Bewegung aus und gibt jeweils für kurze Zeit eine
Austrittsöffnung frei. Der Auftragskopf kann auch umgekehrt wirken, indem ein Ventil
zum Einsatz kommt, bei dem eine Kolbenstange gegen den Fluss eines Mediums schliesst.
Es ist vorzugsweise ein Zufuhrkanal vorhanden, der mit der (Düsen)Kammer verbunden
und mit einer Zufuhrleitung strömungstechnisch verbindbar ist. Durch die Zufuhrleitung
und den Zufuhrkanal kann das fließfähige Medium in die (Düsen)Kammer eingebracht werden.
Ein Antrieb erzeugt die Öffnungsbewegung oder Schliessbewegung des beweglichen Elements.
Es ist ein Hebelarm vorhanden, dessen erstes Extremalende beweglich an einem rückwärtigen
Ende des beweglichen Elements befestigt und dessen zweites Extremalende mit dem Antrieb
verbunden/gekoppelt ist.
[0013] Erfindungsgemäß umfasst der Klebstoff-Auftragskopf eine Hebelarmaufhängung.
[0014] Die Hebelarmaufhängung ist eine Wippenlagerung, die folgendes umfasst: einen Hebelarm,
der mit dem beweglichen Element und dem Antrieb verbindbar ist, um eine antriebsseitige
Bewegung in die Öffnungsbewegung des beweglichen Elements umzusetzen, eine Wippenlagerungseinrichtung,
die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm beweglich mit dem Auftragskopf zu verbinden,
und eine Dichteinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Austreten des Klebstoffs
aus der Kammer durch die Öffnung in dem Plattenelement zu verhindern. Bei der Ausgestaltung
der Hebelarm aufhängung als Wippenlagerung ist die Drehachse des Hebelarms wohldefiniert.
Dadurch ist die Montage der als Wippenlagerung ausgebildeten Hebelarmlagerung in dem
Klebstoff-Auftragskopf einfach.
[0015] Die Wippenlagerungseinrichtung umfasst zudem: ein Wippenelement, das starr mit dem
Hebelarm verbunden ist und eine Längsrichtung sowie einen ersten und zweiten Lagerungspunkt
aufweist, wobei die Längsrichtung sich im Wesentlichen senkrecht zum Hebelarm und
in einer zu dem Plattenelement parallelen Ebene erstreckt und wobei der erste und
der zweite Lagerungspunkt entlang der Längsrichtung beabstandet angeordnet sind, und
ferner eine erste und zweite Auflagereinrichtung, die an einer Wippenlagerseite des
Plattenelements angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, den ersten bzw. zweiten
Lagerungspunkt zu stützen.
[0016] Die erste und zweite Auflagereinrichtung kann als eine erste und eine zweite Kugel
ausgebildet sein. Dabei kann das Plattenelement an seiner Wippenlagerseite eine erste
und eine zweite Ausnehmung aufweisen, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz
ausgebildet ist, und das Wippenelement kann an seiner dem Plattenelement zugewandten
Seite eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweisen, die jeweils als wippenelementseitiger
Kugelsitz ausgebildet ist. Vorteile der Ausgestaltung der Wippenlagerung mittels zweier
Kugeln sind, dass der Klebstoffdruck über die Kugeln aufgenommen wird und dass die
Kraft bei der Auslenkung des Hebelarms stets gleich bleibt, im Gegensatz zu der Situation
bei der Membran, die keine lineare bzw. konstante Federkonstante aufweist.
[0017] In einer ersten Weiterbildung dazu kann der Durchmesser jeder plattenelementseitigen
Ausnehmung größer, etwa um 0,1 mm größer, sein als der Durchmesser der Kugel, so dass
die Kugel im Betrieb des Klebstoff-Auftragkopfes in der plattenelementseitigen Ausnehmung
auf einem Klebstofffilm aufliegen kann. Ferner kann die erste bzw. zweite Kugel in
dem ersten bzw. zweiten wippenelementseitigen Kugelsitz eingepresst sein.
[0018] In einer alternativen zweiten Weiterbildung dazu kann der Durchmesser jeder wippenelementseitigen
Ausnehmung größer, etwa um 0,1 mm größer, sein als der Durchmesser der Kugel, so dass
die Kugel im Betrieb des Klebstoff-Auftragkopfes in der wippenelementseitigen Ausnehmung
auf einem Klebstofffilm aufliegen kann. Ferner kann die erste bzw. zweite Kugel in
dem ersten bzw. zweiten plattenelementseitigen Kugelsitz eingepresst sein.
[0019] Die Dichteinrichtung kann einen O-Ring umfassen, der auf der Seite des Wippenelements
um die Öffnung herum angeordnet ist. In einer Ausführungsform dafür kann das Plattenelement
an der Seite des Wippenelements einen die Öffnung umringenden plattenelementseitigen
O-Ringsitz aufweisen und das Wippenelement kann an seiner dem Plattenelement zugewandten
Seite einen entsprechenden wippenelementseitigen O-Ringsitz aufweisen. Insbesondere
kann der plattenelementseitige O-Ringsitz als ein am wippenelementseitigen Austritt
der Öffnung ausgebildeter, um die Öffnung herum ausgebildeter Flansch mit einer zu
der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche und einer zylinderinnenwandförmigen
zweiten Auflagefläche zum Stützen eines Außenumfangs des O-Rings ausgebildet sein,
und der wippenelementseitige O-Ringsitz kann als ein auf der dem Plattenelement zugewandten
Seite des Wippenelements ausgebildeter Flansch mit einer zu der Plattenelementebene
parallelen ersten Auflagefläche und einer zylinderaußenwandförmigen zweiten Auflagefläche
zum Stützen eines Innenumfangs des O-Rings ausgebildet sein. Sollte es bei größeren
Hubbewegungen des beweglichen Elements und entsprechend größeren Auslenkungen des
Hebelarms erforderlich sein, so kann die als O-Ring ausgebildete Dichteinrichtung
durch eine Spezialdichtung, etwa in der Art einer Manschette ersetzt werden. Ein erster
Vorteil der Ausgestaltung der Dichteinrichtung als O-Ring ist, dass auf diese Weise
ein Standardelement (O-Ring) verwendet werden kann. Ein zweiter Vorteil ergibt sich
aus folgender Betrachtung. Bei einer als Membranaufhängung ausgebildeten Hebelarmaufhängung,
bei der die Abdichtung des Druckraums gegen den Außenraum allein durch die Membran
selbst ausgebildet ist, kann bei einem Bruch der Membran eine schlagartige, massive
Leckage bzw. Austreten von Klebstoff aus der Kammer in den Außenraum auftreten. Im
Gegensatz dazu ist bei einer Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung
keine derartige schlagartige Leckage möglich.
[0020] Die Wippenlagerung kann ferner ein Federelement umfassen, das das Wippenelement in
Richtung auf das Plattenelement und auf die Lagerungspunkte vorspannt. Dabei kann
das Federelement insbesondere eine Spiralfeder sein, die auf der der Wippenlagerseite
gegenüberliegenden Seite des Plattenelements um den Hebelarm herum angeordnet ist.
Dabei kann das Plattenelement auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite
einen um die Öffnung herum angeordneten, plattenseitigen Sitz für das Federelement
aufweisen, und der Hebelarm kann an seinem äußeren antriebsseitigen Ende einen als
Flansch ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz für das Federelement aufweisen.
[0021] Der Hebelarm kann zweiteilig ausgebildet sein und auf der Wippenlagerseite einen
mit dem beweglichen Element verbindbaren ersten Teilarm und auf der der Wippenlagerseite
gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb verbindbaren zweiten Teilarm umfassen.
In einer Weiterbildung kann der zweite Teilarm folgendes umfassen: eine Schraubenmutter,
eine Schraubenstange mit einem Schraubenmuttergewinde und einem Schraubengewinde,
das an seinem äußeren Ende in ein komplementäres Innengewinde in dem ersten Teilarm
eingreift, und eine Hülse, die den als Flansch ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz
für das Federelement aufweist und durch die hindurch sich die Schraubenstange erstreckt.
[0022] Unabhängig von der Ausbildung der Hebelarm aufhängung können in dem Klebstoff-Auftragskopf
der Antrieb und die Hebelarm aufhängung mittels einer thermischen Entkopplungseinrichtung
thermisch voneinander im Wesentlichen entkoppelt und miteinander in Funktionswechselwirkung
verbunden sein.
[0023] Die thermische Entkopplungseinrichtung kann eine Isolationsplatte, die zwischen dem
Antrieb und der Hebelarmaufhängung angeordnet ist, und mindestens zwei Seilspanneinrichtungen,
die jeweils den Antrieb und die Hebelarmaufhängung miteinander verbinden, umfassen.
[0024] Die Seilspanneinrichtung kann einen Distanz-/Positionsbolzen, der zwischen dem Antrieb
und der Hebelarmaufhängung angeordnet ist, und ein Spannseil, das sich durch den Distanz-/Positionsbolzen
hindurch erstreckt und an seinem einem Ende mit einer antriebsseitigen Verankerung
im Antrieb und an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung in der
Hebelarmaufhängung verankert sein, umfassen.
[0025] Die Erfindung eignet sich ganz besonders für thermoplastische (Hotmelt) Klebstoffe.
Sie eignet sich aber auch für aggressive Leimsorten und z.B. für Kaltleim.
[0026] Im Folgenden werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und teilweise mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Alle Figuren sind
schematisiert und nicht maßstäblich, und entsprechende konstruktive Elemente sind
in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn sie im
Einzelnen unterschiedlich gestaltet sind. Es zeigen, wobei die Figuren 1 bis 12 die
Erfindung
nicht darstellen:
- Fig. 1
- eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 3A
- eine Draufsicht einer Membrane einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 3B
- eine perspektivische Schnittansicht einer Membranaufhängung einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 4
- eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 6
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform basierend auf der
in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, wobei Details eines Steuerungsmoduls und eines
Regelkreises schematisch angedeutet sind;
- Fig. 7
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 8
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 9
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 10
- eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 11
- eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 12
- eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 13
- eine erste perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 14
- eine zweite perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Erfindung aus der Fig.
13;
- Fig. 15
- eine schematisierte Querschnittansicht einer prinziphaften, weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
- Fig. 16A
- eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten entlang der Linie A-A in den Figuren
13 und 14 und als Querschnitt gezeigt, der Ausführungsform der Erfindung aus den Figuren
13 und 14;
- Fig. 16B
- eine Detailansicht zu Fig. 16A;
- Fig. 17
- eine Querschnittansicht der Ausführungsform der Erfindung aus den Figuren 13 und 14,
geschnitten entlang der Linie B-B in den Figuren 13 und 14;
- Fig. 18A
- eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
- Fig. 18B
- eine Detailansicht zu Fig. 18A.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0027] Im Folgenden wird das Prinzip von Hebelarmaufhängung und Klebstoff-Auftragskopf anhand
einer ersten Ausführungsform beschrieben. In Fig. 1 ist eine Auftragsvorrichtung 100
mit mehreren in einer Reihe angeordneten Auftragsköpfen 15, Düsenaustrittsöffnungen
12 und mit individuell schaltbaren Klebstoffzufuhrleitungen 16 gezeigt. Statt der
gezeigten Düsenaustrittsöffnungen 12 können auch andere Austrittsöffnungen 12 zum
Einsatz kommen. Die Form, Anordnung und Gestaltung der Austrittsöffnungen 12 kann
davon abhängen, ob eine Düsennadel, ein Nadelventil oder ein Schieber als bewegliches
Element 11 im Inneren des Auftragskopfs 15 zum Einsatz kommt.
[0028] Jede der Austrittsöffnungen 12 ist an oder in einem jeweiligen Auftragskopf 15 ausgebildet.
Jeder Auftragskopf 15 ist speziell zum Abgeben eines fließfähigen Mediums M, vorzugsweise
von Klebstoff, ausgelegt und umfasst eine (Düsen)Kammer 10 im Inneren des Auftragskopfes
15. Im gezeigten Beispiel ist eine Düsennadel 11 ist im Inneren der (Düsen)Kammer
10 auf- und abbewegbar gelagert, wobei sie durch eine Öffnungsbewegung P der Düsennadel
11 die Austrittsöffnung 12 freigibt. In Fig. 2 ist ein Pfeil P gezeigt, der nach oben
gerichtet ist. Eine Öffnungsbewegung in Pfeilrichtung P hebt die Düsennadel 11 an
und diese gibt die Austrittsöffnung 12 frei, so dass das Medium M aus der Düsenkammer
10 durch die Austrittsöffnung 12 hindurch austreten kann. In Fig. 1 geben vier Auftragsköpfe
15 gleichzeitig permanent ein Medium M in streifenförmigen Bahnen (Raupen) ab. Die
Streifenform entsteht aufgrund des Vorbeibewegens z.B. einer Papierbahn K oder eines
Werkstücks oder eines Substrats. Die entsprechende Bewegungsrichtung ist mit V gekennzeichnet.
[0029] In Fig. 1 ist ein optionales (mehrkanaliges) Steuerungsmodul 50 gezeigt, das steuerungstechnisch
über eine Steuerverbindung 52 (auch steuerungstechnische Wirkverbindung genannt) mit
dem Antrieb 20 verbunden ist. Ein solches Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen
zum Einsatz kommen.
[0030] Im Inneren ist ein Zufuhrkanal 13 vorgesehen (siehe z.B. Fig. 2), der mit der (Düsen)Kammer
10 verbunden ist. Der Zufuhrkanal 13 ist mit einer Zufuhrleitung 16 (siehe z.B. Fig.
1) strömungstechnisch verbindbar, um das fließfähige Medium M in die (Düsen)Kammer
10 einbringen zu können. In Fig. 1 sind vier separate Zufuhrleitungen 16 angedeutet.
Es kann aber auch eine gemeinsame Zufuhrleitung 16 für mehrere Auftragsköpfe 15 zum
Einsatz kommen.
[0031] Weiterhin ist ein Antrieb 20 zum Erzeugen der Öffnungsbewegung P der Düsennadel 11
vorgesehen. In Fig. 1 ist der Antrieb 20 an die Auftragsköpfe 15 angesetzt oder angeflanscht.
Vorzugsweise umfasst der Antrieb 20 einen eigenen Antrieb 20 pro Auftragskopf 15,
damit jede Austrittsöffnung 12 individuell (d.h. unabhängig von den anderen) geöffnet
und geschlossen werden kann.
[0032] Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Antrieb 20 vom Auftragskopf
15 beabstandet angeordnet ist, wie z.B. in Fig. 2 zu erkennen. Wichtig ist jedoch
bei der Anordnung des Antriebs 20 in Bezug zum Auftragskopf 15 (diese Aussage gilt
für alle Anordnungen), dass der gegenseitige Abstand genau definiert und stabil ist.
Dieser Aspekt ist wichtig, da jede Abstandänderung einen Einfluss auf die Funktion
oder Wirkungsweise des Hebelarms 30 haben kann. Details zum Hebelarm 30 werden im
Folgenden beschrieben.
[0033] Weitere Details werden nun anhand einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 2 in
einem Schnitt gezeigt ist, erläutert. In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen einzelnen
Auftragskopf 15 gezeigt, bei dem der Antrieb 20 beabstandet (d.h. räumlich getrennt)
angeordnet ist. Der Auftragskopf 15 umfasst pro Antrieb 20 einen Hebelarm 30, dessen
erstes Extremalende 31 beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder
eines anderen beweglichen Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32
mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung 33 mit einer Membrane
34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane 34 der Membranaufhängung
33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient dazu den Hebelarm 30 beweglich
mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Zusätzlich dient die Membranaufhängung 33 als
Dichtung, um ein Austreten des fließfähigen Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 zu
verhindern. D.h., die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat eine Doppelfunktion.
Zusätzlich hat sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34 eine Schutzfunktion gegenüber
Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M.
[0034] Folgende weitere Details zeichnen diese Ausführungsform aus. Diese Details sind jedoch
auch auf alle anderen Ausführungsformen anwendbar. Die (Düsen)Kammer 10 ist so ausgeführt,
dass in ihrem unteren Bereich nahe der Austrittsöffnung 12 ein Anschlagpunkt 17, respektive
eine Anschlagfläche (auch Nadelsitz genannt) für die Spitze 18 der Düsennadel 11 vorgesehen
ist. In Fig. 2 ist die Düsennadel 11 in der Verschlussstellung gezeigt, d.h. die Spitze
18 der Düsennadel 11 sitzt dicht am Anschlagpunkt 17 und es kann kein Medium M durch
die Austrittsöffnung 12 austreten. Sobald durch die Öffnungsbewegung P die Düsennadel
11 in Richtung der Z-Achse angehoben wird, wird die Austrittsöffnung 12 freigegeben
und es kann Medium M austreten.
[0035] Die Düsennadel 11 ist im Bereich des rückwärtigen Endes 14 beweglich (kniegelenk-artig)
mit dem Hebelarm 30 verbunden. Die Düsennadel 11 "baumelt" quasi in der Düsenkammer
10. Dadurch, dass die Düsenkammer 10 und die Düsennadel 11 im unteren Bereich (nahe
des Anschlagpunktes 17) konisch rotationssymmetrisch ausgeführt sind, wird die Düsennadel
11 bei einer Abwärtsbewegung in -Z Richtung zentriert geführt. Zusätzlich trägt das
Medium M, das vom Zufuhrkanal 13 her durch die (Düsen)Kammer 11 in Richtung Austrittsöffnung
12 strömt, zu einer Stabilisierung, respektive Selbstzentrierung der Düsennadel 11
bei. Diese Art der "baumelnden" Lagerung oder Aufhängung kann bei allen Ausführungsformen
zur Anwendung kommen.
[0036] Der Hebelarm 30 ist hier so ausgeführt, dass er einen flachen, rechteck- oder streifenförmigen
Stab umfasst, der hier optional mit Löchern 39 versehen ist. Diese Löcher 39 dienen
dazu den Stab leichter zu machen, um die zu beschleunigende Masse zu reduzieren. Außerdem
erlauben die Löcher 39 ein Verschieben des Ansatzpunktes A des Antriebs 20. Wenn also
der effektive Hebelarm verlängert werden soll, so kann der Antrieb 20 (respektive
der Ansatzpunkt A) weiter in Richtung des zweiten Extremalendes 32 verschoben werden
und umgekehrt. Im gezeigten Beispiel sitzt der Antrieb 20 fast am Extremalende 32,
d.h. der effektive Hebelarm ist relativ groß. Umso näher der Antrieb 20 (respektive
der Ansatzpunkt A) in Richtung der Membranaufhängung 33 verlagert wird, umso kürzer
wird der effektive Hebelarm. Bei grossem Hebelarm findet eine Untersetzung statt,
d.h. eine grosse Bewegung P1 verursacht eine kleine entgegengesetzt gerichtete Bewegung
P. Der Untersetzungsfaktor ist in Fig. 2 ca. 5:1 (d.h. der Absolutbetrag der Bewegung
P1 ist ca. 5 mal so gross wie der Absolutbetrag der Bewegung P). Bei kleinem Hebelarm
findet eine Übersetzung statt, d.h. eine kleine Bewegung P1 verursacht eine grosse
entgegengesetzt gerichtete Bewegung P. Vorzugsweise kommt bei allen Ausführungsformen
eine Untersetzung mit einem Untersetzungsfaktor zwischen 2:1 und 10:1 zum Einsatz.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Untersetzung von 1:1.
[0037] Der Hebelarm 30 kann aber auch jede andere Stab- oder Hebelform haben. Vorzugsweise
ist der Hebelarm 30 aus verwindungssteifem Material gefertigt. Ausserdem sollte der
Hebelarm 30 möglichst leicht sein, um eine kleine bewegte bzw. beschleunigte Masse
zu haben. Die Membrane 34 dient bei allen Ausführungsformen als kinematisches Auflager,
das einen Teil der Masse des Hebelarms 30 trägt/lagert. Ausserdem definiert die Membrane
34 bei allen Ausführungsformen den genauen Schwenk- oder Kipppunkt VA (virtuelle Schwenkachse
genannt) des Hebelarms 30. Der Hebelarm 30 kann aufgrund der speziellen Membranlagerung
34 bei den meisten Ausführungsformen auch als vollständig "freischwebender" membrangelagerter
Hebel bezeichnet werden. Lediglich bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Hebelarm
30 nicht vollständig freischwebend sondern zusätzlich drehgelagert ausgeführt.
[0038] Um den Hebelarm 30 in der Membranaufhängung 33 lagern oder halten zu können, ist
bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ein zylindrischer Stab 40 am Hebelarm
30 vorgesehen. Dieser zylindrische Stab 40 klemmt oder spannt die Membrane 34 ein
und schafft somit eine Aufhängung des Hebelarms 30 an der Membrane 34. Details einer
beispielhaften bevorzugten Anordnung sind der Fig. 4 zu entnehmen. Diese Art der Aufhängung
kann bei allen Ausführungsformen zur Anwendung kommen.
[0039] In den Figuren 2 und 4 ist weiterhin zu erkennen, dass die Membrane 34 einen oder
zwei Dichtungsringe 35 umfassen kann, die es ermöglichen die Membrane 34 elastisch
in dem Auftragskopf 15 einzuspannen. Die Dichtungsringe 35 sind optional. Zum Zweck
der Einspannung kann der Auftragskopf 15 ein abnehmbares Teil oder einen Deckel (nicht
Fig. 2 gezeigt) umfassen. In Fig. 7 erfolgt dieses Einspannen beispielsweise zwischen
einem Teil oder Element 19.1 und dem Gehäuse 19. Wenn dieses Teil oder dieser Deckel
abgenommen wird, kann die Membrane 34 samt den optionalen Dichtungsringen 35 eingelegt
werden. Dann wird das besagte Teil oder der Deckel wieder befestigt und die Membrane
34 ist eingespannt.
[0040] In Fig. 4 ist zu erkennen, dass rückwärtig von der Membrane 34, d.h. auf derjenigen
Seite, die von der (Düsen)Kammer 10 abgewandt ist, eine optionale Druckstütze 38 vorgesehen
ist, die als mechanischer Anschlag für die Membrane 34 dient. Durch diese bevorzugte
Ausführungsform wird ein Überdehnen der Membrane 34 bei einem Überdruck in der Düsenkammer
10 verhindert. Die Membrane 34 ist vorzugsweise bei allen Ausführungsformen so ausgelegt
und angeordnet, dass sie nur auf Biegung beansprucht wird, was die Lebensdauer erhöht.
Statt der Druckstütze 38 kann auch eine Stütze 23 gemäss der noch zu beschreibenden
Ausführungsformen (siehe Figuren 7 - 12) eingesetzt werden. Die Druckstütze 38 und
die Stütze 23 können auch kombiniert werden.
[0041] Vorzugsweise kommt bei den verschiedenen Ausführungsformen eine metallische Membrane
34 zum Einsatz, die besonders für Wechsellast mit hoher Frequenz geeignet ist. Als
metallische Membrane 34 wird eine Membrane 34 bezeichnet, bei der entweder die gesamte
Membranfläche aus einem Metall besteht, oder bei welcher ein flächiges Membransubstrat
(z.B. aus Kunststoff) mit einer Metallschicht/Metallbedampfung versehen ist.
[0042] Eine metallische Membrane 34 umfasst vorzugsweise bei allen Ausführungsformen eine
Legierung eines Übergangsmetalls.
[0043] Weiterhin ist in Figuren 2 und 4 zu erkennen, dass eine Gegenbewegung P1, die von
dem Antrieb 20 verursacht wird, eine entgegengesetzte Öffnungsbewegung P der Düsennadel
11 verursacht. Der Hebelarm sorgt also für eine Definition der Unter- bzw. Übersetzung
und für eine Bewegungsumkehr.
[0044] In Fig. 3A sind Details einer bevorzugten Ausführungsform einer Membrane 34 gezeigt.
Die Membrane 34 umfasst Schlitze 36, um die Elastizität zu erhöhen. Außerdem ist eine
Zentralöffnung 37 vorgesehen, durch die hindurch der Hebelarm 30 im montierten Zustand
verläuft. Die Lage des/der Dichtringe 35 ist in Fig. 3A angedeutet. Diese Gestaltung
der Membrane 34 ist besonders für metallische Membranen 34 geeignet, um der metallischen
Membrane 34 die notwendige Elastizität zu geben und um bei Bedarf auch eine nichtlinear
Bewegungsfunktion vorzugeben.
[0045] Durch die spezielle Anordnung der Schlitze 36, die nahezu einen kompletten Kreis
definieren, ergeben sich zwei kleine Stege 42 bei der Position 3 Uhr und 9 Uhr. Diese
beiden kleinen Stege 42 ermöglichen ein Verbiegen des inneren Teils 41 (d.h. desjenigen
kreisförmigen Bereichs 41 der Membrane 34, der von den Schlitzen 36 in radialer Richtung
nach aussen abgegrenzt wird) der Membrane 34. Die beiden kleinen Stege 42 mit dem
inneren Teil 41 der Membrane 34 definieren quasi eine virtuelle Schwenkachse VA. Diese
virtuelle Schwenkachse VA ist in Fig. 3 durch einen punkt-strichlierte Linie dargestellt.
[0046] In Fig. 3B sind Details einer bevorzugten Ausführungsform einer Membranaufhängung
33 gezeigt. Hier ist die Befestigung des Hebelarms 30 an der Membrane 34 zu erkennen.
Diese Befestigung erfolgt durch den Stab 40, wie beschrieben. In der gezeigten Ausführungsform
ist der Stab 40 innen hohl, um das Gewicht zu reduzieren. Damit kein Medium M durch
das Innere des Stabes 40 hindurch austreten kann, kann der Stab 40 an beiden Enden
z.B. Kappen 43 oder Dichtelemente aufweisen. Die Lage der virtuellen Schwenkachse
VA ist auch in Fig. 3B angedeutet. Die in Fig. 3B gezeigten Details lassen sich auf
alle Ausführungsformen anwenden.
[0047] Fig. 5 zeigt Details einer weiteren Ausführungsform. Die Anordnung der Elemente ist
hier anders gewählt, aber die Funktion ist dieselbe. Eine Linearbewegung des Antriebs
20 wird in eine Öffnungsbewegung der Düsennadel 11 im Inneren des Auftragskopfes 15
übersetzt. Der Antrieb 20 ist hier, wie auch bei Fig. 2, separat (d.h. beabstandet)
von dem Auftragskopf 15 ausgeführt.
[0048] Als Antrieb 20 eignet sich bei den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen
ein
- elektro-magnetischer oder
- pneumatischer oder
- piezo-elektrischer Antrieb,
der mit der gewünschten Frequenz eine entsprechende Linearbewegung P1 (Auf- und Abbewegung)
erzeugt, die durch den effektiv wirksamen Hebelarm 30 eine Unter- oder Übersetzung
an die Düsennadel 11 weitergibt und dort die Linearbewegung P hervor ruft. Im Falle
eines piezo-elektrischen Antriebs 20 arbeitet man hier vorzugsweise mit einer Übersetzung,
um die sehr kleinen Bewegungen des piezo-elektrischen Antriebs 20 in ausreichend grosse
Öffnungs- und Schliessbewegungen P zu übersetzen.
[0049] Besonders bewährt hat sich ein elektro-magnetischer Antrieb 20, der nach dem Prinzip
eines Voice-Coil Motors oder einer Lorentz-Spule aufgebaut ist. Als effektive Übersetzung
eignet sich in diesem Fall besonders eine 1:1 Hebel-Übersetzung oder eine Untersetzung.
Ein Voice-Coil Motor oder eine Lorentz-Spule kann bei allen Ausführungsformen zum
Einsatz kommen.
[0050] Ein Voice-Coil Antrieb 20 hat den Vorteil, dass er im Ruhezustand stromlos ist, d.h.
dass der Stromverbrauch geringer ist als bei bisherigen Auftragsköpfen.
[0051] Der Hub im Bereich der Düsenspitze 18 oder der Austrittsöffnung 12 in Richtung der
Z-Achse beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 1 mm. Bei einer 1:1 Hebel-Übersetzung
muss der Antrieb 20 also eine entsprechend entgegengesetzt gerichtete Bewegung P1
mit einem Hub von 0,1 mm bis 1 mm machen.
[0052] Bei einer geeigneten Ansteuerung des Antriebs 20 z.B. über ein Treibermodul 21 und/oder
eine Steuerungsmodul 50, das in der Nähe des Antriebs 20 angeordnet sein kann, wie
in Fig. 5 beispielhaft angedeutet, kann das Bewegungsverhalten der Düsennadel 11 oder
eines anderen beweglichen Elements eingestellt oder gar geregelt werden. Auf Wunsch
kann ein geeignetes Bewegungsprofil hinterlegt werden, damit die Düsennadel 11 abgebremst
wird, kurz bevor sie auf den Anschlagpunkt 17 auftrifft. Diese Maßnahme erhöht die
Lebensdauer der Düsennadel 11 und des Auftragskopfes 15. Ein entsprechendes Treibermodul
21 und/oder Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
[0053] Umso größer die Hebel-Untersetzung gewählt wird, umso genauer lässt sich die Düsennadel
11 bewegen, weil eine große Bewegung P1 des Antriebs 20 in eine kleine Bewegung P
der Düsennadel 11 untersetzt wird. Ein Nachteil einer solchen großen Untersetzung
ist aber die verlängerte Wegstrecke, die antriebsseitig zurückgelegt werden muss.
Dadurch reduziert sich eventuell die erzielbare Frequenz, respektive der Maximaltakt
der Öffnungs- und Schliessbewegung der Düsennadel 11.
[0054] In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Antriebseite eine intelligente Ansteuerung
(z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder Steuerungsmoduls 50) des Antriebs 20 so
ausgelegt, dass der Strom, der in den Antrieb 20 eingespeist wird, beobachtet wird.
Wenn sich der Strom erhöht, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass die Düsennadel 11
oder das bewegliche Element am Anschlagpunkt 17 ansteht. Durch ein intelligentes Steuerungsmodul
50 kann eine schleichende Anpassung des im Treibermodul 21 hinterlegten Bewegungsprofils,
das bei allen Ausführungsformen durch die genannte Parametrisierung definiert sein
kann, vorgenommen werden, die eine Abnützung der Nadelspitze 18 dadurch ausgleicht,
dass die Bewegung P1 auf der Antriebsseite sukzessive vergrößert wird, wenn das Stromsignal
anzeigt, dass die Stromerhöhung gegenüber früher erst später eintritt. Das spätere
Eintreten einer Stromerhöhung bedeutet nämlich, dass die Nadelspitze 18 später als
bisher am Anschlagpunkt 17 ansteht. Dies ist ein Zeichen für eine Abnützung. Der Einsatz
einer solchen intelligenten Ansteuerung (z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder
Steuerungsmoduls 50) erhöht die Lebensdauer des Auftragskopfes 15, da die Düsennadel
11 oder das bewegliche Element erst später ausgetauscht werden muss.
[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf der Antriebseite eine intelligente
Ansteuerung (z.B. in Form des Treibermoduls 21 und/oder Steuerungsmoduls 50) des Antriebs
20 so ausgelegt, dass die Bewegung der Düsennadel 11 oder des beweglichen Elements
gemäß eines vorgegebenen Bewegungsprofils (z.B. P1(t, -Z) geregelt ist. Die Schaltzeiten
und der Hub der Düsennadel 11 können überwacht werden und das Auftragsbild des Auftragskopfes
15 kann durch das Steuerungsmodul 50 automatisch korrigiert werden.
[0056] Vorzugsweise befindet sich das Treibermodul 21 und/oder das Steuerungsmodul 50 direkt
an jedem Antrieb 20 so, dass der Antrieb 20 direkt mit einem 24 VDC Signal (auch direkt
von einer SPS) angesteuert werden kann (SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung).
Dies hat den Vorteil, dass jeder Auftragskopf 15 individuell angesteuert werden kann.
Ein entsprechendes Treibermodul 21 und/oder Steuerungsmodul 50 kann bei allen Ausführungsformen
zum Einsatz kommen.
[0057] In einer Ausführungsform wird auf der Antriebseite eine intelligente Ansteuerung
des Antriebs 20 so ausgelegt, dass Fehler-, Warnungen, Service- oder Wartungsanzeigen
ausgegeben werden. Zu diesem Zweck ist das Steuerungsmodul 50 entsprechend ausgestattet
und/oder programmiert. Dieser Ansatz kann bei allen Ausführungsformen zum Einsatz
kommen.
[0058] Es ist von Vorteil, wenn eine räumliche thermische Trennung (siehe z.B. Fig. 5) zwischen
Antrieb 20 und dem Teil des Auftragskopfes 15 möglich ist, der vom Medium M durchströmt
wird. Besonders bei warmem oder heißem Medium M reduzieren sich dadurch die Probleme,
die auf der Antriebsseite ansonsten durch die große Temperatur verursacht werden können.
[0059] Der Hebelarm 30 bewirkt bei den Ausführungsformen eine Umkehr der Bewegungsrichtung
(P1 zeigt in die entgegengesetzte Richtung wie P; siehe z.B. Fig. 2) und, je nach
Einstellung der Hebelarmlängen, eine Bewegungsverstärkung (P > P1; Übersetzung genannt)
oder eine Bewegungsverkleinerung (P1 > P; Untersetzung genannt). Ausserdem ermöglicht
die winklige Anordnung des Hebelarms 30 in Bezug zum beweglichen Element 11 eine Anordnung
der Membrane 34 in einem Bereich, der nicht unmittelbar dem strömenden Medium M ausgesetzt
ist.
[0060] Die jeweilige Ausführungsform ermöglicht einen präzisen Klebstoffauftrag nach Mass.
Sie kann bei elektro-magnetischen, elektropneumatischen, piezo-elektrischen oder elektro-mechanischen
Auftragsköpfen 15, ob Heiss- oder Kaltleim prozess, ob auf Weg oder Zeit basierend,
ob konstante oder variable Substratgeschwindigkeit, eingesetzt werden.
[0061] Das Steuerungsmodul 50 (auch Auftragssteuerung genannt) kann direkt im Gerät (z.B.
in einem Schmelzgerät) integriert sein, oder es kann als eigenständige Einheit beigestellt
werden. Es ist auch möglich mehrere Auftragsköpfe 15 von einem gemeinsamen (mehrkanaligen)
Steuerungsmodul 50 aus anzusteuern und zu kontrollieren, wie in Fig. 1 angedeutet.
[0062] Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform basierend
auf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, wobei Details des Steuerungsmoduls 50
und eines Regelkreises schematisch angedeutet sind. Es wird auf die Beschreibung der
Fig. 2 verwiesen. Im Folgenden werden nur die wesentlichen Aspekte der Ansteuerung
und des Regelkreises beschrieben. Vorzugsweise weisen die Ausführungsformen einen
Regelkreis mit einem (Weg- oder Positions)Sensor 53 (hier zum Beispiel einem Induktivsensor)
und einem Steuerungsmodul 50 auf. Der Sensor 53 ist dazu ausgelegt die momentane Position
(Ist-Position) des beweglichen Elements 11 zu erfassen. In Fig. 6 ist der (Weg- oder
Positions)Sensor 53 schematisch gezeigt. Er kann auch an einem anderen Ort angeordnet
sein. Der (Weg- oder Positions)Sensor 53 ist über eine Verbindung 55 mit einem Eingang
des Steuerungsmoduls 50 verbunden, um die Ist-Position dem Steuerungsmodul 50 zu übergeben.
Das Steuerungsmodul 50 ermittelt anhand von Steuerdaten durch den Vergleich mit der
Ist-Position, ob Bedarf zur Nachregelung oder Korrektur besteht.
[0063] In Fig. 6 ist weiterhin angedeutet, dass ein optionales Treibermodul 21 zwischen
dem Steuerungsmodul 50 und dem Antrieb 20 vorgesehen sein kann, um die steuerungstechnische
Verbindung zwischen Steuerungsmodul 50 und Antrieb 20 herzustellen. Das Treibermodul
21 kann Parameter vom Steuerungsmodul 50 empfangen und in Strom- oder Spannungsgrössen
(als Steuergrössen) umsetzen, die dem Antrieb 20 eingeprägt werden. Das Steuerungsmodul
50 kann aber steuerungstechnisch auch direkt mit dem Antrieb 20 verbunden sein (z.B.
durch eine Steuerverbindung 52, wie in Fig. 1 gezeigt).
[0064] Vorzugsweise werden bei den Ausführungsformen die Parameter aus einem Parameterspeicher
54 entnommen und von dem Steuerungsmodul 50 an ein optionales Treibermodul 21 übergeben.
Das Treibermodul 21 setzt diese Parameter dann in Steuergrössen um. Es ist aber auch
möglich, dass das Steuerungsmodul 50 Parameter weiterverarbeitet, um dann weiterverarbeitete
Parameter an das Treibermodul 21 zu übergeben. Die Weiterverarbeitung der Parameter
hängt von der konkreten Konstellation ab und kann zum Beispiel den Über- oder Untersetzungsfaktor
berücksichtigen.
[0065] Details einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 7 in einem Schnitt gezeigt ist,
werden im Folgenden erläutert. Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform basiert im Prinzip
auf der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. Es wird daher auch auf die Beschreibung
der Fig. 2 verwiesen.
[0066] In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen Teil eines einzelnen Auftragskopfs 15 gezeigt,
bei dem der Antrieb 20 beabstandet (d.h. räumlich getrennt) angeordnet ist. Der Antrieb
20 ist in Fig. 7 nur stark schematisiert angedeutet. Die bewegungstechnische Koppelung
zwischen dem Antrieb 20 und dem Hebelarm 30 erfolgt über eine sogenannte Antriebskoppelung
22. Vorzugsweise dient bei allen Ausführungsformen ein Pleuel als Antriebskoppelung
22. Besonders vorzugsweise ist dieses Pleuel aus einem dünnen Material gefertigt,
das in sich eine leichte Verbiegung ermöglicht, was wichtig ist, da die Bewegungsübertragung
der antriebsseitigen Bewegung P1 auf den Hebelarm 30 nicht absolut linear verläuft
sondern einer leicht gekrümmten Bewegungsbahn folgt.
[0067] Der Auftragskopf 15 umfasst hier einen Hebelarm 30, dessen erstes Extremalende 31
beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen
Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32 bewegungstechnisch über
die Antriebskoppelung 22 mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung
33 mit einer Membrane 34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane
34 der Membranaufhängung 33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient unter
anderem dazu den Hebelarm 30 beweglich mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Insbesondere
dient die Membranaufhängung 33 bei der hier gezeigten Ausführungsform als Dichtung,
um ein Austreten des fließfähigen Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 zu verhindern.
D.h., die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat eine Doppelfunktion.
Zusätzlich hat sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34 eine Schutzfunktion gegenüber
Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M. Die gezeigte
Ausführungsform zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass der Hebelarm 30 zusätzlich
zu der Lagerung in der Membrane 34 auch um einen Dreh- oder Schwenkpunkt 49 gelagert
ist. Der Dreh- oder Schwenkpunkt 49 legt die virtuelle Achse VA fest. Der Hebelarm
30 hat eine entsprechende Ausnehmung, damit der Hebelarm 30 auf den Dreh- oder Schwenkpunkt
49 aufgesetzt oder aufgesteckt werden kann, wie in Fig. 7 gezeigt.
[0068] Vorzugsweise hat der Hebelarm 30 bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform einen
kugelförmigen Bereich 30.1 und einen um laufenden Kragen 30.2. Die Membrane 34 wird
zwischen dem umlaufenden Kragen 30.2 und dem kugelförmigen Bereich 30.1 eingeklemmt.
Die Membrane 34 ist vorzugsweise im Bereich des äusserem Membranumfangs zwischen einem
Abschnitt des Gehäuses 19 und einer Platte, einem Deckel oder einem Gegenstück 19.1
eingeklemmt oder eingespannt. Zwischen dieser "äusseren Einspannung" und der "inneren
Einspannung", die vorzugsweise zwischen dem umlaufenden Kragen 30.2 und dem kugelförmigen
Bereich 30.1 erfolgt, ist die Membrane 34 elastisch verformbar. Es ist ein Vorteil
der "äusseren Einspannung" und der "inneren Einspannung", dass eine gute Dichtigkeit
gegen das Austreten des Mediums M aus der Kammer 10 gewährleistet ist. Der kugelförmige
Bereich 30.1 des Hebelarms 30 dient zusätzlich als Druckstütze, um zu verhindern,
dass der hohe Druck des Mediums M in der Kammer 10 die Membrane 34 zu weit nach links
drückt oder die Membrane 34 sogar zerreisst.
[0069] Details einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 8 in einer Perspektivansicht
gezeigt ist, werden im Folgenden erläutert. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform
basiert im Prinzip auf den bisher gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen. Es
wird daher auch auf die vorausgehende Beschreibung verwiesen.
[0070] Fig. 8 zeigt einen Teil eines einzelnen Auftragskopfs 15, bei dem der Antrieb 20
beabstandet (d.h. räumlich getrennt) angeordnet ist. Der Antrieb 20 ist in Fig. 8
nur stark schematisiert angedeutet. Die bewegungstechnische Koppelung zwischen dem
Antrieb 20 und dem Hebelarm 30 erfolgt über eine sogenannte Antriebskoppelung 22.
Vorzugsweise dient auch bei dieser Ausführungsformen ein Pleuel als Antriebskoppelung
22. Besonders vorzugsweise ist dieses Pleuel aus einem dünnen Material gefertigt,
das in sich eine leichte Verbiegung ermöglicht.
[0071] Der Auftragskopf 15 umfasst gemäß Fig. 8 einen Hebelarm 30, dessen erstes Extremalende
31 beweglich an einem rückwärtigen Ende 14 der Düsennadel 11 oder eines anderen beweglichen
Elements befestigt ist und dessen zweites Extremalende 32 bewegungstechnisch über
die Antriebskoppelung 22 mit dem Antrieb 20 verbunden ist. Es kommt eine Membranaufhängung
33 mit einer Membrane 34 zum Einsatz, wobei der Hebelarm 30 sich durch die Membrane
34 der Membranaufhängung 33 hindurch erstreckt. Die Membranaufhängung 33 dient unter
anderem dazu den Hebelarm 30 beweglich mit dem Auftragskopf 15 zu verbinden. Zusätzlich
dient die Membranaufhängung 33 auch als Dichtung, um ein Austreten des fließfähigen
Mediums M aus der (Düsen)Kammer 10 (die Kammer 10 ist hier nicht gezeigt) zu verhindern.
Weiterhin ist die Membrane 34 mit einer sogenannten Stütze 23 versehen oder ausgestattet.
Diese Stütze 23 ist vorzugsweise so ausgelegt und mit der Membrane 34 verbunden oder
in Kontakt, dass sie einerseits die Membrane 34 verstärkt oder stabilisiert. Andererseits
soll die Stütze 23 die Beweglichkeit der Membrane 34, respektive der gesamten Membranaufhängung
33, definieren.
[0072] In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch die Membrane 34 im Zusammenwirken
mit der Stütze 23 eine nichtlineare Bewegung vorgegeben, welche die Schliessbewegung
(Abwärtsbewegung der Nadel 11 oder des beweglichen Elements) beschleunigt/verstärkt.
Dadurch kann ein festes und definiertes Aufschlagen der Nadelspitze 11 auf den Anschlagpunkt
17 (nicht in Fig. 8 zu erkennen) gewährleistet werden, was für einen optimalen Abriss
des Mediums M von Bedeutung ist. Ausserdem kann so eine ausreichende Anpresskraft
der Nadelspitze 18 gegen den Anschlagpunkt 17 vorgegeben werden. Beim Öffnen der Austrittsöffnung
12 (nicht in Fig. 8 zu erkennen), d.h. beim nach oben Bewegen der Nadel 11, kann ein
sanfterer Bewegungsverlauf zur Anwendung kommen.
[0073] Die Stütze 23 kann die Beweglichkeit der Membrane 34, respektive der gesamten Membranaufhängung
33, definieren, indem sie in einem unteren Bereich mit einem Stift 24 versehen ist,
der an der Stütze 23 durch eine Klemmung 25 flächig befestigt sein kann. Der Stift
24 kann optional in einem Führung des Gehäuses 19 geführt sein (nicht gezeigt).
[0074] Alternativ kann die Stütze 23 auch im unteren Bereich durch eine Gehäuseklemmung
26 fixiert sein, wie in Fig. 9 angedeutet. Ansonsten sind alle Elemente der in Fig.
9 gezeigten Ausführungsform identisch mit den Elementen der Fig. 8. Daher wird auf
die Beschreibung der Fig. 8 verwiesen.
[0075] Vorzugsweise ist die Stütze 23 bei allen Ausführungsformen aus einem dünnen, in sich
flexiblen aber stabilen Material gefertigt. Es kann sich um eine Metall- oder Kunststoffstütze
23 handeln. Die Dicke der Stütze 23 beträgt vorzugsweise bei allen Ausführungsformen
zwischen 0,1 mm und 0,15 mm.
[0076] Die Membrane 34 hat vorzugsweise bei allen Ausführungsformen eine Dicke, die 0.08
bis 0.15 mm beträgt.
[0077] Vorzugsweise ist der Hebelarm 30 bei allen Ausführungsformen zwei- oder mehrteilig
aufgebaut. Er kann zum Beispiel eine Wippe 30.4 und eine Hülse 30.3 umfassen (siehe
Fig. 8 oder 9). Die Membrane 34 kann dann zwischen der Wippe 30.4 und der Hülse 30.3
eingeklemmt oder eingespannt sein (siehe Fig. 2, 4, 6A, 7, 8, 9 oder 10).
[0078] Vorzugsweise ist der Hebelarm 30 bei allen Ausführungsformen am antriebsseitigen
Ende 32 mit Mitteln versehen, die das bewegungstechnische Verbinden mit dem Antrieb
20, vorzugsweise über eine Antriebskoppelung 22, ermöglichen. Besonders bevorzugt
sind Klemmmittel oder Schraubmittel 27, wie in den Figuren 5, 7, 8 und 9 gezeigt.
[0079] Mit dem Lösungen nach Fig. 8 und 9 kann das Problem besonders vorteilhaft gelöst
werden, das sich dadurch ergibt, dass eine Membrane 34 typischerweise nur kleine Schliesskräfte
aufnehmen kann. Um einen sauberen Klebstoffabriss (Mediumabriss) zu erzielen, ist
ein "Schlag" der Nadelspitze 18 auf den Ventilsitz 17 von Vorteil. Um das Zurückfedern
des beweglichen Elements, respektive der Nadel 11 zu verhindern, muss dabei mit einer
relativ grossen Kraft geschlossen werden. Diese Kraft kann von der im Zusammenhang
mit den Figuren 8 und 9 beschriebenen Membranaufhängung besonders gut aufgenommen
werden.
[0080] Die Stütze 23 kann bei allen Ausführungsformen separat ausgeführt oder in die Membrane
34 integriert sein.
[0081] Die Membran 34 ist in den Figuren in runder oder ovaler Grundform gezeigt, kann aber
auch eine andere Grundform haben.
[0082] Die Membran 34 kann zum Beispiel eine Form wie in Fig. 10 haben. Die Membrane nach
Fig. 10 hat eine integrierte Stütze 23, d.h. sie ist einstückig hergestellt. Im Bereich
der Stütze 23 kann optional ein Loch 23.1 zum Anbringen/ Festklem m en eines Stifts
24 vorgesehen sein. Der Bereich der Stütze 23 kann auch ohne Loch 23.1 ausgeführt
sein. In diesem Fall kann zum Beispiel der untere Bereich der Stütze 23 im oder am
Gehäuse 19 in einer Gehäuseklemmung 26 eingespannt sein, wie z.B. in Fig. 9 angedeutet.
[0083] Bei allen Ausführungsformen kann die Membran 34 einen Dichtring 35 umfassen, der
als Dichtung und zum elastischen Einspannen der Membrane 34 in dem Auftragskopf 15
(z.B. zwischen den Elementen 19 und 19.1) ausgelegt ist.
[0084] Die Membrane 34, respektive die Membranaufhängung 33 hat bei den Ausführungsformen
der Figuren 8 und 9 eine Mehrfachfunktion. Sie dient als Dichtung, sie definiert die
virtuelle Schwenk- oder Drehachse VA und sie gibt eine Bewegungsfunktion (vorzugsweise
eine nichtlineare Funktion) vor.
[0085] In Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Membrane 34 gezeigt. Die Membrane 34 hat hier eine ovale Form, die besonders bevorzugt
ist. Die ovale Membrane 34, aber auch jede andere der hierin erwähnten Membranen 34,
kann in einer flächigen Halterung oder Aufspannung aufgespannt oder positioniert sein.
Die Membrane 34 der verschiedenen Ausführungsformen kann aber auch im Randbereich
34.1 verstärkt sein, wie z.B. in Fig. 11 angedeutet.
[0086] In Fig. 11 sind Details einer möglichen Ausführungsform des Hebelarms 30 gezeigt.
Das erste Extremalende 31 des Hebelarms 30 kann mit Mitteln zum beweglichen Befestigen
an dem beweglichen Element 11 ausgestattet sein. Diese Mittel können, wie in Fig.
11 gezeigt, einen Schlitz 31.1 und ein Loch 31.2 zum Durchstecken eines Stifts 14.1
aufweisen (wie z.B. in Fig. 8 und 9 gezeigt). Das obere Ende 14 des beweglichen Elements
11 kann in den Schlitz 31.1 eingeschoben und durch den erwähnten Stift 14.1 fixiert
werden. Vorzugsweise ist das erste Extremalende 31 des Hebelarms 30 bei allen Ausführungsformen
gabelförmig, wie in Fig. 11 gezeigt, ausgeführt.
[0087] In Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Membrane 34 gezeigt. Die Membrane 34 umfasst hier sogenannte Sicken 34.2, die besonders
bevorzugt ist. Die Membrane 34 mit Sicken 34.2 kann in einer flächigen Halterung oder
Aufspannung aufgespannt oder positioniert sein. Die Membrane 34 der Fig. 12 kann aber
auch im Randbereich 34.1 verstärkt sein, wie z.B. in Fig. 12 angedeutet. Im Randbereich
34.1 können auch Löcher 34.3 oder andere Befestigungsmittel vorgesehen sein, um die
Membrane 34 besser in einem Auftragskopf 15 fixieren bzw. einklemmen zu können.
[0088] Die Sicken 34.2 verlaufen vorzugsweise konzentrisch zur zentralen Öffnung durch die
hindurch im montierten Zustand der Hebelarm 30 verläuft.
[0089] Vorzugsweise sind die Sicken 34.2 kalottenartig ausgeführt.
[0090] Zusätzlich kann sie, je nach Ausgestaltung der Membrane 34, eine Schutzfunktion gegenüber
Temperatur, Korrosion, Abrasion und chemische Additive des Mediums M haben.
[0091] Die Figuren 13, 14, 16A, 16B und 17 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung,
nämlich eine als eine Wippenlagerung 133 ausgebildete Hebelarmaufhängung. Fig. 15
zeigt eine schematisierte Querschnittansicht einer prinziphaften zweiten Ausführungsform
einer Wippenlagerung 133.
[0092] Wie in den Figuren 13, 14, 16A, 16B und 17 für die erste Ausführungsform und in der
Fig. 15 für die zweite Ausführungsform gezeigt, umfasst die als Wippenlagerung 133
ausgebildete Hebelarmaufhängung einen Hebelarm 130, der mit dem beweglichen Element
111 und dem Antrieb 20 verbunden ist, ein Plattenelement 160 mit einer Öffnung 162,
durch die hindurch sich der Hebelarm 130 erstreckt, eine Wippenlagerungseinrichtung
140, die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm 130 beweglich mit dem Plattenelement 160
zu verbinden, und eine Dichteinrichtung 180, die dazu ausgebildet ist, ein Austreten
des Klebstoffs aus der Kammer durch die Öffnung 162 in dem Plattenelement 160 zu verhindern.
Der Hebelarm 130 ist durch die Wippenlagerungseinrichtung 140 beweglich so gelagert,
dass eine antriebseitige Bewegung P1 (siehe Fig. 16A), in die Öffnungsbewegung P (siehe
Fig. 16A) des beweglichen Elements 111 umgesetzt wird.
[0093] Wie in den Figuren 15 bis 17 für die erste und zweite Ausführungsform gezeigt, umfasst
die Wippenlagerungseinrichtung 140 ein Wippenelement 142, das starr mit dem Hebelarm
130 verbunden ist und eine Längsrichtung 144 und einen ersten und einen zweiten Lagerungspunkt
146, 148 aufweist, sowie eine entsprechend zugeordnete erste und zweite Auflagereinrichtung
152, 154, die an einer Wippenlagerseite des Plattenelements 160 angeordnet sind und
dazu ausgebildet sind, den zugeordneten ersten und zweiten Lagerungspunkt 146, 148
zu stützen. Die Längsrichtung 144 des Wippenelements 142 erstreckt sich im Wesentlichen
senkrecht zu dem Hebelarm 130 und in einer zu dem Plattenelement 160 parallelen Ebene
(in der Zeichenebene der Figuren 15 und 17). Der erste und der zweite Lagerungspunkt
146, 148 sind entlang der Längsrichtung 144 beabstandet angeordnet. Die erste und
die zweite Auflagereinrichtung 152, 154 sind als eine erste und zweite Kugel 153,
155 ausgebildet. Das Plattenelement 160 weist an seiner Wippenlagerseite eine erste
und eine zweite Ausnehmung 164, 166 auf, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz
165, 167 ausgebildet sind. Das Wippenelement 142 weist an seiner dem Plattenelement
160 zugewandten Seite eine erste und eine zweite Ausnehmung 156, 158 auf, die jeweils
als wippenelementseitiger Kugelsitz 157, 159 ausgebildet sind.
[0094] Der Durchmesser jeder plattenseitigen Ausnehmung 156, 158 ist größer, vorzugsweise
um etwa 0,1 mm größer, als der Durchmesser der Kugel 153, 155. Infolgedessen können
im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs 115 mit der Wippenlagerung 133 die Kugeln 153,
155 in der plattenelementseitigen Ausnehmung 156, 158 auf einem Klebstofffilm aufliegen.
Des Weiteren sind die erste und die zweite Kugel 153, 155 in dem jeweiligen wippenelementseitigen
Kugelsitz 157, 159 eingepresst (wie in den Fig. 15 und 17 ersichtlich).
[0095] In einer alternativen Ausgestaltung der ersten und zweiten Ausführungsform (nicht
gezeigt) sind die erste und zweite Kugel 153, 155 in dem ersten und zweiten plattenelementseitigen
Kugelsitz 165, 167 eingepresst und der Durchmesser jeder wippenelementseitigen Ausnehmung
156, 158 ist größer, vorzugsweise um 0,1 mm größer, als der Durchmesser der Kugeln
153, 155, so dass die Kugeln 153, 155 im Betrieb in der wippenelementseitigen Ausnehmung
156, 158 auf einem Klebstofffilm aufliegen.
[0096] Wie in den Fig. 15 bis 17 gezeigt, umfasst die Dichteinrichtung 180 einen O-Ring
172, der auf der Seite des Wippenelements 142 um die Öffnung 162 herum angeordnet
ist. Dementsprechend weist das Plattenelement 160 an der Seite des Wippenelements
142 einen die Öffnung 162 umringenden plattenelementseitigen O-Ringsitz 173 und das
Wippenelement 142 an seiner dem Plattenelement 160 zugewandten Seite einen entsprechenden
plattenelementseitigen O-Ringsitz 143 auf.
[0097] In der in den Fig. 16 und 17 gezeigten ersten Ausführungsform ist der plattenelementseitige
O-Ringsitz 173 ein am wippenelementseitigen Austritt der Öffnung 162 ausgebildeter,
um die Öffnung 162 herum ausgebildeter Flansch 173.1 mit einer zu der Plattenelementebene
parallelen ersten Auflagefläche 173.2 und einer zylinderinnenwandförmigen zweiten
Auflagefläche 173.3, die zum Stützen eines Außenumfangs des O-Rings 172 ausgebildet
ist. Ferner ist der plattenelementseitige O-Ringsitz 143 als ein auf der dem Plattenelement
160 zugewandten Seite des Wippenelements 142 ausgebildeter Flansch 143.1 mit einer
zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche 143.2 und einer zylinderaußenwandförmigen
zweiten Auflagefläche 143.3, die zum Abstützen eines Innenumfangs des O-Rings 172
ausgebildet ist.
[0098] Wie in den Figuren 15 bis 17 bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt,
umfasst die Wippenlagerung noch ein Federelement 180, das dazu dient, das Wippenelement
142 in Richtung auf das Plattenelement 160 und auf die Lagerungspunkte 146, 148 vorzuspannen.
Das Federelement 180 ist als eine Spiralfeder 182 ausgebildet, und sie ist auf der
der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite des Plattenelements 160 um den Hebelarm
130 herum angeordnet. Wie in den Figuren 16 und 17 gezeigt, weist das Plattenelement
160 auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen um die Öffnung
162 herum angeordneten, plattenseitigen Sitz 184 für das Federelement 180 und der
Hebelarm 130 an seinem äußeren, antriebseitigen Ende einen als Flansch 186.1 ausgebildeten,
hebelarmseitigen Sitz 186.2 für das Federelement 180 auf.
[0099] Wie ebenfalls in den Figuren 15 bis 17 bezüglich der ersten und zweiten Ausführungsform
gezeigt, ist der Hebelarm 130 zweiteilig ausgebildet und umfasst auf der Wippenlagerseite
einen mit dem beweglichen Element 111 verbindbaren ersten Teilarm 136 und auf der
der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb 20 über ein Pleuel
122 verbindbaren zweiten Teilarm 138.
[0100] Der zweite Teilarm 138 ist vierteilig ausgebildet und umfasst eine Schraubenmutter
138.1, Kontermutter 138.7, eine Schraubenstange 138.2 und eine Hülse 186. Die Schraubenstange
138.2 weist ein Schraubenmuttergewinde 138.3, ein Kontermuttergewinde 138.5 und ein
Schraubengewinde 138.4 auf. Auf das Kontermuttergewinde 138.5 ist die Kontermutter
138.7 aufgeschraubt. Auf das Schraubenmuttergewinde 138.3 ist die Schraubenmutter
138.1 aufgeschraubt. Zwischen der Kontermutter 138.7 und der Schraubenmutter 138.1
ist ein mit einem Durchloch versehenes Ende des Pleuels 122 auf die Schraubenstange
138.2 aufgesteckt und ist dort dadurch fixiert, dass die Schraubenmutter 138.1 gegen
die Kontermutter 138.7 festgezogen ist.
[0101] Der erste Teilarm 136 weist ein Innengewinde 136.1 auf, das komplementär zu dem Schraubengewinde
138.4 der Schraubenstange 138.2 ist und das das Schraubengewinde 138.4 aufnimmt, d.h.
das Schraubengewinde 138.4 greift mit seinem äußeren Ende in das komplementäre Innengewinde
136.1 des ersten Teilarms 136 ein.
[0102] Die Hülse 186 ist auf der der Wippenelementseite gegenüberliegenden Seite (der Antriebsseite)
des Plattenelements 160 angeordnet und auf die Schraubenstange 138.2 aufgesteckt,
so dass sie an der Kontermutter 138.7 anschlägt. An ihrer Anschlagseite weist die
Hülse 186 einen Flansch 186.1, der als hebelarmseitiger Sitz 186.2 für das Federelement
180 dient, auf. Die Schraubenstange 138.2 erstreckt sich durch die Hülse 186 hindurch.
Auf der Antriebsseite ist in der Öffnung 162 des Plattenelements 160 ein ringförmiger
Anschlag 184 ausgebildet, der als plattenseitiger Sitz 184 für die Spiralfeder 182
dient.
[0103] Auf der Antriebsseite des Plattenelements 160 ist die Öffnung 162 im Wesentlichen
trichterförmig ausgebildet.
[0104] Wie aus der vorhergehenden Beschreibung der in den Figuren 13 bis 17 gezeigten ersten
und zweiten Ausführungsform der Variante (B) funktioniert die Wippenlagerungseinrichtung
140 zum beweglichen Verbinden des Hebelarms 130 mit dem Plattenelement 160 im Wesentlichen
mittels der durch die erste und zweite Kugel 153, 155 realisierten "Kugellagerungen".
Dabei verläuft die Drehachse für den Hebelarm entlang der Richtung von der ersten
zur zweiten Kugel. Die Kugeln 153, 155 nehmen die Druckkraft des Klebstoffs auf. Das
Plattenelement 160 ist fix in dem Klebstoff-Auftragskopf 115 montiert und der Hebelarm
130 führt als "Wippe" die Öffnungsbewegung P für den Hub des beweglichen Elements
(Kolbenstange) 111 in der Größenordnung von ca. +/- 0,2 mm aus.
[0105] Die auf der Seite der Kugellagerung als O-Ring 172 ausgebildete Dichteinrichtung
170 dichtet die Kammer 10, die im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs 115 ein mit
Klebstoff gefüllter Druckraum ist, gegen den Außenraum, der auf Atmosphärendruck ist,
dynamisch ab. Der O-Ring 172 wird dabei nicht wie üblich gleichmäßig entlang seines
Umfangs belastet, sondern bei jeder Hubbewegung des beweglichen Elements 111 bzw.
bei jeder Wippbewegung des Hebelarms 130 leicht abschnittweise gequetscht. Wie aus
Fig. 16A ersichtlich, wird bei einem Hub des beweglichen Elements 111 in der Richtung
P der Öffnungsbewegung des beweglichen Elements 111 der O-Ring 172 an seiner Oberseite
in Fig. 16A (d.h. an der in der Detailansicht der Fig. 16B gezeigten Seite) abschnittweise
gequetscht und an der gegenüberliegenden unteren Seite entlastet. Bei einem Hub des
beweglichen Elements 111 in der zu der Pfeilrichtung P in Fig. 16A entgegengesetzten
Richtung (d.h. nach unten in Fig. 16A) wird der O-Ring 172 in Fig. 16A entsprechend
an seiner Unterseite in Fig. 16A abschnittweise gequetscht und seiner Oberseite entlastet.
[0106] Die Spiralfeder 182 zieht die Kugeln 153, 155 in ihren Sitz bzw. in die erste und
zweite Auflagereinrichtung 152, 154 in dem Plattenelement 160. Dies ist insbesondere
notwendig bei einem kleinen Druck (Klebstoffdruck) in der Kammer 10. Der Durchmesser
der ersten und zweiten Auflagereinrichtung 152, 154 (dem Kugelsitz) in dem Plattenelement
160 ist größer, vorzugsweise um etwa 0,1 mm größer, als der Durchmesser der entsprechenden
Kugel 153, 155, so dass die Kugeln 153, 155 im Betrieb des Klebstoff-Auftragskopfs
115 auf einem Klebstofffilm gelagert sind und laufen können. In dem Wippenelement
142 sind die Kugeln 153, 155 eingepresst. Die Lagerung kann jedoch auch alternativ
ausgestaltet werden (nicht gezeigt), wobei ein jeweiliger Kugelsitz mit einem Durchmesser,
der größer als der einer Kugel ist, in dem Wippenelement vorgesehen ist und die Kugeln
in dem Plattenelement eingepresst sind.
[0107] In dem Plattenelement 160 ist auf der Wippenelementseite ein gleichmäßig bzw. statisch
belasteter zweiter O-Ring 168 eingelegt. Der zweite O-Ring 168 dient zur Abdichtung
des Plattenelements 160 gegen das Kammergehäuse 19, vergleiche die Wippenlagerung
133 mit dem Plattenelement 160 in Fig. 18A, die an das Gehäuse 19 montiert ist.
[0108] Die Vorteile der Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung 133 gemäß
der erfindungsgemäßen Variante (B) gegenüber der Ausgestaltung als Membranaufhängung
33 gemäß der Variante (A) (siehe Fig. 2 bis 4 und 6 bis 12) sind die folgenden: Der
Klebstoffdruck wird über die Kugeln 153, 155 aufgenommen. Die Drehachse des Hebelarms
160 ist durch die Kugellagerung wohldefiniert. Die Kraft bei der Auslenkung des Hebelarms
130 (der "Wippe") bleibt stets gleich, im Gegensatz zu der Situation bei der Membran
34, die keine lineare bzw. konstante Federkonstante aufweist. Die Abdichtung des Druckraums
bzw. der Kammer 10 gegen den Außenraum kann durch ein Standardelement, nämlich den
O-Ring 172, ausgebildet werden. Sollte es bei größeren Hubbewegungen und entsprechend
größeren Auslenkungen des Hebelarms 130 erforderlich sein, so kann die als O-Ring
172 ausgebildete Dichteinrichtung 170 durch eine Spezialdichtung, etwa in der Art
einer Manschette (nicht gezeigt) ersetzt werden.
[0109] Bei einer als Membranaufhängung 33 ausgebildeten Hebelarmaufhängung, bei der die
Abdichtung des Druckraums gegen den Außenraum allein durch die Membran 34 selbst ausgebildet
ist, kann bei einem Bruch der Membran 34 eine schlagartige, massive Leckage bzw. Austreten
von Klebstoff aus der Kammer 10 in den Außenraum auftreten. Im Gegensatz dazu ist
bei einer Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung, wie in den Fig.
13 bis 18 gezeigt, keine derartige schlagartige Leckage möglich.
[0110] Die Montage einer als Wippenlagerung 133 ausgebildeten Hebelarmaufhängung ist im
Klebstofffilm-Auftragskopf einfacher, weil die Position des Hebelarms 130 (der "Wippe")
eindeutig definiert ist. Schließlich ist die Wippenlagerung insgesamt kostengünstiger
zu realisieren, weil im Wesentlichen Standardelemente (und nicht eine Spezialmembran
34) darin verbaut sind.
[0111] In den Figuren 18A und 18B ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit
einer als Wippenlagerung 133 ausgebildeten Hebelarmaufhängung gezeigt. Das Besondere
bei dieser Ausführungsform ist die thermische Trennung zwischen dem Antrieb 20 und
dem Auftragskopf 115.
[0112] Die thermische Trennung zwischen Antrieb 20 und Auftragskopf 15 wird dadurch erzielt,
dass nicht eine größere Außenfläche eines Gehäuses des Antriebs 20 flächig gegen eine
Außenfläche des Gehäuses 19 um die Kammer 10 anliegt und die Außenflächen etwa mittels
einer Schraubverbindung miteinander verbunden sind, sondern dass die Berührungsflächen
bzw. möglichen Wärmeleitungsquerschnitte zwischen dem Antrieb 20 und dem Auftragskopf
15, 115 möglichst klein und ohne Schraubverbindung ausgebildet sind gemäß der thermischen
Entkopplungseinrichtung 190, die in Fig. 18A und der Ausschnittsvergrößerung Fig.
18B gezeigt ist.
[0113] Die thermische Entkopplungseinrichtung 190 umfasst eine Isolationsplatte 192, die
zwischen dem Antrieb 20 und der Hebelarmaufhängung 30, 133 angeordnet ist, und mindestens
zwei Seilspanneinrichtungen 194, die jeweils den Antrieb 20 und die Hebelarmaufhängung
30, 133 miteinander verbinden. Eine jeweilige Seilspanneinrichtung 194 umfasst einen
Distanz-/Positionsbolzen 196, der zwischen dem Antrieb 20 und der Hebelarmaufhängung
33, 133 angeordnet ist, sowie ein Spannseil 198, das sich durch den Distanz- /Positionsbolzen
196 hindurch erstreckt und an seinem einen Ende mit einer antriebseitigen Verankerung
199.1 im Antrieb 20 und an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung
199.2 in der Hebelarmaufhängung 33, 133 verankert ist.
[0114] In der in Fig. 18 gezeigten Ausführungsform mit der thermischen Entkopplungseinrichtung
190 ist die Isolationsplatte 192 auf den Auftragskopf 15, 115 aufgelegt, auf der Auftragskopfseite
sind zwei Positionierbolzen 197 und auf der Antriebsseite sind vier Distanz-/Positionierbolzen
196 ausgebildet. Die Fixierung des Antriebs 20 am Auftragskopf 15, 115 erfolgt über
die Spannseile 198, die vorzugsweise als nicht bzw. schlecht wärmeleitende Seile,
z.B. als Stahlseile, ausgebildet sind. Die Spannseile 198 sind jeweils im Auftragskopf
15, 115 mittels einer hebelarmseitigen Verankerungen 199.2 und im Antrieb 20 mittels
einer antriebseitigen Verankerung 199.1 fixiert. Die antriebseitige Verankerung 199.1
ist als Spanneinrichtung für die Spannseile 198 ausgebildet.
[0115] Durch die Ausgestaltung der thermischen Entkopplungseinrichtung 190 zwischen dem
Antrieb 20 und dem Auftragskopf 15, 115 gemäß der Fig. 18A und 18B ist der Antrieb
20 nur über eine relativ kleine Querschnittsfläche und, falls keine metallischen Spannseile
198 verwendet werden, auch nicht über eine metallische, schlecht bis nicht wärmeleitende
Verbindung an dem Auftragskopf 15, 115 befestigt.
[0116] Alle Überlegungen bzw. Ausführungsformen der Kopplung des Antriebs 20 an den Hebelarm,
der Kopplung des beweglichen Elements 111 an den Hebelarm und der Ansteuerung des
Antriebs 20, die bezüglich der Figuren 2 bis 12 bezüglich der Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung
als Membranlagerung 33 gemäß der Variante (A) erwähnt sind, lassen sich auch auf die
Ausgestaltung der Hebelarmaufhängung als Wippenlagerung 133 gemäß der Variante (B),
die in den Figuren 13 bis 18 gezeigt sind, übertragen.
Bezugszeichenliste
| (Düsen)Kammer |
10 |
| bewegliches Element (z.B. Düsennadel) |
11 |
| Austrittsöffnung |
12 |
| Zufuhrkanal |
13 |
| rückwärtigen Ende der Düsennadel 11 oder des beweglichen Elements |
14 |
| Stift |
14.1 |
| Auftragskopf |
15 |
| Zufuhrleitung |
16 |
| Anschlagpunkt |
17 |
| Spitze |
18 |
| Gehäuse |
19 |
| Platte, Gegenstück |
19.1 |
| Antrieb |
20 |
| Treibermodul |
21 |
| Antriebskoppelung |
22 |
| Stütze |
23 |
| Loch |
23.1 |
| Stift |
24 |
| Klemmung |
25 |
| Gehäuseklemmung |
26 |
| Klemmmittel oder Schraubmittel |
27 |
| |
|
| Hebelarm |
30 |
| Kugelförmiger Bereich |
30.1 |
| umlaufender Kragen |
30.2 |
| Hülse |
30.3 |
| Wippe |
30.4 |
| erstes Extremalende |
31 |
| Schlitz |
31.1 |
| Loch |
31.2 |
| zweites Extremalende |
32 |
| Membranaufhängung |
33 |
| Membrane |
34 |
| Randbereich |
34.1 |
| Sicken |
34.2 |
| Löcher |
34.3 |
| Dichtring |
35 |
| Schlitze |
36 |
| Zentralöffnung |
37 |
| Druckstütze |
38 |
| Löcher |
39 |
| zylindrischer Stab |
40 |
| innerer Teil der Membrane 34 |
41 |
| Stege |
42 |
| Kappen |
43 |
| Dreh- oder Schwenkpunkt |
49 |
| Steuerungsmodul (Auftragssteuerung) |
50 |
| Steuerverbindung |
52 |
| Sensor (z.B. Induktionsgeber)/ Wegmesser |
53 |
| Parameterspeicher |
54 |
| Verbidung |
55 |
| |
|
| LED Wartungserkennung |
60 |
| |
|
| bewegliches Element (z.B. Düsennadel) |
111 |
| Auftragskopf |
115 |
| Pleuel |
122 |
| Hebelarm |
130 |
| |
|
| Wippenaufhängung |
133 |
| Erster Teilarm |
136 |
| Innengewinde |
136.1 |
| Zweiter Teilarm |
138 |
| Schraubenmutter |
138.1 |
| Schraubenstange |
138.2 |
| Schraubenmuttergewinde |
138.3 |
| Schraubengewinde |
138.4 |
| Kontermuttergewinde |
138.5 |
| Kontermutter |
138.7 |
| Wippen tagerungseinrichtung |
140 |
| Wippenelement |
142 |
| Wippenelementseitiger O-Ringsitz |
143 |
| Flansch |
143.1 |
| Erste Auflagefläche |
143.2 |
| Zweite Auflagefläche |
143.3 |
| Längsrichtung |
144 |
| Erster Lagerungspunkt |
146 |
| Zweiter Lagerungspunkt |
148 |
| Erste Auflagereinrichtung |
152 |
| Erste Kugel |
153 |
| Zweite Auflagereinrichtung |
154 |
| Zweite Kugel |
155 |
| Erste Ausnehmung |
156 |
| Erster wippenelementseitiger Kugelsitz |
157 |
| Zweite Ausnehmung |
158 |
| Zweiter wippenelementseitiger Kugelsitz |
159 |
| Plattenelement |
160 |
| Öffnung |
162 |
| Erste Ausnehmung |
164 |
| Erster plattenelementseitiger Kugelsitz |
165 |
| Zweite Ausnehmung |
166 |
| Zweiter plattenelementseitiger Kugelsitz |
167 |
| O-Ring |
168 |
| Dichteinrichtung |
170 |
| O-Ring |
172 |
| Plattenelementseitiger O-Ringsitz |
173 |
| Flansch |
173.1 |
| Erste Auflagefläche |
173.2 |
| Zweite Auflagefläche |
173.3 |
| Federelement |
180 |
| Spiralfeder |
182 |
| Plattenseitiger Sitz |
184 |
| Hülse |
186 |
| Flansch |
186.1 |
| Hebelarmseitiger Sitz |
186.2 |
| Thermische Entkopplungseinrichtung |
190 |
| Isolationsplatte |
192 |
| Seilspanneinrichtung |
194 |
| Distanz-/Positionsbolzen |
196 |
| Positionsbolzen |
197 |
| Spannseil |
198 |
| Antriebsseitige Verankerung |
199.1 |
| Hebelarmseitige Verankerung |
199.2 |
| |
|
| Auftragsvorrichtung |
100 |
| Ansatzpunkt |
A |
| Papierbahn |
K |
| Fließfähiges Medium |
M |
| Bewegungsrichtung |
V |
| Virtuelle Achse |
VA |
| Öffnungsbewegung / Bewegungsprofil |
P / P(t, Z) |
| Gegenbewegung / Bewegungsprofil |
P1 / P1 (t, Z) |
| Bewegungsprofil |
P1 * (t, Z) |
| Parameter |
PA, PB, PC, PD |
| weiterverarbeitete Parameter |
PA*, PB* |
| Zeit |
t |
| Zyklusdauer |
T |
| Achse |
Z |
1. Hebelarmaufhängung (33, 133), die zur Verwendung in einem Klebstoff-Auftragskopf (15,
115) ausgelegt ist, wobei der Auftragskopf (15) umfasst:
- eine Kammer (10) im Inneren des Auftragskopfes (15),
- ein bewegliches Element (11, 111), das im Inneren der Kammer (10) bewegbar gelagert
ist und das durch eine Öffnungsbewegung (P) eine Austrittsöffnung (12) freigibt,
- einen Antrieb (20) zum Erzeugen der Öffnungsbewegung (P) des beweglichen Elements
(11, 111),
wobei die Hebelarm aufhängung eine Wippenaufhängung (133) ist, die folgendes umfasst:
- einen Hebelarm (130), der mit dem beweglichen Element (111) und dem Antrieb (20)
verbindbar ist, um eine antriebsseitige Bewegung (P1) in die Öffnungsbewegung (P)
des beweglichen Elements (111) umzusetzen,
- ein Plattenelement (160) mit einer Öffnung (162), durch die hindurch sich der Hebelarm
(130) erstreckt,
- eine Wippenlagerungseinrichtung (140), die dazu ausgelegt ist, den Hebelarm (130)
beweglich mit dem Auftragskopf (115) zu verbinden, und
- eine Dichteinrichtung (180), die dazu ausgebildet ist, ein Austreten des Klebstoffs
aus der Kammer durch die Öffnung (162) in dem Plattenelement (160) zu verhindern,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenlagerungseinrichtung (140) folgendes umfasst:
ein Wippenelement (142), das starr mit dem Hebelarm (130) verbunden ist und eine Längsrichtung
(144) sowie einen ersten (146) und zweiten (148) Lagerungspunkt aufweist, wobei die
Längsrichtung (144) sich im Wesentlichen senkrecht zum Hebelarm (130) und in einer
zu dem Plattenelement (160) parallelen Ebene erstreckt und wobei der erste und der
zweite Lagerungspunkt (146, 148) entlang der Längsrichtung (144) beabstandet angeordnet
sind, und
eine erste (152) und zweite (154) Auflagereinrichtung, die an einer Wippenlagerseite
des Plattenelements (160) angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, den ersten bzw.
zweiten Lagerungspunkt (146, 148) zu stützen.
2. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste und zweite Auflagereinrichtung (152, 154) als eine erste (153) und eine
zweite (155) Kugel ausgebildet ist,
- das Plattenelement (160) an seiner Wippenlagerseite eine erste (164) und eine zweite
(166) Ausnehmung aufweist, die jeweils als plattenelementseitiger Kugelsitz (165,
167) ausgebildet ist, und
- das Wippenelement (142) an seiner dem Plattenelement (160) zugewandten Seite eine
erste (156) und eine zweite (158) Ausnehmung aufweist, die jeweils als wippenelementseitiger
Kugelsitz (157, 159) ausgebildet ist.
3. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder plattenelementseitigen Ausnehmung (164, 166), etwa um 0,1 mm,
größer als der Durchmesser der Kugel (153, 155) ist, so dass die Kugel (153, 155)
in der plattenelementseitigen Ausnehmung (164, 166) auf einem Klebstofffilm aufliegt,
und dass die erste bzw. zweite Kugel (153, 155) in dem ersten bzw. zweiten wippenelementseitigen
Kugelsitz (157, 159) eingepresst ist.
4. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder wippenelementseitigen Ausnehmung (156, 158), etwa um 0,1 mm,
größer als der Durchmesser der Kugel (153, 155) ist, so dass die Kugel (153, 155)
in der wippenelementseitigen Ausnehmung (156, 158) auf einem Klebstofffilm aufliegt,
und dass die erste bzw. zweite Kugel (153, 155) in dem ersten bzw. zweiten plattenelementseitigen
Kugelsitz (165, 167) eingepresst ist.
5. Hebelarmaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (180) einen O-Ring (172) umfasst, der auf der Seite des Wippenelements
(142) um die Öffnung (162) herum angeordnet ist.
6. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (160) an der Seite des Wippenelements (142) einen die Öffnung
(162) umringenden plattenelementseitigen O-Ringsitz (173) aufweist und dass das Wippenelement
(142) an seiner dem Plattenelement (160) zugewandten Seite einen entsprechenden wippenelementseitigen
O-Ringsitz (143) aufweist.
7. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der plattenelementseitige O-Ringsitz (173) als ein am wippenelementseitigen Austritt
der Öffnung (162) ausgebildeter, um die Öffnung (162) herum ausgebildeter Flansch
(173.1) mit einer zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche (173.2)
und einer zylinderinnenwandförmigen zweiten Auflagefläche (173.3) für einen Außenumfang
des O-Rings (172) ausgebildet ist, und dass
der wippenelementseitige O-Ringsitz (143) als ein auf der dem Plattenelement (160)
zugewandten Seite des Wippenelements (142) ausgebildeter Flansch (143.1) mit einer
zu der Plattenelementebene parallelen ersten Auflagefläche (143.2) und einer zylinderaußenwandförmigen
zweiten Auflagefläche (143.3) für einen Innenumfang des O-Rings (172) ausgebildet
ist.
8. Hebelarmaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner
gekennzeichnet durch ein Federelement (180), das das Wippenelement (142) in Richtung auf das Plattenelement
(160) und auf die Lagerungspunkte (146, 148) vorspannt.
9. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (180) eine Spiralfeder (182) ist, die auf der der Wippenlagerseite
gegenüberliegenden Seite des Plattenelements (160) um den Hebelarm (130) herum angeordnet
ist.
10. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (160) auf seiner der Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite
einen um die Öffnung (162) herum angeordneten, plattenseitigen Sitz (184) für das
Federelement (180) aufweist und dass der Hebelarm (130) an seinem äußeren antriebsseitigen
Ende einen als Flansch (186.1) ausgebildeten, hebelarmseitigen Sitz (186.2) für das
Federelement (180) aufweist.
11. Hebelarm aufhängung (133) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (130) zweiteilig ausgebildet ist und auf der Wippenlagerseite einen
mit dem beweglichen Element (111) verbindbaren ersten Teilarm (136) und auf der der
Wippenlagerseite gegenüberliegenden Seite einen mit dem Antrieb (20) verbindbaren
zweiten Teilarm (138) umfasst.
12. Hebelarmaufhängung (133) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilarm (138) eine Schraubenmutter (138.1), eine Schraubenstange (138.2)
mit einem Schraubenmuttergewinde (138.3) und einem Schraubengewinde (138.4), das an
seinem äußeren Ende in ein komplementäres Innengewinde (136.1) in dem ersten Teilarm
(136) eingreift, und eine Hülse (186), die den als Flansch (186.1) ausgebildeten,
hebelarm seitigen Sitz (186.2) für das Federelement (180) aufweist und durch die hindurch
sich die Schraubenstange (138.2) erstreckt, umfasst.
13. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) zum Abgeben eines fließfähigen Klebstoffs (M), mit
- einer innenliegenden Kammer (10),
- einer Austrittsöffnung (12),
- einem beweglichen Element (11), das im Inneren der Kammer (10) bewegbar gelagert
ist, wobei durch eine Öffnungsbewegung (P) des beweglichen Elements (11, 111) die
Austrittsöffnung (12) freigegeben oder verschlossen werden kann,
- einem Zufuhrkanal (13), der mit der Kammer (10) strömungstechnisch verbunden ist,
um den fließfähigen Klebstoff (M) in die Kammer (10) einbringen zu können,
- einem Antrieb (20) zum Erzeugen der Bewegung (P) des beweglichen Elements (11, 111),
gekennzeichnet durch
- eine als Wippenaufhängung (133) gemäß dem Anspruch 1 ausgebildete Hebelarmaufhängung
(15, 115).
14. Klebstoff-Auftragskopf (115) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Wippenaufhängung (133) nach einem der Ansprüche 2 bis 12.
15. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (20) und die Hebelarmaufhängung (33, 133) mittels einer thermischen Entkopplungseinrichtung
(190) thermisch voneinander im Wesentlichen entkoppelt und miteinander in Funktionswechselwirkung
verbunden sind.
16. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Entkopplungseinrichtung (190) eine Isolationsplatte (192), die zwischen
dem Antrieb (20) und der Hebelarmaufhängung (33, 133) angeordnet ist, und mindestens
zwei Seilspanneinrichtungen (194), die jeweils den Antrieb (20) und die Hebelarmaufhängung
(33, 133) miteinander verbinden, umfasst.
17. Klebstoff-Auftragskopf (15, 115) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilspanneinrichtung (194) einen Distanz-/Positionsbolzen (196), der zwischen
dem Antrieb (20) und der Hebelarmaufhängung (33, 133) angeordnet ist, und ein Spannseil
(198), das sich durch den Distanz-/Positionsbolzen (196) hindurch erstreckt und an
seinem einem Ende mit einer antriebsseitigen Verankerung (199.1) im Antrieb (20) und
an seinem anderen Ende in einer hebelarmseitigen Verankerung (199.2) in der Hebelarmaufhängung
(33, 133) verankert ist, umfasst.
1. Lever-arm suspension means (33, 133), which is designed for use in an adhesive-application
head (15, 115), wherein the application head (15) comprises:
- a chamber (10) in the interior of the application head (15),
- a movable element (11, 111), which is mounted in a movable manner in the interior
of the chamber (10) and, by virtue of an opening movement (P), frees an exit opening
(12),
- a drive (20) for generating the opening movement (P) of the movable element (11,
111),
wherein the lever-arm suspension means is a rocker-type suspension means (133), which
comprises the following:
- a lever arm (130), which can be connected to the movable element (111) and the drive
(20) in order to convert a drive-side movement (P1) into the opening movement (P)
of the movable element (111),
- a plate element (160) with an opening (162), through which the lever arm (130) extends,
- a rocker-mounting device (140), which is designed to connect the lever arm (130)
in a movable manner to the application head (115), and
- a sealing device (180), which is designed to prevent the adhesive from exiting from
the chamber through the opening (162) in the plate element (160),
characterized in that the rocker-mounting device (140) comprises the following:
a rocker element (142), which is connected rigidly to the lever arm (130) and has
a longitudinal direction (144) and a first (146) and second (148) mounting point,
wherein the longitudinal direction (144) extends essentially perpendicularly to the
lever arm (130) and in a plane parallel to the plate element (160), and wherein the
first and the second mounting points (146, 148) are spaced apart along the longitudinal
direction (144), and
a first (152) and second (154) bearing device, which are arranged on a rocker-bearing
side of the plate element (160) and are designed to support the first and second mounting
points (146, 148), respectively.
2. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 1,
characterized in that
- the first and second bearing devices (152, 154) are designed in the form of a first
(153) and a second (155) ball,
- the plate element (160), on its rocker-bearing side, has a first (164) and a second
(166) recess, each designed in the form of a plate-element-side ball seat (165, 167),
and
- the rocker element (142), on its side which is directed towards the plate element
(160), has a first (156) and a second (158) recess, each designed in the form of a
rocker-element-side ball seat (157, 159).
3. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 1 or 2, characterized in that the diameter of each plate-element-side recess (164, 166) is greater, approximately
by 0.1 mm, than the diameter of the ball (153, 155), and therefore the ball (153,
155) rests in the plate-element-side recess (164, 166), on a film of adhesive, and
in that the first or second ball (153, 155) is pressed in the first or second rocker-element-side
ball seat (157, 159).
4. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 1 or 2, characterized in that the diameter of each rocker-element-side recess (156, 158) is greater, approximately
by 0.1 mm, than the diameter of the ball (153, 155), and therefore the ball (153,
155) rests in the rocker-element-side recess (156, 158), on a film of a adhesive,
and in that the first or second ball (153, 155) is pressed in the first or second plate-element-side
ball seat (165, 167).
5. Lever-arm suspension means (133) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the sealing device (180) comprises an 0-ring (172), which is arranged on the side
of the rocker element (142), around the opening (162).
6. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 5, characterized in that the plate element (160), on the side of the rocker element (142), has a plate-element-side
0-ring seat (173), which encircles the opening (162), and in that the rocker element (142), on its side which is directed towards the plate element
(160), has a corresponding rocker-element-side 0-ring seat (143).
7. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 6, characterized in that
the plate-element-side 0-ring seat (173) is designed in the form of a flange (173.1)
which is formed at the rocker-element-side exit of the opening (162), around the opening
(162), and has a first bearing surface (173.2), parallel to the plate-element plane,
and a second bearing surface (173.3), in the form of an inner wall of a cylinder,
for an outer circumference of the 0-ring (172), and in that
the rocker-element-side 0-ring seat (143) is designed in the form of a flange (143.1)
which is formed on that side of the rocker element (142) which is directed towards
the plate element (160) and has a first bearing surface (143.2), which is parallel
to the plate-element plane, and a second bearing surface (143.3), in the form of an
inner wall of a cylinder, for an inner circumference of the 0-ring (172).
8. Lever-arm suspension means (133) according to one of Claims 1 to 7, further characterized by a spring element (180), which pre-stresses the rocker element (142) in the direction
of the plate element (160) and onto the mounting points (146, 148).
9. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 8, characterized in that the spring element (180) is a helical spring (182) arranged around the lever arm
(130), on that side of the plate element (160) which is located opposite the rocker-bearing
side.
10. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 8 or 9, characterized in that the plate element (160), on its side which is located opposite the rocker-bearing
side, has a plate-side seat (184), which is arranged around the opening (162) and
is intended for the spring element (180), and in that the lever arm (130), at its outer drive-side end, has a lever-arm-side seat (186.2),
which is designed in the form of a flange (186.1) and is intended for the spring element
(180).
11. Lever-arm suspension means (133) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the lever arm (130) is of two-part design and, on the rocker-bearing side, comprises
a first sub-arm (136), which can be connected to the movable element (111), and, on
the side which is located opposite the rocker-bearing side, comprises a second sub-arm
(138), which can be connected to the drive (20).
12. Lever-arm suspension means (133) according to Claim 11, characterized in that the second sub-arm (138) comprises a screw nut (138.1), a screw rod (138.2) with
a screw-nut thread (138.3) and a screw thread (138.4), which engages, at its outer
end, in a complementary internal thread (136.1) in the first sub-arm (136), and also
comprises a sleeve (186), which has the lever-arm-side seat (186.2), designed in the
form of a flange (186.1) and intended for the spring element (180), and through which
the screw rod (138.2) extends.
13. Adhesive-application head (15, 115) for dispensing a free-flowing adhesive (M), having
- an inner chamber (10),
- an exit opening (12),
- a movable element (11), which is mounted in a movable manner in the interior of
the chamber (10), wherein, by virtue of an opening movement (P) of the movable element
(11, 111), the exit opening (12) can be freed or closed,
- a feed channel (13), which is flow-connected to the chamber (10) in order for it
to be possible for the free-flowing adhesive (M) to be introduced into the chamber
(10),
- a drive (20) for generating the movement (P) of the movable element (11, 111),
characterized by
- a lever-arm suspension means (15, 115) designed in the form of a rocker-type suspension
means (133) according to Claim 1.
14. Adhesive-application head (115) according to Claim 13, characterized by a rocker-type suspension means (133) according to one of the Claims 2 to 12.
15. Adhesive-application head (15, 115) according to either of Claims 13 and 14, characterized in that the drive (20) and the lever-arm suspension means (33, 133) are essentially decoupled
from one another in thermal terms, and connected to one another for functional interaction,
by means of a thermal decoupling device (190).
16. Adhesive-application head (15, 115) according to Claim 15, characterized in that the thermal decoupling device (190) comprises an insulation plate (192), which is
arranged between the drive (20) and the lever-arm suspension means (33, 133), and
at least two cable tensioning devices (194), which connect in each case the driver
(20) and the lever-arm suspension means (33, 133) to one another.
17. Adhesive-application head (15, 115) according to Claim 16, characterized in that the cable tensioning device (194) comprises a spacer/positioning bolt (196), which
is arranged between the drive (20) and the lever-arm suspension means (33, 133), and
a tensioning cable (198), which extends through the spacer/positioning bolt (196)
and, at one end, is anchored in the drive (20) by way of a drive-side anchoring means
(199.1) and, at its other end, is anchored in a lever-arm-side anchoring means (199.2)
in the lever-arm suspension means (33, 133).
1. Suspension à bras de levier (33, 133) dimensionnée pour une utilisation dans une tête
d'application de colle (15, 115), la tête d'application (15) comprenant :
- un compartiment (10) placé à l'intérieur de la tête d'application (15) ;
- un élément mobile (11, 111) disposé de façon mobile à l'intérieur du compartiment
(10) et libérant une ouverture de sortie (12) par un mouvement d'ouverture (P) ;
- un entraînement (20) pour produire le mouvement d'ouverture (P) de l'élément mobile
(11, 111) ;
la suspension à bras de levier comprenant une suspension à bascule (133) comprenant
les éléments suivants :
- un bras de levier (130) peut être relié à l'élément mobile (111) et l'entraînement
(20), pour convertir un mouvement (P1) situé côté d'entraînement en mouvement d'ouverture
(P) de l'élément mobile (111) ;
- un élément de plaque (160) avec une ouverture (162) s'étendant à travers le bras
de levier (130) ;
- un dispositif de palier de bascule (140) dimensionné pour relier de façon mobile
le bras de levier (130) à la tête d'application (115) ; et
- un dispositif d'étanchéité (180) réalisé pour empêcher la sortie de la colle hors
du compartiment par l'ouverture (162) dans l'élément de plaque (160) ; caractérisée en ce que le dispositif de palier de bascule (140) comprend les éléments suivants :
un élément à bascule (142) relié de façon rigide au bras de levier (130) et comportant
une direction longitudinale (144) ainsi qu'un premier (146) et
deuxième (148) point de palier, la direction longitudinale (144) s'étendant pour l'essentiel
perpendiculairement au bras de levier (130) et dans un plan parallèle à l'élément
de plaque (160) et le premier et le deuxième point de palier (146, 148) étant disposés
à une certaine distance le long de la direction longitudinale (144) ; et
un premier (152) et un deuxième (154) dispositif de support disposés au niveau d'un
côté de palier à bascule de l'élément de plaque (160) et réalisés pour maintenir le
premier et/ou le deuxième point de palier (146, 148).
2. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 1,
caractérisée en ce que :
- le premier et deuxième dispositif de support (152, 154) réalisés sous la forme d'une
première (153) et d'une deuxième (155) sphère ;
- l'élément de plaque (160) comporte au niveau de son côté de palier à bascule un
premier (164) et un deuxième (166) évidement respectivement réalisés sous la forme
d'un siège de sphère (165, 167) côté d'élément de plaque ; et
- l'élément à bascule (142) comporte au niveau de son côté orienté vers l'élément
de plaque (160) un premier (156) et un deuxième (158) évidement réalisés respectivement
sous la forme d'un siège de sphère (157, 159) côté d'élément à bascule.
3. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le diamètre de chaque évidement (164, 166) situé du côté d'élément de plaque est
d'approximativement 0,1 mm supérieur au diamètre de la sphère (153, 155), de sorte
que la sphère (153, 155) repose sur un film de colle dans l'évidement (164, 166) situé
du côté d'élément de plaque et que la première et/ou deuxième sphère (153, 155) est
compressée dans le premier et/ou deuxième siège de sphère (157, 159) situé du côté
d'élément à bascule.
4. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le diamètre de chaque évidement (156, 158) situé du côté d'élément à bascule est
approximativement de 0,1 mm supérieur au diamètre de la sphère (153, 155), de sorte
que la sphère (153, 155) repose sur un film de colle, dans l'évidement (156, 158)
situé sur le côté d'élément à bascule, et que la première et/ou deuxième sphère (153,
155) est compressée dans le premier et/ou deuxième siège de sphère (165, 167) situé
du côté d'élément de plaque.
5. Suspension à bras de levier (133) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité (180) comprend un joint torique (172) disposé, sur le
côté de l'élément à bascule (142), autour de l'ouverture (162).
6. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de plaque (160) comporte, au niveau du côté de l'élément à bascule (142),
un siège de joint torique (173) situé du côté d'élément de plaque encerclant l'ouverture
(162) et que l'élément à bascule (142) comporte au niveau de son côté orienté vers
l'élément de plaque (160) un siège de joint torique (143) situé du côté d'élément
à bascule correspondant.
7. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le siège de joint torique (173) situé du côté d'élément de plaque est réalisé sous
la forme d'un flasque (173.1) réalisé au niveau de la sortie, située du côté d'élément
à bascule, de l'ouverture (162) et réalisé autour de l'ouverture (162) avec une première
surface d'appui (173.2) parallèle au plan d'élément de plaque et une deuxième surface
d'appui (173.3) en forme de paroi de cylindre intérieure pour une périphérie extérieure
du joint torique (172) ; et que
le siège de joint torique (143) situé du côté d'élément à bascule est réalisé sous
la forme d'un flasque (143.1) réalisé sur le côté, orienté vers l'élément de plaque
(160), de l'élément à bascule (142), avec une première surface d'appui (143.2) parallèle
au plan d'élément de plaque et avec une deuxième surface d'appui (143.3) en forme
de paroi de cylindre extérieure pour une périphérie intérieure du joint torique (172).
8. Suspension à bras de levier (133) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
en outre caractérisée par un élément à ressort (180) précontraignant l'élément à bascule (142) en direction
de l'élément de plaque (160) et sur les points de palier (146, 148).
9. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément à ressort (180) est un ressort à spirale (182) disposé autour du bras de
levier (130), sur le côté, opposé au côté de palier à bascule, de l'élément de plaque
(160).
10. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l'élément de plaque (160) comporte sur son côté, opposé au côté de palier à bascule,
un siège (184) disposé autour de l'ouverture (162), situé du côté de plaque, pour
l'élément à ressort (180) et que le bras de levier (130) comporte, au niveau de son
extrémité extérieure située du côté d'entraînement, un siège (186.2) situé du côté
de bras de levier réalisé sous la forme d'un flasque (186.1), pour l'élément à ressort
(180).
11. Suspension à bras de levier (133) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que le bras de levier (130) est réalisé en deux parties et comprend sur le côté de palier
à bascule un premier bras partiel (136) pouvant être relié à l'élément mobile (111)
et sur le côté opposé au côté de palier à bascule un deuxième bras partiel (138) pouvant
être relié à l'entraînement (20).
12. Suspension à bras de levier (133) selon la revendication 11, caractérisée en ce que le deuxième bras partiel (138) comporte un écrou vissé (138.1), une tige de vis (138.2)
avec un filet d'écrou vissé (138.3) et un filet de vis (138.4) s'engrenant au niveau
de son extrémité extérieure dans un filet intérieur (136.1) complémentaire, dans le
premier bras partiel (136) et comprend une douille (186) réalisée sous la forme d'un
siège (186.2) sous la forme d'un flasque (186.1) situé du côté de bras de levier pour
l'élément à ressort (180) et à travers lequel s'étend la tige de vis (138.2) .
13. Tête d'application de colle (15, 115) permettant de sortir une colle (M) fluide, avec
:
- un compartiment (10) reposant à l'intérieur ;
- une ouverture de sortie (12) ;
- un élément mobile (11) disposé de façon mobile à l'intérieur du compartiment (10),
l'ouverture de sortie (12) pouvant être libérée ou fermée par mouvement d'ouverture
(P) de l'élément mobile (11, 111) ;
- un canal d'alimentation (13) relié, sur le plan de la technique d'écoulement, au
compartiment (10), pour permettre d'amener la colle (M) fluide dans le compartiment
(10) ;
- un entraînement (20) pour produire le mouvement (P) de l'élément mobile (11, 111)
;
caractérisée par :
- une suspension à bras de levier (15, 115) réalisée sous la forme de la suspension
à bascule (133) selon la revendication 1.
14. Tête d'application de colle (115) selon la revendication 13, caractérisée par la présence d'une suspension à bascule (133) selon l'une quelconque des revendications
2 à 12.
15. Tête d'application de colle (15, 115) selon l'une quelconque des revendications 13
ou 14, caractérisée en ce que l'entraînement (20) et la suspension à bras de levier (33, 133) sont découplés pour
l'essentiel thermiquement l'un de l'autre au moyen d'un dispositif de découplage (190)
thermique et reliés entre eux selon un effet d'alternance fonctionnelle.
16. Tête d'application de colle (15, 115) selon la revendication 15, caractérisée en ce que le dispositif de découplage (190) thermique comprend une plaque d'isolation (192)
disposée entre l'entraînement (20) et la suspension à bras de levier (33, 133) et
au moins deux dispositifs de serrage de câble (194) reliant respectivement entre eux
l'entraînement (20) et la suspension à bras de levier (33, 133).
17. Tête d'application de colle (15, 115) selon la revendication 16, caractérisée en ce que le dispositif de serrage de câble (194) comprend un boulon d'écartement/positionnement
(196) disposé entre l'entraînement (20) et la suspension à bras de levier (33, 133)
et un câble de serrage (198) s'étendant à travers le boulon d'écartement/positionnement
(196) et s'ancrant au niveau de son extrémité avec un ancrage (199.1) situé du côté
d'entraînement, dans l'entraînement (20) et au niveau de son autre extrémité dans
un ancrage (199.2) situé du côté de bras de levier, dans la suspension à bras de levier
(33, 133).