DE19914343A1 - Vorrichtung zum Auftragen von flüssigem und pastösem Material - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 1 zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Material, mit einer durch eine Düsennadel 5 verschließbaren Austrittsöffnung 27 eines Düsenkopfes 6 und zumindest einer Zufuhrleitung 16, durch welche das unter Druck stehende Material in den Düsenkopf 6 aus einem Vorratsbehälter zugeführt wird. Um ein gleichmäßiges Austragen des Dichtungsmaterials zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Material über zumindest eine Abfuhrleitung 17 des Düsenkopfes 6 dem Vorratsbehälter zurückgeführt wird, wobei ein ständiger Materialfluß über die Zufuhr- 16 und Abfuhrleitungen 17 aufrechterhalten wird. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung 1 mit einer Drosseleinrichtung 4 versehen ist, welche eine Regulierung und Einstellung des Materialflusses ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Material, insbesondere erhitztem Dichtungsmaterial für Behälterverschlüsse, mit einer durch eine Düsennadel verschließbaren Austrittsöffnung eines Düsenkopfes und zumindest einer Zufuhrleitung, durch welche das unter Druck stehende Material dem Düsenkopf aus einem Vorratsbehälter zugeführt wird.

Mit derartigen Vorrichtungen wird üblicherweise auf die Innenfläche von Behälterverschlüssen ein Dichtungsmaterial aufgetragen, welches in genau gesteuerter Weise mit hoher Geschwindigkeit stattfindet, um innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine möglichst große Anzahl von Behälterverschlüssen mit einer gleichförmigen, üblicherweise ringförmig ausgebildeten Dichtungsschicht zu versehen. Hierbei ist nicht nur die Führung der Austrittsdüse und die Rotationsbewegung des Dichtungsbehälters zu steuern, sondern es muß auch eine gleichförmige Beschichtung des Behälterverschlusses stattfinden, wobei insbesondere der Beginn des Materialaustrittes und dessen Beendigung so zu steuern ist, daß die Materialschicht auf den Behälterverschluß im Überlappungs- oder Absatzbereich gleichförmig ausgebildet ist. Bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt das Öffnen und Schließen des Düsenkopfes über eine Düsennadel, durch welche die Abdichtung des Innenraums gegenüber dem Düsenkopf erfolgt. Der Innenraum des Düsenkörpers wird beispielsweise durch eine Membrandichtung, einer elastischen Dichtung aus Schaumstoff oder einer Stoffbuchsendichtung in einen Steuerungsbereich und einen Materialtransportbereich unterteilt, die zwar eine Hin- und Herbewegung der Düsennadel ermöglicht, jedoch verhindert, daß das Dichtungsmaterial in den Steuerbereich gelangt. Die gleichförmige Austragung des Dichtungsmaterials wird bei einer derartigen Anordnung und Abdichtung einer Düsennadel dadurch erschwert, daß beim Öffnen und beim Schließen der Düsennadel in Folge der sich ergebenden Volumenänderung im Innenraum des Düsenkörpers bei Verwendung einer Membrandichtung oder einer elastischen Dichtung bzw. in Folge der Pumpwirkung der Düsennadel bei Verwendung einer Stoffbuchsendichtung stoßwellenartige Energieübertragungen auf das im Innenraum befindliche Dichtungsmaterial stattfinden, die zu einem ungleichmäßigen Austragen von Dichtungsmaterial führen.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE 35 33 978 zu entnehmen. Die Vorrichtung ist zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Dichtungsmaterial auf Behälterverschlüsse vorgesehen und weist eine Düse auf, welche unter einer bestimmten Neigungsanordnung zum Behälterverschluß bei der Rotationsbewegung des Behälters bzw. der Düse geführt wird. Durch diese besondere Anordnung wird in Folge der Relativbewegung von Behälterverschluß und Düse ein Abziehen des Dichtungsmaterial von der Düse in Bewegungsrichtung ermöglicht, wodurch die Gefahr der Ablagerung von Dichtungsmaterial an der Düse deutlich verringert und häufig vollständig vermieden wird. Während sich dieser bekannte Stand der Technik ausschließlich mit der Führung und Anordnung des Düsenkopfes oder der Düse beschäftigt, werden jedoch andere Probleme vernachlässigt. Beispielsweise ist der kontinuierliche Flüssigkeitsstrom aus der Düse durch eine derartige Anordnung nicht gewährleistet und es kommt immer wieder zu Strömungsproblemen innerhalb des Düsenkopfes, wodurch das Austreiben des Dichtungsmaterials unterbrochen und der Behälter nicht gleichmäßig umlaufend mit Dichtungsmasse bedeckt wird.

Aus der DE 36 30 910 ist im Weiteren eine Vorrichtung zum Austragen von flüssigem oder pastösem Material bekannt, welche zur Vermeidung der vorgenannten Probleme einen mit einer konststanten Luftmenge gefüllten Pufferraum zwischen dem Material im Innenraum des Düsenkopfes und der Abdichtung des Innenraums aufweist. In Folge des Pufferraums ist der gesamte Innenraum des Düsenkörpers bis zur Abdichtung nicht vollständig mit Material gefüllt, sondern oberhalb des Materials befindet sich der Luftraum, welcher mit einem entsprechenden Druck wie das einzubringende Dichtungsmaterial arbeitet und hierdurch die sich beim Öffnen und Schließen der Düsennadel ergebenden Volumenänderungen ausgleichen kann. Änderungen im Forderdruck des Dichtungsmaterials zum Innenraum des Düsenkörpers sollen damit ebenfalls ausgeglichen werden können, so daß ein gleichmäßiger Materialfluß des Dichtungsmaterials herbeigeführt werden kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch diese Anordnung nicht in zufriedenstellender Art und Weise arbeitet und zu Unterbrechnungen des Materialflusses auf die Behälterverschlüsse führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der das Austragen des Dichtungsmaterials weiter verbessert werden kann.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Verfahrensaufgabe vorgesehen, daß das Material über zumindest eine Abfuhrleitung des Düsenkopfes in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird, wobei ein ständiger Materialfluß über die Zufuhr- und Abfuhrleitungen aufrechterhalten wird. Entgegen der bisherigen bekannten Verfahren mit einem möglichen Druckausgleich innerhalb des Düsenkopfes bzw. einer gezielten Führung des Düsenkopfes über den abzudichtenden Behälterverschluß wird nunmehr durch die Beibehaltung einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit des Dichtungsmaterials innerhalb des Düsenkopfes eine Lösung aufgezeigt, die auftretenden Druckschwankungen beim Öffnen und Schließen der Düsennadel zu reduzieren. Durch die Wahl eines entsprechenden Überdrucks des Dichtungsmaterials wird im Weiteren sichergestellt, daß unmittelbar nach Betätigung der Düsennadel ein sofortiger Austritt des Dichtungsmaterials aus dem Düsenkopf erfolgt. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht aber darin, daß die Zufuhr des Dichtungsmaterials in den Düsenkopf gleichmäßig und kontinuierlich unter Druck erfolgt, so daß es nicht zu Druckschwankungen innerhalb des Druckkopfes kommen kann und ein gleichmäßiges Austragen des Dichtungsmaterials gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Materialfluß über eine Drosseleinrichtung eingestellt wird. Durch die Drosseleinrichtung, welche sich innerhalb des Strömungskanals des Düsenkopfes befinden kann, besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeit zu beeinflussen und das Strömungsverhalten an unterschiedliche Dichtungsmassen anzupassen oder aber das Austragen des Dichtungsmaterials beim Öffnen und Schließen der Düsennadel zu beeinflussen. Es hat sich bei Versuchen gezeigt, daß mit der Drosseleinrichtung eine äußerst exakte und feinfühlige Regulierung erfolgen kann, wodurch beispielsweise das sofortige Austreten des Dichtungsmaterials gewährleistet wird und ein Nachtropfen beim Schließen der Düsennadel verhindert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einstellung des Materialflusses durch eine zwischen der Austrittsöffnung und der Abfuhrleitung vorgesehenen Drosseleinrichtung vorgenommen wird oder aber die Einstellung des Materialflusses durch eine unmittelbar vor der Abfuhrleitung angeordneten Drosseleinrichtung erfolgt. Durch die Anordnung der Drosseleinrichtung in Strömungsrichtung hinter der Austrittsöffnung des Düsenkopfes wird somit eine Druckerhöhung der Dichtungsmasse vor der Drosseleinrichtung und damit im Bereich der Düsenaustrittsöffnung erzielt, wodurch eventuelle Zufuhrschwankungen des Dichtungsmaterials aus den Vorratsbehälter ausgeglichen werden können, um damit ein kontinuierliches und gleichmäßiges Austragen der Dichtungsmasse zu gewährleisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Temperatur und/oder der Druck des Materials in der Nähe der Zufuhrleitung und/oder der Abfuhrleitung gemessen wird, wodurch eine ständige Kontrolle des Materialsstromes und der Temperatur gewährleistet ist.

In weiterer besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drosseleinrichtung manuell, elektromagnetisch oder pneumatisch durch eine Steuereinheit selbstregulierend betätigt wird, welche ebenfalls die Steuerung der Düsennadel elektromagnetisch oder pneumatisch vornimmt, wobei die gemessenen Druck- und Temperaturwerte in den Steuerungsvorgang einbezogen werden. Mit diesem Steuerungsverfahren wird ein vollautomatischer Funktionsablauf gewährleistet, welcher unter Berücksichtigung der aktuellen Druck- und Temperaturwerte selbstregulierend in den Austragungsprozeß eingreifen kann.

Zur Verhinderung eines Pumpeffektes durch die Düsennadel bzw. einer Übertragung der stoßwellenartigen Energieübertragung durch die Bewegung der Düsennadel auf die auszutragende Dichtungsmasse ist vorgesehen, daß durch die Bewegung der Düsennadel keine Volumenänderung eines innerhalb des Düsenkopfes ausgebildeten Strömungskanals erfolgt.

Erfindungsgemäß ist zur Ausübung des Verfahrens zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Material, insbesondere erhitztem Dichtungsmaterial für Behälterverschlüsse, mit einer durch eine Düsennadel verschließbaren Austrittsöffnung eines Düsenkopfes und zumindest einer Zufuhrleitung, durch welche das unter Druck stehende Material in den Düsenkopf aus einem Vorratsbehälter zugeführt wird, vorgesehen, daß der Düsenkopf mit zumindestens jeweils einer Zufuhr- und einer Abfuhrleitung ausgestattet ist, welche innerhalb des Düsenkopfes über einen Strömungskanal miteinander verbunden sind und wobei ein ständiger Materialfluß von und zu einem Vorratsbehälter erfolgt.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Zufuhr- und einer Abfuhrleitung ausgestattet, so daß ein kontinuierlicher Strom von Dichtungsmaterial durch den Düsenkopf aufrechterhalten werden kann und durch eine ständige Umwälzung des Dichtungsmaterials eine gleichbleibende Temperatur und ein gleichbleibender Druck des Dichtungsmaterials in dem Düsenkopf aufrechterhalten werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Strömungskanal aus zwei parallel angeordneten vertikal verlaufenden Einzelkanälen besteht, welche über einen geraden horizontalen oder V-förmig ausgebildeten Zwischenkanal miteinander verbunden sind, so daß einerseits eine Trennung zur Druckluftkammer der Ventilnadel erfolgt und andererseits durch die vorhandene Zufuhr- und Abfuhrleitung, welche den Einzelkanälen zugeordnet sind ein gleichbleibender Materialstrom gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Strömungskanal in einer vertikal tiefliegenden Position einen als Austrittsöffnung ausgebildeten Düsenkopf aufweist, in welcher die Düsennadel axialbeweglich angeordnet ist.

In weiterer besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Drosseleinrichtung zwischen der Düsenkopfspitze und der Abfuhrleitung, vorzugsweise unmittelbar vor der Abfuhrleitung, angeordnet ist. Mit einer in dem Strömungskanal angeordneten Drosseleinrichtung kann der Materialfluß innerhalb des Strömungskanals reguliert werden und ermöglicht somit eine Einstellung des Materialdruckes innerhalb des Düsenkopfes, wodurch das Austragen des Dichtungsmaterials beim Öffnen bzw. Schließen der Düsennadel nachreguliert werden kann. Es hat sich gezeigt, daß sowohl eine Einflußnahme auf die kontinuierliche Austragung des Dichtungsmaterials, als auch eine sofortige Unterbrechung beim Schließen der Düsennadel ohne ein Nachtropfen des Dichtungsmaterials möglich ist und somit die bestehenden Probleme beseitigt.

Für vollautomatisch arbeitende Versiegelungsanlagen ist im Weiteren vorgesehen, daß die Drosseleinrichtung manuell oder über eine Steuereinheit automatisch einstellbar ist und hierzu zumindestens einer der beiden Einzelkanäle mit einer Druck- und/oder Temperaturmeßsonde ausgestattet ist, so daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von den vorhandenen Druck- und/oder Temperaturmeßwerten und/oder der Düsennadelposition eine Einstellung der Drosseleinstellung vornehmen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drosseleinrichtung aus einem gegen die Flußrichtung angeordneten dreieckförmigen oder konisch ausgebildeten Strömungskeil besteht, welcher beispielsweise über eine Spindel und manuelle Stellschraube innerhalb eines Einzelkanals axialbeweglich und verstellbar geführt ist.

Bei einer vollautomatischen Ausführung der Drosseleinrichtung ist vorgesehen, daß der Strömungskeil an einer axialbeweglichen, innerhalb des Gehäuses geführten und abgedichteten Spindel endseitig befestigt ist und eine an der Spindel befestigte Kolbenscheibe mit Dichtungsring aufweist, welche einen abgedichteten Druckraum in zwei Teildruckräume unterteilt, wobei die Spindelhubbewegung über zwei den Teildruckräumen zugeordneten Steuerventilen betätigbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Strömungskeil kleiner als der Querschnitt der Einzelkanäle ausgebildet ist oder der Einzelkanal für den Strömungskeil eine radiale Erweiterung aufweist.

In vorteilhafter Weise ist bei der Erfindung vorgesehen, daß daß die Düsennadel mit einer endseitig befestigten und abgedichteten Kolbenscheibe innerhalb eines in zwei Teildruckräume aufgeteilten Druckluftkanal beweglich angeordnet und über zwei den Teildruckräumen zugeordneten Steuerventilen betätigbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Düsennadel innerhalb eines separaten Druckluftkanales angeordnet und derart getrennt und abgedichtet, daß keinerlei Beeinflußung auf den Strömungskanal durch die Druckverhältnisse im Druckluftkanal entstehen.

Zur Beeinflußung der Schließdruckeinstellung ist im Weiteren vorgesehen, daß die Düsennadel zusätzlich über jeweils eine manuelle Stellschraube als Endanschlag in ihrer Axialbewegung in der oberen und/oder unteren Position einstellbar ist.

Um ein gleichmäßiges Austreiben des Materiales zu gewährleisten ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß der Strömungskanal gegenüber dem Druckluftkanal der Düsennadel derart abgedichtet ist, daß keine oder nur eine geringe Volumen­ veränderung des Strömungskanals erfolgt.

Dadurch, daß der Düsenkopf in eine Gewindebohrung des Gehäuses lösbar und auswechselbar eingeschraubt ist, kann dieser leicht gegen einen anderen Düsenkopf ausgetauscht werden, so daß die Vorrichtung beispielsweise hinsichtlich der Dimensionierung der Austrittsöffnung variabel ist.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Auftragen von flüssigem und pastösem Material. Die Vorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Strömungskanal 3 für den Transport der Dichtungsmaterialien ausgebildet ist, mit einer verstellbaren Drosseleinrichtung 4 sowie einer axial beweglichen Düsennadel 5, welche zum Verschließen eines Düsenkopfes 6 vorgesehen ist.

Das Gehäuse 2 ist dreiteilig aufgebaut und besteht aus einem mittleren Gehäuseteil 2a, einem unteren Gehäuseteil 2b und einem Gehäuseaufsatz 2c. Sowohl der Gehäuseaufsatz 2c, als auch das untere Gehäuseteil 2b ist mit dem mittleren Gehäuseteil 2a über Schraubbolzen 12 abdichtend miteinander verschraubt.

Das mittlere Gehäuseteil 2a weist drei Durchgangsbohrungen auf, welche als Einzelkanäle 7, 8 und als Druckluftkanal 15 verwendet werden, wobei der Druckluftkanal 15 mittig zu den beiden Einzelkanälen 7, 8 angeordnet ist. Die beiden Einzelkanäle 7, 8 sind im Weiteren mit einem Gewindestutzen 10, 11 über eine Bohrung 13, 14 verbunden. Die Gewindestutzen 10, 11 sind im Weiteren zum Anschluß herkömmlicher Verbindungsleitungen zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter mit Dichtungsmaterial vorgesehen. Der Gewindestutzen 10 dient als Zufuhrleitung 16, während der Gewindestutzen 11 als Abfuhrleitung 17 verwendet wird. Die beiden vertikal angeordneten Einzelkanäle 7, 8 werden im Weiteren über einen Zwischenkanal 9, welcher im unteren Gehäuseteil 2b V-förmig ausgebildet ist, miteinander verbunden. Die Einzelkanäle 7, 8 mit dem Zwischenkanal 9 bilden zusammen den Strömungskanal 3 innerhalb des Gehäuses 2, in welchem der Transport des Dichtungsmaterials erfolgt.

Zur Abdichtung des mittleren Gehäuseteils 2a und des unteren Gehäuseteils 2b sind in radialen Erweiterungen 18, 19 einliegende Dichtungsringe 20, 21 vorgesehen. In gleicher Weise weist der Druckluftkanal 15 eine radiale Erweiterung 22 auf, in welcher ebenfalls ein Dichtungsring 23 aufgenommen ist. Die Verschraubung zwischen dem mittleren Gehäuseteil 2a und dem unteren Gehäuseteil 2b erfolgt im Weiteren über eine Flanschscheibe 24, welche mit den bereits genannten Schraubbolzen 12 an dem mittleren Gehäuseteil 2a befestigt wird. Die Flanschscheibe 24 weist im Weiteren eine Auskragung auf, mit der die Vorrichtung an den vorgesehenen Maschinenteilen befestigt werden kann. Der in dem unteren Gehäuseteil 2b ausgebildete Zwischenkanal 9 mündet in eine Gewindebohrung 25, in welcher der Düsenkopf 6 eingeschraubt ist. Der Düsenkopf 6 weist einen Ringansatz 80 auf, der beispielsweise mit einem Sechskant versehen ist, so daß der Düsenkopf 6 abdichtend in das untere Gehäuseteil 2b eingeschraubt werden kann. Bei Bedarf kann der Düsenkopf 6 leicht gegen einen anderen Düsenkopf mit z. B. größerer oder kleinerer Austrittsöffnung ausgetauscht und somit an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden. Der Düsenkopf 6 ist im Weiteren konisch ausgebildet und weist eine Stufenbohrung 26 auf, welche nach unten offen in die Austrittsöffnung 27 übergeht. Zum Verschließen der Austrittsöffnung 27 ist die Düsennadel 5 vorgesehen, welche axialbeweglich in dem Druckluftkanal 15 angeordnet ist. Die Düsennadel 5 besteht aus einem Rundbolzen, der am oberen Ende einen Gewindeansatz 28 und am gegenüberliegenden nach unten zeigenden Ende über eine radiale Verjüngung 29 in eine konisch geformte Spitze 30 übergeht. Die Spitze 30 der Düsennadel 6 verschließt die Austrittsöffnung 27, wenn sich die Düsennadel 5 in der unteren Position befindet. Zur Führung der Düsennadel 5 ist im unteren Gehäuseteil 2b eine Gewindebohrung 31 vorgesehen, welche mit einem geringeren Durchmesser die Verlängerung des Druckluftkanals 15 darstellt. Zur Führung der Düsennadel 5 sind in der Gewindebohrung 31 zwei Flanschringe 32, 33 eingeschraubt, welche eine Führungshülse 34 axial festlegen. Die Führungshülse 34 weist zwei radiale Einschnitte 35, 36 auf, in welche Dichtungsringe 37, 38 eingesetzt sind.

Im mittleren Gehäuseteil 2a wird die Düsennadel 5 ebenfalls durch eine Führungshülse 39 axialbeweglich gehalten, wobei in einer radialen Erweiterung 40 eine Dichtungsscheibe 41 gegenüber dem unteren Gehäuseteil 2b angeordnet ist. Auf das obere Ende der Düsennadel 5 ist eine Kolbenscheibe 42 auf einen radial verjüngten Abschnitt 43 der Düsennadel 5 aufgesetzt und mittels einer Mutter 44 festgeschraubt. Die Kolbenscheibe 42 weist in einer radialen Ausnehmung 45 eine Dichtung 46 auf, welche zusammen mit der Kolbenscheibe 42 einen Kolben bildet, der den oberen Druckluftkanal 15 in zwei Teildruckräume 47, 48 unterteilt. Die Zufuhr von beispielsweise Druckluft geschieht über zwei seitlich angeordnete Steuerventile 49, 50, welche aus der Draufsicht gemäß Zeichnungsfigur 2 erkennbar sind. Oberhalb der Düsennadel 5 ist eine Stellschraube 51 in das obere Gehäuseteil 2c in einer Gewindebohrung 52 eingeschraubt. Die Gewindebohrung 52 ist mittig oberhalb des Druckluftkanals 15 angeordnet und über eine in einer Ausnehmung 53 einliegenden Flanschscheibe 54 mit Dichtungsring 55 gegenüber dem mittleren Gehäuseteils 2a abgedichtet. Die Stellschraube 51 besteht aus einer zylindrischen Hülse 56 und einer am oberen Ende außenliegend angeordneten Rändelmutter 57 und einem am gegenüberliegenden Ende vorhandenen Gewindeabschnitt 58, mit welchem die Stellschraube 51 in die Gewindebohrung 52 einschraubbar ist. Die Stellschraube 51 ist zur Begrenzung des axialen Hubs der Düsennadel 5 vorgesehen.

Der linke Einzelkanal 7 ist im Weiteren durch einen Verschlußstopfen 59 abgedichtet. Alternativ besteht die Möglichkeit Druck- und Temperatursensoren in den Einzelkanal 7 einzuschrauben. Der rechte Einzelkanal 8 hingegen ist zur Aufnahme der Drosseleinrichtung 4 vorgesehen, welche aus einem konisch geformten Strömungskeil 60 und einer axialbeweglichen Spindel 61 besteht, welche am oberen Ende eine Rändelmutter 62 aufweist. Die Spindel 61 ist in einer Bohrung 63, welche mittig oberhalb des Einzelkanals 8 in dem oberen Gehäuseteil 2c angeordnet ist, durch zwei Führungshülsen 64, 65 axialbeweglich geführt. Die Führungshülse 65 weist in einem radialen Einschnitt 66 ebenfalls einen Dichtungsring 67 zur Abdichtung auf.

Die untere Führung der Spindel 61 innerhalb des mittleren Gehäuseteils 2a besteht aus einer durch einen Sicherungsring 69 axial festgelegten Flanschscheibe 68. Die Flanschscheibe 68 ruht auf einer Schulter 70, welche durch eine radiale Verengung des Einzelkanals 8 gebildet wird. Zwischen der Gewindespindel 61 und der Flanschscheibe 68 ist eine Dichtung 71 angeordnet, welche den oberen Teil des Einzelkanals 8 gegenüber dem unteren Teil des Einzelkanals 8, welcher mit dem Dichtungsmaterial gefüllt ist, trennt. Oberhalb des Sicherungsrings 69 ist auf der Spindel 61 eine Kolbenscheibe 72 mit einer Dichtung 73 durch eine Mutter 74 befestigt, welche ähnlich wie bei der Düsennadel 5 als Kolbenabdichtung des oberen Einzelkanals 8 vorgesehen ist und diesen Einzelkanal 8 nochmals in zwei Teildruckräume 75, 76 unterteilt. Die beiden Teildruckräume sind jeweils wieder über Steuerventile 77, 78 mit beispielsweise Druckluft ansteuerbar. Entsprechend der Druckluftsteuerung wird die Spindel 61 zusammen mit dem Strömungskeil 60 in der Höhe verstellt. Durch die Hubbewegung der Spindel 61 mit dem Strömungskeil 60 kann somit die Strömungsgeschwindigkeit des Dichtungsmaterials innerhalb des Strömungskanals 3 reguliert und beeinflußt werden. Der Strömungskeil 60 ist im Durchmesser etwas geringer als der Einzelkanal 8 ausgebildet und liegt mit einer konischen Fläche im abgedichteten Zustand auf einer Konusfläche 77 auf und öffnet bei einer Hubbewegung der Spindel den Strömungskanal 3 zur Abfuhrleitung 17 hin. Die Höhe der Hubbewegung der Spindel 61 kann über die Rändelmutter 62 und über eine oberhalb des oberen Gehäuse 2c gelagerten Mutter 78 eingestellt werden.

Die Funktion der Vorrichtung 1 zum Austragen von flüssigem oder pastösem Dichtungsmaterial kann somit vollautomatisch durch eine Steuereinheit kontrolliert werden, welche beispielsweise mit Luftdruck arbeitet und die Strömungs­ geschwindigkeit und sowie das Öffnen und Schließen des Düsenkopfes 6 steuert, wobei die Drosseleinrichtung 4 in einer Grundeinstellung eine Mindestfließ­ geschwindigkeit des Dichtungsmaterials gewährleistet. Das Dichtungsmaterial wird über die Zufuhrleitung 16 dem Strömungskanal 3 zugeführt und über die Abfuhrleitung 17 zum Vorratsbehälter zurückgeführt. Die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt, wie bereits ausgeführt, über den Strömungskeil 60 in Form einer Grundeinstellung bzw. durch eine steuerbare Hubbewegung. Die Düsennadel 5 wird ebenfalls durch eine Hubbewegung zum Öffnen und Schließen des Düsenkopfes veranlaßt, wodurch das Austragen des Dichtungsmaterials gezielt gesteuert werden kann. Besonders vorteilhaft bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist die Trennung des Strömungskanals von dem Druckluftkanal 15 der Düsennadel 5 und der Druckluftsteuerung der Spindel 61, wodurch der Strömungskanal 3 volumenmäßig nur eine äußerst geringe Veränderung erfährt und somit die stoßwellenartige Bewegung der Düsennadel 5 nicht auf das ausgetragene Dichtungsmittel übertragen wird. Hierdurch wird ein gleichmäßiges Auftragen des Dichtungsmittels auf beispielsweise einen Dichtungsbehälter ermöglicht und die Menge des aufgetragenen Dichtungsmaterials exakt regulierbar.

Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit den seitlichen Gewindestutzen 10, 11, welche als Zufuhr- 16 und Abfuhrleitung 17 für das Dichtungsmaterial vorgesehen sind. Des Weiteren ist der auf das mittlere Gehäuseteil 2a befestigte Gehäuseaufsatz 2c erkennbar, welcher durch die Schraubbolzen 12 gehalten ist. Die Steuerventile 49, 50 der Düsennadel 5 sowie die Steuerventile 78, 79 der Drosseleinrichtung 4 für den Anschluß von beispielsweise Druckluft sind seitlich aus dem mittleren Gehäuseteil 2a herausgeführt und zur Steuerung der Düsennadel 5 und der Drosseleinrichtung 4 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

a mittleres Gehäuse

2

b unteres Gehäuse

2

c Gehäuseaufsatz

3

Strömungskanal

4

Drosseleinrichtung

5

Düsennadel

6

Düsenkopf

7

Einzelkanal

8

Einzelkanal

9

Zwischenkanal

10

Gewindestutzen

11

Gewindestutzen

12

Schraubbolzen

13

Bohrung

14

Bohrung

15

Druckluftkanal

16

Zufuhrleitung

17

Abfuhrleitung

18

Erweiterung

19

Erweiterung

20

Dichtungsring

21

Dichtungsring

22

Erweiterung

23

Dichtungsring

24

Flanschscheibe

25

Gewindebohrung

26

Stufenbohrung

27

Austrittsöffnung

28

Gewindeansatz

29

Verjüngung

30

Spitze

31

Gewindebohrung

32

Flanschring

33

Flanschring

34

Führungshülse

35

Einschnitt

36

Einschnitt

37

Dichtungsring

38

Dichtungsring

39

Führungshülse

40

Erweiterung

41

Dichtungsscheibe

42

Kolbenscheibe

43

Abschnitt

44

Mutter

45

Ausnehmung

46

Dichtung

47

Teildruckraum

48

Teildruckraum

49

Steuerventil

50

Steuerventil

51

Stellschraube

52

Gewindebohrung

53

Ausnehmung

54

Flanschscheibe

55

Dichtungsring

56

Hülse

57

Rändelmutter

58

Gewindeabschnitt

59

Verschlußstopfen

60

Strömungskeil

61

Spindel

62

Rändelmutter

63

Bohrung

64

Führungshülse

65

Führungshülse

66

Einschnitt

67

Dichtungsring

68

Flanschscheibe

69

Sicherungsring

70

Scheibe

71

Dichtung

72

Kolbenscheibe

73

Dichtung

74

Mutter

75

Teildruckraum

76

Teildruckraum

77

Konusfläche

78

Steuerventil

79

Steuerventil

80

Ringansatz

Claims (21)

1. Verfahren zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Material, insbesondere erhitztem Dichtungsmaterial für Behälterverschlüsse, mit einer durch eine Düsennadel (5) verschließbaren Austrittsöffnung (27) eines Düsenkopfes (6) und zumindest einer Zufuhrleitung (16), durch welche das unter Druck stehende Material dem Düsenkopf (6) aus einem Vorratsbehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Material über zumindest eine Abfuhrleitung (17) des Düsenkopfes (6) in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird, wobei ein ständiger Materialfluß über die Zufuhr- (16) und Abfuhrleitungen (17) aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfluß über eine Drosseleinrichtung (4) eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Materialflusses durch eine zwischen der Austrittsöffnung (27) und der Abfuhrleitung (17) vorgesehenen Drosseleinrichtung (4) vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Materialflusses durch eine unmittelbar vor der Abfuhrleitung (17) angeordneten Drosseleinrichtung (4) vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und/oder der Druck des Materials in der Nähe der Zufuhrleitung (16) und/oder der Abfuhrleitung (17) gemessen wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (4) manuell, elektromagnetisch oder pneumatisch durch eine Steuereinheit selbstregulierend betätigt wird, welche ebenfalls die Steuerung der Düsennadel (5) elektromagnetisch oder pneumatisch vornimmt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung der Düsennadel (5) keine Volumenänderung eines innerhalb des Düsenkopfes (6) ausgebildeten Srömungskanals (3) erfolgt.

8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (6) mit zumindest jeweils einer Zufuhr- (16) und einer Abfuhrleitung (17) ausgestattet ist, welche innerhalb des Düsenkopfes (6) über einen Strömungskanal (3) miteinander verbunden sind und wobei ein ständiger Materialfluß von und zu einem Vorratsbehälter erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (3) aus zwei parallel angeordneten vertikal verlaufenden Einzelkanälen (7, 8) besteht, welche über einen geraden horizontalen oder V-förmig ausgebildeten Zwischenkanal (9) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (3) in einer vertikal tiefliegenden Position einen als Austrittsöffnung (27) ausgebildeten Düsenkopf (6) aufweist, in welcher die Düsennadel (5) axialbeweglich angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosseleinrichtung (4) zwischen dem Düsenkopf (6) und der Abfuhrleitung (17), vorzugsweise unmittelbar vor der Abfuhrleitung (17), angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (4) manuell oder über eine Steuereinheit automatisch einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens einer der beiden Einzelkanäle (7, 8) mit einer Druck- und/oder Temperaturmeßsonde ausgestattet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von den vorhandenen Druck- und/oder Temperaturmeßwerten und/oder der Düsennadelposition eine Einstellung der Drosseleinrichtung (4) vornimmt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (4) aus einem gegen die Flußrichtung angeordneten dreieckförmigen oder konisch ausgebildetem Strömungskeil (60) besteht, welcher beispielsweise über eine Spindel (61) und manuelle Stellschraube (62) innerhalb eines Einzelkanals (8) axialbeweglich und verstellbar geführt ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskeil (60) an einer axialbeweglichen, innerhalb des Gehäuses (2) geführten und abgedichteten Spindel (61) endseitig befestigt ist und eine an der Spindel (61) befestigte Kolbenscheibe (72) mit Dichtungsring (73) aufweist, welche einen abgedichteten Druckraum in zwei Teildruckräume (75, 76) unterteilt, wobei die Spindelhubbewegung über zwei den Teildruckräumen (75, 76) zugeordneten Steuerventilen (78, 79) betätigbar ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskeil (60) kleiner als der Querschnitt der Einzelkanäle (7, 8) ausgebildet ist oder der Einzelkanal (7, 8) für den Strömungskeil (60) eine radiale Erweiterung aufweist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (5) mit einer endseitig befestigten und abgedichteten Kolbenscheibe (42) innerhalb eines in zwei Teildruckräume (47, 48) aufgeteilten Druckluftkanals (15) beweglich angeordnet und über zwei den Teildruckräumen (47, 48) zugeordneten Steuerventilen (49, 50) betätigbar ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (5) zusätzlich über jeweils eine manuelle Stellschraube (51) als Endanschlag in ihrer Axialbewegung in der oberen und/oder unteren Position einstellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (3) gegenüber dem Druckluftkanal (15) der Düsennadel (5) derart abgedichtet ist, daß keine oder nur eine geringe Volumenveränderung des Strömungskanals (3) erfolgt.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (6) in eine Gewindebohrung (25) des Gehäuses (2) lösbar und auswechselbar eingeschraubt ist.