EP0600056B1 - Vorrichtung zum dosierten versprühen, insbesondere von klebstoff - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dosierten Versprühen von Flüssigkeit, insbesondere eines sprühfähigen Klebstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus WO-A-9 112 088 bekannt. Wenn bspw. Kleidungsstücke oder auch nur Stoffteile auf einer Unterlage fixiert werden sollen, damit man sie anschließend auf einer Druckmaschine bedrucken kann, so muß ein hierfür geeigneter Klebstoff auf die Druckunterlage gespritzt werden. Bei den Druckmaschinen handelt es sich vorwiegend um Siebdruckmaschinen. Bislang hat man den Sprühkleber auch mit Hilfe von Einwegdosen versprüht. Es wurde auch schon vorgeschlagen, statt dessen eine Spritzpistole zu verwenden. In beiden Fällen erfolgt das Besprühen manuell, d.h. man muß entweder eine Spraydose oder eine Spritzpistole mit der Hand führen. Außerdem ist bei beiden Methoden die genaue Dosierung des Klebers nicht möglich. Bei Verwendung von Spraydosen fällt sehr viel Abfall an, was sich nicht nur hinsichtlich der Kosten, sondern auch bezüglich der Belastung der Umwelt negativ auswirkt.
• Es liegt infolgedessen die Aufgabe vor, eine Vorrichtung zum dosierten Versprühen einer Flüssigkeit, insbesondere eines sprühfähigen Klebstoffs, zu schaffen, welche ein genaues, sparsames und automatisch gesteuertes Besprühen eines Gegenstands, insbesondere der erwähnten Druckunterlage, ermöglicht.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vorrichtung zum dosierten Versprühen einer Flüssigkeit, insbesondere eines sprühfähigen Klebstoffs, gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgebildet ist. Die Sprühdüse oder vorteilhafterweise die Sprühdüsen kann man so installieren, daß sie bei einer vorgegebenen Zuführung der zu besprühenden Druckunterlage oder dgl. gezielt, genau, sparsam und gleichmäßig die Flüssigkeit, insbesondere den sprühfähigen Klebstoff aufbringen. Wenn es sich in bevorzugter Weise um Stoffteile oder Kleidungsstücke handelt, die im Siebdruckverfahren mit Hilfe einer Karuselldruckmaschine oder Banddruckmaschine bedruckt werden sollen, so erfolgt das Bedrucken absatzweise. Demzufolge muß auch mit demselben Intervall der sprühfähige Klebstoff oder dgl. auf die Unterlage gesprüht werden. Hierzu kann man sich in sehr vorteilhafter Weise des Taktes der Druckmaschine bedienen.
• Die Sprühdüse oder Sprühdüsen dieser Vorrichtung bringt man vorteilhafterweise an flexiblen Zuführleitungen bzw. Schlauchleitungen an, so daß man sie genau ausrichten kann.
• Hierzu kann man sich geeigneter Halter bedienen, welche die Sprühdüse so ausrichten, daß sie im richtigen Abstand sowie im richtigen Winkel zu jeweils zu besprühenden Fläche ausgerichtet sind. Sobald die Druckluft strömt, wird die Flüssigkeit, insbesondere der sprühfähig Klebstoff - nachfolgend wird der Einfachheit halber lediglich noch von Haftkleber gesprochen, ohne daß dies einschränkend verstanden werden darf - gemäß dem Prinzip der bekannten Venturidüse aus dem Vorratsbehälter angesaugt und zusammen mit der Luft auf die zu besprühende Oberfläche aufgetragen. Der Impulsgeber öffnet die zu jeder Düse gehörenden Ventile, nämlich das Flüssigkeitsventil und das Druckluftventil für eine vorbestimmte Zeitspanne. Es ist einleuchtend, daß die Haftklebermenge in Abhängigkeit vom Luftdruck, aber auch der Düsenausbildung, der Reibung in der Sprühleitung und den üblichen, beim Sprühen zu beachtenden Parametern abhängt. Wesentlich sind also vor allen Dingen die Öffnungsdauer der Ventile und der eingestellte Druck der Preßluft. Sobald die Ventile geschlossen sind, ist der Sprühvorgang beendet. Die beiden zu einer Düse gehörenden Ventile werden zweckmäßigerweise zur gleichen Zeit geöffnet und geschlossen, und es kann sich dabei um eine einfache Ausführung von Ventilen handeln, die normalerweise geschlossen sind und nur bei entsprechender Ansteuerung geöffnet werden.
• Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Druckluftventilen ein bzw. ein gemeinsames Druckregelventil, insbesondere mit einer Druckanzeigevorrichtung vorgeschaltet ist. Bei letzterer handelt es sich bevorzugterweise um ein einfaches Manometer. Das Druckregelventil sorgt dafür, daS den Druckluftventilen stets ein gleichbleibend hoher Luftdruck zugeführt wird. Am Druckregelventil kann ein Schnellanschluß vorgesehen sein, mit dessen Hilfe die Vorrichtung an eine Druckluftquelle, bspw. einen Druckkessel angeschlossen werden kann.
• Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei mehreren Flüssigkeitsventilen deren Eingänge mit einem gemeinsamen Vorrichtungsanschluß verbunden sind. Somit hat diese Vorrichtung nicht nur einen einzigen Druckluftanschluß, sondern auch nur einen Anschluß für die Flüssigkeit bzw. den Haftkleber. Dieser Anschluß kann mit dem entsprechenden Gebinde oder auch einem eigenen Behälter der Vorrichtung über eine Leitung, bspw. eine Schlauchleitung verbunden werden, wobei man auch dabei auf bekannte Schnellverschlüsse zurückgreifen kann.
• Die Auslaßmenge zumindest jedes Druckluftventils ist vorteilhafterweise einstellbar. Wenn man also an dieser Vorrichtung mehrere Sprühdüsen vorsieht, so kann pro Schaltimpuls oder Schaltvorgang von jeder eine von einer anderen Düse unterschiedliche Menge abgegeben werden. Auf diese Weise läßt sich eine Fläche sehr individuell besprühen.
• Die Ventile sind in besonders bevorzugter Weise als stromlos geschlossene Zwei/Zwei-Wege-Elektromagnetventile ausgebildet. Sie sind wie übliche Schalter entweder offen oder geschlossen, wobei sie zum Öffnen der Zuführung elektrischer Energie bedürfen. Bevorzugterweise verwendet man eine Niederspannung wie zum Beispiel 24 Volt, wobei sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom in Frage kommt.
• Die Druckluft- und die Flüssigkeitsventile sind in Weiterbildung der Erfindung jeweils auf einem Verteilerblock mit einem gemeinsamen Druck- bzw. Sauganschluß montiert. Innerhalb des Verteilers erfolgt dann die Zuleitung des Luftdrucks bzw. der Flüssigkeit an die Zuströmseite des jeweiligen Ventils. Solche Verteilerblocks erleichtern die Montage der Vorrichtung, weil jeder nur eines einzigen Anschlusses an die Druckluft bzw. an den Vorratsbehälter der Flüssigkeit bzw. des Haftklebers bedarf. Dies ermöglicht auch auf einfache Weise eine Art Modulbauweise mit einer unterschiedlichen Anzahl von Ventilen. Um bei einer Vorrichtung mit einer vorgegebenen Anzahl von Druckluft- und Flüssigkeitsventilen eine mindestens doppelte Anzahl von Sprühdüsen zu verwirklichen, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß mindestens je ein Ausgang eines Druckluft- und eines Flüssigkeitsventils verzweigt ist und dieses Ventil mit zumindest zwei Abgangsleitungen versehen ist. Wenn man dieses Ventil öffnet, so strömt selbstverständlich das Medium zu beiden Ausgängen hin, d.h., in diesem Falle tritt der Haftkleber bei Öffnung eines Ventilpaares zumindest über zwei Sprühdüsen aus. Falls man aber die Abzweigungen einzeln absperrbar macht, so kann man bspw. bei einer Vorrichtung mit vier Druckluft- und vier Flüssigkeitsventilen je nach Ansteuerung der Ventile und Freigabe der Abzweigungen den Haftkleber über eine bis maximal acht Sprühdüsen austreten lassen. Es ist mit den heutigen Steuerungen kein Problem, jeweils ein ganz genau vorgegebenes Sprühprogramm zu absolvieren.
• Eine besonders bevorzugte Variante ergibt sich aus Anspruch 8. Durch entsprechende Einstellung jedes Potentiometers kann man bei sonst gleicher Ausbildung der Ventile erreichen, daß die pro Sprühdüse austretende Haftklebermenge genau vorgegeben und zur gegebenen Zeit innerhalb der möglichen Grenzen verändert wird. Die Ventile werden von der erwähnten Steuerelektronik angesteuert, und die Öffnungszeit der Ventile kann mit Hilfe der bspw. Drehknöpfe aufweisenden Potentiometer individuell eingestellt werden. Der Steuerimpuls kommt aber an sämtlichen Ventilen gleichzeitig an.
• Man kann diesen Steuerimpuls insbesondere beim genannten Anwendungsgebiet dieser Vorrichtung unmittelbar von der Druckmaschine beziehen. Weil jedoch nicht alle Druckmaschinen gleich sind, ist es notwendig, daß man die Vorrichtung an die unterschiedlichen Druckmaschinen entsprechend anpassen kann. Dies geschieht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß die Steuerelektronik an ihrem Eingang mit einem Impulsverzögerungsschalter, insbesondere mit einer Verzögerungszeit von null bis etwa vier Sekunden versehen ist. Wo es nicht notwendig oder gerechtfertigt ist, stellt man den Verzögerungsschalter auf "Null", während in den anderen Fällen eine durch Ausprobieren oder durch Erfahrung festgelegte Verzögerungszeit vorgewählt wird. Wenn in letzterem Fall der Impuls an der Steuerelektronik ankommt, so leitet sie diesen gemäß dem Verzögerungswert erst etwas verspätet an die steuerbaren Ventile weiter.
• Es ist von besonderem Vorteil, daß die Vorrichtung einen Handschalter zur Handbetätigung der Druckluft- und Flüssigkeitsventile aufweist. Dies gibt die Möglichkeit, eine Fläche nicht nur automatisch mit Hilfe der Elektronik taktweise zu besprühen, sondern bspw. beim Einstellen der Maschine per Handauslösung.
• In die gleiche Richtung zielt eine andere Ausbildung der Erfindung, welche sich aus Anspruch 11 ergibt. Der dort erwähnte Hauptschalter stellt einen Unterbrecherschalter dar,den man entweder unmittelbar an der Vorrichtung, oder aber an einem externen Haltearm anbringen kann, der bei der Bedienung der Maschine leicht erreichbar ist. Man kann diesen Unterbrecherschalter mit einer roten Warnleuchte oder dgl. kombinieren,der den jeweiligen Schaltzustand optisch einfach und schnell erkennen läßt. Bei betätigtem Schalter wird in bevorzugter Weise die Impulsleitung von der Druckmaschine zur Elektronik der Vorrichtung unterbrochen, so daß dort keine Impulse ankommen und infolgedessen die Ventile auch nicht geöffnet werden können. Wenn dies der Fall ist, sollte die rote Lampe aufleuchten. Auf diese Art und Weise kann man bei laufender Maschine die Haftkleberzuführung stoppen. Dies kann notwendig werden, wenn zu viel Kleber auf die Druckplatte aufgesprüht worden ist, oder aber, wenn bei einer Serienfertigung das Besprühen für das letzte Teil erfolgt ist.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in etwas schematisierter Form. Hierbei stellen dar:

Figur 1

eine Vorderansicht der Vorrichtung;

Figur 2

eine Draufsicht auf die Vorrichtung;

Figur 3

eine abgebrochene Darstellung eines Haltearms für den Hauptschalter in der Draufsicht, und

Figur 4

das Armende von vorne.

• In einem Vorrichtungsgehäuse 1, das unten mittels einer Bodenplatte 2 verschlossen sein kann, befinden sich beim Ausführungsbeispiel vier Druckluftventile 3 bis 6. Sie sind auf einem Verteilerblock 7 montiert, der indirekt mit einer Druckluftquelle verbunden ist.
• Desweiteren befinden sich im Gehäuse 1 eine der Zahl der Druckluftventile entsprechende Anzahl von Flüssigkeitsventilen 8 bis 11. Sie sind auf einem Verteilerblock 12 montiert. Dieser ist mit einem nach außen geführten Anschluß 13 versehen, an welchem mittels eines nicht näher gezeigten Schnellverschlusses eine Saugleitung 14 angeschlossen ist.
• Deren nicht dargestelltes freies Ende ragt in einen Flüssigkeitsbehälter bzw. Behälter mit Haftkleber hinein. Sobald in der Saugleitung ein unterdruck entsteht, fließt der Haftkleber vom Vorratsbehälter zum Verteilerblock 12 und von dort zu den einzelnen Flüssigkeitsventilen 8 bis 11. Beim Vorratsbehälter kann es sich um einen zur Vorrichtung gehörenden Behälter oder auch um ein Gebinde mit dem Haftkleber handeln.
• Ein weiterer Anschluß 15 kann - ebenfalls über eine Schnellkupplung - mit einer Druckluftleitung verbunden werden, die zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle führt. Von diesem Anschluß 15 gelangt die Druckluft über eine interne Leitung 16 zu einem Druckregelventil 17. Zu diesem gehört ein Anzeigeinstrument, insbesondere ein Manometer 19. Über eine interne Leitung 18 strömt die Druckluft vom Druckregelventil 17 zum Verteilerblock 7. Dieser ist intern mit jeweils einem Zuströmkanal der Druckluftventile 3 bis 6 strömungsverbunden. Bei geöffnetem Druckluftventil gelangt die Druckluft schließlich in jeweils eine Abflußleitung 20. Falls intern noch eine Verzweigung stattfindet oder der Auslaß des Druckluftventils mit Hilfe eines geeigneten Fittings verzweigt wird, schließen sich an jedes Druckluftventil bspw. zwei Abflußleitungen 20 an. Wenn dieses Druckluftventil dann geöffnet wird, so fließt gleichzeitig durch beide Abflußleitungen 20 die Druckluft. Sie gelangt in jeweils eine Sprühdüse 21. Jede ist zugleich über eine Leitung 22 mit einem der Flüssigkeitsventile 8 bis 11 strömungsverbunden. Bei den Leitungen 20 und 22 handelt es sich bevorzugterweise um Schlauchleitungen von bspw. zwei oder drei Meter Länge. Auch die Saugleitung 14 kann eine Schlauchleitung von z.B. zwei Metern sein.
• Jede Sprühdüse ist in der Art einer Venturidüse ausgebildet, d.h., wenn sie von Druckluft durchströmt wird, erzeugt dies einen Unterdruck in der Leitung 22, der sich bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 8 bis 11 bis in die Saugleitung 14 fortpflanzt, so daß die Flüssigkeit bzw. der Haftkleber aus dem Vorratsbehälter angesaugt und dann zusammen mit der Druckluft aus der Düse 21 in Pfeilrichtung 23 versprüht wird.
• Bei den Ventilen handelt es sich um stromlos geschlossene Zwei/Zwei-Wege-Elektromagnetventile, also Ventile, die normalerweise geschlossen sind. Wenn ihnen allerdings elektrischer Strom zugeführt wird, öffnen sie und ermöglichen somit das Durchströmen mit der Druckluft bzw. dem Haftkleber.
• Die Öffnungsdauer kann jeweils mit Hilfe eines Potentiometers 24 bis 27 eingestellt und bei Bedarf auch verstellt werden.
• Eine Steuerelektronik 28 ist über eine elektrische Leitung 29 mit einer nicht zu dieser Vorrichtung gehörenden Maschine, insbesondere einer Druckmaschine, verbunden. Diese druckt im Takt, bspw. im Siebdruckverfahren, ein Muster oder eine Abbildung auf ein textiles Element. Dieser Takt kann in Form eines Impulses an die Steuerelektronik 28 geleitet werden. Die Steuerelektronik sorgt dann dafür, daß im jeweils geeigneten Moment zumindest ein Druckluftventil 3 bis 7 und ein Flüssigkeitsventil 8 bis 11 geöffnet wird, so daß aus wenigstens einer Sprühdüse 21 das Haftkleber-Luftgemisch austritt und die Fläche für das anzuheftende Stoffteil oder auch ein Kleidungsstück mit dem Haftkleber besprüht wird, so daß es anschließend auf der Unterlage abnehmbar angeheftet werden kann und dadurch ein einwandfreies, lagerichtiges Bedrucken möglich wird. Die Verbindungen der Steuerelektronik 28 mit den Ventilen 3 bis 6 bzw. 8 bis 11 sind in der Zeichnung nur schematisch wiedergegeben.
• Ein Impulsverzögerungsschalter 30 mit einstellbaren Verzögerungszeiten von bspw. null bis vier Sekunden gewährleistet, daß die über die Leitung 29 ankommenden Impulse von der Steuerelektronik 28 erst mit einer eingestellten Verzögerung an die Ventile 3 bis 6 bzw. 8 bis 11 weitergeleitet werden. Die Vorrichtung ist außerdem noch mit einem Handschalter 31 ausgestattet, mit dessen Hilfe man ein Besprühen von Hand auslösen kann. Im Falle lediglich eines einzigen Handschalters 31 kann dieser auf sämtliche Ventile oder aber nur auf die damit elektrisch verbundenen Ventile einwirken.
• Am Eingang der Steuerelektronik 28 kann man noch einen Hauptschalter 32 mit einem Drücker 33 vorsehen. Man kann ihn bspw. an einem Tragarm 34 befestigen, um ihn bezüglich der Maschine günstig plazieren zu können. Die von der Maschine kommenden Impulse gehen zunächst über diesen Hauptschalter 32. Wenn er geöffnet ist, erhält die Steuerelektronik 28 keine Impulse und sie gibt dann auch keine Befehle an die Druckluftsowie die Flüssigkeitsventile. Den geöffneten Zustand des Hauptschalters 32 kann man bspw. mit Hilfe einer roten Anzeigenleuchte 35 oder dgl. optisch sichtbar machen.
• Die Vorteile dieses Sprühgeräts liegen einerseits im vollautomatisch durch die Maschine gesteuerten Klebstoffauftrag und bei einer Ausbildung gemäß Anspruch 10 in der zusätzlichen manuellen Besprühmöglichkeit. Die zu versprühende Haftklebermenge kann stufenlos eingestellt werden. Hieraus resultiert ein jeweils gleichmäßiger Klebstoffilm bei nachweisbarer Klebstoffeinsparung gegenüber den bekannten Methoden der Klebstoffauftragung.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum dosierten Versprühen einer Flüssigkeit, insbesondere eines sprühfähigen Klebstoffs, mit wenigstens je einem steuerbaren Druckluftventil (3 bis 6) und Flüssigkeitsventil (8 bis 11), wobei der Einlaß jedes Druckluftventils mit einer Druckluftquelle und der Einlaß jedes Flüssigkeitsventils mit einem oder je einem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist und jedes Ventilpaar (z.B. 6,8) mit einem Impulsgeber steuerungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Ausgang eines Druckluftventils (3 bis 6) und eines Flüssigkeitsventils (8 bis 11) mit einer nach dem Venturiprinzip arbeitenden Sprühdüse (21) strömungsverbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Druckluftventilen (3 bis 6) ein bzw. ein gemeinsames Druckregelventil (17), insbesondere mit einer Druckanzeigevorrichtung (19) vorgeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Flüssigkeitsventilen (8 bis 11) deren Eingänge mit einem gemeinsamen Vorrichtungsanschluß (13) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmenge zumindest jedes Druckluftventils (3 bis 6) einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (3 bis 6; 8 bis 11) als stromlos geschlossene Zwei/Zwei-Wege-Elektromagentventile ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftventile (3 bis 6) und die Flüssigkeitsventile (8 bis 11) jeweils auf einem Verteilerblock (7;12) mit einem gemeinsamen Druckanschluß (15) bzw. Sauganschluß (13) montiert sind.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je ein Ausgang eines Druckluftventils (3 bis 6) und eines Flüssigkeitsventils (8 bis 11) verzweigt ist und dieses Ventil mit zumindest zwei Abgangsleitungen versehen ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckluftventil (3 bis 6) mit einem Einstellpotentiometer (24 bis 27) ausgestattet ist, das mit einer Geräteelektronik verbunden ist, wobei letztere mit einem Impulsgeber einer Arbeitsmaschine, insbesondere eine Karusselldruck- oder einer Banddruckmaschine verbindbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (28) an ihrem einen mit einem Impulsverzögerungsschalter (30), insbesondere mit einer Verzögerungszeit von null bis etwa vier Sekunden, versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Handschalter (31) zur Betätigung der Druckluftventile (3 bis 6) und Flüssigkeitsventile (8 bis 11).
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch einen dem Eingang der Steuerelektronik (28) vorgeschalteten Hauptschalter (32), der mit dem Impulsgeber verbindbar ist.

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