DE29918424U1 - Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat - Google Patents

Description

Nordson Corporation , 28601 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145-1119

Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein Substrat

Die Vorrichtung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung bewegbares Substrat, mit einem Zuführkanal zum Zuführen von Fluid zu einer Düsenanordnung, die einen mit dem Zuführkanal verbundenen Austrittskanal aufweist, der in eine Austrittsöffnung zum Abgeben von Fluid mündet.

Derartige, gelegentlich als Auftragsköpfe bezeichnete Vorrichtungen werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, um unterschiedliche fließfähige Materialien wie beispielsweise Klebstoffe, Lacke oder Beschichtungsmaterialen auf Hygieneartikel, Holzprodukte, Maschinenteile, Karosserieteile von Fahrzeugen oder dergleichen kontinuierlich oder intermittierend in Raupenform, linien-, punktförmig oder flächig aufzutragen. Die Vorrichtungen sind an eine Fluidquelle, beispielsweise einen Klebstoffbehälter angeschlossen, aus der das Fluid gegebenenfalls mit Hilfe einer Pumpe durch den Zuführkanal zu der Düsenanordnung gefördert wird. Der Fluidstrom läßt sich durch eine in den Zuführkanal geschaltete Ventilanordnung unterbrechen oder freigeben. Bei geöffnetem Ventil strömt das Fluid durch den Austrittskanal und tritt aus der Austrittsöffnung mit Druck aus und geht anschließend auf

das Substrat über, welches mit Hilfe einer Fördereinrichtung relativ zu der Austrittsöffnung bewegt wird. Bei einigen Vorrichtungen steht die Düsenanordnung während des Auftragens des Fluids in Kontakt mit dem Substrat (Kontakt-Typ), während bei anderen Vorrichtungen ein Abstand zwischen der Düsenanordnung und dem Substrat eingehalten wird.

An das auf dem jeweiligen Substrat entstehende Auftragsmuster oder AuftragsbMd, d.h. die räumliche oder im wesentlichen flächige Erstreckung des aufgetragenen Fluidmaterials werden bei industriellen Anwendungen verschiedene Anforderungen gestellt. Bei einem im wesentlichen flächigen Auftrag mit Hilfe einer Breitschlitzdüsenanordnung sollen regelmäßig scharf begrenzte seitliche Ränder, aber auch scharf begrenzte - in Relativbewegungsrichtung gesehen - vordere und hintere Ränder erzeugt werden. Für eine Erreichung eines scharfen vorderen bzw. hinteren Randes muß sich der Fluidfluß durch Betätigung der Ventilanordnung rasch freigeben bzw. unterbrechen lassen. Ein zu geringer oder zu starker, ggf. spontaner Fluidausstoß beim Öffnen der Ventilanordnung sollte genauso vermieden werden wie ein "Nachtropfen" infolge eines zu langsamen Schließens der Ventilanordnung. Zur Verringerung derartiger Schwierigkeiten ist z.B. eine Ventilanordnung entwikkelt worden, bei der ein pneumatisch bewegbarer, mit einem Ventilsitz zusammenwirkender Ventilkörper durch eine Bewegung entgegen der Flußrichtung des Fluids in die Schließstellung zur Unterbrechung des Materialflusses verschoben wird, was zur Folge hat, daß durch eine Art Saugeffekt Fluid während der Schließbewegung in dem Austrittskanal "zurückgesaugt" wird, so daß der Materialfluß abrupt unterbrochen und ein Nachtropfen weitgehend verhindert werden kann.

Ein Nachteil bei derartigen, gelegentlich als "Saugventil" bezeichneten Ventilanordnungen ist, daß beim Öffnen der Ventilanordnung durch eine Bewegung des Ventilkörpers in Richtung des Materialflusses zunächst Fluid von dem Ventilkörper verdrängt und wenigstens einen kurzen Moment in den Austrittskanal in Richtung der Austrittsöffnung gedrückt wird, so daß es - wie Versuche gezeigt haben - zu einem spontanen unerwünscht starken Ausstoß von Fluid aus der Austrittsöffnung kommen kann, so daß der zuvor angesprochene vordere Rand des Auftragsbildes "unsauber" werden kann. Insbesondere kann es bei Klebstoffaufträgen zu einer unerwünschten Klebstoffansammlung kommen, die zu einem sogenannten Durschlagen, d.h. Durchdringen des Substrats oder zu einer lokal abweichenden Klebkraft führt.

Eine weitere Schwierigkeit im Zusammenhang mit Fluidauftragsvorrichtungen

besteht darin, daß unterschiedliche Fluide mit unterschiedlichsten Materialeigenschaften, beispielsweise ganz unterschiedlichen Viskositäten je nach Anwendung aufgetragen werden und folglich die Vorrichtungen an den jeweiligen Anwendungsfall konstruktiv angepaßt werden müssen. Insbesondere bei starken Viskositätsunterschieden ist es erforderlich, die Vorrichtung beispielsweise hinsichtlich der Strömungsquerschnitte der Fluidkanäle individuell anzupassen, was einen großen konstruktiven und letztlich finanziellen Aufwand bedeutet. Einfacher als eine mehr oder weniger individuell angepaßte Neukonstruktion wäre es, wenn bestehende Vorrichtungen beispielsweise an unterschiedliche Fluide auf einfache Weise angepasst werden könnten. Dies hätte den Vorteil, daß eine einmal installierte Vorrichtung vom Anwender selbst an neue Anwendungssituationen, beispielsweise den Einsatz anderer Fluide mit unterschiedlichen Materialeigenschaften angepasst werden könnte, so daß eine Neukonstruktion oder -beschaffung vermieden werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Abgeben und Auftragen von fließfähigen Materialien auf Substrate anzugeben, die auf einfache Weise an unterschiedliche Anwendungsfälle, insbesondere unterschiedliche Eigenschaften des aufzutragenden Fluids anpassbar ist und die scharf begrenzte Auftragsbilder erzeugt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß einem ersten Aspekt durch einen in der Vorrichtung fixierbaren, separaten Einsatz mit einer Durchgangsbohrung, die einen Abschnitt des Zuführkanals oder des Austrittskanals bildet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß durch die Verwendung eines separaten, einen Abschnitt des Fluidkanals, namentlich des Zuführoder des Austrittskanals aufweisenden Einsatzes (oder Einsatzkörpers), der die Geometrie des Zuführ- und/oder Austrittskanals für das Fluid auf sehr einfache Weise variiert werden kann, indem ein Einsatz durch einen anderen Einsatz ersetzt wird. Auf diese Weise kann insbesondere der Strömüngsquerschnitt oder auch die Länge des Strömungsweges des Zufuhr- und/oder des Austrittskanals variiert und an unterschiedliche Fluidmaterialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften angepasst werden. Dies hat den herstellerseitigen Vorteil, daß für abweichende Anwendungsfälle, insbesondere Fluidmaterialeigenschaften nichtwesentlicheTeile der Vorrichtung neu entworfen werden müssen, sondern nur der Einsatz ausgetauscht wird. Für einen Anwender ergibt sich der große Vorteil, daß er selbst durch

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Austausch des Einsatzes die Vorrichtung an unterschiedliche Fluide oder Anwendungsfälle anpassen kann. Erfindungsgemäß können ein oder mehrere Einsätze an unterschiedlichen Orten in der Vorrichtung vorgesehen sein.
Vorzugsweise weist die Durchgangsbohrung des Einsatzes einen gegenüber einem benachbarten Abschnitt des Zuführ- oder Austrittskanals abweichenden Strömungsquerschnitt auf, so daß die Strömungsverhältnisse in dem Fluid - wenigstens abschnittsweise - beeinflußbar sind. So läßt sich beispielsweise durch Verringerung des Strömungsquerschnitts im Bereich des Einsatzes der Strömungswiderstand erhöhen oder die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen oder der Druck in diesem Bereich erniedrigen oder durch eine Erweiterung des Strömungsquerschnitts der Strömungswiderstand und die Strömungsgeschwindigkeit verringern und der Druck erhöhen; auf diese Weise läßt sich eine Anpassung an beispielsweise unterschiedlich viskose Flüssigkeiten erreichen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß daß der Einsatz stromabwärts relativ zu einer Ventilanordnung zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms angeordnet ist, die einen bewegbaren und mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkörper aufweist, der durch eine Bewegung entgegen der Flußrichtung des Fluids mit dem Ventilsitz in Kontakt kommt, um den Fluidfluß zu unterbrechen, und daß die Durchgangsbohrung des Einsatzes einen verringerten Strömungsquerschnitt gegenüber einem benachbarten, stromaufwärts angeordneten Abschnitt des Zuführkanals aufweist. Durch ein derartiges, eingangs beschriebenes "Saugventil" läßt sich beim Schließen der Ventilanordnung ein Nachtropfen von Fluid aus der Austrittsöffnung verhindern, so daß scharf begrenzte hintere Ränder des Auftragsbildes erreicht werden. Erfindungsgemäß wird darüber hinaus erreicht, daß beim Öffnen der Ventilanordnung kein unerwünschtes Ausstoßen von Fluid aus der Austrittsöffnung stattfindet, wie dies bei herkömmlichen Vorrichtungen beobachtet werden kann, denn während der beginnenden Öffnungsbewegung des Ventilkörpers weg von dem Ventilsitz in Richtung der Austrittsöffnung wird durch den verringerten, benachbart zu der Ventilanordnung vorgesehenen Strömungsquerschnitts eine lokale Druckverringerung erreicht, die für eine Kompensation einer lokalen und kurzzeitigen Druckerhöhung (Druckspitze) aufgrund der Verdrängungswirkung des Ventilkörpers stromabwärts des Ventilsitzes sorgt. Dadurch kommt es nicht zu einem unerwünschten spontanen Ausstoß von Fluid aus der Austrittsöffnung, sondern zu einem gewünschten Beginn des Fluidflusses auch bei niedrigviskosen Flüssigkeiten, so daß saubere "vordere" Ränder an dem Auftragsbild erzielt werden. Wie erwähnt, kann der Strömungsquerschnitt im Bereich des

Einsatzes durch einfachen Austausch des separaten und in der Vorrichtung fixierbaren Einsatzes vorgenommen werden, um eine Anpassung an Fluide mit unterschiedlichen Materialeigenschaften vornehmen zu können.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Zuführkanal und die Ventilanordnung in einem Grundkörper angeordnet sind und der Einsatz in der an den Grundkörper montierten Düsenanordnung angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich eine einfache Montage und insbesondere ein einfacher Austausch des Einsatzes erreichen. Vorzugsweise ist der Einsatz in eine in der Düsenanordnung ausgebildeten Ausnehmung eingepasst, beispielsweise mit einer leichten Presspassung, so daß er definiert posioniert und fixiert ist, so daß ein genauer Übergang des Strömungsquerschnitts in bzw. aus der in dem Einsatz ausgebildeten Durchgangsbohrung realisiert ist und gleichzeitig ein einfacher Austausch des Einsatzes möglich ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Düsenanordnung eine Mundstückaufnahme und ein mit dieser verschraubtes Mundstück aufweist und der Einsatz in der Mundstückaufnahme angeordnet ist, wodurch die Herstellung und Montage weiter vereinfacht ist, da bei einer mehrteiligen Düsenanordnung die Herstellung und Montage weiter vereinfacht ist.

Eine einfache Abdichtung des Einsatzes wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Einsatz im Wesentlichen vollständig innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist und im montierten Zustand in Kontakt mit dem Grundkörper steht und gegenüber diesem abgedichtet ist. Bei Montage der den Einsatz aufnehmenden Düsenanordnung an den Grundkörper wird aufgrund des Kontaktes bereits eine Abdichtung erreicht. Diese kann gemäß einer Weiterbildung dadurch verbessert werden, daß der Einsatz mindestens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Dichtelements aufweist und mittels des Dichtelements gegenüber dem Grundkörper und/oder der Düsenanordnung abgedichtet ist.

Ein herstellungstechnischer Vorteil entsteht dadurch, daß der Einsatz und die in in der Düsenanordnung ausgebildete Ausnehmung zur Aufnahme des Einsatzes im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und die einen Abschnitt des Austrittskanals bildende Durchgangsbohrung des Einsatzes zentral in dem Einsatz verläuft, so daß der Einsatz einfach durch Drehen hergestellt und nachgearbeitet werden kann, beispielsweise um die Durchgangsbohrung zu vergrößern.

Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß eines weiteren Aspekts bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ferner dadurch, daß die Düsenanordnung einen im Betrieb mit dem Substrat in Kontakt stehenden Kontaktabschnitt aufweist, daß in der Düsenanordnung ein mit einer Druckgasquelle verbindbarer Druckgaskanal mit einer Austrittsöffnung zum Abgeben eines Gasstroms ausgebildet ist, und daß die Austrittsöffnung des Druckgaskanals so angeordnet ist, daß der austretende Gasstrom auf eine äußere Oberfläche der Düsenanordnung im Bereich der Austrittsöffnung für Fluid trifft oder entlang der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung im Bereich der Austrittsöffnung für Fluid strömt, so daß gegebenenfalls an der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung anhaftendes Fluid von dem Gasstrom getroffen wird und/oder aus der Austrittsöffnung austretendes Fluid an einejr Strömung entlang der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung gehindert wird.

Die hierdurch erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es bei Vorrichtungen des Kontakt-Typs, bei dem ein Kontaktabschnitt der Düsenanordnung in unmittelbarer Berührung zu dem Substrat steht, nicht zu einem unerwünschten Anhaften von flüssigem, aufzutragenden Material an der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung benachbart zur Austrittsöffnuna kommt und somit ein unerwünschtes "Verkleben" der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung vermieden wird. Zu diesem Zweck ist der aus der Gas-Austrittsöffnung austretende Gasstrom aufgrund der Anordnung der Austrittsöffnung und des Austrittskanals relativ zu der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung ausgerichtet, um von dem Substrat auf die Düsenanordnung übertragenes Fluidmaterial, z.B. in Tropfenform, oder entlang der äußeren Oberfläche "wanderndes" Fluidmaterial abzulenken oder "abzustreifen", so daß gewissermaßen eine automatische Reinigung der Düsenanordnung stattfindet. Ein unerwünschtes Hochwandern von Fluid wird durch den Gasstrom verhindert. Im Stand der Technik wurden im Gegensatz zur Erfindung Gasströme ausschließlich eingesetzt, um den vollständig aus einer Fluid-Austrittsöffnung ausgetretenen Fluidstrom zu beeinflußen, um bei kontaktlosem Auftrag das Fluidmaterial beispielsweise zu verwirbeln oder um das bereits auf dem Substrat befindliche Fluidmaterial durch den Gasstrom zu beeinflussen, beispielsweise abzuflachen. Die Erfindung unterscheidet sich dadurch, daß der Gasstrom, bei dem es sich vorzugsweise um einen Luftstrom handelt, auf die äußere Oberfläche der Düsenanordnung gerichtet oder entlang dieser Oberfläche so strömt.

Gemäß einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Druckgaskanal im Bereich der Austrittsöffnung im wesentlichen parallel zu einem Abschnitt der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung verläuft,

so daß der abgegebene Gasstrom im wesentlichen parallel entlang der Oberfläche strömt und Flüssigkeit durch den Gasstrom an einem "Hochwandern" wirksam gehindert wird. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise eine den Druckgaskanal begrenzende innere Oberfläche und die äußere Oberfläche der Düsenanordnung koplanar zueinander angeordnet. Eine einfache Herstellung und Montage läßt sich dadurch erreichen, daß die den Druckgaskanal begrenzende innere Oberfläche und die äußere Oberfläche der Düsenanordnung an einer Mundstückaufnahme der Düsenanordnung ausgebildet sind.

Für einen bei vielen Anwendungen erwünschten flächigen Auftrag von Fluid sind der Fluid-Austrittskanal und der Druckgaskanal im Bereich der Austrittsöffnungen vorzugsweise schlitzförmig.

Ein Verhindern des Anhaftens von Fluid an der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung läßt sich dadurch besonders wirksam verhindern, daß der Austrittskanal für Fluid und der Druckgaskanal im Bereich der Austrittsöffnung im wesentlichen in einem Winkel zwischen O und 90°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 1 5 und 45° zueinander angeordnet sind; dies gilt insbesondere bei einem flächigen Auftrag durch eine Schlitzdüsenanordnung und einer entsprechend schlitzförmigen Ausgestaltung der Austrittsöffnung für das Druckgas.

Eine alternative bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der im Betrieb mit dem Substrat in Kontakt stehende Kontaktabschnitt der Düsenanordnung an die Fluid-Austrittsöffnung angrenzt und konvex gekrümmt ist, und daß ein relativ zu der Fluid-Austrittsöffnung gegenüber dem Kontaktabschnitt angeordneter im wesentlichen ebener, äußerer Oberflächenabschnitt mit dem aus der Druckgas-Austrittsoffnung ausströmenden Gasstrom beaufschlagbar ist. Durch den ebenen, äußeren Oberflächenabschnitt ist vorzugsweise eine Art Abrißkante gebildet, in deren Bereich das vorlaufende Substrat und die Düsenanordnung wieder außer Kontakt kommen; in diesem Bereich besteht besonders die Gefahr eines "Hochwanderns" von Fluid oder einer Tröpfchenbildung und -anhaftung an der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung, was bei dieser Ausführungsform durch den Gasstrom weitestgehend verhindert werden kann.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die Düsenanordnung eine mit dem Mundstück verschraubte Mundstückaufnahme aufweist, die mit einem Abschnitt den schlitzförmigen Fluid-Austrittskanal begrenzt,
und daß an die Mundstückaufnahme ein Düsenteil lösbar montiert ist, welches

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einen mit dem Druckgaskanal kommunizierenden Gaszuführkanal aufweist. Das lösbare Düsenteil läßt sich einfach herstellen, montieren und austauschen. Ferner kann der Druckgaskanal einfach gesäubert werden. Zweckmäßigerweise weist das Düsenteil einen quer zum Gaszuführkanal angeordneten Verteilerkanal auf, so daß eine schlitzförmige Austrittsöffnung gleichmäßig mit Druckgas beaufschlagt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeit auf ein Substrat unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeit (Auftragskopf) in einer Teilschnittdarstellung;

Fig. 2 eine Düsenanordnung als Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in einer Schnittdarstellung;

Fig. 3 die Düsenanordnung in einer Seitenansicht;

Fig. 4 die Düsenanordnung in einer weiteren Seitenansicht;

Fig. 5 die Düsenanordnung in einer Draufsicht;

Fig. 6 eine sogenannte Mundstückaufnahme als Teil der Düsenanordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 7 ein Düsenteil einer Düsenanordnung mit Druckgaskanal in einer Seitenansicht;

Fig. 8 das Düsenteil aus Fig. 7 in einer weiteren Seitenansicht;

Fig. 9 das Düsenteil einer weiteren Seitenansicht;

Fig. 10 das Düsenteil in einer in Fig. 7 gekennzeichneten Schnittdarstellung;

Fig. 11 das Düsenteil in einer in Fig. 8 gekennzeichneten Schnittdarstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 (nachfolgend auch als Auftragskopf bezeichnet) ist angepasst an eine Auftragung von kosmetischer, flüssiger Lotion auf Hygieneartikel wie Windeln oder dergleichen und umfaßt im wesentlichen einen metallischen Grundkörper 2, eine als Breitschlitzdüse ausgebildete, mit dem Grundkörper 2 verschraubte Düsenanordnung 4, eine Ventilanordnung 6 sowie ein Steuerteil 8 zum Ansteuern der Ventilanordnung 6. In dem Grundkörper 2 ist ein

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mit einer Fluidquelle verbindbarer Fluid-Zuführkanal 10 zum Zuführen von Fluid zu der Düsenanordnung 4 ausgebildet, dem ein Filter 12 vorgeschaltet ist.

Die in die Zuführleitung 10 geschaltete Ventilanordnung 6 weist einen zusammen mit einer Ventilnadel 14 aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbaren Ventilkörper 16 auf, der mit einem an dem Grundkörper 2 ausgebildeten Ventilsitz derart zusammenwirkt, daß der Fluidstrom in die Düsenanordnung 4 in der Schließstellung unterbrochen und in der Öffnungsstellung freigegeben ist. Hierzu wird die mit einem in einem Zylinder innerhalb des Steuerteils 8 bewegbaren Kolben gekoppelte Nadel 14 pneumatisch hin- oder herbewegt. Der Kolben wird durch eine Steuereinrichtung 18 in herkömmlicher Weise elektro-pneumatisch angesteuert. Der Ventilkörper 16 kommt durch eine Bewegung entgegen der Flußrichtung des Fluids mit dem Ventilsitz in Berührung, um den Fluidfluß zu unterbrechen. Er ist innerhalb eines in dem Grundkörper 2 ausgebildeten Ventilraum 20 angeordnet, der Teil des Zuführkanals 10 ist und mit einem nachfolgend näher beschriebenen, in der Düsenanordnung 4 ausgebildeten Fluid-Austrittskanal kommuniziert.

Die in den Fig. 2 und 3 separat dargestellte Düsenanordnung 4 ist mehrteilig ausgebildet und umfaßt ein Mundstück 22, eine Mundstückaufnahme 24, ein Düsenteil 26 sowie einen erfindungsgemäßen Einsatz 28. Die Düsenanordnung 4 ist mittels Schrauben 30, die gleichzeitig das Düsenteil 26 mit der Mundstückaufnahme 24 verbinden, an den Grundkörper 2 montiert, während das Mundstück 22 mittels Schrauben 32 lösbar mit der Mundstückaufnahme 24 verbunden ist, wobei zwischen beiden ein herkömmliches Distanzblech (shim plate) plaziert ist. Durch Dichtelemente sind das Düsenteil 26 und die Mundstückaufnahme 24 relativ zueinander abgedichtet.

Der mit dem Zuführkanal 10 kommunizierende, in der Düsenanordnung 4 ausgebildete Fluid-Austrittskanal umfaßt mehrere Abschnitte, namentlich eine in dem separaten Einsatz 28 ausgebildete Durchgangsbohrung 34, eine mit dieser kommunizierende, in der Mundstückaufnahme 24 schräg verlaufende Bohrung 36, einen im wesentlichen in dem Mundstück 22 als Nut ausgebildeten Verteilerkanal 38 sowie einen zwischen der Mundstückaufnahme 24 und dem Mundstück 22 ausgebildeten Breitschlitz 40, der am untersten Abschnitt der Düsenanordnung 4 in eine schlitzförmige Austrittsöffnung 42 mündet, durch welche Fluid ausgestoßen und auf das Substrat aufgetragen werden kann. Der auch in Figur 6 erkennbare Verteilerkanal 38 sorgt für eine Verteilung des durch die Bohrung 36 strömenden

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Fluids, so daß es gleichmäßig durch den Breitschlitz 40 in Richtung auf die schlitzförmige Austrittsöffnung 42 strömt.

Der zylindrische, stromabwärts von dem Ventilraum 20 angeordnete metallische Einsatz 28 ist vollständig innerhalb einer ebenfalls zylindrischen Ausnehmung 43 angeordnet, so daß die dem Grundkörper 2 zugewandte, im wesentlichen kreisförmige Oberfläche mit der Oberfläche der Düsenanordnung fluchtet. Die Längsachse 44 der Ventilnadel 14 fällt mit der Zentralachse der zylindrischen Durchgangsbohrung 34 des Einsatzes 28 zusammen. An beiden Stirnseiten des Einsatzes 28 sind zwei ringförmige, eine quadratische Querschnittsfläche aufweisende Ausnehmungen 46 vorgesehen, in welchen elastische Dichtelemente zur Abdichtung zwischen dem Grundkörper 2 und der Düsenanordnung 4 bzw. dem Einsatz 28 und der Mundstückaufnahme 24 liegen. Der Innendurchmesser und somit der Strömungsquerschnitt der Durchgangsbohrung 34 ist reduziert gegenüber dem Strömungsquerschnitt des Ventilraums 20 und reduziert gegenüber dem Innendurchmesser und Strömungsquerschnitt der Durchgangsbohrung 36 in der Mundstückaufnahme 24.

Der Einsatz 28 kann mit unterschiedlichen Passungen in die Ausnehmung 42 eingesetzt sein, so daß er eindeutig positioniert und fixiert ist. Er ist jedoch auch einfach austauschbar und herausnehmbar, indem die Düsenanordnung 4 von dem Grundkörper 2 gelöst wird und ein alternativer Einsatz 28 mit einer gegebenenfalls abweichend gestalteten Durchgangsbohrung oder einem anders gestalteten Strömungskanal mit unterschiedlichen Durchmessern oder Geometrien eingesetzt wird. Der Einsatz 28 könnte alternativ oder zusätzlich an anderen Orten innerhalb der Vorrichtung 1, beispielsweise dem Grundkörper 2 oder der Düsenanordnung 4 plaziert sein und einen Kanal aufweisen, der einen Abschnitt des Zuführkanals 10 oder des Austrittskanals für Fluid bildet, so daß die Strömungsverhältnisse, insbesondere die Druckverhältnisse und Strömungsgeschwindigkeiten abschnittsweise beeinflußbar sind.

Aus den Figuren 4 und 5 ist ersichtlich, daß der Einsatz 28 mittig in bezug auf die als Breitschlitzdüse ausgebildete Düsenanordnung 4 plaziert ist. Falls eine wesentlich größere Auftragsbreite erlangt werden soll, könnten mehrere Düsenanordnungen 4 mit separaten Fluidzuführsystemen, wie zuvor beschrieben, nebeneinander angeordnet sein.

Der erfindungsgemäße Auftragskopf 1 ist mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines

Gasstroms, vorzugsweise eines Luftstroms, ausgebildet, der auf oder entlang einer äußere Oberfläche der Düsenanordnung 4 gerichtet werden kann, um ein Anhaften von Fluid an dieser Oberfläche und ein Hochwandern von Fluid zu verhindern. Hierzu ist ein in der Düsenanordnung 4 ausgebildeter Druckgaskanal 47 mittels eines in die Mundstückaufnahme 24 einschraubbaren Adapters 48 an eine Druckluftquelle anschließbar. Der Druckgaskanal 47 verläuft zunächst durch einen in Figur 2 horizontalen und anschließend einen vertikalen Kanal in der Mundstückaufnahme 24, dann entlang eines in dem Düsenteil 26 ausgebildeten vertikalen und anschließend horizontalen Kanal und geht in einen im wesentlichen in dem Düsenteil 26 ausgebildeten Druckgasverteilungskanal 50 über, der teilweise durch die Mundstückaufnahme 24 begrenzt ist.

Der auch in den Figuren 7, 10 und 11 erkennbare Verteilerkanal 50 geht stromabwärts in einen Breitschlitz 52 über, der einerseits durch einen spitz zulaufenden Abschnitt der Mundstückaufnahme 24 und andererseits durch einen Endabschnitt des Düsenteils 26 begrenzt ist und in eine schlitzförmige Austrittsöffnung 54 für den Gasstrom mündet. Die schlitzförmige Austrittsöffnung 54 ist im Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß der austretende Luftstrom im wesentlichen parallel entlang einer ebenen äußeren Oberfläche der Düsenanordnung, genauer gesagt, des Endabschnitts des spitz zulaufenden Abschnitts der Mundstückaufnahme 24 nach schräg unten (in Figur 2) im wesentlichen in Richtung auf die Austrittsöffnung 42 für das Fluid strömt. Die den Breitschlitz 52 des Druckgaskanals 47 begrenzende innere, an der Mundstückaufnahme 24 ausgebildete innere Oberfläche und die sich daran anschließende, von dem Luftstrom überstrichene äußere Oberfläche der Düsenanordnung 4 sind koplanar zueinander angeordnet und beide an der Mundstückaufnahme 24 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen dem Breitschlitz 40 für Fluid und dem Breitschlitz 52 als Abschnitt des Druckgaskanals 47 etwa 20°, es können jedoch abweichende Winkel zwischen 0 und 90, vorzugsweise Winkel zwischen 15 und 45° vorgesehen sein. Der aus der Austrittsöffnung 54 austretende Luftstrom sorgt dafür, daß kein Fluid entlang der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung 4 hochwandert.

Zwischen der Austrittsöffnung 42 für Fluid und der Austrittsöffnung 54 für Druckgas ist der ebene Oberflächenabschnitt, der von dem Druckgas überstrichen wird, angeordnet. Er geht in eine Abrißkante über, die benachbart zu der Austrittsöffnung 42 verläuft. An der Abrißkante kommt das Subtrat außer Kontakt von einem unteren, konvex gekrümmten Kontaktabschnitt 56 des Mundstücks 22. Der Kontaktabschnitt 56 führt das relativ zu der Düsenanordnung 4 bewegte - in Figur 2

von rechts nach links in Richtung des Pfeils 58 - Subtrat in Richtung· auf die Austrittsöffnung 42 für Fluid.

Figur 9 zeigt einen bevorzugten Winkel an dem Düsenteil 26. Figur 10 zeigt eine in dem Düsenteil 26 ausgebildete Durchgangsbohrung 60, durch welche die Schrauben 30 (vgl. Figur 3) zur Befestigung des Düsenteils 26 an der Mundstückaufnahme und zur Befestigung der gesamten Düsenanordnung 4 an dem Grundkörper 2 im montierten Zustand hindurchgesteckt sind.

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Bezuqszeichenliste

1	Vorrichtung (Auftragskopf)
2	Grundkörper
4	Düsenanordnung
6	Ventilanordnung
8	Steuerteil
10	Zuführkanal
12	Filter
14	Ventilnadel
16	Ventilkörper
18	Steuereinrichtung
20	Ventilraum
22	Mundstück
24	Mundstückaufnahme
26	Düsenteil
28	Einsatz
30	Schrauben
32	Schrauben
34	Durchgangsbohrung
36	Bohrung
38	Verteilerkanal
40	Breitschlitz
42	Fluid-Austrittsöffnung
43	Ausnehmung
44	Längsachse
46	Ausnehmungen
47	Druckgaskanal
48	Adapter
50	Druckgas-Verteilerkanal
52	Breitschlitz
54	Gas-Austrittsöffnung
56	Kontaktabschnitt
58	Pfeil
60	Durchgangsbohrung

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Auftragen von Fluid auf ein relativ zu der Vorrichtung (1) bewegbares Substrat, mit einem Zuführkanal (10) zum Zuführen von Fluid zu einer Düsenanordnung (4), die einen mit dem Zuführkanal (10) verbundenen Austrittskanal aufweist, der in eine Austrittsöffnung (42) zum Abgeben von Fluid mündet, gekennzeichnet durch einen in der Vorrichtung (1) fixierbaren, separaten Einsatz (28) mit einer Durchgangsbohrung (34), die einen Abschnitt des Zuführkanals (10) oder des Austrittskanals bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (34) des Einsatzes (28) einen gegenüber einem benachbarten Abschnitt des Zuführkanals (10) oder Austrittskanals abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (28) stromabwärts relativ zu einer Ventilanordnung (6) zum wahlweisen Unterbrechen oder Freigeben des Fluidstroms angeordnet ist, die einen bewegbaren und mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkörper (16) aufweist, der durch eine Bewegung entgegen der Flußrichtung des Fluids mit dem Ventilsitz in Kontakt kommt, um den Fluidfluß zu unterbrechen, und daß die Durchgangsbohrung (34) des Einsatzes (28) einen verringerten Strömungsquerschnitt gegenüber einem benachbarten, stromaufwärts angeordneten Abschnitt des Zuführkanals (10) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (10) und die Ventilanordnung (6) in einem Grundkörper (2) angeordnet sind und der Einsatz (28) in der an den Grundkörper (2) montierten Düsenanordnung (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (28) in eine in der Düsenanordnung (4) ausgebildeten Ausnehmung (43) eingepasst ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (28) im wesentlichen vollständig innerhalb der Ausnehmung (43) angeordnet ist und im montierten Zustand in Kontakt mit dem Grundkörper (2) steht und gegenüber diesem abgedichtet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (28) mindestens eine Ausnehmung (46) zur Aufnahme eines Dichtelements aufweist und mittels des Dichtelements gegenüber dem Grundkörper (2) und/oder der Düsenanordnung (4) abgedichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (28) und die in in der Düsenanordnung (4) ausgebildete Ausnehmung (43) zur Aufnahme des Einsatzes (28) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und die einen Abschnitt des Austrittskanals bildende Durchgangsbohrung (34) zentral in dem Einsatz (28) verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (4) eine Mundstückaufnahme (24) und ein mit dieser verschraubtes Mundstück (22) aufweist und der Einsatz (28) in der Mundstückaufnahme (24) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (4) einen im Betrieb mit dem Substrat in Kontakt stehenden Kontaktabschnitt (56) aufweist, daß in der Düsenanordnung (4) ein mit einer Druckgasquelle verbindbarer Druckgaskanal (47) mit einer Austrittsöffnung (54) zum Abgeben eines Gasstroms ausgebildet ist, und daß die Austrittsöffnung (54) des Druckgaskanals (47) so angeordnet ist, daß der austretende Gasstrom auf eine äußere Oberfläche der Düsenanordnung (4) im Bereich der Austrittsöffnung (42) für Fluid trifft oder entlang der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung (4) im Bereich der Austrittsöffnung (42) für Fluid strömt, so daß gegebenenfalls an der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung (4) anhaftendes Fluid von dem Gasstrom getroffen wird und/oder aus der Austrittsöffnung (42) austretendes Fluid an einer Strömung entlang der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung (4) gehindert wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgaskanal (47) im Bereich der Austrittsöffnung (54) im wesentlichen parallel zu einem Abschnitt der äußeren Oberfläche der Düsenanordnung (4) verläuft, so daß der abgegebene Gasstrom im wesentlichen parallel entlang der Oberfläche strömt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Druckgaskanal (47) begrenzende innere Oberfläche und die äußere Oberfläche der Düsenanordnung (4) koplanar zueinander angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckgaskanal (47) begrenzende innere Oberfläche und die äußere Oberfläche der Düsenanordnung (4) an einer Mundstückaufnahme (24) der Düsenanordnung (4) ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid-Austrittskanal und der Druckgaskanal (47) im Bereich der Austrittsöffnungen (42, 54) schlitzförmig sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal für Fluid und der Druckgaskanal (47) im wesentlichen in einem Winkel zwischen 0 und 90°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 15 und 45° zueinander angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Betrieb mit dem Substrat in Kontakt stehende Kontaktabschnitt (56) der Düsenanordnung (4) an die Fluid-Austrittsöffnung (42) angrenzt und konvex gekrümmt ist, und daß ein relativ zu der Fluid-Austrittsöffnung (42) gegenüber dem Kontaktabschnitt (56) angeordneter im wesentlichen ebener, äußerer Oberflächenabschnitt mit dem aus der Druckgas-Austrittsöffnung (54) ausströmenden Gasstrom beaufschlagbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (4) eine mit dem Mundstück (22) verschraubte Mundstückaufnahme (24) aufweist, die mit einem Abschnitt den schlitzförmigen Fluid-Austrittskanal begrenzt,
und daß an die Mundstückaufnahme (24) ein Düsenteil (26) lösbar montiert ist, welches teilweise den Druckgaskanal (47) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenteil (26) einen quer zum Gaszuführkanal angeordneten Verteilerkanal (50) aufweist.