JP4711371B2 - 流体塗布装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、装置に対して相対的に移動する基材に流体を塗布、とりわけフィルムに接着剤を塗布するための装置であって、基部内に形成され流体源に接続可能される流体供給路と、流体流を選択的に中断または解放するための少なくとも１つの塗布バルブと、流体供給路と連通すると共に吐出口を備える細長いスロット（ｓｌｉｔ）を備えるスロットノズルアッセンブリと、を備え、スロットの長さが、スロット内を移動自在でスロットを一側において密閉可能なストッパ手段により可変である流体塗布装置に関する。
【０００２】
この種の装置は一般に塗布ヘッドと呼ばれ、様々な工業分野で、接着剤その他の流体をフィルム、包装材料その他の基材に平面塗布するために使用されている。塗布ヘッドは正確にフレームに取り付けられ、基材は搬送装置により塗布ヘッドを通過する。運転中、流体がスロットノズルアッセンブリのスロットの吐出口から流れ出て吐出口を通過する基材の表面に達する。
【０００３】
スロットノズルアッセンブリのスロットの長さを変更するために、したがって塗布幅を変更するために、スロット内においてスロットの各端部にストッパ手段を配設し、該ストッパ手段がスロット内で移動可能で、スロットの横方向寸法（側面寸法）を決定するために様々な位置で固定されることが提案されている。この方法で塗布幅は、最大塗布幅から両側からスロット長さを低減することで小さくできる。
【０００４】
本発明の課題は、構造的に簡単な方法で塗布幅を変更し、異なる基材に適合する塗布装置を提供することである。
【０００５】
本発明は、基部を案内調節装置によりスロットの長軸方向に移動可能かつ固定可能に支承することにより、この課題を初めに述べたような装置において解決する。
【０００６】
本発明は構造的に簡単な方法で、スロットノズルアッセンブリのスロットの長さ変更、したがって塗布幅の変更だけでなく、必要な場合には塗布ヘッド全体を移動させ、塗布ヘッドを通過する各種の基材に正確に合わせることができる。本発明による装置は、幾つかの調節可能性を有する。すなわち、スロットの長軸方向に基部全体を移動させ、その移動方向にストッパ手段を同時に移動させることにより、塗布ヘッドとともにスロットノズルアッセンブリが、塗布幅が同じままで基材に対して相対的に移動するので、塗布幅が同じままスロットノズルアッセンブリを基材に正確に合わせることができる。あるいは、基部は案内調節装置により移動される一方で、スロット内に可動に配設されスロットを一側で閉鎖するストッパ手段が生産装置の固定フレームに対するオリジナル位置に維持される。スロットの長さが短縮され、スロットの横方向端が基材に対する相対的な位置を変えても、塗布ヘッドのスロットノズルアッセンブリに対する相対的な位置が変わるだけである。あるいはまた、スロット内部で可動なストッパ手段は、（以下に詳細に説明する好ましい実施形態の）調節装置によりスロット内部を動くことができるが、他方基部は（場所固定したフレームに相対的に）固定されている。その結果、スロットの長さが変えられる、例えば短縮され、スロットの一端の位置が変えられる一方、スロットの他端部はオリジナルの位置を保持される。したがって本発明の装置は、現行技術に比べてスロット幅、及び基材に対する相対的なスロットの位置を著しく多様に調節可能にする。スロットの両端の位置が変更でき、スロットノズルアッセンブリが全体として移動できる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態は、案内調節装置が幾つかの好ましくはローラを備えるリニアガイド（直動案内部）を有し、固定された塗布ヘッドアッセンブリをその固定位置からわずかな力により容易に移動できることを特徴とする。
【０００８】
特に、案内調節装置が、回転可能なねじスピンドルと、基部に取り付けられねじスピンドルと係合するねじブロックとを有することは好ましい。このことは、簡単な構成でありながら、信頼性の高い移動を提供する。代替として、ボールねじスピンドルを備えることができる。ねじスピンドルは、簡単で精確な移動を実現するため、基部を手動で移動するためのハンドル車と連結されるのが好適である。
【０００９】
好ましい代替実施形態では、スロット内を動くストッパ手段は、スロットと連絡する分配路内に可動で気密に配設されるピストンと堅固に連結している。ストッパ手段とピストンは、共通のスロット調節装置により動くのが好適である。分配路内で可動に配設したピストンとストッパ手段の支援により、分配路が側面で（スロット長とともに）変化する。さらに流体が分配路とスロットから完全に押し出されるので、液残りがない。これは、特に接着剤を処理する際に重要である。さらに、運転が長く中断される場合、ピストンとストッパ手段の支援により装置の洗浄を行い、接着剤をスロットと分配路から押し出すことができるので、接着剤の硬化が生じない。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、調節装置は、回転可能に支承されたねじスピンドルと、ピストンと堅固に結合しねじスピンドルと係合するねじスリーブと、を有する。調節装置のねじスピンドルは、手動調節のためハンドル車と連結することが好ましい。
【００１１】
本発明の塗布ヘッドの特に容易な操作は、案内調節装置のハンドル車と、スロット調節装置のハンドル車と、が、基部の一側に片面に互いに並び、ねじスピンドルが互いに平行に配設されることで達成される。基部の案内調節装置とスロット調節装置が一側から、装置の運転中で塗布の最中でも作動されることができるからである。
【００１２】
本発明の別の側面は、流体供給路、塗布バルブ、スロットノズルアッセンブリ、及び基材案内装置を有し流体を基材に塗布する装置にあって、本発明では基材案内装置が、空気圧シリンダにより基部で旋回可能なフレーム、及びフレームに支承される２つの細長で、スロットに平行に配設される案内要素を有すること、及び案内要素群がフレームに対して一緒に旋回可能かつフレームに対して正しい位置に固定されることである。
【００１３】
一方で基部に対して相対的にフレームを旋回できること、さらに他方で、案内する基材と接触する２つの案内要素がフレームに対して旋回可能で正しい位置に固定可能な機構により、運転中に基材が、スロットノズルアッセンブリのスロットの吐出口を通過して最適に位置決めされガイドされるので、流体は最適に塗布されることとなる。構造的に特に簡単なデザインでは、案内要素は、研磨表面を有する案内ロッドとしてデザインされる。代替として案内要素は、摩擦を小さくするため、回転軸としてデザインされることができよう。
【００１４】
次に、本発明を添付の図面を参照しながら実施形態に関して説明する。
【００１５】
装置と相対的に動く基材に流体を塗布するための、図示の流体塗布装置（以下塗布ヘッドともいう）は、装置を通過するフィルムに流体接着剤を塗布するのに使用される。もちろん包装材料その他の基材も、接着剤の層でコートされることができる。
【００１６】
塗布ヘッド１は、金属製基部２と、接着剤源（図示せず）と接続する流体供給路４と、を有する。流体供給路４は、基部２の円筒状の穴として形成され、それにフレキシブルな接着剤導管が接続される。基部２は、上部３と下部５を有し、互いにねじ止めされる。円筒状の分配路６は、基部２内に配設され、流体供給路４と同じく塗布ヘッド１全長にわたる。分配路６は、半分を半円筒形の切り込みとして上部３に、他の半分を半円筒形の切り込みとして下部５に形成されるので、分配路６は容易に洗浄することができる。分配路６は、スロットノズルアッセンブリ１０の水平スロット８と連通する。スロット８は、長細い吐出口１２に合流し、運転中そこから接着剤が流れ出て、続いて基材に塗布される。
【００１７】
流体供給路４の上で基部２に、流体供給路４から分配路６へ、すなわちスロット８を通る接着剤の流れを中断または解放するための６つの塗布バルブ１４が取り付けられる。本実施例では、各塗布バルブ１４は、空気圧で動作するバルブとして構成され、それぞれひとつのニードル１６を有し、各ニードル１６はシリンダ内を可動である圧力ガスピストンと接続される。ピストンに差圧が作用すると、ニードル１６は、上下に動く。ニードル１６の下側部分は、基部２に形成した弁座と協働する。弁座に接近して流体供給路４と分配路６の間に垂直の連絡穴が形成され、この連絡穴は塗布バルブの閉鎖位置でニードル１６の先端により閉鎖され、ニードルピン１６の開放位置で開かれる。各塗布バルブ１４は連絡穴を有する。塗布バルブ１４は圧力ガス導管（図示せず）に接続されている。
【００１８】
図２と図３に示すようにストッパ手段１８は、スロットノズルアッセンブリ１０のスロット８内を可動に挿入され、スロットの一側をふさぐ。ストッパ手段１８は、分配路６内を軸方向に可動に配設された円筒状ピストン２０と堅固に連結される。ストッパ手段１８は、ピストン２０からスロットノズルアッセンブリ１０の吐出口１２まで伸びる。ピストン２０は外側被覆（アウタージャケット）２２を有し、外側被覆２２がねじスリーブ２４に取り付けられる。
【００１９】
ねじスリーブ２４は、分配路６内のピストン２０とともに、スロット８内のストッパ手段１８の移動によりスロット８の長さを変える調節装置２６の一部である。さらに調節装置２６は、２つの玉軸受け２８により回転可能に支承されるねじスピンドル３０を有し、その外側ねじにより、ねじスリーブ２４に形成した内側ねじとかみ合う。玉軸受け２８は、プレート３２に挿入されている。ねじスピンドル３０の端末に、調節装置２６の手動回転及び調節用ハンドル３４が固定されている。ハンドル３４の回転により、ねじスピンドル３０が回転し、それによりねじスリーブ２４、ピストン２０、ストッパ手段１８がスロット８ないし分配路６の長手方向に軸上を移動し、ハンドル３４の回転方向に応じてスロットの長さが（塗布ヘッド１の長手方向において）短くまたは長くなり、したがって可変である。
【００２０】
基部２、それとともに塗布ヘッド１全体は、以下に説明する案内調節装置により、据付けのフレームに対して相対的にスロットノズルアッセンブリ１０のスロット８の長手方向に前後移動でき、異なる位置で固定可能に支承される。案内調節装置は、図示しない生産装置のフレーム（図示せず）に固定できる２つのキャリア３６と、それらに固定し互いに平行に配設した円筒状案内ロッド３８、３９、及び案内ロッド３８、３９を囲む直動案内部４０，４２，４４，４６を有する。直動案内部４０，４２，４４，４６は、案内ロッド３８、３９に沿って回転する幾つかのローラを備える。基部２の下側部分も、直動案内部４０、４２、４４、４６にねじ止めされる。それにより基部２は、案内ロッド３８、３９の長軸に沿って直線状に移動できる。案内ロッド３８、３９は、図１に示すように、端末領域をキャリア３６にねじ止めされる。直動案内部は、幾つかのアングル・ブロックにより基部２にねじ止めされる。
【００２１】
さらに案内調節装置は、玉軸受けによりプレート３２に回転可能に支承された外ねじ付きねじスピンドル５０、及びねじスピンドル５０の外ねじとかみ合いアングル・ブロック４８（図１参照）にねじ止めした内ねじ付きねじブロック５２を有する。ねじスピンドル５０と結合するハンドル５４の回転により、基部２、したがって塗布ヘッド１は、ハンドル５４の回転方向に従って直線状に前後運動できる。最大移動距離は、案内ロッド３８、３９の長さに依存する。ねじスピンドル５０の外ねじとねじブロック５２の間の内ねじの摩擦により、基部２が各任意の位置に固定される。ハンドル３４と５４、及びねじスピンドル３０と５０が、基部２の一側に配設されているので、片側からの容易な操作により、スロット８の長さと、基部２を、すなわち塗布ヘッド１の位置を変えることができる。
【００２２】
図３から図８は、所定の経路に沿ってスロットノズルアッセンブリ１０の吐出口１２にフィルムその他を通過させる、本発明の基材案内装置を示す。この基材案内装置は、２つの空気圧シリンダ５６により回転でき基部２に支承されたフレーム５８、及び２つの平行で互いに離れ一緒に回転でき、異なる旋回位置に固定可能にフレーム５８に配設した、案内ロッド形状で研磨表面を有する案内要素６０、６２を有する。
【００２３】
２つの案内ロッド６０、６２はそれらの端末領域でそれぞれ２枚のプレート６４、６６に取り付けられる。それらプレートは、旋回軸６８（図７参照）の回りをフレーム５８に相対的に旋回できる。図３と図５から、フレーム５８、プレート６４、６６及び案内要素６０、６２は、空気圧シリンダ５６の支援により最初の転換位置から第２の運転位置に旋回でき、基材は、プレート６４、６６の旋回位置の調節と、用途により基材を案内する最適位置にねじ固定することによって吐出口１２を通過させることがわかる。代替として案内要素６０、６２の代わりに、吐出口１２に対しフィードローラを配設できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の接着剤塗布装置の側面図である。
【図２】 図１の装置の部分断面を示す上面図である。
【図３】 図１の装置の側面図である。
【図４】 図１の装置を反対側から見た別の側面図である。
【図５】 本発明の装置の一部の側面図である。
【図６】 基材案内装置の上面図である。
【図７】 図６の基材案内装置の側面図である。
【図８】 基材案内装置の別の側面図である。
【符号の説明】
１ 塗布ヘッド
２ 基部
３ 上部
４ 流体供給路
５ 下部
６ 分配路
８ スロット
１０ スロットノズルアッセンブリ
１２ 吐出口
１４ 塗布バルブ
１６ ニードル
１８ ストッパ手段
２０ ピストン
２２ 外側被覆
２４ ねじスリーブ
２６ 調節装置
２８ 玉軸受け
３０ ねじスピンドル
３２ プレート
３４ ハンドル
３６ キャリア
３８ 案内ロッド
３９ 案内ロッド
４０ 直動案内部
４２ 直動案内部
４４ 直動案内部
４６ 直動案内部
４８ アングル・ブロック
５０ ねじスピンドル
５２ ねじブロック
５４ ハンドル
５６ 空気圧シリンダ
５８ フレーム
６０，６２ 案内要素
６４，６６ プレート

Claims (11)

1. 基部（２）内に形成されかつ流体源と接続可能な流体供給路（４）と、
   流体流を選択的に中断または解放するための少なくとも１つの塗布バルブ（１４）と、
   流体供給路（４）と連絡し吐出口（１２）付きの細長いスロット（８）を備えるスロットノズルアッセンブリ（１０）と、
   を備え、
   装置に対して相対的に可動な基材に流体を塗布、特にフィルムに接着剤を塗布するための装置であって、
   スロット（８）の長さがスロット（８）内を動きスロットを一側で密閉するストッパ手段（１８）により可変であり、基部（２）が案内調節装置によりスロット（８）の長軸方向に沿って移動可能かつ固定可能に支承されていることを特徴とする流体塗布装置。
2. 案内調節装置は、幾つかの好ましくはローラを有する直動案内部（４０、４２、４４、４６）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 案内調節装置は、回転可能に支承されたねじスピンドル（５０）と、基部（２）に配設されねじスピンドル（５０）とかみ合うねじブロック（５２）とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. ねじスピンドルは、基部（２）の手動移動のためのハンドル（５４）と連結されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. スロット（８）内を動くストッパ手段（１８）が、スロット（８）と連絡する分配路（６）内に可動で気密に配設されたピストン（２０）と堅固に連結されていることを特徴とする上記請求項のいずれか一項に記載の装置。
6. ストッパ手段（１８）とピストン（２０）とは、共通のスロット調節装置（２６）により可動であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. スロット調節装置（２６）は、回転可能に支承されたねじスピンドル（３０）と、ピストン（２０）に堅固に結合されかつねじスピンドル（３０）とかみ合うねじスリーブとを有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. スロット調節装置（２６）のねじスピンドル（３０）は、手動調節のためのハンドル（３４）と連結されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 案内調節装置のハンドル（５４）とスロット調節装置（２６）のハンドル（３４）とは、基部（２）に対して相対的に片側に並んで配設されており、また、ねじスピンドル（３０、５０）は、互いに平行に配設されていることを特徴とする請求項４に従属する請求項８に記載の装置。
10. さらに、所定の経路に沿ってスロット（８）の吐出口（１２）に基材を通過させる基材案内装置を有し、
    基材案内装置は、基部（２）に配設された空気圧シリンダ（５６）により旋回されるフレーム（５８）と、スロットに平行に配設されフレーム（５８）に支承された２つの細長い案内要素（６０、６２）とを有し、
    案内要素（６０、６２）は、フレーム（５８）に対して相対的に旋回可能かつ固定可能に配設されていることを特徴とする上記請求項のいずれか一項に記載の装置。
11. 案内要素（６０、６２）は、研磨表面を有する案内ロッドとして形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。

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