Title:
Applikator zur Applikation eines Auftragsmaterials
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft einen Applikator (1) zur Applikation eines Auftragsmaterials, insbesondere zur Applikation eines Dämpfungsmaterials, eines Dichtungsmaterials oder von Klebstoff, Fett, Öl, Silikon oder Sprühfolie, insbesondere zur Nahtabdichtung an einer Bördelnaht eines Bauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils, mit einem Grundkörper (5), insbesondere zur Montage an einem Applikationsroboter zur beweglichen Positionierung und Ausrichtung des Applikators (1) durch den Applikationsroboter, einem Düsenkopf (4) mit mindestens einer Austrittsdüse zur Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse, sowie mit einem Rotationsantrieb (6), der sich an dem Grundkörper (5) abstützt und auf den Düsenkopf (4) wirkt. Die Erfindung zeichnet sich durch einen Exzenter aus, der von dem Rotationsantrieb (6) gedreht wird und auf den Düsenkopf (4) wirkt, so dass der Düsenkopf (4) relativ zu dem Grundkörper (5) eine Exzenterbewegung ausführt.




Inventors:
Hoffmann, Peter (33758, Schloß Holte-Stukenbrock, DE)
Application Number:
DE102016001188A
Publication Date:
08/03/2017
Filing Date:
02/03/2016
Assignee:
Dürr Systems AG, 70435 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014016207A1N/A2016-05-04



Foreign References:
40326701977-06-28
JP2002361132A2002-12-17
Other References:
Maschinenübersetzung zu JP 2002-361132A. Tokio : JPO, 17.12.2002. - ISBN entfällt
Attorney, Agent or Firm:
v. Bezold & Partner Patentanwälte - PartG mbB, 80799, München, DE
Claims:
1. Applikator (1) zur Applikation eines Auftragsmaterials, insbesondere zur Applikation eines Dämpfungsmaterials, eines Dichtungsmaterials oder von Klebstoff, Fett, Öl, Silikon oder Sprühfolie, insbesondere zur Nahtabdichtung an einer Bördelnaht eines Bauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils, mit
a) einem Grundkörper (5), insbesondere zur Montage an einem Applikationsroboter zur beweglichen Positionierung und Ausrichtung des Applikators (1) durch den Applikationsroboter, oder zur Montage an einem stationären Ständer,
b) einem Düsenkopf (4) mit mindestens einer Austrittsdüse zur Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse, und
c) einem Rotationsantrieb (6), der sich an dem Grundkörper (5) abstützt und auf den Düsenkopf (4) wirkt,
gekennzeichnet durch
d) einen Exzenter (7), der von dem Rotationsantrieb (6) gedreht wird und auf den Düsenkopf (4) wirkt, so dass der Düsenkopf (4) relativ zu dem Grundkörper (5) eine Exzenterbewegung ausführt.

2. Applikator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Exzenter (7) in einer Exzenteraufnahme (10) in dem Düsenkopf (4) geführt wird und relativ zu dem Düsenkopf (4) drehbar ist, und/oder
b) dass die Exzenteraufnahme (10) in dem Düsenkopf (4) ein Wälzlager (10) aufweist, das den Exzenter (7) drehbar aufnimmt.

3. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drehmomentstütze (2023), die sich einerseits an dem Düsenkopf (4) und andererseits an dem Grundkörper (5) abstützt, so dass die Drehmomentstütze (2023) eine Rotationsbewegung des Düsenkopfs (4) verhindert.

4. Applikator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstütze (2023) folgendes aufweist:
a) eine Stange (23), die an dem Düsenkopf (4) angebracht ist und quer zur Rotationsachse (8) des Rotationsantriebs (6) ausgerichtet ist, und
b) eine Rollenführung (21, 22), die an dem Grundkörper (5) angebracht ist und die Stange (23) aufnimmt, wobei die Rollenführung (21, 22) eine radiale Verschiebung der Stange (23) in Bezug auf die Rotationsachse (8) des Rotationsantriebs (6) erlaubt, aber verhindert, dass die Stange (23) eine Schwenkbewegung um die Rotationsachse (8) des Rotationsantriebs (6) ausführt.

5. Applikator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Rollenführung (21, 22) mindestens zwei Rollen (21, 22) aufweist, und/oder
b) dass die Rollen (21, 22) jeweils um eine Drehachse drehbar sind, die parallel zur Rotationsachse (8) des Rotationsantriebs (6) ausgerichtet ist, und/oder
c) dass die Rollen (21, 22) die Stange (23) zwischen sich aufnehmen.

6. Applikator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstütze folgendes aufweist:
a) eine Stange, die an dem Düsenkopf (4) angebracht ist und quer zur Rotationsachse des Rotationsantriebs (6) ausgerichtet ist, und
b) einen Stangenführung, die an dem Grundkörper (5) angebracht ist und die Stange verschiebbar führt, und vorzugsweise
c) ein Schwenkgelenk, mit dem die Stangenführung relativ zu dem Grundkörper (5) schwenkbar gelagert ist und zwar um eine Schwenkachse, die parallel zu der Rotationsachse des Rotationsantriebs (6) ausgerichtet ist.

7. Applikator (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Passung zwischen der Stange und der Stangenführung im Betrieb nicht auf Rotation beansprucht wird, sondern nur einer linearen Verschiebung der Stange relativ zu der Stangenführung unterworfen ist.

8. Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Drehmomentstütze eine Feder aufweist, die an dem beweglichen Düsenkopf angreift und dadurch einer Drehbewegung des Düsenkopfs entgegenwirkt, und/oder
b) dass die Feder eine Spiralfeder ist, und/oder
c) dass an dem Düsenkopf und an dem Grundkörper jeweils eine Stange angebracht ist, die seitlich absteht, wobei die beiden Stangen von der Feder miteinander verbunden werden.

9. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Materialzuführung zur Zuführung des zu applizierenden Auftragsmaterials, wobei die Materialzuführung in einen Zuleitungsanschluss an dem Düsenkopf (4) mündet.

10. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Düsenkopf (4) ein steuerbares Materialventil (1315) enthält, um die Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse (15) zu steuern, und/oder
b) dass das Materialventil (1315) ein Nadelventil mit einer verschiebbaren Ventilnadel (13) ist, und/oder
c) dass die Ventilnadel (13) in dem Düsenkopf (4) nach vorne bis zu der Austrittsdüse (15) reicht und die Austrittsdüse (15) in Abhängigkeit von ihrer Ventilstellung entweder öffnet oder verschleißt, und/oder
d) dass zur mechanischen Ansteuerung des Materialventils (1315) ein pneumatisch betriebener Kolbenantrieb (14) vorgesehen ist, der in dem Düsenkopf (4) angeordnet ist.

11. Applikator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialventil (1315) und/oder der Kolbenantrieb (1315) Dichtungen (17) aufweist, wobei keine der Dichtungen (17) im Betrieb auf Rotation beansprucht wird.

12. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Austrittsdüse (15) im Wesentlichen axial ausgerichtet ist und das Auftragsmaterial im einer Austrittsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse (8) des Rotationsantriebs (6) ausgibt,
und/oder
b) dass die Austrittsdüse (15) in einer Beschichtungsebene insbesondere rechtwinklig zur Austrittsrichtung der Austrittsdüse eine Zykloidbewegung ausführt.

13. Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (1) ausgelegt ist zur Applikation eines der folgenden Auftragsmaterial:
a) Dämmmaterial zur thermischen und/oder akustischen Dämmung,
b) Dämpfungsmaterial zur mechanischen und/oder akustischen Schwingungsdämpfung,
c) Dichtungsmaterial, insbesondere zur Nahtabdichtung,
d) Klebstoff.

14. Applikationsroboter mit einem Applikator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Auftragsmaterials (z. B. Dämpfungsmaterial, Dichtungsmaterial, Klebstoff, Fett, Öl, Silikon, Sprühfolie) auf ein Bauteil (z. B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil), insbesondere zur Nahtabdichtung an einer Bördelnaht eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils.

Ein derartiger Applikator ist aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2014 016 207.9 bekannt und ermöglicht das Aufbringen einer zykloidförmigen Materialbahn des Auftragsmaterials auf die Bauteiloberfläche. Der bekannte Applikator weist hierzu einen Grundkörper und einen relativ zu dem Grundkörper drehbaren Düsenkopf auf, wobei der Düsenkopf das Auftragsmaterial über eine Austrittsdüse koaxial zu seiner Drehachse ausgibt. Der Applikator wird während des Betriebs von einem Applikationsroboter entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn über die Bauteiloberfläche bewegt. Die Drehbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper des Applikators überlagert sich dann mit der Bewegung des Applikators entlang der vorgegebenen Bewegungsbahn zu der zykloidförmigen Materialbahn. Der Materialfluss wird hierbei durch eine verschiebbare Ventilnadel gesteuert, die in Abhängigkeit von ihrer Ventilstellung einen Ventilsitz freigibt oder verschließt.

Nachteilig an diesem bekannten Applikator ist die Tatsache, dass der Ventilsitz stromaufwärts vor der eigentlichen Austrittsdüse angeordnet ist. Bei einem Verschließen des Nadelventils verbleibt also immer noch Material zwischen dem Nadelventil und der eigentlichen Austrittsdüse, wobei dieses Restmaterial zu einem unerwünschten Fadenzug auf der Bauteiloberfläche führen kann.

Darüber hinaus treten bei dem bekannten Applikator Dichtungsprobleme auf, da der Düsenkopf im Betrieb rotiert, so dass die gegeneinander abzudichtenden Flächen relativ zueinander rotieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Applikator zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Applikator gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Grundkörper auf, der beispielsweise an einem Applikationsroboter montiert werden kann und dann von dem Applikationsroboter entsprechend einem vorgegebenen Programm positioniert und ausgerichtet werden kann. Alternativ kann der Applikator auch stationär angebracht sein, wobei dann das zu beschichtende Bauteil unter dem Applikator entlang geführt werden muss.

Beispielsweise kann es sich bei dem Applikationsroboter um einen Industrieroboter mit einer seriellen Roboterkinematik handeln, wobei der Industrieroboter beispielsweise 5, 6 oder 7 bewegliche Roboterachsen aufweisen kann. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Applikationsroboters nicht auf bestimmte Robotertypen beschränkt, sondern beispielsweise auch mit einem Roboter mit einer Parallelkinematik realisierbar.

Weiterhin umfasst der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Düsenkopf mit mindestens einer Austrittsdüse zur Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse, wobei der Düsenkopf relativ zu dem Grundkörper beweglich ist. Dies ist vorteilhaft, wenn – wie eingangs beschrieben – eine zykloidförmige Materialbahn des Auftragsmaterials auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll. Allerdings führt der Düsenkopf bei dem erfindungsgemäßen Applikator keine Drehbewegung aus, wie noch detailliert erläutert wird. Dadurch werden die eingangs erwähnten Dichtungsprobleme vermieden.

Darüber hinaus umfasst der erfindungsgemäße Applikator auch einen Rotationsantrieb, der sich an dem Grundkörper abstützt und auf den Düsenkopf wirkt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Rotationsantrieb einen Elektromotor auf. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Antriebsprinzips des Rotationsantriebs nicht auf einen elektromotorischen Antrieb beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Antriebsprinzipien realisierbar. Lediglich beispielhaft ist hierbei ein pneumatischer Rotationsantrieb zu nennen.

Der erfindungsgemäße Applikator zeichnet sich nun durch einen Exzenter aus, der von dem Rotationsantrieb gedreht wird und auf den Düsenkopf wirkt, so dass der Düsenkopf relativ zu dem Grundkörper eine Exzenterbewegung ausführt. Die Exzenterbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper überlagert sich dann mit der Bahnbewegung des Applikators zu der gewünschten zykloidförmigen Materialbahn, die auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll.

Zu der Exzenterbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper ist zu erwähnen, dass es sich hierbei vorzugsweise um eine Bewegung des Düsenkopfs handelt, bei der alle Punkte des Düsenkopfs sich mit gleicher oder zumindest annähernd gleicher Winkelgeschwindigkeit auf gleich großen Kreisen um verschiedene parallele Achsen drehen, wodurch sich die Exzenterbewegung von der Drehbewegung des Düsenkopfs bei dem eingangs beschriebenen bekannten Applikator unterscheidet.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Exzenter in einer Exzenteraufnahme in dem Düsenkopf geführt und ist dabei relativ zu dem Düsenkopf drehbar, wobei die Exzenteraufnahme in dem Düsenkopf vorzugsweise ein Wälzlager aufweist, das den Exzenter drehbar aufnimmt. Die Drehbewegung des Exzenters führt aufgrund der drehbaren Lagerung in der Exzenteraufnahme also vorzugsweise nicht zu einer entsprechenden Drehbewegung des Düsenkopfs. Dies ist vorteilhaft, weil die Materialabdichtung in dem Düsenkopf dann einfacher ist als bei einem rotierenden Düsenkopf.

Die Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper wird hierbei vorzugsweise durch eine Drehmomentstütze verhindert, die sich einerseits an dem Düsenkopf und andererseits an dem Grundkörper abstützt.

Beispielsweise kann die Drehmomentstütze eine Stange aufweisen, die an dem Düsenkopf angebracht ist und quer (z. B. rechtwinklig) zur Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Diese Stange wird dann vorzugsweise von einer Rollenführung geführt, die an dem Grundkörper angebracht ist und die Stange aufnimmt, wobei die Rollenführung eine radiale Verschiebung der Stange in Bezug auf die Rotationsachse des Rotationsantriebs erlaubt, wohingegen die Rollenführung verhindert, dass die Stange eine Schwenkbewegung um die Rotationsachse des Rotationsantriebs ausführt.

Die Stange an dem Düsenkopf verhindert also in Verbindung mit der Rollenführung an dem Grundkörper eine Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper, so dass der Düsenkopf nur die gewünschte Exzenterbewegung ausführt. Die Rollenführung ist auch vorteilhaft, weil der Verschleiß einer derartigen Rollenführung relativ gering ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Rollenführung mindestens zwei Rollen auf, die jeweils um eine Drehachse drehbar sind, wobei die Drehachse parallel zur Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Bei einer Rollenführung mit zwei Rollen nehmen die beiden benachbarten Rollen die Stange der Drehmomentstütze dann zwischen sich auf und verhindern dadurch, dass die Stange in die eine oder andere Richtung schwenken kann.

In einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel wird die an dem Düsenkopf angebrachte Stange dagegen von einer Stangenführung an dem Grundkörper aufgenommen, wobei die Stangenführung eine Linearverschiebung der Stange in der Stangenführung ermöglicht. Die Stangenführung ist dann durch ein Schwenkgelenk relativ zu dem Grundkörper schwenkbar und zwar um eine Schwenkachse, die parallel zu der Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Die Passung zwischen der Stange und der Stangenführung wird dann im Betrieb nicht auf Rotation beansprucht, sondern ist nur einer linearen Verschiebung der Stange relativ zu der Stangenführung unterworfen. Die Stangenführung ist hierbei also eine Lineargleitführung.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Drehmomentstütze eine Feder (z. B. Spiralfeder) auf, die auf den beweglichen Düsenkopf wirkt und dadurch einer Drehbewegung entgegenwirkt. Beispielsweise kann an dem Düsenkopf und an dem Grundkörper jeweils eine Stange angebracht sein, die jeweils quer absteht, wobei die beiden Stangen vorzugsweise parallel verlaufen. Die Feder kann dann die beiden Stangen miteinander verbinden. Eine Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper führt dann zu einer entsprechenden Dehnung der Feder, wodurch die Drehbewegung begrenzt wird.

Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Drehmomentabstützung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele (Rollenführung, Stangengleitführung und Feder) beschränkt, sondern auch mit anderen Konstruktionen realisierbar, die sich für den Fachmann ohne weiteres erschließen.

Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Applikator vorzugsweise eine Materialzuführung auf, um das zu applizierende Auftragsmaterial dem Düsenkopf zuzuführen, wobei die Materialzuführung in einen Zuleitungsanschluss an dem Düsenkopf mündet. Dies ist möglich, weil der Düsenkopf selbst keine Drehbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung, so dass der Zuleitungsanschluss auch keiner Drehbewegung folgen muss.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Düsenkopf ein steuerbares Materialventil, um die Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse zu steuern. Vorzugsweise ist dieses Materialventil als Nadelventil mit einer verschiebbaren Ventilnadel ausgebildet. In diesem Fall reicht die Ventilnadel in dem Düsenkopf vorzugsweise nach vorn bis zu der Austrittsdüse und verschließt oder öffnet die Austrittsdüse in Abhängigkeit von ihrer Ventilstellung. Dies ist vorteilhaft, weil dann zwischen dem Nadelventil und der Austrittsdüse kein Materialweg verbleibt, in dem Restmaterial verbleiben könnte, das zu einem unerwünschten Fadenzug führen könnte, wie eingangs bereits erwähnt wurde. Die mechanische Ansteuerung des Materialventils erfolgt vorzugsweise durch einen pneumatisch betriebenen Kolbenantrieb, der in dem Düsenkopf angeordnet ist.

Hierbei ist zu erwähnen, dass das Materialventil und/oder der Kolbenantrieb Dichtungen aufweisen, wobei vorzugsweise keine der Dichtungen im Betrieb auf Rotation beansprucht wird. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Applikator möglich, weil der Düsenkopf selbst keine Drehbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung. Der erfindungsgemäße Applikator vermeidet also die im Stand der Technik auftretenden Dichtungsprobleme.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Austrittsdüse vorzugsweise im Wesentlichen axial ausgerichtet ist und das Auftragsmaterial in einer Austrittsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgibt. Dies ist sinnvoll, wenn eine zykloidförmige Materialbahn auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll. Die Austrittsdüse führt dann in einer Beschichtungsebene (vorzugsweise rechtwinklig zur Austrittsrichtung der Austrittsdüse) vorzugsweise eine Zykloidbewegung aus.

Es wurde bereits eingangs kurz erwähnt, dass der Applikator verschiedene Typen von Auftragsmitteln auftragen kann, wie beispielsweise Dämmmaterialien zur thermischen und/oder akustischen Dämmung, Dämpfungsmaterialien zur mechanischen und/oder akustischen Schwingungsdämpfung, Dichtungsmaterialien oder Klebstoffe. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des Auftragsmaterials nicht auf die vorstehend genannten Typen von Auftragsmitteln beschränkt, sondern auch mit anderen Typen von Auftragsmaterialien realisierbar.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikator als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen kompletten Applikationsroboter mit einem solchen Applikator.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators,

2 eine vergrößerte Seitenansicht des Applikators aus 1 aus einer anderen Blickrichtung,

3 eine axiale Frontansicht des Applikators aus den 1 und 2,

4 einen Längsschnitt durch den Applikator aus den 1 bis 3 ohne die Drehmomentstütze,

5 eine Detailansicht aus 4, sowie

6 eine schematische Aufsicht auf eine Beschichtungsmittelbahn auf einem Bauteil.

Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Applikators 1, der beispielsweise eingesetzt werden kann, um eine Materialbahn 2 eines Dämm- oder Dichtmaterials auf eine Bauteiloberfläche aufzubringen, wie in 6 dargestellt ist. Die Materialbahn 2 ist hierbei zykloidförmig und resultiert aus einer Überlagerung einer Zykloidbewegung des Applikators 1 um seine Längsachse mit einer Bahnbewegung des Applikators 1 entlang eines programmierten Bewegungspfads 3, wie noch detailliert beschrieben wird.

Der Applikator 1 weist einen Düsenkopf 4 auf, der im Betrieb relativ zu einem Grundkörper 5 eine Exzenterbewegung ausführt, wie noch detailliert beschrieben wird.

Darüber hinaus weist der Applikator 1 einen Elektromotor 6 auf, der an dem Grundkörper 5 angebracht ist und eine Exzenterwelle 7 um eine Drehachse 8 dreht, wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, wobei die Exzenterwelle 7 in dem Grundkörper 5 in einem Kugellager 9 drehbar gelagert ist.

In dem Düsenkopf 4 befinden sich zwei weitere Kugellager 10, die das distale Ende der Exzenterwelle 7 aufnehmen. Das distale Ende der Exzenterwelle 7 ist hierbei in dem Düsenkopf 4 um eine Drehachse 11 drehbar gelagert, wie aus 5 ersichtlich ist. Wichtig ist hierbei, dass die Drehachse 8 der Exzenterwelle 7 in dem Grundkörper 5 relativ zu der Drehachse 11 der Exzenterwelle 7 in dem Düsenkopf 4 versetzt angeordnet ist und zwar mit einer Exzentrizität a von beispielsweise a = 1,4 mm. Die Exzentrizität a der beiden Drehachsen 8, 11 führt dazu, dass die Rotation der Exzenterwelle 7 zu einer entsprechenden Exzenterbewegung des Düsenkopfs 4 führt.

Der Düsenkopf 4 weist ein mehrteiliges Gehäuse 12 auf, das unter anderem auch ein Nadelventil zur Steuerung des Materialflusses enthält. Das Nadelventil umfasst eine Ventilnadel 13, die von einem Ventilkolben 14 in Richtung des Doppelpfeils (vgl. 4) verschoben werden kann, um den Materialfluss freizugeben oder zu sperren.

Am distalen Ende des Düsenkopfs 4 ist eine Austrittsdüse 15 eingeschraubt, wobei die Austrittsdüse 15 gleichzeitig auch einen Ventilsitz für die Ventilnadel 13 bildet.

Wenn die Ventilnadel 13 von dem pneumatisch angetriebenen Ventilkolben 14 in der Zeichnung gemäß 4 nach rechts bewegt wird, so wird der Materialfluss durch die Austrittsdüse 15 frei gegeben und der Applikator 1 gibt einen Spritzstrahl 16 ab.

Wenn die Ventilnadel 13 dagegen von dem pneumatisch angetriebenen Ventilkolben 14 in der Zeichnung gemäß 4 nach links bewegt wird, so dichtet die Ventilnadel 13 schließlich den Ventilsitz in der Austrittsdüse 15 ab, wodurch der Materialfluss gesperrt wird.

Die Ventilnadel 13 wird hierbei von einer Dichtung 17 abgedichtet, wobei diese Dichtung 17 nicht auf Rotation belastet wird, da der Düsenkopf 4 im Betrieb nur eine Exzenterbewegung ausführt, aber keine Drehbewegung.

Der Antrieb des Ventilkolbens 14 erfolgt pneumatisch über zwei Pneumatikanschlüsse 18, 19, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.

In den 13 ist weiterhin eine Drehmomentstütze 20 dargestellt, wobei sich die Drehmomentstütze 20 einerseits an dem Grundkörper 5 und andererseits an dem Düsenkopf 4 abstützt. Die Drehmomentstütze 20 verhindert im Betrieb, dass der Düsenkopf 4 eine Drehbewegung ausführt. Zur Vereinfachung ist die Drehmomentstütze 20 in den 4 und 5 nicht dargestellt.

Die Drehmomentstütze 20 trägt zwei Rollen 21, 22, die zusammen eine Rollenführung für eine Stange 23 bilden, die an dem Gehäuse 12 des Düsenkopfs 4 angebracht ist und rechtwinklig zu den Drehachsen 8, 11 seitlich absteht. Die aus den Rollen 21, 22 bestehende Rollenführung ermöglicht also eine Radialbewegung der Stange 23 und damit auch eine Radialbewegung des Düsenkopfs 4 relativ zu dem Grundkörper 5. Die aus den beiden Rollen 21, 22 bestehende Rollenführung verhindert jedoch eine Schwenkbewegung der Stange 23 und damit auch des Düsenkopfs 4 um die Drehachsen 8 bzw. 11. Dadurch wird erreicht, dass der Düsenkopf 4 im Betrieb keine Rotationsbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass der Applikator 1 einen Montageflansch 24 aufweist, der hier nur schematisch dargestellt ist und an einem mehrachsigen Applikationsroboter angebracht werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen, d. h. beispielsweise auch ohne die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Bezugszeichenliste

1
Applikator
2
Materialbahn
3
Bewegungspfad
4
Düsenkopf
5
Grundkörper
6
Elektromotor
7
Exzenterwelle
8
Drehachse der Exzenterwelle im Antrieb
9
Kugellager
10
Kugellager
11
Drehachse der Exzenterwelle im rotierenden Düsenkopf
12
Gehäuse des Düsenkopfs
13
Ventilnadel
14
Ventilkolben
15
Austrittsdüse mit Ventilsitz
16
Spritzstrahl
17
Dichtung um Ventilnadel
18
Pneumatikanschluss
19
Pneumatikanschluss
20
Drehmomentstütze
21
Rolle zur Führung der Stange
22
Rolle zur Führung der Stange
23
Stange der Drehmomentstütze
24
Montageflansch
a
Exzentrizität der beiden Drehachsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014016207 [0002]