Title:
Reinigungsstation für Nadeldüsen
Kind Code:
U1
Abstract:

Reinigungsvorrichtung (1) zum Reinigen einer Düse (102) eines Flüssigkeitsabgabegeräts, aufweisend:
einen Grundkörper (2), der einen Aufnahmekopf (4) trägt, der eine Aufnahmeöffnung (6) zum Aufnehmen eines Abschnitts (106) einer zu reinigenden Düse (102) aufnimmt,
einen Gaseinlass (96) zum Empfangen von Druckgas,
einen Gaskanal (80), der einen Auslass (81) an dem Aufnahmekopf (4) zum Aufbringen von Druckgas auf die Düse (102) zum Spülen der Düse (102) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (6) eine Dichtkante (7) zum Dichten des Aufnahmekopfes (4) gegen die Düse (102) aufweist, wenn die Düse (102) in der Aufnahmeöffnung (6) aufgenommen ist, wobei der Auslass (81) benachbart der Dichtkante (7) ist.



Application Number:
DE202015105290U
Publication Date:
01/11/2017
Filing Date:
10/06/2015
Assignee:
Nordson Corporation (Ohio, Westlake, US)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102007031555A1N/A2009-01-15
DE10240073A1N/A2003-12-11
Foreign References:
GB2198033A1988-06-08
49343931990-06-19
Attorney, Agent or Firm:
Eisenführ Speiser Patentanwälte Rechtsanwälte PartGmbB, 28217, Bremen, DE
Claims:
1. Reinigungsvorrichtung (1) zum Reinigen einer Düse (102) eines Flüssigkeitsabgabegeräts, aufweisend:
einen Grundkörper (2), der einen Aufnahmekopf (4) trägt, der eine Aufnahmeöffnung (6) zum Aufnehmen eines Abschnitts (106) einer zu reinigenden Düse (102) aufnimmt,
einen Gaseinlass (96) zum Empfangen von Druckgas,
einen Gaskanal (80), der einen Auslass (81) an dem Aufnahmekopf (4) zum Aufbringen von Druckgas auf die Düse (102) zum Spülen der Düse (102) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (6) eine Dichtkante (7) zum Dichten des Aufnahmekopfes (4) gegen die Düse (102) aufweist, wenn die Düse (102) in der Aufnahmeöffnung (6) aufgenommen ist, wobei der Auslass (81) benachbart der Dichtkante (7) ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Aufnahmekopf (4) bei Kontakt mit der Düse (102) aus einer ersten Position (P1) in eine zweite Position (P2) bewegbar ist, wobei bei Bewegung des Aufnahmekopfes (4) von der ersten in die zweite Position der Gaseinlass (96) und der Gasauslass (81) in gasleitender Verbindung zum Zuführen von Gas von dem Gaseinlass (96) an den Gasauslass (81) stehen.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aufnahmekopf (4) gegen eine Vorspannkraft bewegbar ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, aufweisend Vorspannmittel zum Vorspannen des Aufnahmekopfes (4) in die erste Position (P1).

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorspannmittel wenigstens eine Spiralfeder (32) und/oder wenigstens eine Gasdruckkavität zum Bilden einer pneumatischen Feder aufweisen.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend ein Verschlussventil (70) zwischen dem Gaseinlass (96) und dem Gasauslass (81).

7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Verschlussventil (70) durch einen Abschnitt (74) des Aufnahmekopfes (4) gebildet ist, welcher eine Gasleitung (72) in der ersten Position (P1) versperrt und die Gasleitung (72) in der zweiten Position (P2) freigibt.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Gaskanal (80) so gebildet ist, dass Gas in im Wesentlichen radialer Richtung auf die Düse (102) aufgebracht wird.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Gaskanal (80) als ein umfänglicher Schlitz um die Aufnahmeöffnung (6) herum ausgebildet ist.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei der Gaskanal (80) als eine Laval-Düse gebildet ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Gaskanal (80) wenigstens eine schräge Oberfläche (82) aufweist, sodass sich der Gaskanal (80) in die Richtung der Aufnahmeöffnung (6) aufweitet.

12. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei der Gaskanal (80) eine Breite von 1 mm oder weniger, bevorzugt 0,5 mm oder weniger, besonders bevorzugt etwa 0,3 mm aufweist.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmekopf (4) einen Ausströmkanal (84) zum Ausgeben des abgereinigten Restfluids aufweist.

14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Leitung (72) in einen im Wesentlichen zylindrischen Raum (54) mündet, der außerhalb des Ausströmkanals (84) gebildet ist und in den Gaskanal (80) mündet.

15. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der zylindrische Raum (54) zwischen ersten und zweiten Körperteilen (36, 46) des Aufnahmekopfes (4) gebildet ist, welche gegeneinander befestigt sind, bevorzugt gegeneinander verschraubt sind.

16. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend eine entfernbare Mutter (60), die die Aufnahmeöffnung (6) mit der Dichtkante (7) definiert.

17. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ausströmkanal (84) mit einem Ausströmrohr (86) zum Auskleiden einer inneren Wand des Ausströmkanals (84) versehen ist.

18. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Ausströmrohr (86) als Wegwerfprodukt gebildet ist.

19. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend einen Sammelbehälter (88) zum Sammeln von von der Düse (102) abgereinigter Restflüssigkeit.

20. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Sammelbehälter (88) als Wegwerfprodukt gebildet ist.

21. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend einen zweiten Gasauslass (90) zum Ausgeben von Gas, welches zum Spülen der Düse (102) genutzt wurde, wobei der zweite Gasauslass (90) mit einem Filterelement (92) zum Filtern des verwendeten Gases versehen ist, welches die Vorrichtung (1) verlässt.

22. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei das Filterelement (92) als ein Wegwerfprodukt gebildet ist.

23. Reinigungsvorrichtung (1) zum Reinigen einer Düse (102) einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung, aufweisend:
einen Grundkörper (2), der einen Aufnahmekopf (4) trägt, der eine Aufnahmeöffnung (6) zum Aufnehmen eines Abschnitts (106) einer zu reinigenden Düse (102) aufnimmt,
einen Gaseinlass (96) zum Empfangen von Druckgas,
einen Gaskanal (80), der einen Auslass (81) an dem Aufnahmekopf (4) zum Aufbringen von Druckgas auf die Düse (102) zum Spülen der Düse (102) aufweist, und wenigstens eines von einem Ausströmrohr (86), einem Sammelbehälter (88) und einem Filterelement (92).

24. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Ausströmrohr (86), der Sammelbehälter (88) und das Filterelement (92) als Wegwerfprodukte gebildet sind.

25. Wartungssatz für eine Reinigungsvorrichtung (1), insbesondere eine Reinigungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend wenigstens eines von einem Wegwerf-Ausströmrohr (86), einem Wegwerf-Sammelbehälter (88) und einem Wegwerf-Filterelement (92).

Description:

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Düse einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung, aufweisend einen Grundkörper, der einen Aufnahmekopf stützt, aufweisend eine Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen eines Abschnitts der Düse, die gereinigt werden soll, einen Gaseinlass zum Empfangen von Druckgas, und einen Gaskanal, der einen Auslass an dem Aufnahmekopf aufweist zum Aufbringen des Druckgases auf die Düse zum Spülen der Düse.

Wenn Flüssigkeiten abgegeben werden, insbesondere solche wie Klebstoff, Heißschmelzklebstoff, Schmiermittel und dergleichen, welche hoch viskos sind, kann es vorkommen, dass Fluidreste sich in einem Bereich der Düsenöffnung ansammeln, was zu ungewünschten Auftragsmustern auf dem Substrat und auch zum Verstopfen der Düse führen kann. Um einen gleichmäßigen Auftragsprozess mit wiederholbaren Auftragsergebnissen sicherzustellen, ist es gebräuchlich, die Düse zu reinigen, entweder nach Bedarf oder in vorbestimmten Intervallen, um die Fluidreste, die an der Düsenspitze kleben, zu entfernen.

Aus DE 10 2005 051 224 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, welche an der Düse angebracht wird und die Düsenöffnung während des Betriebs der Düse permanent mit Gas zum Abreinigen von Restfluid spült. Die Vorrichtung weist einen Körper zum Klemmen der Vorrichtung gegen den Endabschnitt der Düse auf und ein Durchgangsloch, welches mit dem Düsenauslass ausgerichtet ist, sodass abgegebene Flüssigkeit dort durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung weist ferner Gaskanäle auf, welche in dem Bereich der Düsenöffnung angeordnet sind und welche mit einer Vakuumquelle verbunden sind, sodass die Fluidreste an der Düsenöffnung weggesaugt werden. Allerdings hat es sich gezeigt, dass Saugen nicht effektiv genug ist, um ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen. Die bekannte Vorrichtung ist auf der anderen Seite auch fähig, die Fluidreste mittels einer Überdruckquelle wegzublasen, allerdings verschmutzen die weggeblasenen Flüssigkeitspartikel die Umgebung der Düse und können die Abfuhrkanäle der Vorrichtung blockieren.

Weiterhin ist ein Reinigungsgerät bekannt, welches von der Infotech AG, Schweiz, vertrieben wird. Das Reinigungsgerät weist einen becherförmigen Container und einen Reinigungskopf auf. Der Reinigungskopf sitzt über der Öffnung des Containers und wird mittels einer Mehrzahl an Magneten gehalten. Der Reinigungskopf hat eine im Wesentlichen rechteckige Form, sodass Lücken zwischen dem Reinigungskopf und dem oberen Rand des Containers vorgesehen sind. Der Reinigungskopf weist ein Durchgangsloch zum Empfangen der Spitze einer Nadeldüse auf. Das Durchgangsloch hat einen zulaufenden Einlassabschnitt und einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt, der sich von dem zulaufenden Abschnitt erstreckt. In dem zylindrischen Abschnitt ist ein ringförmiger Reinigungsluftauslass vorgesehen. Der ringförmige Auslass ist mit einem kegelstumpfförmigen Reinigungsluftauslass verbunden, der abwärts in dieselbe Richtung wie die Düse verläuft. Im Betrieb verlässt die Reinigungsluft den Auslass und bildet einen konischen Strom stromabwärts der Düsenspitze, wodurch ein Unterdruck an der Düsenspitze erzeugt wird. Dieser Unterdruck saugt Fluidreste von der Düsenspitze in den Container. Wiederum hat es sich gezeigt, dass Saugen nicht effektiv genug ist, um ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung anzugeben, welche mit Bezug auf wenigstens einen der oben genannten Nachteile verbessert ist.

Die Erfindung löst das oben genannte Problem mit einer Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art, wobei die Aufnahmeöffnung eine Dichtkante zum Dichten des Aufnahmekopfs gegen die Düse aufweist, wenn die Düse in der Aufnahmeöffnung aufgenommen ist, wobei der Auslass benachbart zu der Dichtkante ist. Die Reinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht permanent gegen die Düse montiert, sondern ist eine unabhängige Standalone-Vorrichtung, welche neben oder in der Nähe einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung mit einer Düse positioniert sein kann. Die Abgabevorrichtung kann zu der Reinigungsvorrichtung bewegt werden, oder die Reinigungsvorrichtung kann zu der Düse bewegt werden. Dies kann manuell oder mittels eines Roboterarms ausgeführt werden. Der Aufnahmekopf ist dazu angepasst, die Düse aufzunehmen und weist die Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen eines Abschnitts der Düse auf, vorzugsweise der Düsenspitze, welche zu reinigen ist. Wenn die Düse in der Aufnahmeöffnung aufgenommen ist, kommt die Düse mit der Dichtkante in Kontakt, und die Umgebung ist folglich gegen die Düsenspitze gedichtet. Wenn Druckgas auf die Düsenspitze aufgebracht wird, verbleiben abgereinigte Partikel innerhalb des Aufnahmekopfes und verunreinigen nicht die Düse, die Abgabevorrichtung oder das Substrat, auf welches die Flüssigkeit abgegeben werden soll. Die Düse selbst bleibt frei von zusätzlich und dauerhaft montierten Reinigungselementen und kann auf normale und herkömmliche Weise verwendet werden. Der Auslass ist bevorzugt benachbart zu der und nahe der Dichtkante, d. h. in naher Beziehung zu der Dichtkante. Nadeldüsen können eine sehr kurze Düsenspitze aufweisen, zum Beispiel in dem Bereich von 2 mm bis 5 mm oder auch weniger. Gemäß der Erfindung wird die Düsenspitze mittels des Druckgases gereinigt und folglich direkt auf die Düsenspitze aufgebracht. Um diese Reinigungswirkung zu erlauben, ist der Auslass benachbart der Dichtkante angeordnet. Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen der Dichtkante und dem Auslass in dem Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 1 mm, 0,1 mm bis 0,9 mm oder 0,8 mm oder 0,7 mm, oder 0,6 mm oder 0,5 mm.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform oder eines weiteren Aspekts der Erfindung ist der Aufnahmekopf bei Kontakt mit der Düse von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar, wobei bei Bewegung des Aufnahmekopfes von der ersten in die zweite Position der Gaseinlass und der Gasauslass in gasleitende Verbindung zum Zuführen von Gas von dem Gaseinlass an den Gasauslass versetzt werden. Der Gaseinlass ist bevorzugt an dem Grundkörper vorgesehen. Wenn der Aufnahmekopf von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt wird, wird der Gaseinlass der Reinigungsvorrichtung, welcher an dem Grundkörper angeordnet ist, mit dem Gasauslass der Reinigungsvorrichtung, welcher an dem Aufnahmekopf angeordnet ist, in gasleitende Verbindung gesetzt, wodurch ein Gasfluss von dem Gaseinlass zu dem Gasauslass und aus dem Gasauslass heraus zum Beaufschlagen der Düse resultiert, welche ist in dem Aufnahmekopf aufgenommen ist.

Folglich ist eine einfache Reinigungsvorrichtung angegeben, welche genutzt werden kann, Reste, die an einer Düsenspitze kleben, abzureinigen, bei Bedarf oder in vorbestimmten Intervallen, durch Inkontaktbringen der Düse mit dem Aufnahmekopf der Reinigungsvorrichtung, und Drücken der Düse gegen den Reinigungskopf oder umgekehrt. Es ist nicht notwendig, die gesamte Vorrichtung gegen die Düse zu montieren, wie dies aus DE 10 2005 051 224 bekannt ist, und die Vorrichtung kann für eine Mehrzahl an Düsen verwendet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Aufnahmekopf gegen eine Vorspannkraft bewegbar. Die Vorspannkraft wirkt bevorzugt, so dass der Aufnahmekopf in die erste Position vorgespannt ist, in welcher der Gaseinlass und der Gasauslass nicht in gasleitender Verbindung sind. Folglich gibt die Reinigungsvorrichtung in einem Ruhezustand kein Gas ab. Gas wird nur durch den Gasauslass abgegeben, wenn die Vorspannkraft überwunden und der Aufnahmekopf in die zweite Position gedrückt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Düse gegen Überlast aufgrund eines Kontakts mit dem Aufnahmekopf geschützt ist. Die Möglichkeit, dass ein Bediener die Düse mit einer zu hohen Kraft gegen den Aufnahmekopf drückt, ist aufgrund der Vorspannmittel reduziert. Vorzugsweise weist die Reinigungsvorrichtung daher Vorspannmittel zum Vorspannen des Aufnahmekopfes in die erste Position auf. Die Vorspannmittel weisen bevorzugt wenigstens eine Spiralfeder, bevorzugt wenigstens zwei, drei oder vier Spiralfedern und/oder wenigstens eine Druckgaskavität auf, die eine pneumatische Feder bildet. Eine pneumatische Feder ist bevorzugt, da die Vorrichtung mit Druckgas zum Reinigen der Düse versorgt wird. Das Druckgas kann zusätzlich genutzt werden, um die pneumatische Feder zu versorgen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung ein Verschlussventil zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass auf. Das Verschlussventil ist vorzugsweise in der ersten Position des Aufnahmekopfes geschlossen und geöffnet in der zweiten Position des Aufnahmekopfes. Ein solches Verschlussventil ist ein einfacher Weg, einen Verschluss zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass vorzusehen und den Gaseinlass und den Gasauslass in Gasverbindung zu versetzen, wenn der Aufnahmekopf in der zweiten Position ist. Vorzugsweise weist das Verschlussventil in einem Ausführungsbeispiel einen Verschlussabschnitt des Grundkörpers und einen Gasdurchlass, der in dem Aufnahmekopf gebildet ist, auf, welche relativ zueinander bewegbar sind. In der ersten Position verschließt der Verschlussabschnitt den Durchlass und wird aus dem Gasdurchlass heraus bewegt, sodass eine Gasverbindung hergestellt ist, wenn der Aufnahmekopf in die zweite Position bewegt ist.

Weiterhin ist bevorzugt, dass der Gaskanal so geformt ist, dass das Gas in einer im Wesentlichen radialen Richtung auf die Düse aufgebracht wird. Dies unterstützt es die Düse zu spülen oder zu reinigen und Flüssigkeitsreste in einer effektiven Weise abzureinigen. Das Gas fließt radial von außen nach innen und kontaktiert die Düse, sodass im Wesentlichen alle Flüssigkeitsreste abgespült werden und die Düse gereinigt ist. In einer Alternative ist der Gaskanal so geformt, dass das austretende Gas um die Düse wirbelt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass ein radialer Strom effektiver zum Reinigen der Düse ist.

Ferner ist der Gaskanal vorzugsweise als ein Umfangsschlitz um die Aufnahmeöffnung herum ausgebildet. Der Gaskanal ist vorzugsweise ringförmig. Dies führt dazu, dass Gas von dem umfänglichen Schlitz auf die Düse gestrahlt wird, folglich von allen radialen Seiten, was zu einem guten Reinigungsergebnis führt. Der Schlitz kann kontinuierlich oder diskontinuierlich geformt sein, wobei kontinuierlich bevorzugt ist.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung oder einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Gaskanal als eine Laval-Düse gebildet. Der Gaskanal weist folglich einen schmalen Halsbereich auf und weitet sich in Richtung des Auslasses. Eine Laval-Düse ist fähig, Gas bis auf eine Überschallgeschwindigkeit zu beschleunigen. Der Reinigungsvorgang ist sehr effektiv.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat der Gaskanal wenigstens eine zulaufende beziehungsweise schräge Oberfläche, sodass der Gaskanal sich in Richtung der Aufnahmeöffnung aufweitet. Der Gasfluss radial von außen nach innen beschreib bevorzugt eine konische Form zum Bereitstellen eines Gasflusses stromabwärts der Düse. Aufgrund einer solchen Anordnung kann die Düse effektiv gereinigt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Aufnahmekopf einen Ausströmkanal zum Abgeben des abgereinigten Fluidrests auf. Wenn der Fluidrest abgereinigt worden ist, ist es bevorzugt, diese Partikel abzugeben, sodass weder der Gasauslass noch die Düse wieder mit der Flüssigkeit kontaminiert wird. Der Ausströmkanal ist vorzugsweise benachbart der Aufnahmeöffnung ausgebildet, insbesondere öffnet sich die Aufnahmeöffnung in den Ausströmkanal. Folglich wird der abgereinigte Flüssigkeitsrest direkt in den Ausströmkanal gedrückt und abgeführt.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Aufnahmekopf einen Gaseinlass aufweist, welcher in gasleitender Verbindung mit einem Gaseinlass der Vorrichtung ist, wenn der Aufnahmekopf in der zweiten Position ist, wobei der Gaseinlass des Aufnahmekopfes in einen im Wesentlichen zylindrischen Raum mündet, welcher außerhalb des Ausströmkanals gebildet ist und in den Gaskanal mündet. Dies ist eine sehr einfache und wenig raumgreifende Möglichkeit, den umfänglichen Schlitz in einer kontinuierlichen Weise zu bilden. Das Gas ist zunächst in den zylindrischen Raum geführt, der um und koaxial mit dem Ausströmkanal gebildet ist, dann strömt es in den Gaskanal und aus dem Auslass des Gaskanals heraus in Richtung der Düse, die zu reinigen ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der zylindrische Raum zwischen ersten und zweiten Körperteilen des Aufnahmekopfes gebildet ist, welche gegeneinander befestigt sind, bevorzugt verschraubt sind. Wenn der zylindrische Raum zwischen ersten und zweiten separaten Körperteilen gebildet ist, welche gegeneinander geschraubt sind, können diese Teile separat voneinander hergestellt werden, was zu verringerten Fertigungskosten und einer einfachen Reinigungsvorrichtung mit Bezug auf Wartungsarbeiten führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform oder einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung eine entfernbare Mutter auf, die die Aufnahmeöffnung mit der Dichtkante definiert. Vorzugsweise überdeckt die Mutter den zylindrischen Raum und formt eine Oberfläche des Gasauslasses. Die Mutter ist gegen den Aufnahmekopf schraubbar. So eine Mutter kann einfach ersetzt werden, im Fall, dass sich die Geometrie der zu reinigenden Düse ändert. Zusätzlich kann aufgrund der verschraubbaren Mutter die Größe des Gasauslasses angepasst werden, wodurch der Gasstrom, der gegen die Düse aufgebracht wird, angepasst werden kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Ausströmkanal mit einem Ausströmrohr zum Auskleiden einer inneren Wand des Ausströmkanals versehen. Das Ausströmrohr bedeckt folglich die Oberfläche des Ausströmkanals des Aufnahmekopfes, und abgereinigte Flüssigkeitsreste kommen nicht in Kontakt mit der Oberfläche von Teilen des Aufnahmekopfes, wodurch die Wartung und Reinigung der Reinigungsvorrichtung vereinfacht wird. Das Ausströmrohr ist bevorzugt als Wegwerfprodukt ausgebildet. Das Ausströmrohr kann folglich von der Reinigungsvorrichtung demontiert und nach einer Anzahl an Reinigungszyklen durch ein neues Ausströmrohr ersetzt werden. Folglich ist die Reinigungsvorrichtung einfach zu reinigen, nämlich dadurch, dass das Ausströmrohr durch ein neues Ausströmrohr ersetzt wird, ohne den Bedarf an aufwändiger Reinigungsarbeit von einzelnen Teilen des Aufnahmekopfes und/oder des Grundkörpers. Das Ausströmrohr kann aus einem Plastikmaterial gebildet sein oder aus einem Material, an welchem die abgegebene Flüssigkeit wenig haftet, so wie etwa Polytetrafluorethylen (PTFE) oder aus Pappmaterial. Dies unterstützt ein Leiten der Flüssigkeitsreste durch den Ausströmkanal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung einen Sammelbehälter zum Sammeln von Flüssigkeitsresten auf, die von der Düse abgereinigt wurden. Der Sammelbehälter ist vorzugsweise benachbart zu dem Ausströmkanal angeordnet, sodass Flüssigkeitsreste, welche sich durch den Ausströmkanal bewegen, in den Sammelbehälter abgegeben werden. Der Sammelbehälter ist bevorzugt als Wegwerfprodukt ausgebildet. Der Sammelbehälter ist vorzugsweise ohne zusätzliche Werkzeuge von der Reinigungsvorrichtung demontierbar, kann bevorzugt manuell entnommen und durch einen neuen Sammelbehälter ersetzt werden. Der Sammelbehälter kann aus demselben Plastikmaterial, bevorzugt demselben Material wie das Ausströmrohr, Pappmaterial oder Aluminium gebildet sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung einen zweiten Gasauslass zum Ausgeben von Gas auf, welches zum Spülen der Düse genutzt wurde, wobei der zweite Gasauslass mit einem Filterelement zum Filtern des gebrauchten Gases versehen ist, welches die Vorrichtung verlässt. Das Gas fließt zunächst von dem Gaseinlass der Reinigungsvorrichtung zu dem Gasauslass und trifft auf die Düse zum Abreinigen von Flüssigkeitsresten. Nach dem Reinigen der Düse fließt das Gas vorzugsweise in den Ausströmkanal und muss die Reinigungsvorrichtung verlassen. Daher weist die Reinigungsvorrichtung den zweiten Gasauslass auf. Dieser Gasauslass ist mit einem Filterelement versehen, sodass die abgereinigten Flüssigkeitsreste nicht die Reinigungsvorrichtung verlassen, sondern in dieser verbleiben. Das Filterelement ist bevorzugt als Wegwerfprodukt ausgebildet. Das Filterelement ist vorzugsweise von der Reinigungsvorrichtung ohne zusätzliche Werkzeuge demontierbar und kann bevorzugt gemeinsam mit dem Sammelbehälter und/oder dem Ausströmrohr gewechselt werden. Folglich sind die Reinigung und Wartung der Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung weiter vereinfacht.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Düse einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung, aufweisend einen Grundkörper, der einen Aufnahmekopf stützt, der eine Aufnahmeöffnung zum Empfangen eines Abschnitts einer Düse, die gereinigt werden soll, aufweist, einen Gaseinlass an dem Grundkörper zum Empfangen von Druckgas, einen Gasauslass an dem Aufnahmekopf zum Aufbringen des Druckgases auf die Düse zum Spülen der Düse und wenigstens eines von einem Wegwerf-Ausströmrohr, einem Wegwerf-Sammelbehälter und einem Wegwerf-Filterelement. Vorzugsweise weist die Reinigungsvorrichtung alle drei, ein Wegwerf-Ausströmrohr, einen Wegwerf-Sammelbehälter und ein Wegwerf-Filterelement auf. Es soll verstanden werden, dass die Reinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und die Reinigungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung identische und ähnliche bevorzugte Ausführungsformen aufweisen, welche insbesondere in den abhängigen Ansprüchen beschrieben sind. Insoweit wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung der Reinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung Bezug genommen.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung weist ein Wartungssatz für eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine Reinigungsvorrichtung wie in wenigstens einem der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele einer Reinigungsvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben, wenigstens eines von einem Wegwerf-Ausströmrohr, Wegwerf-Sammelbehälter und Wegwerf-Filterelement auf. Der Wartungssatz weist vorzugsweise alle drei, das Wegwerf-Ausströmrohr, den Wegwerf-Sammelbehälter und das Wegwerf-Filterelement auf. Insbesondere in Verbindung mit der Reinigungsvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung bietet der Wartungssatz seine Vorteile. Er hilft, die Reinigungsvorrichtung zu säubern und zu warten. Ein Betreiber muss nur auf einfache Art und Weise das Wegwerf-Ausströmrohr, den Wegwerf-Sammelbehälter und das Wegwerf-Filterelement ersetzen, ohne dass es zusätzlicher intensiver Reinigungsarbeit von einzelnen Teilen der Reinigungsvorrichtung bedarf. Folglich können Zykluszeiten verkürzt werden, und ein effektives Reinigen der Düse einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung ist möglich.

Für ein vollständigeres Verständnis der Erfindung wird die Erfindung nun im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben werden. Die detaillierte Beschreibung illustriert und beschreibt, was als ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung verstanden wird. Es soll selbstverständlich verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen in der Gestalt oder im Detail gemacht werden können, ohne sich von dem Geist der Erfindung zu entfernen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die exakte Form und das Detail wie hierin beschrieben und auch nicht auf irgendetwas, was weniger ist als die gesamte Erfindung, die hierin beschrieben und nachstehend beansprucht wird, beschränkt wird. Weiterhin können die Merkmale, die in der Beschreibung, in den Figuren oder in den Ansprüchen beschrieben sind und die Erfindung offenlegen, essentiell für weitere Entwicklungen der Erfindung sein, allein genommen oder in Kombination. Insbesondere sollen Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Erfindung beschränkend aufgefasst werden. Das Wort „aufweisen” schließt nicht andere Elemente oder Schritte aus. Das Wort „ein” oder „eine” schließt nicht eine Mehrzahl aus. Das Wort „eine Anzahl an” Elementen umfasst auch die Anzahl eins, das heißt ein einzelnes Element und weitere Anzahlen wie zwei, drei, vier oder fünf.

In den beiliegenden Figuren zeigen

1 eine Querschnittsansicht der Reinigungsvorrichtung,

2 ein Detail aus 1,

3 eine Draufsicht auf die Reinigungsvorrichtung gemäß 1,

4 eine Reinigungsvorrichtung gemäß 1 in einer weiteren Querschnittsansicht, in welcher der Aufnahmekopf in der ersten Position ist, und

5 die Reinigungsvorrichtung gemäß 4, wobei der Reinigungskopf in der zweiten Position ist.

Eine Reinigungsvorrichtung 1 (vgl. 1) weist einen Grundkörper 2 und einen Aufnahmekopf 4 auf. Der Aufnahmekopf 4 wird von dem Grundkörper 2 gestützt bzw. getragen und weist eine Aufnahmeöffnung 6 zum Aufnehmen eines Abschnitts einer Düse 102, die zu reinigen ist (nur in 5 gezeigt), auf. Die Öffnung 6 ist durch eine Dichtkante 7 begrenzt.

Der Grundkörper 2 weist einen unteren Abschnitt 8 mit einem Fußabschnitt 10 auf, durch welchen die Vorrichtung 1 auf einem Tisch angeordnet sein kann oder gegen eine andere Stützstruktur befestigt sein kann. Der untere Abschnitt 8 ist im Wesentlichen napfförmig und definiert eine Kavität 12 innerhalb einer Umfangswand 14. Die Wand 14 hat eine rohrförmige Form und weist Gewindebohrungen 16 auf (nur eine in 1 gezeigt; vgl. auch 3). Die obere Oberfläche der Wand 14 empfängt einen Kopfabschnitt 18 des Grundkörpers 2. Der Kopfabschnitt 18 ist gegen den unteren Abschnitt 8 mittels Schrauben 20 befestigt, welche einen vergrößerten und gerändelten Schraubenkopf 22 aufweisen, welcher durch einen Betreiber erfasst und manuell geschraubt werden kann.

Der Kopfabschnitt 18 weist eine zentrale Öffnung 24 um die zentrale Achse A herum auf, in welcher der Aufnahmekopf 4 bewegbar positioniert ist. Der Grundkörper 2 weist ferner einen Anschlagkragen 26 auf, der gegen den Kopfabschnitt 18 mittels Schrauben 28 geschraubt ist, zum Stützen des Aufnahmekopfes 4. Der Anschlagkragen 26 weist Ausnehmungen 30 auf (nur eine in 1 gezeigt), in welche entsprechende Spiralfedern 32 eingesetzt sind, die als Vorspannmittel zum Vorspannen des Aufnahmekopfes 4 in die erste Position P1 wirken, in welcher der Aufnahmekopf 4 in einer oberen Position mit Bezug auf den Grundkörper 2 ist (vgl. 4).

Die Spiralfedern 32 wirken gegen einen Flanschabschnitt 34 eines ersten Körperteils 36 des Aufnahmekopfes 4. Der erste Körperteil 36 weist den Flanschabschnitt 34 und eine axiale Erstreckung 38 auf, die in eine Durchgangsöffnung 40 des Stützkragens 26 eingesetzt ist. Ein O-Ring 42 ist zwischen der axialen Erstreckung 38 und einer inneren umfänglichen Oberfläche des Durchgangslochs 40 zum Dichten des Aufnahmekopfes 4 gegen den Grundkörper 2 angeordnet. Der erste Körperteil 36 weist einen Rohrabschnitt 44 auf, der sich koaxial mit der Achse A von der gegenüberliegenden Seite der Erstreckung 36 in Richtung der Aufnahmeöffnung 6 erstreckt (vergleiche auch 2).

Der Aufnahmekopf 4 weist ferner einen zweiten Körperteil 46 auf, welcher gegen wenigstens den ersten Körperteil 36 mittels wenigstens einer Schraube 48 geschraubt ist. Der zweite Körperteil 46 weist eine axiale Erstreckung 50 auf, die durch die Öffnung 24 vorsteht und mittels eines O-Rings 52 gegen die Öffnung 24 gedichtet ist. Die Erstreckung 50 erstreckt sich koaxial mit dem Rohrabschnitt 44 und um den Rohrabschnitt 44 und definiert einen zylindrischen Raum 54 zwischen dem Rohrabschnitt 44 und der Erstreckung 50. An einem oberen Abschnitt 56 weist die Erstreckung 50 einen Schraubabschnitt 58 auf, der eine Mutter 60 auf diesem empfängt, welche den zylindrischen Raum 54 überdeckt und die Aufnahmeöffnung 6 mit der Dichtkante 7 definiert.

Die Reinigungsvorrichtung weist ein Verschlussventil 70 auf. Das Verschlussventil 70 weist gemäß dieser Ausführungsform wenigstens eine sich radial erstreckende Leitung 72 und einen Verschlussabschnitt 74 auf. Die Leitung 72 ist in dem Aufnahmekopf ausgebildet, insbesondere in dem zweiten Körperteil 46 des Aufnahmekopfes 4, und verbindet den zylindrischen Raum 54 mit der Außenseite des Aufnahmekopfes 4. Die Leitung 72 ist mittels eines Versperrabschnitts 74 des Grundkörpers 2, insbesondere des Kopfabschnitts 58 (vgl. 2), versperrbar. Es soll erwähnt werden, dass eine Mehrzahl an Leitungen 72 umfänglich um den zweiten Körperteil 46 vorgesehen ist, sodass ein Querschnitt des geöffneten Verschlussventils 70 groß genug ist, einen ausreichenden Gasfluss zu bieten. In den 1 und 2 ist der Aufnahmekopf 4 in einer Zwischenposition gezeigt, und der Versperrabschnitt 74 erstreckt sich nur in eine obere Hälfte der Leitung 72, mit Bezug auf 2. Wenn der Aufnahmekopf 4 in der ersten Position P1 ist (vergleiche 4), ist die Leitung 72 vollständig mittels des Abschnitts 74 verschlossen und in einer zweiten Position P2, in welcher der Aufnahmekopf 4 in einer unteren Position und gegen die Vorspannkraft der Spiralfedern 32 mit Bezug auf den Grundkörper 2 bewegt ist (vergleiche 5). In dieser zweiten Position P2 ist die Leitung 72 vollständig geöffnet. Dies wird mit Bezug auf die 4 und 5 weiter unten beschrieben werden.

Ein Endabschnitt 76 des Rohrabschnitts 44 und ein Lippenabschnitt 78 der Mutter 60 definieren gemeinsam einen Gaskanal 80 für Reinigungsgas oder Spülgas zum Reinigen der Düse 102 (5). Der Kanal 80 hat einen Auslass 81, durch welchen das Gas in Richtung der Düse 102 abgegeben werden kann, wenn die Düse 102 in der Aufnahmeöffnung 6 aufgenommen ist. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Gaskanal 80 die Form eines Rings (annulus), der in einem umfänglichen Auslass 81 endet. Im Betrieb wird Gas radial geleitet oder gestrahlt und fließt durch den Gaskanal 81 von der Außenseite zu der Zentralachse A und folglich auf eine Düse 102 (vergleiche 5), welche in der Aufnahmeöffnung 6 aufgenommen ist. Der Lippenabschnitt 76 endet in der Dichtkante 7. Während die untere Oberfläche der Lippe 78 im Wesentlichen flach ist, ist die obere Oberfläche 82 des Abschnitts 76 angeschrägt, und folglich weitet sich der Gaskanal 80 in Richtung der Achse A auf. Der Gaskanal 80 ist entsprechend einer Laval-Düse gebildet, um einen Überschallgasflusse bereitzustellen. An dem Halsabschnitt weist der Gaskanal 80 eine Querschnittsweite von 0,3 mm auf.

Der Gaskanal 80 und folglich der Auslass 81 sind in gasleitender Verbindung mit dem zylindrischen Raum 54, welcher in gasleitender Verbindung mit der Leitung 72 ist. Folglich, wenn Gas in die Leitung 72 eintritt und nachfolgend in den zylindrischen Raum 54 eintritt und den Aufnahmekopf 4 durch den Auslass 81 verlässt, wird Druckgas auf die Düse 102 aufgebracht zum Spülen der Düse 102.

Die Aufnahmeöffnung 6 öffnet sich nach unten mit Bezug auf die 1 und 2 in einen Ausströmkanal 84. Der Ausströmkanal 84 verläuft von der Aufnahmeöffnung 6 zu der Kavität 12. Der Ausströmkanal 84 ist umfänglich durch den ersten Körperteil 36 des Aufnahmekopfes definiert. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Ausströmkanal 84 mittels eines Ausströmrohrs 86 verkleidet, welches in dem Aufnahmekopf 4 aufgenommen ist. Das Ausströmrohr 86 ist als ein Wegwerfprodukt gebildet und aus einem Plastikmaterial gemacht. Das Ausströmrohr 86 endet innerhalb eines Sammelbehälters 88, welcher napfförmig gebildet und innerhalb der Kavität 12 positioniert ist. Folglich werden Flüssigkeitsreste durch das Ausströmrohr 86 ausgestoßen und in dem Sammelbehälter 86 aufgenommen, wenn eine Düse in der Aufnahmeöffnung 6 aufgenommen ist und mittels des Gases, das den Kanal 80 verlässt, gespült wird.

Wenn die Düse 102 in der Öffnung 6 aufgenommen ist und der Aufnahmekopf 4 in einer nach unten gedrückten Position ist, berührt die Düse 102 die Dichtkante 7 und ist gegen diese gepresst, sodass die Düsenspitze 106 gegen die Umgebung gedichtet ist (vgl. 5). Folglich verbleiben die abgereinigten Partikel innerhalb der Vorrichtung 1, insbesondere in dem Ausströmrohr 86 und dem Behälter 88.

Die Reinigungsvorrichtung weist ferner Gasauslässe 90 (nur einer in 1 gezeigt; vergleiche 3) auf, durch welche Spülgas, welches durch den Ausströmkanal 84 geleitet wurde, die Reinigungsvorrichtung 1 verlassen kann. Die Gasauslässe 90 sind als Bohrungen in dem Kopfabschnitt 18 vorgesehen und verbinden die Umwelt mit der Kavität 12. Die Öffnungen 90 sind mit einem Filterelement 92 versehen, welches auf einem Rand 94 des Aufnahmebehälters 88 sitzt und den Grundkörper 2 an einem Kopfabschnitt 18 und der Stütze 26 berührt. Das Filterelement 92 weist ein zentrales Durchgangsloch 96 auf, durch welches sich das Ausströmrohr 86 erstreckt. Das Filterelement 92 ist als ein Wegwerfprodukt gebildet. Die Öffnungen 90 sind gleichmäßig um den Grundkörper 2 verteilt (vgl. 3), um eine Strömung innerhalb des Behälters 88 soweit wie möglich zu minimieren und eine maximale Oberfläche des Filterelements 92 auszunutzen. Es ist bevorzugt, dass die Öffnungen 90 zusätzlich mit Schalldämpfern versehen sind.

Für Wartungszwecke können die Wegwerfprodukte 86, 88 und 92, nämlich das Ausströmrohr 86, der Behälter 88 und das Filterelement 92, getauscht werden. Für diesen Vorgang muss ein Bediener die Schrauben 20 lösen, welche manuell betätigbar sind, und den Kopfabschnitt 18, in welchem der Aufnahmekopf 4 sitzt, von dem unteren Abschnitt 8 demontieren. Nachfolgend kann das Ausströmrohr 86 aus dem Ausströmkanal 84 gezogen werden, das Filterelement 92 und der Behälter 88 können entnommen werden und durch ein neues Filterelement 92 und einen neuen Behälter 88 ersetzt werden. Nachdem ein neues Ausströmrohr 86 in dem Ausströmkanal 84 platziert worden ist, kann die Vorrichtung wieder durch Fixieren der Schrauben 20 verschlossen werden.

Nun, mit Bezug auf die 4 und 5, wird die Betätigung des Gasflusses beschrieben werden.

Der Grundkörper 2 weist einen Gaseinlass 96 in dem Kopfabschnitt 18 auf, der mit einem Anschluss 98 versehen ist, auf welchen ein Schlauch eines Druckgasnetzes montiert werden kann. In 4 ist der Aufnahmekopf 4 in der ersten Position P1 gezeigt, in welcher der Aufnahmekopf 4 in einer oberen Position mit Bezug auf den Grundkörper 2 ist und die Leitung 72 vollständig durch den Abschnitt 74 verschlossen ist. Zusätzlich ist ein O-Ring 100 in einer Ausnehmung des Aufnahmekopfes 4 platziert und gegen den Abschnitt 74 zum Dichten des Grundkörpers 2 gegen den Aufnahmekopf 4 gedrückt. In dieser Position drücken die Spiralfedern 32 den Aufnahmekopf 4 in die erste Position P1, und kein Gas kann von dem Anschluss 98 zu dem Gaskanal 80 und aus dem Auslass 81 heraus strömen.

Wenn nachfolgend eine Düse 102, welche an einer Abgabevorrichtung mittels einer Mutter 103 befestigt ist, in der Aufnahmeöffnung 6 aufgenommen ist und nach unten mit Bezug auf 5 gedrückt ist, wird der Aufnahmekopf 4 nach unten in Richtung der zweiten Position P2 bewegt, wodurch folglich die Leitung 70 mit Bezug auf den Abschnitt 70 bewegt wird. Der O-Ring 100 kommt außer Eingriff von dem Abschnitt 74, und ein Spalt 104 wird zwischen dem O-Ring und dem Abschnitt 74 gebildet. Gleichzeitig wird die Leitung 72 von dem Verschlussabschnitt 74 freigegeben, und Gas kann von dem Anschluss 98 zu dem Gaseinlass 96, durch die Leitung 72 in den zylindrischen Raum 54 und durch den Gaskanal 80 und aus dem Auslass 81 strömen, zum Spülen der Spitze 106 der Düse 102 und nach unten durch den Ausströmkanal 84, durch die Kavität 12, durch das Filterelement 92 und aus den Gasauslässen 90 heraus. Da die Dichtkante 7 den Ausströmkanal 84 gegen die Düse 102 dichtet, wird Gas, welches aus dem Gaskanal 80 abgegeben wird, nur zu der Düse 102 strömen und nach unten durch den Ausströmkanal 84, aber nicht aus der Aufnahmeöffnung 6 heraus. In einer Ausführungsform kann die Dichtkante 7 zusätzlich mit Dichtelementen versehen sein, wie etwa ein Gummiring oder dergleichen. Flüssigkeitsreste an der Düsenspitze 106 werden abgespült mittels des Gases, welches den Gaskanal 80 verlässt, und durch das Ausströmrohr 84 in den Sammelbehälter 88 abgegeben. Wenn die Düse 102 wieder entfernt wird, drücken die Spiralfedern 32 den Aufnahmekopf 4 wieder in die erste Position P1 (vergleiche 4), und der Gasfluss wird wieder gestoppt werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102005051224 A1 [0003]
  • DE 102005051224 [0008]