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Dokumentenidentifikation DE60033761T2 29.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001095709
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Auftrag eines Materials auf Substrate
Anmelder Nordson Corp., Westlake, Ohio, US
Erfinder Jackson, John E., Alpharetta, Georgia 30005, US;
Ratermann, John M., Atlanta, Georgia 30345, US;
Taylor, Edward C., Cumming, Georgia 30040, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 60033761
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.10.2000
EP-Aktenzeichen 001225085
EP-Offenlegungsdatum 02.05.2001
EP date of grant 07.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse B05C 11/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B65B 51/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B05B 12/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B05C 5/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B05B 12/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Abgabevorgänge und Abgabesysteme zum Auftragen von Materialien auf Substrate. Insbesondere betrifft diese Erfindung die Abgabe von Klebstoffen, Dichtungsstoffen, Nahtdichtungsmaterialien, Flussmittel, Verkapselungsmaterialien und Farben. Diese Erfindung ist besonders geeignet für solche Abgabeanwendungen, bei denen sichergestellt sein muss, dass das Material auf dem Substrat aufgetragen worden ist, und die ein Mittel zur Abgaberedundanz enthalten, so dass im Falle eines Ausfalls die Produktion fortgesetzt werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Es ist allgemein bekannt, ein flüssiges Material, insbesondere einen Klebstoff, mit einem Auftraggerät gesteuert auf ein Substrat aufzutragen. Auftraggeräte, die auch als Abgabevorrichtungen, Pistolen oder Ventile bekannt sind, sind insbesondere zum Aufbringen von Materialien auf ein Substrat zum Kleben (Klebstoffe, Flussmittel usw.) und Dichten (Farben, Verkapselungsmaterialien usw.) ausgelegt. Es ist auch bekannt, Detektorsysteme (ultraviolettes oder infrarotes Licht, Sichtgeräte usw.) vorzusehen, um festzustellen, ob das Material wirksam abgegeben worden ist. Wurde das Material nicht auf die vorgesehene Weise abgegeben, kann das Substrat verworfen und/oder das Produktionsband angehalten werden. Bei vielen Anwendungsfällen kann ein fehlerhaftes Auftragen des Materials auf das Substrat das Substrat beschädigen und/oder bewirken, dass das Substrat oder sein Inhalt den Produktionsverlauf stören und damit einen unnötigen Zeitverlust verursachen. Beim Verpacken von Getränken kann ein Fehler bei der einwandfreien Abdichtung des Kastens oder des Kartons dazu führen, dass die Dosen aus dem Behälter auf das Laufband und/oder den Hallenboden fallen. Die Dosen können platzen und ihr Inhalt auslaufen, oder sie können das Transportsystem verstopfen oder auf andere Weise den Transport anderer, einwandfrei verpackter Behälter stören. Solche Zwischenfälle führen wegen der nach einem solchen Zwischenfall erforderlichen Reinigungsarbeiten zu unnötiger Zeitverzögerung.

Es besteht also das Bedürfnis, Abgabesysteme zu schaffen, die nicht nur Material genau auf ein Substrat auftragen, sondern im Falle eines aufgetretenen Fehlers ein Mittel vorsehen, um die Produktion aufrechtzuerhalten, bis der Ausfall der Abgabevorrichtung zur vorgesehenen Betriebsstillstandszeit behoben werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Aus WO 99/11385 ist ein Abgabesystem mit Blockadekompensation bekannt, bei dem eine Abgabelinie zur Abgabe eines Fluids sowie eine zweite Abgabelinie vorgesehen ist, die während der Abgabe von Fluid durch die erste Abgabelinie inaktiv ist und zur Abgabe von Fluid aktiviert wird, wenn die erste Abgabelinie blockiert ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abgabe von Material auf ein Substrat zu schaffen, bei denen auf den Ausfall einer Abgabevorrichtung hin eine andere Abgabevorrichtung automatisch die Funktion der ausgefallenen Abgabevorrichtung übernimmt. Das bietet den Vorteil, dass die Produktion aufrechterhalten wird, bis die ausgefallene Abgabevorrichtung zu einem günstigeren Zeitpunkt gewartet werden kann, beispielsweise nach Beendigung einer normalen Produktionsschicht. Dies kann erreicht werden, indem eine Abgabevorrichtung als Zweiteinrichtung oder Standby-Abgabevorrichtung vorgesehen ist.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile können dadurch erzielt werden, dass eine Abgabevorrichtung veranlasst wird, ein erstes Muster von Material auf ein Substrat aufzutragen; eine weitere Abgabevorrichtung veranlasst wird, ein zweites Muster von Material auf das Substrat aufzutragen, und dass beim Erkennen eines Ausfalls der Abgabe von Material durch eine der Abgabevorrichtungen automatisch veranlasst wird, dass die andere Abgabevorrichtung sowohl das erste als auch das zweite Muster von Material auf das Substrat aufträgt.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können ebenfalls mit einem Verfahren zum Auftragen von Materialmustern auf ein Substrat erreicht werden, das die Schritte umfasst: Abgabe von Material aus einer ersten Abgabevorrichtung, um einen ersten Abschnitt des Materialmusters auf dem Substrat aufzutragen; dann die Abgabe von Material aus einer zweiten Abgabevorrichtung, um einen zweiten Abschnitt des Materialmusters auf das Substrat aufzutragen; Abtasten des aus dem ersten und zweiten Sensor abgegebenen Materials; und nach dem Feststellen des Fehlens des ersten oder des zweiten Abschnitts des abgegebenen Materialmusters, das automatische Veranlassen der Abgabe von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Abschnitt des Materialmusters durch eine der Abgabevorrichtungen auf das nachfolgende Substrat.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können weiterhin durch ein Verfahren zur Abgabe von Material erreicht werden, das die folgenden Schritte enthält: Bestimmen einer ersten Betätigungsfolge; Bestimmen einer zweiten Betätigungsfolge; Bestimmen einer dritten Betätigungsfolge; Steuern der Betätigung einer ersten Abgabevorrichtung zum Abgeben von Material entsprechend der ersten Betätigungsfolge; Steuern der Betätigung einer zweiten Abgabevorrichtung zum Abgeben von Material entsprechend der zweiten Betätigungsfolge; Erkennen des Ausfalls der ersten Abgabevorrichtung, Material abzugeben, und Steuern der Betätigung der zweiten Abgabevorrichtung entsprechend der dritten Betätigungsfolge.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können außerdem mit einem Verfahren erzielt werden zum Abgeben von Klebstoff auf ein Substrat in einem Muster mit einer Mehrzahl von diskreten Klebstoffablagen, das die Schritte umfasst: (a) abwechselndes Betätigen von zwei Klebstoff-Abgabevorrichtungen, um diskrete Ströme oder Tropfen von Klebstoff in einem Muster auf das Substrat auszutragen; (b) Abfühlen des aufgebrachten Klebstoffe, und (c) beim Erkennen eines Ausfalls der Abgabe von Klebstoff: Veranlassen der Deaktivierung der Abgabevorrichtung, die keinen Klebstoff abgegeben hat, und Veranlassen, dass die andere Abgabevorrichtung betätigt wird und diskrete Ströme oder Tropfen von Klebstoff aus der Ausgabedüse abgibt, um das Muster aufrechtzuerhalten.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können auch mit einem Verfahren zum Aufbringen von Klebstoff auf ein Substrat erzielt werden, das die Schritte umfasst: (a) Auftragen von Klebestoff aus der ersten Abgabevorrichtung auf ein Substrat zum Erzeugen eines ersten Auftragmusters, während die zweite Abgabevorrichtung in Bereitschaftsstellung gehalten wird; (b) Wechseln der Abgabevorrichtungen von Bereitschaftsstellung auf Abgabestellung und von Abgabestellung auf Bereitschaftsstellung nach einem der folgenden Ereignisse: (i) einem Zeitabschnitt, (ii) einer Anzahl von Pistolenabgaben oder (iii) einer Anzahl von Substraten und (c) automatisches Deaktivieren der Abgabevorrichtung und Veranlassen der Betätigung der sich in Bereitschaftsstellung befindlichen Abgabevorrichtung, wenn ein Signal empfangen wurde, das das Ausbleiben der Abgabe der ausreichenden Klebstoffmenge anzeigt, um den Klebstoff auf das Substrat aufzutragen, damit mindestens auf dem nächsten Substrat das erste Muster erzeugt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es folgt eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sein können. Es zeigt:

1 ein Diagramm entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, das einen Abschnitt eines Abgabesystems für Klebstoff darstellt,

1A ein Diagramm entsprechend einer alternativen Befestigungsanordnung eines Pistolensatzes nach der Erfindung, das einen Abschnitt eines Abgabesystems für Klebstoff darstellt,

2 ein vergrößerter Teilaufriss des Abgabesystems nach 1,

3A bis 3D verschiedene Abgabemuster für Klebstoff,

4 eine weitere Ausführungsform eines Abgabesystems nach der Erfindung und

5 eine weitere Ausführungsform eines Abgabesystems nach der Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In den 1 und 2 ist ein Abschnitt eines Klebstoff abgebenden Systems dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Klebstoffabgabesystem 10 enthält mindestens ein Paar von Abgabevorrichtungen 12 und 14. Weitere Paare von Abgabevorrichtungen können ebenfalls vorgesehen sein, beispielsweise 16 und 18. Jede Abgabevorrichtung kann ein über ein Ventil betätigtes Modul 20 enthalten, das im allgemeinen als Pistolenmodul bezeichnet wird. Das Pistolenmodul 20 kann ebenfalls eine Düse 22 enthalten, die am Auslass des Pistolenmoduls befestigt ist. Das Pistolenmodul kann beispielsweise ein pneumatisch betätigtes Ventil sein, beispielsweise Nordson® Modell H-200, Modell H-400 oder Modell CF®-200 Pistolenmodule, die von Nordson Corporation, Westlake, Ohio, U.S.A., hergestellt und vertrieben werden. Das Pistolenmodul 20 kann alternativ elektrisch zu betätigen sein und dabei kann es sich beispielsweise um ein Nordson Modell E-700, E-350 oder ein anderes elektrisches Pistolenmodul handeln, das von Nordson Corporation hergestellt und vertrieben wird. Die Pistolemodule können das Material als extrudierte Perlen, Tropfen, Tröpfchen, als Sprühauftrag, als Wirbelsprühauftrag oder dergleichen abgeben.

Die Abgabevorrichtungen 14 und 16 können beispielsweise oberhalb eines sich bewegenden Transportbandes angeordnet sein, das ein Substrat 26 transportiert. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um einen Karton, eine Kiste, eine Bahn aus Papier oder einem anderen Material, eine Schaltungsplatine oder um ein anderes Objekt handeln, auf das ein Material aufgetragen werden soll. Obgleich das aufzutragende Material hier als Klebstoff beschrieben wird, können auch andere Materialien abgegeben werden, beispielsweise Formdichtungen, Versiegelungsmaterialien, Dichtungsmaterialien, Beschichtungen, Flussmittel, Verkapselungsmaterialien und Farben. Wenn auch vorzugsweise Heißschmelzkleber abgegeben werden, so können statt dessen auch andere Arten von Klebstoff verwendet werden, die nicht zu den Heißklebern gehören, einschließlich Klebstoffe auf Wasserbasis, die allgemein als „Kaltkleber" bezeichnet werden, sowie Epoxidkleber.

Die Pistolenmodule jeder Abgabevorrichtung können mit einem Verteiler oder Versorgungsblock 28 verbunden sein. Üblicherweise enthält der Verteiler 28 Innenpassagen, um den Klebstoff an die Abgabevorrichtung zu führen. Der Verteiler wiederum ist üblicherweise mit eine Klebstoffquelle (nicht gezeigt) verbunden, beispielsweise mit einer Applikatoreinheit, einer Trommelentladevorrichtung oder dergleichen, um das Material an den Verteiler zu liefern. Der Verteiler 28 kann ebenfalls mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbunden sein, um bei pneumatisch angetriebenen Modulen Luft an die Abgabevorrichtungen zu liefern. Wenn es sich um Heißkleberanwendungen handelt, wird der Verteiler auch innere Heizvorrichtungen enthalten, die dem Heißkleber Wärme zuführen, um den verflüssigten Heißkleber auf der geeigneten Anwendungstemperatur zu halten.

Die Betätigung der Abgabevorrichtungen 12 und 14 wird allgemein durch eine Steuereinheit 30 über Ausgangssignale gesteuert, die allgemein als Linien 32 und 34 dargestellt sind. Bei einer pneumatischen Abgabevorrichtung liefert die Steuereinheit 30 den elektrischen Strom, der erforderlich ist, um das Luft-Magnetventil so zu betätigen, dass es das Öffnen und Schließen der Abgabevorrichtung in Übereinstimmung mit einem erwünschten Abgabemuster steuert.

Anders ausgedrückt, die Ausgangssignale 32, 34 der Steuereinheit steuern die Betätigung der Luft-Magnetventile (nicht gezeigt), die wiederum Luft liefern, um das Öffnen und/oder Schließen des Kolbens des pneumatischen Ventils zu erzeugen. Die von der Steuereinheit generierten Ausgangssignale steuern darum die Abgabevorrichtungen auf eine Weise, dass das geeignete Materialmuster auf das Substrat aufgetragen wird. Das erwünschte Muster ist in eine Steuereinheit programmiert, die manchmal als Mustersteuerung bezeichnet wird, um das für einen besonderen Anwendungsfall erwünschte Muster zu erzeugen.

Bei elektrischen Pistolen betätigt eine in die Pistole integrierte Magnetspule einen Anker an. Üblicherweise handelt es sich bei dem Anker um einen Plunger oder eine Nadel, die an einem Ende mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, um auf die Weise den Klebstofffluss aus der Düse zu steuern. Elektrische Pistolen werden üblicherweise mit höherer Spannung und Stromanforderungen betrieben als sie für die Betätigung typischer Luft-Magnetventile erforderlich sind. Aus dem Grunde enthält die Steuereinheit für eine elektrische Pistole nicht nur die Mustersteuerungen, sondern auch die Schaltungselemente, die erforderlich sind, um die Leistung zu liefern, die für die geeignete Betätigung des Ankers vorhanden sein muss. Üblicherweise wird die Steuereinheit für eine elektrische Pistole als Pistolentreiber bezeichnet.

Üblicherweise ist ein Detektor, beispielsweise ein Fotodetektor (nicht gezeigt), stromaufwärts der Abgabevorrichtungen 12, 14 angeordnet, um das sich nähernde Substrat 26 zu erkennen. Der Detektor liefert der Steuereinheit 30 ein Signal, das in Verbindung mit dem gespeicherten Muster verwendet wird. Die Bestimmung und die Speicherung des zutreffenden Musters 36, das für das Herstellen des gewünschten abzugebenen Materialmusters auf einem Substrat erforderlich ist, sind allgemein bekannt. Üblicherweise berücksichtigt das für eine Pistole gespeicherte Muster die Geschwindigkeit des Substrats, die inhärenten hin und wieder vorkommenden Verzögerungen usw. Siehe dazu beispielsweise U.S. Patente 4.166.246, 4.380.967 und 4.500.937.

Die erste Abgabevorrichtung oder Pistole 12 wird also über das Ausgangssignal 34 entsprechend einem in der Steuereinheit 30 gespeicherten Muster 36 angesteuert. Auf der Basis dieses Musters erzeugt die Steuereinrichtung Signale, die wiederum bewirken, dass die Pistole sich so öffnet und schließt, dass das gewünschte Muster auf dem Substrat erzeugt wird.

Die zweite Abgabevorrichtung oder Pistole 14 dieses Paares kann in einem Bereitschaftszustand gehalten werden. Wird sie jedoch betätigt, dann wird die Abgabevorrichtung 14 von der Steuereinrichtung in Übereinstimmung mit einem zweiten Muster 60, das in der Steuereinrichtung gespeichert ist, angesteuert.

Ein Sensor 40 ist so angeordnet, dass er das aus der Abgabevorrichtung 12 ausgegebene Material abtastet. Der Sensor 40 kann beispielsweise zwischen der Düse 22 und dem Substrat 26 angeordnet sein, so dass er das Material überwacht, während es ausgegeben wird. Alternativ kann ein Sensor 40a (als strichpunktierter Körper dargestellt) so angebracht sein, dass er das auf dem Substrat aufgebrachte Material überwacht. Der Sensor 40 erzeugt ein Sensorsignal 44, das dem Vorhandensein oder dem Nichtvorhandensein des abgegebenen Materials entspricht und in die Steuereinrichtung 30 eingegeben wird. Das von der Steuereinrichtung empfangene Sensorsignal 44 wird mit einer Referenz verglichen, um festzustellen, ob Material auf die vorgesehene Weise abgegeben wurde. Wird festgestellt, dass die erste Abgabevorrichtung entweder keinen Klebstoff abgegeben hat oder dass das Muster nicht vollständig ist, dann bewirkt die Steuereinrichtung über das Ausgangssignal 32, dass die erste Abgabevorrichtung 12deaktiviert wird und die zweite Abgabevorrichtung 14 aus ihrer Bereitschaftsstellung entsprechend dem zweiten in der Steuereinrichtung 30 gespeicherten Muster 60 aktiviert wird. Bei dem Sensor 40 kann es sich beispielsweise, abhängig von der Art des auszugebenden Klebstoffs, um einen Infrarotdetektor, einen Ultraschalldetektor, einen optischen Sensor oder dergleichen handeln.

Nachdem erkannt wurde, dass bei der Materialabgabe durch die erste Abgabevorrichtung 12 ein Ausfall aufgetreten ist, kann die zweite Abgabevorrichtung 14 ihre Materialabgabe entweder mit dem nächsten Substrat 26 beginnen oder, je nach der Platzierung der Abtasteinrichtung, der Ansprechgeschwindigkeit oder dergleichen, kann die zweite Abgabevorrichtung 14 die Materialabgabe unmittelbar auf das Substrat beginnen und bringt damit zumindest etwas Material auf das derzeit zu bearbeitende Substrat. Auch wenn die zuletzt genannte Methode dazu führen kann, dass das Substrat kein vollständiges Muster oder die vorgesehene Menge des Materials erhält, kann dieses Verfahren unter bestimmten Umständen den Vorteil haben, dass das Substrat auf einfachere Weise an eine Reparaturstation gebracht wird, während die Produktion aufrechterhalten bleibt. Beim Verschließen von Getränkekartons können beispielsweise die Dosen, wenn die Kartonklappe nicht sicher verklebt ist, aus dem Behälter auf das Laufband und/oder den Hallenboden fallen. Ein solcher Vorfall kann einen Stopp des Produktionsbandes hervorrufen, bis die Dosen und der Behälter entfernt wurden. Wird jedoch bewirkt, dass die zweite Abgabevorrichtung 14 sofort Klebstoff auf das Substrat gibt, kann die aufgebrachte Klebstoffmenge ausreichen (auch wenn sie nicht unbedingt ausreicht, den Behälter während des normalen Transports und der normalen Handhabungen geschlossen zu halten), den Behälter so lange geschlossen zu halten, bis er vom Haupttransportband herunter genommen und zum ausreichenden Verkleben an eine Reparaturstation geschickt wird. Das verhindert, dass sich möglicherweise ein Behälter auf dem Transportband öffnet und sich für das Haupttransportband eine unnötige Produktionsverzögerung ergibt.

Die Materialien, die abgegeben werden können und die Heißschmelzkleber einschließen, können es erforderlich machen, dass im normalen Betrieb die zweite Pistole 14 zyklisch zur Abgabe vorn Material eingesetzt wird, um Probleme zu verhindern, die mit stagnierendem Material zusammenhängen. In einem solchen Fall können die Pistolen gelegentlich abwechselnd in Betrieb genommen werden, so dass die erste Pistole 12 in Bereitschaftsstellung gehalten wird und die zweite Pistole 14 zum Abgeben von Klebstoff auf das Substrat eingesetzt wird. Der alternierende Wechsel der Pistolen aus einer Bereitschaftsstellung in eine Abgabestellung kann vorprogrammiert sein und sich nach Zeitdauer, der Anzahl von zu bearbeitenden Substraten, von Pistolenabgaben usw. richten.

Im allgemeinen sind die Ausgabedüsen 22, 22a der ersten und zweiten Abgabevorrichtung 12, 14 im wesentlichen in einer Reihe ausgerichtet, und zwar in der Richtung der Substratbewegung, so dass jede in der Lage ist, das gleiche Materialmuster abzugeben. Die Pistolen können auf jede Weise angebracht sein, um diese Aufgabe zu erfüllen. Beispielsweise können die Pistolen 12, 14 wie in 1A an einem Verteiler 28 angebracht sein, wobei der Verteiler mit der Bewegungsrichtung des Substrats ausgerichtet ist. Es sind jedoch auch Umstände möglich, bei denen die exakte Stelle für das Aufbringen des Klebstoffs nicht so kritisch ist und die erste gegenüber der zweiten Abgabevorrichtung etwas abgesetzt sein kann.

Außerdem können die erste und die zweite Abgabevorrichtung so aufgebaut sein, dass sie einen Abschnitt des für jedes Substrat gewünschten Musters abgeben. Wenn zum Beispiel, wie in 3A bis 3D dargestellt, das abzugebende Muster eine Klebstoffperle 46 ist, kann die erste Abgabevorrichtung die erste Hälfte 48 der Perle und die zweite Abgabevorrichtung die zweite Hälfte 50 der Perle abgeben. Alternativ können die Pistolen über den Verlauf eines Abgabezyklus so ein- und abgeschaltet werden, dass unterschiedliche Abschnitte des Musters abgegeben werden. Beispielsweise kann die erste Abgabevorrichtung unterschiedliche Segmente der Perle 52 abgeben, während die zweite Abgabevorrichtung andere Segmente abgibt und dadurch eine vollständige Perle erzeugt. Auf ähnliche Weise könnte das Muster eine Anzahl von Segmenten oder Perlen im Abstand voneinander vorsehen, allgemein Steppmuster genannt, für das eine Anzahl von Perlen oder Segmenten 56 von einer Abgabevorrichtung und die anderen Perlen 58 von der zweiten Abgabevorrichtung abgegeben werden, siehe dazu beispielsweise 3C und 3D.

Werden die erste Pistole 12 und die zweite Pistole 14 zyklisch betätigt, um das Klebstoffmuster auf einem Substrat zu erzeugen, kann ein Sensor 40a, wie bereits beschrieben, das auf dem Substrat aufgebrachte Muster überwachen, oder ein erster Sensor 40 und ein zweiter Sensor 40b können eingesetzt werden, um das aus der Öffnung der ersten und der zweiten Abgabevorrichtung austretende Material zu erkennen, bevor es mit dem Substrat in Kontakt kommt.

Wird eine fehlerhafte Abgabe des Materials 42 durch entweder die erste Abgabevorrichtung 12 oder die zweite Abgabevorrichtung 14 abgetastet oder festgestellt, wird der andere Sensor so gesteuert, dass ein Muster auf dem Substrat erzeugt wird, wie es sonst von beiden Pistolen erzeugt worden wäre. Als Beispiel soll 3C dienen; wenn die erste Abgabevorrichtung Klebstoffperlen 56 abgibt und die zweite Abgabevorrichtung einen zweiten Satz Klebstoffperlen 58, dann wird nach dem Feststellen einer nicht angemessenen Abgabe dieser Muster, beispielsweise nach dem Feststellen des Fehlens einer oder mehrerer Perlen 56, die erste Pistole, wenn diese ausgefallen ist, deaktiviert und die zweite Pistole so gesteuert, dass sie das vollständige Muster abzugebender Perlen 56 und 58 erzeugt. Mit anderen Worten ausgedrückt, wenn von einem Pistolenpaar 12, 14 eines der Muster der 3A bis 3D erzeugt würde und eine Pistole ausfiele, dann würde die andere Pistole so gesteuert werden, dass sie das gewünschte Muster erzeugt.

Das kann dadurch erreicht werden, dass beispielsweise ein Muster 36 in der Mustersteuerung gespeichert wird, um die erste Abgabepistole 12 zu steuern, und ein zweites Muster 60 in der Mustersteuerung, um die zweite Abgabepistole 14 zu steuern. Ein drittes Muster 62 könnte in der Mustersteuerung gespeichert werden, um die erste Abgabevorrichtung so zu betätigen, dass sie in der Lage ist das vollständige Muster herzustellen, das normalerweise mit beiden Pistolen erzeugt würde. Ein viertes Muster 63 könnte in der Mustersteuerung gespeichert werden, um die zweite Abgabevorrichtung so zu steuern, dass sie das vollständige Muster herstellen kann. Wird festgestellt, dass eine der Abgabevorrichtungen das Material nicht angemessen abgibt, wird diese Abgabevorrichtung deaktiviert und die auf die vorgesehene Weise arbeitende Abgabevorrichtung so betätigt, dass sie das gespeicherte vollständige Muster, entweder das dritte Muster 62 oder das vierte Muster 63, herstellt.

Unter Hinweis auf 4 wird angemerkt, dass es bekannt ist, zwei Abgabepistolen 64, 66 zu verwenden, um eine Abgabeöffnung bzw. Abgabedüse 68 zu bedienen. So wird zum Beispiel entsprechend dem U.S. Patent Nr. 5.589.226 ein Paar Abgabepistolen verwendet, um schnellere Zyklusgeschwindigkeiten zu erreichen und kleinere Perlen und/oder Abstände zwischen den Perlen oder Tropfen zu erzeugen. Bei einer solchen Anordnung werden sowohl die erste als auch die zweite Abgabepistole von einer Steuereinheit 30a hinsichtlich eines ersten Musters 36a bzw. eines zweiten Musters 60a gesteuert. Wird bei 70 festgestellt, dass eine der Abgabepistolen 64, 66 nicht auf angemessene Weise Material abgegeben hat, beispielsweise durch das Fehlen einer Perle, dann wird die andere Abgabepistole von einem weiteren gespeicherten Muster so gesteuert, dass ein drittes Muster 62b oder ein viertes Muster 63a wie oben für eine fortgesetzte Materialabgabe sorgt. Das erfordert jedoch eine Verringerung der Geschwindigkeit des Transportbandes. Es wird ein Signal 69 an die Steuereinheit 72 geschickt, die die Geschwindigkeit des Transportbandes steuert, damit diese Steuereinheit 72 ein entsprechendes Signal 74 an den Motorantrieb 76 des Transportbandes 24a gibt, um die Transportbandgeschwindigkeit zu verringern. Diese Geschwindigkeitsverringerung des Transportbandes kann erforderlich sein, um der Pistole zum Öffnen und Schließen so viel Zeit zur Verfügung zu stellen, dass Material auf angemessene Weise auf dem Substrat in dem gewünschten Muster aufgebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Produktion fortgesetzt werden, wenn auch mit verringerter Geschwindigkeit, bis der Fehler korrigiert wurde.

Bisher wurden die zugehörigen Düsen als eine Düse mit einer einzigen Öffnung dargestellt; dies muss aber nicht so sein. Tatsächlich kann es sich bei den Düsen um Schlitzdüsen oder Düsen mit Mehrfachöffnungen handeln, um unterschiedliche Muster auf dem Substrat herzustellen. Die Düsen von erster und zweiter Abgabevorrichtung müssen jedoch generell im wesentlichen gleich sein, um das erforderliche Muster herstellen zu können, sollte eine Abgabevorrichtung ausfallen.

Diese Erfindung kann auch für viele andere Anwendungszwecke verwendet werden, einschließlich der Bierherstellung. Unter Hinweis auf die 5 gibt beispielsweise bei der Abfüllung von Bier in Flaschen eine Abgabevorrichtung 84 dann, wenn eine Flasche 80 mit Bier 82 gefüllt wurde, einen Schuss Wasser 86in die Flasche mit Bier. Das bewirkt ein Aufschäumen des Bieres und erzeugt dabei Gas, das wiederum vor dem Verschließen die Luft aus der Flasche austreibt. Ein Sensor 88 kann zwischen der Öffnung oder Düse 90 der Abgabevorrichtung 84 und der Öffnung 92 der Flasche angeordnet sein; wenn der Sensor 88 nicht feststellt, dass ein Schuss Wasser aus der ersten Abgabevorrichtung 84 abgegeben wurde, könnte eine zweite Abgabevorrichtung 94 aktiviert werden, um den Schuss Wasser abzugeben, während die Flasche 80 unter ihr vorübergeführt wird, um sicherzustellen, dass das Wasser tatsächlich in das Bier gegeben wurde und die Luft vor dem Verschließen aus der Flasche entwichen ist.

Es wurden bestimmte repräsentative Ausführungsdetails zur Darstellung der Erfindung beschrieben; es ist jedoch Fachleuten auf diesem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dabei den Bereich der Erfindung zu überschreiten. Beispielsweise kann nach dem Feststellen eines Fehlers an einer der Pistolen ein Alarm ausgelöst werden.


Anspruch[de]
Verfahren zum Auftragen eines Materialmusters mit folgenden Verfahrensschritten:

Veranlassen, dass eine erste Abgabevorrichtung (12) ein erstes Muster (36) von Material (42) auf ein Substrat (26) aufträgt,

dadurch gekennzeichnet,

dass veranlasst wird, dass eine zweite Abgabevorrichtung (14) ein zweites Muster (60) von Material auf das Substrat aufträgt, und

dass beim Erkennen eines Ausfalls der Abgabe von Material durch eine der beiden Abgabevorrichtungen automatisch veranlasst wird, dass die andere Abgabevorrichtung ein drittes Muster entsprechend beiden Abschnitten der ersten und zweiten Materialmuster auf das Substrat aufträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen einer fehlerhaften Abgabe von Material durch eine der Abgabevorrichtungen durch das Erkennen eines Ausfalls einer. der Abgabevorrichtungen festgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen eines Ausfalls die Feststellung einschließt, dass das erste oder das zweite Materialmuster nicht vorhanden ist. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erkennens das Abtasten von Material an einem Auslass der ersten Abgabevorrichtung einschließt. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erkennens das Abtasten des ausgegebenen Materialmusters auf dem Substrat einschließt. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Bestimmen einer ersten Betätigungsfolge,

Bestimmen einer zweiten Betätigungsfolge,

Bestimmen einer dritten Betätigungsfolge,

Steuern der Betätigung der ersten Abgabevorrichtung zum Abgeben von Material entsprechend der ersten Betätigungsfolge, und

Steuern der Betätigung der zweiten Abgabevorrichtung zum Abgeben von Material entsprechend der zweiten Betätigungsfolge,

wobei beim Erkennen eines Ausfalls der Abgabe von Material durch eine der Abgabevorrichtungen die Betätigung der zweiten Abgabevorrichtung zum Abgeben von Material entsprechend der dritten Betätigungsfolge veranlasst wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Klebstoff ist. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Muster mit einer Mehrzahl von diskreten Klebstoffablagen in folgenden Schritten auf das Substrat aufgetragen wird:

(a) abwechselndes Betätigen der ersten und der zweiten Abgabevorrichtung, um diskrete Ströme oder Tropfen von Klebstoff in dem Muster auf das Substrat aufzutragen,

(b) Abtasten des aufgebrachten Klebstoffes, und

(c) beim Erkennen eines Ausfalls bei der Abgabe von Klebstoff: Veranlassen der Deaktivierung der Abgabevorrichtung, die keinen Klebstoff abgegeben hat, und Veranlassen, dass die andere Abgabevorrichtung betätigt wird und diskrete Ströme oder Tropfen von Klebstoff aus einer Ausgabedüse abgibt, um das Muster aufrecht zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) außerdem das Abgeben der diskreten Ströme oder Tropfen von Klebstoff aus einer Abgabedüse einschließt, die mit einem Abgabeauslass jeder der Abgabevorrichtungen verbunden ist. Verfahren nach Anspruch 9, weiter gekennzeichnet durch den Schritt der Erzeugung eines Alarmsignals abhängig vom Schritt (c). Verfahren nach Anspruch 9, weiter gekennzeichnet durch den Schritt der Reduzierung der Geschwindigkeit des Substrats. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Auftragen von Klebstoff aus der ersten Abgabevorrichtung auf ein Substrat zur Erzeugung eines ersten Auftragmusters, während die zweite Abgabevorrichtung in Bereitschaftsstellung gehalten wird,

(b) Wechseln der Abgabevorrichtungen von Bereitschaftsstellung auf Abgabestellung und von Abgabestellung auf Bereitschaftsstellung nach einem der folgenden Ereignisse:

(i) einer Zeitperiode,

(ii) einer Anzahl von Pistolenabgaben,

(iii) einer Anzahl von Substraten, und

(c) automatisches Deaktivieren der Abgabevorrichtung und Veranlassen der Betätigung der sich in Bereitschaftsstellung befindlichen Abgabevorrichtung, wenn ein Signal empfangen wurde, das das Ausbleiben der Abgabe der ausreichenden Klebstoffmenge anzeigt, um den Klebstoff auf das Substrat aufzutragen, damit mindestens auf dem nächsten Substrat das erste Muster erzeugt wird.
Vorrichtung zum Auftragen eines Musters von Material (42) auf ein Substrat (26)

mit einer Düse (22; 22a), die einen Einlass zum Empfang von Klebstoff und einen Auslass zur Abgabe des Klebstoffs auf ein Substrat aufweist,

mit einer ersten Abgabevorrichtung (12), die einen Einlass zum Empfang einer Klebstoffquelle und einen mit dem Einlass der Düse gekoppelten Auslass aufweist, sowie ein Ventil zum Ermöglichen eines Klebstoffdurchlasses in der offenen Position und zum Verhindern eines Klebstoffflusses in der geschlossenen Position,

mit einer zweiten Abgabevorrichtung (14), die einen Einlass zum Empfang einer Klebstoffquelle und einen mit dem Einlass der Düse gekoppelten Auslass aufweist, sowie ein Ventil zum Ermöglichen eines Klebstoffdurchlasses in der offenen Position und zum Verhindern eines Klebstoffflusses in der geschlossenen Position,

mit einer ersten Treibereinrichtung zum Erzeugen eines ersten Treibersignals zum Öffnen und Schließen der ersten Abgabevorrichtung abhängig von einem Mustersignal,

mit einer zweiten Treibereinrichtung zum Erzeugen eines zweiten Treibersignals zum Öffnen und Schließen der zweiten Abgabevorrichtung abhängig von einem Mustersignal,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Sensor (40; 40a; 40b) zum Abtasten des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von abgegebenem Klebstoff vorgesehen ist, der ein davon abhängendes Sensorsignals erzeugt, und

dass eine Steuereinrichtung (30a) vorgesehen ist, die ein erstes (36a), ein zweites (60a) und ein drittes (62b) Mustersignal erzeugt, wobei das erste und das zweite Mustersignal dem ersten bzw. dem zweiten Teil des gewünschten abzugebenden Muster entspricht,

dass die Steuereinrichtung die erste Treibereinrichtung entsprechend dem ersten Mustersignal und die zweite Treibereinrichtung entsprechend dem zweiten Mustersignal steuert, und

dass abhängig von Sensorsignalen, die anzeigen, dass die erste Abgabevorrichtung ausgefallen ist, Klebstoff abzugeben oder eine ausreichende Klebstoffmenge abzugeben, die Steuereinrichtung darüber hinaus ein drittes Mustersignal erzeugt und die zweite Treibereinrichtung entsprechend dem dritten Mustersignal ansteuert und die erste Treibereinrichtung deaktiviert, wobei das dritte Mustersignal sowohl dem ersten Teil als auch dem zweiten Teil des Musters entspricht.






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