專利名稱：用于將易流動性材料涂覆到可相對于其移動的基片上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種為基片涂覆易流動性材料的裝置，該基片可相對于該裝置移動，該裝置包括一個底座，該底座設(shè)有一個易流動性材料的流道，流道中布置有一個帶可移動閥體的閥，其中所述閥體可向下移動到一個打開流道的位置，以釋放流道里的可流動性材料，也可向上移動到一個關(guān)閉流道的位置，以切斷流道里的可流動性材料的流動，一個驅(qū)動裝置和閥體配合以允許閥體在打開和關(guān)閉位置之間移動。
在工業(yè)上，這種常常被稱為噴涂頭的裝置被用于如用液體粘結(jié)劑如熱熔性膠來噴涂膜類(film-type)基片組的表面。易流動性材料常常從一個材料源流出而進入該裝置的流道中，材料源常常是一個容器，然后經(jīng)過閥體，再流到一個帶出口的噴嘴裝置上，通過這個出口該材料被分配并涂覆到一個基片上。更通常的是進行斷續(xù)式噴涂，即材料是以非連續(xù)的有時間間隔的方式分配并涂覆到一個基片上。更通常的是進行斷續(xù)式噴涂，即間隔噴涂，其中，閥體處于打開位置，材料被涂覆到基片上，再以一定時間間隔交替到閥體處于關(guān)閉位置，以切斷材料的涂覆。當涂覆是斷續(xù)進行時，通常使用非常小的時間間隔以使涂覆區(qū)有間隔地緊密相連。
考慮到基片上要噴涂的圖案，其共同的需求是材料涂覆區(qū)必須有精確的限定邊界。如果表面的涂覆是采用一種已知的狹長噴嘴裝置，還特別需要不僅涂覆區(qū)的橫向(即基片相對于噴涂裝置的移動方向)邊緣，而且需要被涂材料區(qū)的前緣和后緣都應該精確限定。獲得如上所述精確前緣和后緣限定的必要條件是閥裝置的閥體可以快速移動到其關(guān)閉位置，以便從出口流出的材料的流動可以被很快地均勻切斷。為了獲得涂覆區(qū)前緣處精確的限定線，有必要使閥裝置打開的動作快速且材料毫無延遲地被涂覆。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了達到上述目的使用一種所謂的針閥；該閥的閥體包括一個帶有針尖的針，該針尖可以與一個與針尖形狀相匹配的閥座接觸。為了關(guān)閉該閥，在閥座的方向上通過一個電-氣動裝置來移動針尖，這樣，針尖與閥座以這樣一種方式相接觸，即其使流道的流動截面被關(guān)閉，材料的流動中止。在針尖的關(guān)閉過程中，會有少量涂料被針尖沿出口的方向擠壓下來。這引起材料涂覆基片的動作不能如在涂覆區(qū)的端部產(chǎn)生精確的邊界線所需要的那樣立即中止。在關(guān)閉閥時從出口出來的“殘余涂料”不能避免。
從出口減少上述“殘余涂料”的方法可以由已公開的文獻EP-A-0850697中的已知噴涂頭來實現(xiàn)，該文獻中與閥軸相對的可延伸的閥體逆流移動以關(guān)閉閥，即與閥體處于打開位置時材料流向噴嘴裝置的出口的方向相反，從而在閥體下游的逆流關(guān)閉移動中，由于有材料粘接在延伸的閥體上并且這些附加了的材料被一起輸送，于是導致涂料的輕微反向流動。結(jié)果，從出口出來的材料流有一個相當迅速的中斷，且較大地防止了“殘余涂料”。在后一個裝置中，閥體位于流道內(nèi)布置的一個腔體內(nèi)，所述腔體比所述閥體大得多。
本發(fā)明的目的是提供一種在開始描述過的裝置，該裝置使噴涂裝置中流道里的材料的流動以及因此從噴嘴裝置出口出來的材料能被更好地被切斷，也就是說，更迅速地被切斷，并且，特別地，可以更有效地防止“殘余材料”，于是可以產(chǎn)生非常精確限定的涂覆區(qū)或噴涂圖案。
上述發(fā)明目的是通過以下裝置(噴涂頭)來實現(xiàn)的，該裝置在流道中有一個圓柱腔，具有可在該圓柱腔內(nèi)移動的活塞部分的閥體，并且活塞部分以一定的方式密封在圓柱腔里，使活塞部分在圓柱腔里移動時，易流動的材料被排出(displaced)和/或被抽吸。
本發(fā)明為達到發(fā)明目的是如下設(shè)計的閥體具有可移動和密封的活塞部分，活塞部分位于圓柱腔內(nèi)，當活塞部分移動時涂料以限定的方式在流道中被正向移動。通過閥體活塞部分的向上移動到達其關(guān)閉位置，即與閥裝置處于打開位置時涂料流動的方向相反的位置，涂料被抽上來并向上流動。特別是位于閥體下游的流道部分中的涂料被抽上來并向上流動，甚至于在噴嘴裝置出口的涂料也以這樣的方式流回來，于是出口的涂料流被快速地中止了，一定程度上防止了任何“殘余涂料”。這就使得可以在基片上獲得非常精確限定的材料涂覆區(qū)和噴涂圖案。特別是在使用狹長噴嘴的情況下，當在膜、包裝紙等表面施涂粘接劑時，仍可以在涂覆圖案上獲得精確限定的后緣。這是通過在圓柱腔中放置活塞部分從而使其密封而獲得的。獲得上述密封的一個優(yōu)選方法是在活塞部分的外圓周表面和圓柱腔的內(nèi)表面之間使用一種很窄的(O形)縫隙，于是配合元件(圓柱體和圓柱腔)在尺寸上互相匹配并有合適的公差；以這樣的一種方式，可以省卻附加的密封裝置，如密封環(huán)、活塞環(huán)或類似件。但是根據(jù)本發(fā)明，還是設(shè)有這種附加的密封裝置，以改善活塞部分和圓柱腔之間的密封。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，活塞部分處于打開位置時位于圓柱腔室的下游，當活塞部分在圓柱腔里向上移動時涂料通過活塞部分的運動而被輸送到圓柱腔的上游?；钊糠謴钠浯蜷_位置(此處涂料向下流動)移動到圓柱腔中，一旦活塞部分和圓柱腔之間產(chǎn)生密封效果，涂料就從活塞部分位置處向上移動，涂料以限定的方式從活塞部分位置處向上抽，于是涂料的流動中止。
在本發(fā)明的另一個實施例中建議了一種閥裝置，該閥裝置有一個帶有流道的閥座25，于是在活塞部分上游處閥體有一個環(huán)形的表面，該表面當閥體處于關(guān)閉位置時與閥座接觸。除了活塞部分和圓柱腔之間的密封之外，閥座也獲得了一個限定的流道的總的堵塞。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中提供了一種有導引部分的閥體，該導引部分與活塞部分有一定距離并橫向?qū)бy體，其中導引部分與劃分流道界限的流道的相對導引面接觸。以這種方式，閥體以預定方式被導引并精確地在流道中對中。導引部分被設(shè)計成使得在導引部分和流道的導引面之間形成涂料的自由流動截面。最優(yōu)地，導引面有一個基本上為三角形的截面，而流道的導引面基本上是圓柱形的。由于導引部分有一個基本上是三角形的截面，所以流道的自由流動截面可以不太費力地加以加大，如通過銑導引部分?？商鎿Q地，導引部分可以基本上具有正方形截面。在閥體的導引部分上，可以設(shè)一個軸向槽以使涂料可以沿著導引部分流動。
閥體最好還有一個位于活塞部分下游且與活塞部分相對的錐形部分，這樣的一個錐形部分可以作為閥體的接觸表面。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點的獲得在于圓柱腔由一個位于底座上的套筒形成，于是流道的導引面由所述套筒形成。由于圓柱體部分和導引面互相摩擦，因而產(chǎn)生摩損和破裂，于是很容易更換套筒。
在另一個優(yōu)選實施例中提供了一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置有一個能被施加壓縮空氣的活塞，所述活塞通過閥軸連接到閥體，以便閥體可通過在活塞上施加壓縮空氣而移動。因為有了這樣的可以連接到壓縮空氣源的活塞，閥裝置可以達到一個很高的開關(guān)頻率，即閥體可從打開位置很快地移動到關(guān)閉位置，這對于高頻的斷續(xù)式噴涂來說是必要的。
本發(fā)明的其它優(yōu)選實施例將在從屬權(quán)利要求里提及。
現(xiàn)結(jié)合附圖以及幾個實施例對本發(fā)明一種將液體粘結(jié)劑涂覆到基片上的平面噴涂裝置進行描述。


圖1是表示本發(fā)明的將一種液體粘結(jié)劑通過一個噴涂頭涂覆到基片上的裝置的局部剖視圖；圖2圖1所示裝置下半部分的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的帶有活塞部分的閥體的部分剖視圖；圖4是圖3中的A-A截面的剖視圖；圖5是包含圓柱部分的套筒的剖視圖；圖6是本發(fā)明裝置中閥體處于打開位置時的部分剖視圖；圖7是本發(fā)明裝置中閥體處于向上運動過程中的部分剖視圖；圖8是本發(fā)明裝置閥體處于完全關(guān)閉位置時的部分剖視圖。
圖1所示的裝置2，也被稱為噴涂頭2用于將液體粘結(jié)劑或其它易流動性材料涂覆到基片1上，基片1可以相對于裝置2以箭頭3所示的方向移動。所述噴涂頭2包括一個電-氣動驅(qū)動的控制單元4和與其相連的底座6或基體。底座6有一個供控制單元4下端插入的孔7。噴嘴可拆卸地螺紋安裝在底座6的一側(cè)。底座6和噴涂頭2通過桿9安裝到一個靜止的支承架13上并可以沿著桿9縱向移動和固定。
控制單元4通過兩條壓縮空氣線路10、11連接到一個壓縮空氣源(未示出)，該空氣源提供約6bar的壓力。在電動電磁閥12的幫助下，壓縮空氣可以供給到控制單元4上，在控制單元4的上部有兩個孔21、23，這兩個孔可以通過相應地操作電磁閥12來選擇性地連接到壓縮空氣線路上?？刂茊卧?包括一個驅(qū)動裝置15，以下將詳細敘述，該驅(qū)動裝置15用于移動閥體14，一個閥裝置17用于選擇性地中止或釋放流道19中易流動性材料的流動，流道19位于底座6中。
圖2中所示的放大的閥裝置17包括位于流道19中的可移動閥體14，一個桿形的、可軸向移動的且螺紋連接到所述閥體上的閥軸16，以及一個帶有流道19的閥座25?？梢苿娱y體14和閥座25以這樣的方式配合，即使得當閥體14移動到上游處于關(guān)閉位置時涂料的流動完全中止，當閥體14向下移動到打開位置時涂料的流動重新釋放。
圖1所示，移動閥軸16和閥體14的驅(qū)動裝置15有一個由壓縮空氣驅(qū)動的活塞18，活塞的頂端與可移動閥軸16相連?；钊?8位于控制單元4里的孔20中并可軸向滑動?；钊?8中部有一孔27，閥軸16的端部位于孔27中。用于將活塞18固定到閥軸16的螺栓24被擰進閥軸16內(nèi)部的一個內(nèi)螺紋孔中。
活塞28上部有一個腔體26，該腔體26可以充滿氣體并且壓縮氣體可以通過孔21供給到該腔中。通過這種方式，壓力可以作用到活塞18上。
活塞18下還有另一個腔體28，位于孔20中，該腔體可以被充滿氣體且壓縮氣體可以通過空氣線路10、孔23和連接通道30供給到該腔體中。圖1中，可以朝著噴嘴裝置8向下推動活塞18，于是閥體14移動到其打開位置?；钊?8與底座22之間的密封是通過O形圈的方式實現(xiàn)的，這將不再詳細討論。在腔體28中，螺線彈簧32環(huán)形地套到圓柱形閥軸16上，于是彈簧力作用在活塞18上并將其偏移(圖4中向上方向)進入閥裝置17的閥體14的關(guān)閉位置。
為了打開閥裝置17并釋放粘結(jié)劑流，電磁閥12被驅(qū)動。這就引起腔體26產(chǎn)生一個大致等于壓縮空氣源壓力的壓力，該壓力作用在活塞18上。為了關(guān)閉閥17并由此切斷粘結(jié)劑的流動，電磁閥被控制成減小腔26中的壓力。這可以通過從電磁閥12釋放壓縮空氣到周圍環(huán)境中而得到。由于腔26中的壓力減小，活塞18被向上壓，閥體14移動到其關(guān)閉位置。上述工作是由于彈簧32的彈簧力的作用而實現(xiàn)的。
為了將粘結(jié)劑供應到噴嘴裝置8，粘結(jié)劑從此噴嘴裝置被分配和涂覆到基片上，在底座6中有一個粘結(jié)劑流道19，該流道可以從一個材料源通過位于底座6中的圓柱孔48被供給材料?？?6和管道50連通。
如圖2和圖3所示，圓柱腔52位于流道19的下部并由套筒54的圓柱形部分限定，套筒54可拆卸地固定在底座6上。圖5-8也表示出了圓柱腔52。閥體14包括一個和圓柱腔52配合的活塞部分56，所述活塞部分有一個基本上是圓柱形的外表面，這從圖3所示的閥體14可以看出。活塞部分56的尺寸限定為可以以最小公差在流道19中的圓柱腔52中進出，并且活塞部分56在圓柱腔52中被密封成當活塞部分56移動時，流道29中的易流動性材料被移出和/或吸入腔室52。由于圓柱體部分56的圓柱形外周面和圓柱腔52的內(nèi)表面之間是緊配合，易流動性材料被正向并精確地移出或吸入，其中圓柱腔52是由具有圓柱形內(nèi)表面的套筒54的部分58來限定的。一旦活塞部分56插入圓柱腔52中，流道19中材料的向下流動，即如圖2箭頭57所示方向的流動作用即被中止。
如圖6所示，當閥裝置17打開時活塞部分56位于圓柱腔52的下游(如箭頭52)，并可以向上移動進入圓柱腔52(箭頭52所示相反的方向)。圖7和6-8表示的是帶有活塞部分56的閥體14在上游的向上移動，此處活塞部分56插入圓柱腔52中(圖7)。當閥體14位于圖7所示的位置時，流道19中材料的向下流動中止。在閥體和活塞部分56的進一步向上移動中，由于活塞部分56被密封在圓柱腔52的內(nèi)表面，活塞部分上部的易流動性材料發(fā)生位移，引起材料同時向上移動，在活塞部分56的下部截面上，流道19下部的易流動性材料被抽吸上來并因此向上傳送，這就有效地阻止了與流道19連通的噴嘴裝置的狹長出口58處有“殘余涂料”發(fā)生。
當閥體14如圖8所示處于關(guān)閉位置時，與活塞部分56相鄰的錐形部分所形成的環(huán)形表面60(圖3所示)與套筒58(見圖5)形成的閥座25接觸。
如圖2，3，4所示，閥體14有一個與錐形部分相鄰的用來橫向?qū)бy體14的導引部分62。所述導引部分62確保軸向?qū)б?，并通過三個導引面64(見圖3)與套筒54的相對導引面66接觸(見圖5)。導引部分62的導引面64位于導引部分62的外周區(qū)域并有一個圓柱形的曲面以與圓柱形導引面66匹配。導引部分62的截面呈三角形。這意味著在導引部分62和套筒54的內(nèi)表面之間，特別是在導引面66處，有三個一致的、自由流動的截面66(見圖4)形成，每一個截面的形狀類似于圓的一部分。這兩個流體斷面66是流道19的一部分?？商鎿Q的，導引部分62有一個正方形的橫截面或有軸向槽。
如圖2和3所示，在活塞部分56的下部首先有一個向下的錐形部分68，從活塞部分56錐形向外突出的正方形部分70與錐形部分68連接，于是正方形70的下部環(huán)形表面72形成了一個支撐面，當閥體處于完全打開位置時(圖6)，該支撐面與插入底座6并限定了流道19底部的插入體74相接觸。
權(quán)利要求
1.一種為基片涂覆易流動性材料的裝置，該基片可相對于該裝置移動，該裝置包括一個底座(6)，該底座中形成有一個易流動性材料的流道(19)；一個布置在流道中的帶可移動閥體(14)的閥裝置(17)，所述閥體可向下移動到一個打開流道(19)的位置，以釋放流道(19)里的材料流，也可向上移動到一個關(guān)閉流道的位置，以切斷流道里的材料流動；一個驅(qū)動裝置(15)，其和閥體(14)配合以允許閥體在打開和關(guān)閉位置之間移動，其特征在于流道中設(shè)置有一圓柱腔(52)，且閥體(14)在該圓柱腔(52)內(nèi)有一個可移動活塞部分(56)，可移動活塞部分(56)以這樣的方式被密封在該圓柱腔(52)內(nèi)，即使得當活塞部分在圓柱腔里移動時，易流動性材料被移動和/或被向上抽取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當閥體處于打開位置時活塞部分(56)位于圓柱腔(52)的下游，并且可向上運動進入圓柱腔(52)中，于是活塞部分(56)的運動使得材料在圓柱腔(52)內(nèi)向上運送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，閥裝置有一個和流道相連的閥座(25)，且在活塞部分(56)的上部，閥體(14)有一個環(huán)形表面(60)，該表面在閥體處于關(guān)閉位置時與閥座(25)接觸。
4.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在與活塞部分有一定距離處，閥體(14)有一個導引部分(62)，用于橫向?qū)бy體(14)，該導引部分(62)與劃分流道界限的流道的相對導引面(66)相互作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，導引部分(62)有一個基本上為三角形的截面，流道的導引面(66)基本上為圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，導引部分(62)的截面基本上為正方形。
7.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，閥體(14)在活塞部分(56)下部有一個錐形部分(70)與活塞部分(56)相對。
8.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，圓柱腔(52)由安裝在底座元件(6)中的套筒(54)形成，且流道的導引面(66)由套筒(54)形成。
9.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，驅(qū)動裝置(15)有一個可以被施加壓縮空氣的活塞(18)，所述活塞通過閥軸(19)與閥體(14)連接，于是閥體(14)可以通過在所述活塞(18)上施加壓縮空氣而運動。
10.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，通過流道(19)來供給易流動性材料的狹長噴嘴(8)可拆卸地固定在底座元件上。
11.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在活塞部分(56)和/或圓柱腔(52)上設(shè)有用于增強密封的密封裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，密封裝置具有彈性密封環(huán)或基本上由剛性材料組成的活塞環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為基片涂覆易流動性材料的方法和裝置，該基片可相對于該裝置移動，該裝置包括一個底座(6)，該底座中設(shè)有一個易流動性材料的流道(19)；一個帶可移動閥體(14)的閥裝置(17)，布置在流道中；一個驅(qū)動裝置(15)，其和閥體(14)配合以允許閥體在打開和關(guān)閉位置之間移動。流道中設(shè)置有圓柱腔(52)，閥體(14)有一個位于該圓柱腔內(nèi)(52)的可移動活塞部分(56)，可移動活塞部分(56)以這樣的方式密封在該圓柱腔(52)內(nèi)，即使得當活塞部分在圓柱腔內(nèi)移動時，易流動性材料發(fā)生位移或被向上抽取。
文檔編號B05C11/10GK1551804SQ02817313
公開日2004年12月1日 申請日期2002年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月3日
發(fā)明者T·布爾梅斯特, K·呂貝克, T 布爾梅斯特, 純 申請人:諾德森公司