(57)【要約】【課題】本発明は、塗布材料を塗布するための塗布装置であって、ポンプ入口開口及びポンプ出口開口を有する搬送ポンプと、ポンプ機構のポンプ入口開口に流体連通するとともにポンプ出口開口において塗布材料を提供するようになっている材料源と、ポンプ出口開口に流体連通するとともに塗布材料を定量供給するようになっている吐出開口とを備える、塗布材料を塗布するための塗布装置に関する。このような塗布装置は、動作条件が変化すると一定しない塗布イメージを生成するという欠点を有する。【解決手段】本発明は、搬送ポンプが容積型搬送ポンプであり、塗布材料が、戻り導管を介してポンプ出口開口からポンプ入口開口まで搬送し戻されることができるようにすることによって、この欠点を解決する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布材料を塗布するための塗布装置であって、
ポンプ入口開口（３２）及びポンプ出口開口（４３）を有する搬送ポンプ（３０、３３０）と、
ポンプ機構の前記ポンプ入口開口（３２）に流体連通するとともに前記ポンプ入口開口において塗布材料を提供するようになっている材料源（１０、３１０）と、
前記ポンプ出口開口（４３）に流体連通するとともに前記塗布材料を吐出するようになっている吐出開口（４４、３４４）と、を備え、
前記搬送ポンプ（３０、３３０）は容積型搬送ポンプであり、前記塗布材料は、戻り導管（７０、３７０）を介してポンプ出口開口（４３）からポンプ入口開口（３２）まで搬送し戻されることができることを特徴とする、塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項２】
前記戻り導管（７０、３７０）に戻り弁（６０、３６０）が関連付けられており、該戻り弁（６０、３６０）は、前記戻り導管を通る前記塗布材料を通過可能にするとともに、遮断する、好ましくは絞るようにもなっていることを特徴とする、請求項１に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項３】
前記戻り弁（６０、３６０）は、流過横断面が入口側での前記塗布材料の圧力に依存して変化し、且つ、特に、圧力が増加している場合には流過横断面が大きくなるとともに圧力が減少している場合には流過横断面が小さくなる、可変の流過横断面を有する弁であることを特徴とする、請求項２に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項４】
前記戻り弁（６０、３６０）の入口側の圧力は、流過横断面を変化させるために必要なな圧力を前記戻り弁（６０、３６０）において調節可能とすることによって調節可能であることを特徴とする、請求項３に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項５】
前記戻り導管（７０、３７０）に関連付けられている前記戻り弁（６０、３６０）及び／又は前記吐出開口（４４、３４４）に関連付けられている吐出弁を制御すなわち調整するための制御／調整デバイス（４２０）を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項６】
前記制御／調整デバイス（４２０）は、前記戻り弁（６０、３６０）と前記吐出弁とを互いに結合させるようになっていることを特徴とする、請求項５に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項７】
前記吐出開口（４４、３４４）に吐出弁（３５０）が関連付けられており、該吐出弁（３５０）は、前記吐出開口（４４、３４４）を通る前記塗布材料流量を通過可能にするとともに遮断する、好ましくは絞るようにもなっていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項８】
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の前記戻り弁及び請求項７に記載の前記吐出弁を特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項９】
前記戻り弁（６０、３６０）と、前記吐出開口（４４、３４４）に関連付けられている前記吐出弁とは、共通の弁ハウジング（４１）内に設けられていることを特徴とする、請求項２ないし８のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１０】
前記戻り弁（６０、３６０）と、前記吐出開口（４４、３４４）に関連付けられている前記吐出弁とが互いに結合され、それにより、前記吐出弁の流過横断面が大きくなる場合には前記戻り弁（６０、３６０）の流過横断面が小さくなるとともに、前記吐出弁の流過横断面が小さくなる場合には前記戻り弁（６０、３６０）の流過横断面が大きくなることを特徴とする、請求項２ないし９のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１１】
前記戻り弁（６０、３６０）と、前記吐出開口（４４、３４４）に関連付けられている前記吐出弁とが互いに結合され、それにより、前記吐出弁の流過横断面が使用可能である場合には前記戻り弁（６０、３６０）の流過横断面が閉止されるとともに、前記吐出弁の流過横断面が閉止されている場合には前記戻り弁（６０、３６０）の流過横断面が使用可能になることを特徴とする、請求項２ないし１０のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１２】
前記材料源（１０、３１０）を加熱するための加熱器（２１０）、前記搬送ポンプ（３０、３３０）を加熱するための加熱器（２１０）、前記戻り弁（６０、３６０）を加熱するための加熱器（２１０）、及び／又は前記吐出弁を加熱するための加熱器（２１０）を備えることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１３】
前記塗布材料は、搬送導管（１３、３１３、３８１）を介して、前記材料源（１０、３１０）、前記搬送ポンプ（３０、３３０）及び前記吐出開口（４４、３４４）の間を搬送され、少なくとも１つの前記搬送導管（１３、３１３、３８１）に加熱器が関連付けられていることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１４】
前記材料源（１０、３１０）、前記搬送ポンプ（３０、３３０）、前記戻り弁（６０、３６０）、前記吐出弁、及び前記搬送導管（１３、３１３、３８１）のうちから選択される少なくとも２つの構成要素に加熱器が設けられるとともに、それら加熱器が一体化されて単一の加熱器になることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１５】
前記搬送ポンプ（３０、３３０）が、容積移送式ポンプ、好ましくは回転式移送部材を有する、たとえば偏心ねじポンプのような容積移送式ポンプであることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１６】
前記戻り導管（７０）は材料供給導管（１３）に通じ、該材料供給導管（１３）は前記材料源（１０、３１０）を前記ポンプ入口開口（３２）に連結していることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１７】
前記戻り導管（７０）は前記ポンプ入口開口（３２）に隣接して前記材料供給導管（１３）に通じることを特徴とする、請求項１６に記載の塗布材料を塗布するための塗布装置。
【請求項１８】
ポンプ入口開口及びポンプ出口開口を有する搬送ポンプ（３０）を備え、
前記ポンプ入口開口は、材料源（１０、３１０）に流体連通可能であり、該材料源（１０、３１０）は前記ポンプ入口開口において塗布材料を提供するようになっており、
前記ポンプ出口開口は、吐出開口（４４、３４４）に流体連通可能であり、該吐出開口（４４、３４４）は前記塗布材料を吐出するようになっている、ポンプ装置であって、
前記搬送ポンプ（３０）は容積型搬送ポンプであり、前記ポンプ出口開口は戻り導管（７０、３７０）を介して前記ポンプ入口開口に流体連通可能であることを特徴とする、ポンプ装置。
【請求項１９】
前記戻り導管（７０、３７０）に関連付けられるとともに、該戻り導管（７０、３７０）を通る前記塗布材料を通過可能にするとともに遮断する、好ましくは絞るようにもなっている戻り弁を特徴とする、請求項１８に記載のポンプ装置。
【請求項２０】
前記戻り導管（７０、３７０）に関連付けられている前記戻り弁及び前記吐出開口（４４、３４４）に関連付けられている吐出弁を制御及び好ましくは互いに結合させるようになっている制御／調整デバイス（４２０）を備えることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載のポンプ装置。
【請求項２１】
前記吐出開口（４４、３４４）に吐出弁（３５０）が関連付けられており、該吐出弁（３５０）は、前記吐出開口（４４、３４４）を通る前記塗布材料流量を通過可能にするとともに遮断する、好ましくは絞るようにもなっていることを特徴とする、請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項２２】
前記搬送ポンプ（３０）を加熱するための加熱器、前記戻り弁を加熱するための加熱器、及び／又は前記吐出弁（３５０）を加熱するための加熱器を備えることを特徴とする、請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載のポンプ装置。
【請求項２３】
塗布材料が搬送ポンプ（３３０）によって材料源（３１０）から吐出開口（３４４）に搬送される、塗布材料を基材上に塗布する方法であって、
前記塗布材料は容積型搬送ポンプ（３３０）によって搬送され、戻り導管（３７０）を介して前記ポンプ（３３０）の圧力側から前記ポンプ（３３０）の吸引側まで搬送し戻されることができることを特徴とする、塗布材料を基材上に塗布する方法。
【請求項２４】
前記搬送ポンプによって搬送される前記塗布材料は、部分的に前記吐出開口（３４４）から搬送されるとともに、部分的に前記戻り導管（３７０）を介して前記ポンプ（３３０）の吸引側に搬送し戻されることを特徴とする、請求項２３に記載の塗布材料を基材上に塗布する方法。
【請求項２５】
前記吐出開口（３４４）から吐出される前記塗布材料の容積流量及び／又は圧力が、吐出弁（３５０）によって制御すなわち調整され、且つ／又は、前記戻り導管（３７０）を介して前記ポンプ（３３０）の吸引側に搬送し戻される前記塗布材料の容積流量及び／又は前記塗布材料の圧力が、戻り弁（３６０）によって制御すなわち調整されることを特徴とする、請求項２３又は２４に記載の塗布材料を基材上に塗布する方法。
【請求項２６】
前記吐出開口（３４４）から吐出される前記塗布材料の容積流量が、流過横断面が可変である前記吐出弁（３５０）によって調整され、且つ／又は、前記戻り導管（３７０）を介して前記ポンプ（３３０）の吸引側に搬送し戻される前記塗布材料の容積流量が、流過横断面が可変である前記戻り弁（３６０）によって調整され、それにより、前記吐出開口（３４４）の上流に、所定の圧力／圧力範囲又は所定の容積流量／容積流量範囲の前記塗布材料が提供されることを特徴とする、請求項２３ないし２５のいずれか１項に記載の塗布材料を基材上に塗布する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布材料を塗布するための塗布装置であって、ポンプ入口開口及びポンプ出口開口を有する搬送ポンプと、ポンプ機構のポンプ入口開口に流体連通するとともにポンプ出口開口において塗布材料を提供するようになっている材料源と、ポンプ出口開口に流体連通するとともに塗布材料を吐出するようになっている吐出開口とを備える、塗布材料を塗布するための塗布装置に関する。
【０００２】
本発明のさらなる態様は、ポンプ入口開口及びポンプ出口開口を包含する搬送ポンプを有するポンプ機構であって、ポンプ入口開口は材料源に流体連通可能であり、この材料源はポンプ出口開口において塗布材料を提供するようになっており、ポンプ出口開口は吐出開口に流体連通可能であり、この吐出開口は塗布材料を吐出するようになっている、ポンプ機構である。
【０００３】
最後に、本発明は、塗布材料を基材上に塗布する方法であって、塗布材料は搬送ポンプによって材料源から吐出開口に搬送される、塗布する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
塗布装置、塗布方法、及びかかる塗布装置用のポンプ機構は、技術水準から知られている。これら塗布装置、塗布方法、及びかかる塗布装置用のポンプ機構は、搬送ポンプによって、事前に決定することができるとともに制御可能すなわち調整可能であり得る圧力で塗布材料を提供することができ、それに続いて、搬送方向において吐出開口の下流に設けられている基材上に塗布することができる、ということを特徴とする。この場合、基材が大気圧下の環境にあり、且つ吐出開口から出る材料が、ポンプ出口と吐出開口との間を占める過圧によって流れる、ということがほぼ一般的である。
【０００５】
冒頭に記載したタイプの既知の装置及び方法は、搬送ポンプによって実行される。この搬送ポンプは、塗布材料に圧力を加えることによって所定のレベルの圧力を提供することができる。これら搬送ポンプは、例えばスクリュー押出機として形成され、且つ、ポンプと吐出開口との間の塗布材料の圧力が所定の値に達するか又は超えた場合には、ポンプの搬送方向とは反対側に塗布材料を逆流させるか、又は搬送ポンプが作動している間、塗布材料を或る場所で停止したままにする。このようにして、既知の装置及び方法の場合には、塗布材料が過度に高い圧力にさらされるか、又は塗布装置の部品が過度に高い圧力によって損傷を被ることを防止する。
【０００６】
既知の搬送ポンプは、吐出開口の流過横断面が変化する場合、又は圧力比が変化する場合、特に、これらのパラメータが急激に変化する場合には、塗布イメージを一定に保つことには適していないという欠点を有する。これによって塗布結果が不利な影響を受け得るということが、既知の搬送装置及び搬送方法の欠点である。
【０００７】
既知の装置及び方法のさらなる欠点は、それらによって実施される塗布工程において、塗布工程を開始する際に圧力が低下し、塗布工程が終了する際に圧力が増加するということが定期的に生じるということである。その結果、開始及び終了時に望ましくない塗布イメージが形成されるおそれがある。
【０００８】
既知の塗布装置及び塗布方法のさらなる欠点は、搬送ポンプと吐出開口との間に提供される圧力が、確実に調節されることができず、また、例えば搬送ポンプの摩耗状態、塗布材料の温度及び他の要因に依存するということである。したがって、既知の方法及び装置では、変化する動作条件下でも再現可能な塗布結果を維持することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記課題のうち少なくとも１つを低減するか又は好ましくは回避する、塗布装置、塗布方法、及びかかる塗布装置用のポンプ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、冒頭に記載の塗布装置であって、搬送ポンプは容積型搬送ポンプであり、塗布材料は、戻り導管を介してポンプ出口開口からポンプ入口開口まで搬送し戻されることができる塗布装置によって解決される。
【００１１】
本発明は、塗布工程の結果が、吐出開口から出てくる塗布材料の容積流量の安定度に恒常的に依存するという認識に基づく。この安定度は、容積型搬送ポンプによって保証することができる。
【００１２】
この場合、容積型搬送ポンプを、吸引側及び圧力側における圧力に依存しないか又は少なくとも概ね依存しない容積流量率を有するポンプと定義しておく。このポンプは、非連続的に又は連続的に機能する容積移送式ポンプ、例えばピストンポンプ又は偏心ポンプとして実施することができる。容積型搬送ポンプは、閉止されているポンプ出口、又はポンプ出口につながっている閉塞された容積に抗して搬送する場合に、理論上無限に高い圧力を形成し得るので、損傷を被るおそれがあるということを特徴とする。したがって、ポンプの圧力側の圧力を制限するるための措置を提供することが必要である。これは、本発明によると、戻り導管であって、塗布材料を直接循環させることができるので、搬送ポンプによって戻り導管を介して塗布材料を循環させるとともに再び搬送ポンプによって提供する戻り導管によって達成される。このようにして、吐出開口から塗布材料が全く又は少量しか吐出されない場合には圧力側の圧力が増加することが回避され得る。
【００１３】
材料源は、充填ホッパ、材料容器、又は交換可能な材料容器用の収納装置を有してもよく、最も簡単な構成の場合は、中を通して材料を供給して搬送ポンプに到達させることができる開口によって形成される。
【００１４】
この場合、戻り導管は、ポンプ出口開口と吐出開口との間の任意の場所から、材料源とポンプ出口開口との間の任意の場所まで延在してもよく、又は材料源に直接通じていてもよい。
【００１５】
戻り導管に戻り弁が関連付けられていると、特に好ましい。この戻り弁は、戻り導管を通る塗布材料流量を通過可能にするとともに遮断する、好ましくは絞るようになっている。この変更形態によって、戻り導管を通る塗布材料流量を制御すなわち調整し、それにより、吐出開口とポンプ出口開口との間の所定の圧力又は圧力領域を維持するか、又は、吐出開口を通る所定の材料流量を維持する。戻り弁は、２つの弁位置、すなわち開放位置及び閉止位置を有する切換弁として形成することができる。さらに、戻り弁は、開放位置と閉止位置との間に、開放位置の場合と比べて小さな流過横断面が提供される少なくとも１つのさらなる弁位置を有するよう、可変の流過横断面を有する調整弁として形成することができる。
【００１６】
この場合、戻り弁を、流過横断面が入口側での塗布材料の圧力に依存して変化し、特に、圧力が増加している場合には大きくなり、圧力が減少している場合には小さくなるような、可変の流過横断面を有することが好ましい弁とすることによって、上記変更形態をさらに改良することができる。そのように変更された戻り弁は、例えば塗布材料の圧力によって付勢される面を有し得る。この面は、弁に開放力を与え、弁は、この開放力によって閉止力に抗して作用する。この閉止力は、例えばばね又は空気圧によって提供されることができるとともに調節可能であることが好ましい。塗布材料が所定の圧力を超えると、弁は、その流過横断面を完全に又は部分的に使用可能にする。この場合、使用可能にされた流過横断面の割合は、塗布材料の圧力と比例し、塗布材料の圧力が増加している場合には同様に増加する。このようにして、簡単な方法で、吐出開口とポンプ出口との間の塗布材料の圧力が調節可能であるよう維持するとともに、吐出開口が急激に開放又は閉止されることがあっても塗布材料の圧力を一定に保つ自動制御式の戻り弁を提供することができる。
【００１７】
さらに、この場合、戻り弁の入口側の圧力が、流過横断面を変化させるために必要な圧力を戻り弁において調節可能とすることによって調節可能であると有利である。これは、上述したタイプの弁の場合には、ばね力を調節すること又は逆空気圧を高めることによって達成することができ、これにより、本塗布装置を種々の塗布工程に適応させることができる。
【００１８】
本発明の塗布装置は、戻り導管に関連付けられている戻り弁及び／又は吐出開口に関連付けられている吐出弁を制御すなわち調整するための制御／調整デバイスによってさらに変更することができる。この制御／調整デバイスは、戻り弁及び／又は吐出弁が例えば電気式、磁気式、油圧式又は空気圧式に作動される弁として実施されている場合にはそれら弁を作動させる、簡単な電気式のアナログ又はデジタル制御すなわち調整を行ってもよい。さらに、この実施形態では、両弁のうち一方のみを作動させてもよく、他方の弁を、自動制御式の弁として実施するか、又は、弁間の制御すなわち調整が伝達されて、両弁の流過横断面が互いに依存して調節されるように制御すなわち調整される弁と結合させてもよい。
【００１９】
上記の実施形態において、制御／調整デバイスが戻り弁と吐出弁とを互いに結合させるようになっていると特に好ましい。これによって、両弁を、簡単に且つ後でも容易に変更可能なように結合することができる。このように結合して制御すなわち調整することは、一方では、両弁の流過横断面の比例関係の観点から適応させることができ、さらに、対応するセンサによって検知されて制御／調整デバイスに伝達されることができる、例えば塗布材料の温度や圧力といった他の干渉パラメータによって干渉することができる。
【００２０】
さらなる好適な実施形態は、吐出開口に吐出弁が関連付けられていることを特徴とする。この吐出弁は、吐出開口を通る塗布材料流量を通過可能にするとともに遮断する、好ましくは絞るようにもなっている。吐出弁は、制御すなわち調整可能であることが好ましいとともに、吐出弁を実施される塗布工程に依存して開放又は閉止させる外部からの制御すなわち調整によって作動され得る。また、所定の塗布の種類には、例えば時間単位当たりより少ない量の塗布材料が提供されるよう吐出弁が小さな流過横断面を提供すると有利である。
【００２１】
上述した戻り弁だけではなく、上述した吐出弁が提供されると特に有利である。
【００２２】
上述の実施形態において、戻り弁と、吐出開口に関連付けられている吐出弁とが共通の弁ハウジング内に設けられていると有利である。これによって、本発明の塗布装置を特に小型且つ堅牢に構成することが可能となる。
【００２３】
さらに、戻り弁と、吐出開口に関連付けられている吐出弁とが互いに結合され、それにより、吐出弁の流過横断面が大きくなる場合には戻り弁の流過横断面が小さくなるとともに、吐出弁の流過横断面が小さくなる場合には戻り弁の流過横断面が大きくなると有利である。例えば、これらの弁が電気式、油圧式又は空気圧式に作動され、また、対応する制御すなわち調整された流れ又は流体流量が分配されることにより、対応する流過横断面が逆方向へ変化することを達成する場合には、このように結合することによって両弁を対応して結合して制御すなわち調整することが達成されることができる。両弁の流過横断面間に反比例関係を成立させることも好ましくあり得る。
【００２４】
さらなる変更形態は、戻り弁と、吐出開口に関連付けられている吐出弁とが互いに結合され、それにより、吐出弁の流過横断面が使用可能である場合には戻り弁の流過横断面が閉止されるとともに、吐出弁の流過横断面が閉止されている場合には戻り弁の流過横断面が使用可能になることに基づく。この実施形態は、戻り弁及び／又は吐出弁が、開放位置及び閉止位置の間のみで切り換えられ得る切換弁として形成されている場合に特に適している。
【００２５】
さらに、本発明の塗布装置は、材料源を加熱するための加熱器、搬送ポンプを加熱するための加熱器、戻り弁を加熱するための加熱器、及び／又は吐出弁を加熱するための加熱器によって変更されることができる。これら加熱器は、例えば、電気加熱部材、高温水ケース、又は熱風送風器として実施されてもよい。このような加熱器によって、熱可塑性の塗布材料、例えば熱溶融性粘着物質を塗布することができるようになる。これら塗布材料は、本発明の塗布装置によって、塗布工程が行われていない場合であっても、吐出開口が閉止されている場合には戻り導管を介して再び循環が行われるので、特に好ましい方法で空気圧式に再循環され続けることができる。このようにして、塗布材料を、特に有利に均一に加熱することが達成される。
【００２６】
さらに、塗布材料が搬送導管を介して材料源、搬送ポンプ及び吐出開口の間を搬送され、また、少なくとも１つの搬送導管に加熱器が関連付けられていると有利である。これは、上述したように塗布材料を加熱することを可能にするとともに、加熱性能を改良するとともに塗布材料を均一に加熱することを可能にするよう、上述した加熱器の代替として、又はそれらに追加して提供されてもよい。
【００２７】
上述した実施形態において、材料源、搬送ポンプ、戻り弁、吐出弁、及び戻り導管のうちから選択される少なくとも２つの構成要素に加熱器が設けられるとともに、それら加熱器が一体化されて単一の加熱器になると、特に有利である。このような構成方法は、これら構成要素間の移行部の熱し方が均一になるのを可能にするとともに、２つの隣接する構成要素に特に適している。
【００２８】
本発明の塗布装置において、搬送ポンプが、容積移送式ポンプ、好ましくは回転式移送部材を有する容積移送式ポンプであると特に好ましい。このような容積移送式ポンプは、塗布材料の容積流量が一定になるという利点を有する。搬送ポンプとしては、偏心ねじポンプが特に有利である。このような偏心ねじポンプは、材料を律動的に搬送しないので、塗布工程に特に良く適する。偏心ねじポンプは通常、回転式のねじ形状の軸（「ロータ」又は「スクリュー」と呼ばれる）を包含する。この軸は、ねじ山の形態の長手方向中空空間を有する固定されたハウジング（「ステータ」又は「スクリューケーシング」と呼ばれる）内に存在する。ハウジングは、弾性材料、例えばゴムから形成されていることが多い。軸とハウジングとの間には中空空間があり、この中空空間は、ロータの回転によって、偏心ねじポンプの吸引側から圧力側に向かって移動し、また、その中空空間の中で塗布材料が圧力側に搬送される。偏心ねじポンプの搬送量は、回転数が同じである場合には一定であるとともに、ポンプの吸引側又は圧力側の圧力に概ね依存しない。搬送量は通常、回転数に依存する。本発明はさらに、変更された偏心ねじポンプ、例えば二重ポンプ機構によって特に有利に実施することもできる。
【００２９】
さらに、戻り導管が材料供給導管に通じていると有利である。この材料供給導管は、材料源をポンプ入口開口に連結している。この実施形態によって、吐出開口が閉止されているか又は少なくともほぼ閉止されている場合には、塗布材料を簡単に循環させることができる。
【００３０】
最後に、本発明による塗布装置は、戻り導管がポンプ入口開口に隣接して材料供給導管に通じることによって変更することができる。この実施形態によって、高品質な塗布工程を保証する短い搬送経路を有するより小型の構造が達成される。
【００３１】
さらに、本発明の基礎を成す課題は、冒頭に記載のポンプ機構であって、搬送ポンプは容積型搬送ポンプであり、ポンプ出口開口は戻り導管を介してポンプ入口開口に流体連通可能である、ポンプ機構によって解決される。このように変更されたポンプ機構は、塗布装置に特に有利に使用されることができるとともに、その場合には本発明の塗布装置とともに上述した利点を可能にするポンプユニットとなる。
【００３２】
本発明のポンプ機構は、上述したように、戻り弁を有して変更されることができる。
【００３３】
さらなる変更形態は、戻り導管に関連付けられている戻り弁及び吐出開口に関連付けられている吐出弁を制御するよう、好ましくは互いに結合するようになっている制御／調整デバイスを包含する。これに関しては、上述した説明を参照されたい。
【００３４】
さらに、同じく上述したように、ポンプ機構を吐出弁を有するよう変更することが有利である。
【００３５】
最後に、搬送ポンプを加熱するための加熱器、戻り弁を加熱するための加熱器、及び／又は吐出弁を加熱するための加熱器によってポンプ機構を変更すると有利である。これによって、本発明の装置によって熱可塑性の塗布材料を処理することができるようになるとともに、吐出開口が閉止されているか又は少なくとも部分的に閉止されている場合には熱可塑性の塗布材料を均質化するために必要な、塗布材料の循環が提供されることが特に有利である。
【００３６】
最後に、本発明の基礎を成す課題は、塗布材料が容積型搬送ポンプによって搬送され、塗布材料が戻り導管を介してポンプの圧力側からポンプの吸引側に搬送し戻されることができる、冒頭に記載の方法によって解決された。
【００３７】
本発明の方法によって、容積型搬送ポンプを用いて一定の容積流が可能となる。この容積型搬送ポンプは、上述したように、好ましくは容積移送式ポンプ、特に例えば偏心ねじポンプのような回転式移送部材を有する容積移送式ポンプであり得る。戻り導管を介して塗布材料を再循環させることによって、一定の容積の搬送性能が可能になり、それにより、搬送ポンプと吐出開口との間の塗布材料の圧力が、確実に、ほぼ一定であり少なくとも上限が設定されるようになる。
【００３８】
この場合、或る動作状態では、搬送ポンプによって搬送された材料流量が、吐出開口から部分的に吐出されるとともに、戻り導管を介してポンプの吸引側に部分的に搬送し戻されると有利である。この動作状態では、材料流量を分配して、一部分を基材上に塗布するとともに他の部分を再循環させる。この場合、塗布材料流量の各部分は、良好な塗布イメージに必要な塗布圧力が維持されるように測定されることが好ましくあり得る。
【００３９】
吐出開口から吐出される塗布材料の容積流量及び／又は圧力が、吐出弁によって制御すなわち調整され、且つ／又は、戻り導管を介してポンプの吸引側に搬送し戻される塗布材料の容積流量及び／又は圧力が、戻り弁によって制御すなわち調整されると特に有利である。この代替的に又は一緒に設けられる弁によって制御すなわち調整することによって、塗布材料の材料容積流量及び圧力を特に効果的に制御すなわち調整することができる。
【００４０】
最後に、吐出開口から吐出される材料容積流量が、可変の流過横断面を有する吐出弁によって調整され、且つ／又は、戻り導管を介してポンプの吸引側に搬送し戻される材料容積流量が、流過横断面が可変である戻り弁によって調整され、それにより、搬送方向において吐出開口の上流に設けられている塗布材料に対して、所定の圧力／圧力範囲又は所定の容積流量／容積流量範囲が提供されると、特に有利である。この実施形態によって、本発明の塗布方法を複数の塗布工程に使用することが可能となる。これら複数の塗布工程において、塗布材料は、種々の容積流量で且つ種々の圧力下で塗布される。このように変更された方法によって、吐出開口と搬送ポンプとの間の塗布材料の圧力を、特に確実且つ精密且つ迅速に調節することができ、それにより、種々の塗布工程に迅速に反応することができるようになる。
【００４１】
本発明の装置及び本発明の方法によって、塗布装置において、塗布材料の圧力及び塗布材料の容積流量を、精密に且つ非常に確実に制御すなわち調整することができ、よって、塗布工程が品質面でより良好な結果をもたらすことに貢献することができる。本発明の装置及び本発明の方法の好ましい実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は、充填ホッパ１０を備える本発明による塗布装置の一実施形態を示す。液体状若しくはペースト状、粉体状、顆粒状であり、又は他の固体状でもある塗布材料は、充填ホッパ１０内に直接充填されることができ、又は、充填ホッパ１０のフランジ１１に容器を載置することによって供給されることができる。
【００４３】
塗布材料は、充填ホッパ１０を出て開口１２を通って材料供給導管１３（図１には図示せず）内に導かれる。この材料供給導管１３は、塗布材料を偏心ねじポンプ３０へ送出する。充填ホッパ１０は、充填ホッパ１０の全周を包囲する加熱器２１０を有する。
【００４４】
図２及び図３を参照すると、材料供給ホース１３は、塗布材料を、重力の作用下で充填ホッパ１０から出して偏心ねじポンプ３０の吸引力によって後続ハウジング２０に運び入れる。この後続ハウジング２０は、径方向連結フランジ３１によって偏心ねじポンプ３０と連結されている。塗布材料は、後続ハウジング２０の軸方向チャネル２１を通過して、偏心ねじポンプ３０の搬送方向に対して径方向に延在する材料供給チャネル３２内に入る。塗布材料は、材料供給チャネル３２を出て、偏心ねじポンプのスクリュー３３（図２及び図３には図示せず）とハウジング３４との間の不定の搬送容積に充填され、充填端部３５から排出端部３６まで搬送される。
【００４５】
スクリュー３３は、電動式モータ４０によって、搬送方向に沿って延在する軸回りを持続回転している。搬送された塗布材料は、排出端部３６において、連結フランジ３７に固定された弁ハウジング４１に入る。弁ハウジング４１内には第１のチャネル４５が形成され、この第１のチャネル４５は、塗布材料の入口開口４２から弁ハウジングを通って吐出開口４４まで延在している。この吐出開口４４は、流れ方向において吐出開口の下流に設けられている（図１〜図３には図示せず）吐出弁によって閉止することができる。
【００４６】
第２のチャネル４６が、流れ方向において吐出開口４４の上流で第１のチャネル４５と連結されている。この第２のチャネル４６は、戻り弁６０に至る。第２のチャネル４６を通って流れる塗布材料は、戻り弁６０が開いている場合には第３のチャネル４７を通って戻り導管７０に至る。チャネル４６、４７を通る材料流量は、戻り弁６０によって閉止することができる。
【００４７】
図４は、偏心ねじポンプの概略図であり、偏心ねじポンプが本発明による塗布／ポンプ装置にどのように用いられ得るかを示す。図示の偏心ねじポンプは、駆動モータ１４０を有し、この駆動モータ１４０は、スクリュー１３３を回転させる。スクリュー１３３は、図示の実施形態では、リードが大きく且つねじ部長さが大きく且つねじの谷径が小さな段付ボルトとして実現されるとともに、円形の断面を有する。
【００４８】
偏心ねじポンプのステータとして形成されているハウジング１３４は、断面が長穴として形成されている中空空間を有し、この中空空間は、ハウジングの全長にわたって延在し、この中空空間の中でスクリューが回転する。ステータ内の中空空間は、２つのねじ山を形成するとともに、スクリュー１３３に対して二倍のリード長を有する。
【００４９】
図示の偏心ねじポンプは、本発明の装置及び本発明の方法の例示に過ぎず、別法により形成された偏心ねじポンプによって置き換えてもよい。例えば、楕円形の断面とそれに対応した３つのねじ山及び１．５倍のリード長を有するステータとを有するスクリューを備える偏心ねじポンプで置き換えてもよく、又は、他の容積移送式ポンプによって置き換えてもよい。偏心ねじポンプの構造及び動作の詳細な説明については、かかるポンプの基本原理を示す、米国特許第２，５０５，１３６号及びドイツ特許第６８６６３１号を参照するとともに、上記原理の変更形態を記載する欧州特許第０７１３９７４号を参照する。本発明の塗布装置に有利に用いることができる偏心ねじポンプは、Netzsch Mohnopumpen社から入手可能である。
【００５０】
本発明による塗布方法を、図６を参照して説明する。塗布材料は、材料源３１０から材料供給導管３１３を通って、電動式モータ１４０によって駆動される容積移送式ポンプ３３０に導かれる。
【００５１】
ポンプ３３０は、塗布材料を搬送導管３８１を通してフィルタ３８０に導き、そこからさらに分岐３８２に搬送する。ポンプ出口がポンプ入口と逆方向に直接連結されるようにする圧力逃し弁３９１を有するバイパス導管３９０は、フィルタが詰まっている場合にポンプに過剰な圧力が加えられることを防止する。
【００５２】
塗布材料は、分岐３８２において、塗布工程が行われている場合はホース４００にさらに導かれる。この場合、塗布材料の圧力は圧力センサ４１０によって検知される。ホース４００は、材料を吐出開口３４４に供給する。吐出開口３４４を通る塗布材料流量は、ホース４００と吐出開口３４４との間に設けられている吐出弁３５０によって通過可能にされ、遮断されて絞られる。
【００５３】
吐出開口３４４から出る塗布材料流量が絞られる、又は遮断されると、塗布材料は、分岐継手３８２において戻り弁３６０の方向に流れる。この場合、この戻り弁３６０は、戻り導管３７０を通る塗布材料流量を完全に又は部分的に通過可能にする。戻り弁３６０は、制御／調整デバイス４２０によって空気圧式に作動される。制御／調整デバイス４２０は、圧縮空気用入口４２１と、圧縮空気を所定の圧力でマニホルド弁４２３へとさらに導く圧力制御弁４２２とを有する。
【００５４】
制御／調整デバイス４２０は、出力部（図示せず）を有し、この出力部は、吐出弁３５０と戻り弁３６０とを同時に作動させる。ここでは、これら弁のうち一方が開放し、他方が閉止するようになっており、それにより、１つの制御電圧で一方の弁の開放と他方の弁の閉止とが同時に行われることが達成される。
【００５５】
制御／調整デバイス４２０は、温度センサ及び圧力センサへの接続用の入力部（図示せず）をさらに有する。これら温度センサ及び圧力センサは、装置部分内の（特に、流れ方向において戻り弁及び吐出弁の上流及び下流の）塗布材料の温度及び圧力を監視する。
【００５６】
マニホルド弁４２３は、制御／調整デバイス４２０の電気回路機構（図示せず）によって電気式に作動されることができ、通常、吐出弁３５０が閉止されている場合には戻り弁３６０を切り換えて開放するよう作動される。圧力、すなわちマニホルド弁４２３から戻り弁に導かれた制御された圧縮空気は、圧力センサ４２４によって検知される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の塗布装置を斜め前方から見た斜視図である。
【図２】図１の本発明の塗布装置の吐出開口領域の配管を示す概略斜視図である。
【図３】図１及び図２の塗布装置の部分断面図である。
【図４】本発明のポンプ機構の概略断面図である。
【図５】搬送ポンプの部分概略図である。
【図６】本発明の塗布装置のブロック回路図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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