DE10048924C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren von Material - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren von MaterialInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Dosieren von Material mit einem festen Kolben, einem be
weglichen Kolben und einem beweglichen Gehäuse mit einer
mit einem der Kolben durch Bewegen des Gehäuses ver
schließbaren Materialzufuhr und einer mit einem der Kol
ben durch Bewegen des Gehäuses verschließbaren Material
ausfuhr, wobei die Achse des festen Kolbens mit der Achse
des beweglichen Kolbens fluchtet und wobei zwischen dem
festen Kolben und dem beweglichen Kolben zumindest dann
ein Abstand im Bereich der Materialzufuhr vorliegt, wenn
die Materialzufuhr offen ist.
Die Erfindung betrifft fer
ner ein Verfahren zum Dosieren von Material, bei dem
- A) Material durch eine Materialzufuhr einem Füllbereich ei nes Gehäuses zugeführt wird, während eine Materialausfuhr des Gehäuses von einem festen Kolben oder einem bewegli chen Kolben verschlossen ist, wobei der Füllbereich zu mindest teilweise durch einen Abstand gebildet ist, wel cher zwischen dem festen Kolben und dem beweglichen Kol ben vorliegt, und wobei die Achse des festen Kolbens mit der Achse des beweglichen Kolbens fluchtet,
- B) das Gehäuse in eine erste Richtung verschoben wird, so dass die Mate rialzufuhr von dem festen Kolben oder dem beweglichen Kolben verschlossen wird und die Materialabfuhr geöffnet wird,
- C) der bewegliche Kolben zugestellt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben und dem be weglichen Kolben verringert und Material aus der Materi alausfuhr austritt,
- D) der bewegliche Kolben zurückge führt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben und dem beweglichen Kolben vergrößert, und
- E) das Gehäuse in eine zweite Richtung verschoben wird, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Herkömmliche Dosiersysteme arbeiten überwiegend nach dem
Prinzip der Kolbenpumpe, bei dem ein Kolben Flüssigkeit
aus einem Zylinder verdrängt. Die Flüssigkeit tritt im
Allgemeinen aus einer Dosierspitze aus. Der ausgetretene
Tropfen löst sich allerdings erst von der Dosierspitze,
wenn er die von der Dosierspitze aufgrund der Oberflä
chenspannung der Flüssigkeit aufgebrachten Haltekräfte,
beispielsweise aufgrund der Wirkung der Schwerkraft, überwindet.
Die Haftkräfte resultieren aus der Grenzflä
chenspannung zwischen der Flüssigkeit, dem Dosierspitzen
material und der Luft. Das dosierte Volumen bestimmt sich
also aus dem Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft, wel
che den Tropfen nach unten zieht, und den Haftkräften,
die den Tropfen an der Dosierspitze festhalten. Erst wenn
die auf den Tropfen wirkende Gewichtskraft überwiegt,
fällt der Tropfen ab.
Häufig will man möglichst kleine Volumina dosieren. Um
dies zu erreichen, ist es nützlich, die Haftkräfte zu mi
nimieren. Dies kann durch Verkleinerung der Dosierspitze
erreicht werden. Aber auch diesen Maßnahmen ist eine physikalische
Grenze gesetzt, da bei Verkleinerung des Trop
fenradius r die Gewichtskraft, welche proportional zu r3
ist, schneller abnimmt als die Haftkraft, welche direkt
proportional zum Radius r ist.
Diese Gesetzmäßigkeiten führen dazu, dass extrem feine
Düsen benötigt werden. Diese sind naturgemäß sehr emp
findlich, und sie neigen dazu zu verstopfen.
Aus diesem Grund arbeitet man auch häufig nach einem an
deren Verfahren, bei dem man die Dosierspitze mit dem Ob
jekt, welches die Flüssigkeit aufnehmen soll, in Berüh
rung bringt. Hierdurch muss der Tropfen nicht mehr allein
durch die Schwerkraft von der Dosierspitze abreißen.
Vielmehr haftet die Flüssigkeit an der Oberfläche, auf
welche sie aufgebracht werden soll, und durch Entfernen
der Dosierspitze reißt das Volumen auseinander.
Auf diese Weise ist es möglich, noch kleinere Material
mengen zu übertragen, woraus sich allerdings neue Proble
me ergeben. Zum einen muss die Dosierspitze in einem sehr
genauen Abstand zum Objekt positioniert werden, zum ande
ren muss aber auch der Kolbenhub sehr genau überwacht
werden. Dies macht hochpräzise mechanische Konstruktionen
erforderlich; die Überwachung des Kolbenhubs ist insbe
sondere aufgrund der Verhältnisse von Haft- und Gleitrei
bung sehr schwierig. Besonders gute Systeme haben daher
zum Beispiel einen Kolben, welcher um seine Längsachse
rotiert, um so das Auftreten einer Haftreibung zu vermei
den. Diese Lösung mit einem rotierenden Kolben ist aber
auch wiederum aufwendig und daher kostenintensiv. Ferner
kommt es bei ungenauem Abstand der Dosierspitze von der
Oberfläche, auf die die Flüssigkeit aufzubringen ist, zu
Problemen. So treten Fadenbildung und ungleichförmiger
Materialauftrag auf. Folglich können undefinierte Mengen
an Material an der Dosierspitze als Restmenge verbleiben,
wodurch die Wiederholgenauigkeit im Hinblick auf die Do
siermenge schwankt.
Ein grundsätzliches Problem beim Auftragen von Klebstof
fen besteht in deren Kompressibilität. Da sich bei Do
siernadeln mit kleinem Durchmesser ein hoher Staudruck
bildet, ist durch die Kompressibilität der Klebstoffe
kein Punktauftrag möglich; dies insbesondere bei kleinen
Kolbenhüben, welche für das Bereitstellen kleiner Dosier
mengen erforderlich sind.
Der Staudruck der Klebstoffe lässt sich über die Dosier
geschwindigkeit regeln. Schnelles Dosieren führt zu einem
hohen Staudruck; langsames Dosieren hat einen niedrigen
Druck zur Folge. Ferner ist zu betonen, dass die Wahl ei
ner perfekten Verweildauer eine wichtige Voraussetzung
für eine wiederholgenaue Dosierung ist. Dies gilt sowohl
für die Verweildauer vor als auch für die Verweildauer
nach dem Dosieren. Mit der Wahl der geeigneten Verweil
dauer gibt man dem Kleber die benötigte Zeit, um den
Staudruck abzubauen, so dass auf diese Weise die Wieder
holgenauigkeit optimiert wird.
Ein schwierig zu handhabendes Problem der Verfahren des
Standes der Technik besteht darin, dass das Fließverhal
ten der Flüssigkeit aufgrund der Benetzungseigenschaften
des Substrats, auf welches die Flüssigkeit aufgebracht
werden soll, sehr unterschiedlich sein kann. Durch unterschiedliche
Benetzungseigenschaften können sich große Un
genauigkeiten ergeben.
Um nun kleinere Mengen mit hoher Genauigkeit dosieren zu
können, muss man den beschriebenen Problemkreisen entkom
men. Insbesondere muss man von den Haftkräften der Flüs
sigkeit an der Dosierspitze und den Benetzungseigenschaf
ten des Substrats unabhängig werden.
Die einzelnen Probleme im Hinblick auf die Dosierung und
die Vor- und Nachteile der möglichen Lösungsansätze wer
den nachfolgend beschrieben.
Die Oberflächenspannung im Hinblick auf die verschiedenen
beteiligten Materialien (Dosiernadel, Klebstoff, Bauteil)
ist eines der größten Probleme im Hinblick auf die genaue
Dosierung. Um dieses Problem zu umgehen, kann eine ent
sprechende Vorbehandlung getroffen werden. Diese Vorbe
handlungen sind jedoch sehr zeitintensiv und teuer. Die
Oberflächenspannung wirkt sich bei langsamer Tropfenbil
dung an der Nadel am stärksten aus. Aus einer langsamen
Tropfenbildung folgt ein schlechter Materialabtrag. Bei
sehr schneller Tropfenbildung wirkt sich die Oberflächen
spannung zwischen Dosiernadel und Kleber kaum oder gar
nicht aus. Man schießt den Tropfen nach dem Tintenstrahl
druckerprinzip aus der Nadel.
Der Staudruck in der Dosiernadel beeinflusst in hohem Ma
ße die Wiederholgenauigkeit beim Punktauftrag. Dies ins
besondere aus dem Grund, da es Ermessenssache ist, auf
welche Werte die Verweilzeiten beim Dosieren eingestellt
werden. Je nach Einstellung kann zum erwünschten Volumen
ein Restbestandteil hinzukommen, oder das Volumen wird
nur unvollständig abgegeben. Auch im Hinblick auf den
Staudruck bietet eine schnelle Tropfenbildung Vorteile,
da der Staudruck um ein Vielfaches reduziert werden kann.
Man muss die Prozesszeit niedrig halten, damit sich der
Staudruck blitzartig über die Dosiernadelbohrung abbauen
muss.
Der Nadelabstand zum Bauteil ist ebenfalls sehr wichtig,
um der Oberflächenspannung entgegenzuwirken. Die Einstel
lung eines richtigen Nadelabstandes ist jedoch äußerst
aufwendig, insbesondere aufgrund der erforderlichen Prä
zision der mechanischen Komponenten. Auch dieses Problem
kann nach dem Tintenstrahldruckerprinzip umgangen werden,
das heißt indem der Kleber auf das Bauteil geschossen
wird. Durch diesen Umstand ist der Nadelabstand zum Bau
teil bis zu einem gewissen Grad variabel einstellbar.
Dies ist ein entscheidender Vorteil für die Serienferti
gung, insbesondere im Hinblick auf eine Kosteneinsparung,
da eine ansonsten erforderliche Z-Hubabfrage entfällt.
Die Erfindung baut auf dem Stand der Technik gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch auf, dass der bewegli
che Kolben von einem Piezoaktor ansteuerbar ist. Durch
den Einsatz eines Piezoaktors ist es möglich, eine Kol
benpumpe zur Verfügung zu stellen, welche das Material
nach dem Tintenstrahldruckerprinzip aus einem Reservoir
herausschießt. Piezoaktoren können hochgenau mit sehr ge
ringen Hüben arbeiten, so dass äußerst geringe Volumina
dosierbar sind. Ferner sind Piezoaktoren in der Lage, ei
nem Kolben eine enorme Beschleunigung zuzuführen, so dass
das Material unbeeinflusst von den beschriebenen Proble
men des Standes der Technik aus einer Dosiernadel austre
ten kann. Insbesondere werden die Probleme im Hinblick
auf die Oberflächenspannung, den Staudruck und die Ein
stellung des Nadelabstands zum Bauteil beseitigt.
Vorzugsweise ist der feste Kolben in einer Präzisions
buchse gehalten, der bewegliche Kolben ist von der Präzi
sionsbuchse geführt, und die Präzisionsbuchse ist in dem
Gehäuse angeordnet. Die Präzision im Hinblick auf die An
ordnung und die Führung der Kolben ist eine wichtige Vor
aussetzung für die Einstellung exakter Volumina und für
eine gute Reproduzierbarkeit der Dosiervorgänge.
Es ist bevorzugt, dass die Menge des zu dosierenden Mate
rials von dem im Falle der offenen Materialzufuhr vorlie
genden Abstand zwischen dem festen Kolben und dem beweg
lichen Kolben im Bereich der Materialzufuhr abhängt.
Durch die Positionierung des beweglichen Kolbens relativ
zum festen Kolben lässt sich somit das zu dosierende Vo
lumen einstellen.
Nützlicherweise ist der im Falle der offenen Materialzu
fuhr vorliegende Abstand zwischen dem festen Kolben und
dem beweglichen Kolben durch eine Einstellschraube ein
stellbar. Bei entsprechender Auslegung dieser Einstell
schraube können zu dosierende Volumina hochgenau vorge
wählt werden.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, dass der Piezoaktor durch
eine Einstellschraube positionierbar ist. Auf diese Weise
lässt sich eine Justierung des Systems vornehmen, die ei
ne genaue Einstellung der jeweiligen Komponenten relativ
zueinander ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einstellschraube
zum Einstellen des im Falle der offenen Materialzufuhr
vorliegenden Abstands zwischen dem festen Kolben und dem
beweglichen Kolben und die Einstellschraube zum Positio
nieren des Piezoaktors identisch sind. Man hat also eine
Einstellschraube mit zwei Funktionen, was im Hinblick auf
einen einfachen Aufbau der Kolbenpumpe nützlich ist.
Vorzugsweise ist der Piezoaktor für einen Hub in der Grö
ßenordnung von 100 µm geeignet. Bei derartigen Hüben
sind äußerst kleine Volumina exakt dosierbar.
Besonders nützlich ist es, wenn der Piezoaktor für eine
Beschleunigung in der Größenordnung von 100000 g geeignet
ist. Auf diese Weise wird dem beweglichen Kolben und so
mit dem zu dosierenden Material ebenfalls eine hohe Be
schleunigung zugeführt, so dass das Material unbeein
flusst von der Oberflächenspannung und dem Staudruck aus
der Dosieröffnung herausgeschossen wird.
Es ist nützlich, wenn ein Pneumatikzylinder zum Bewegen
des beweglichen Gehäuses vorgesehen ist. Damit ist das
Gehäuse zuverlässig und exakt positionierbar.
Im Hinblick auf die exakte Dosierung eines Materialvolu
mens ist es besonders vorteilhaft, wenn die Materialaus
fuhr eine Dosiernadel aufweist.
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Steuerung auf. Auf
diese Weise lässt sich ein Dosierverfahren automatisieren
und mit hoher Taktzahl ausführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem Stand der
Technik gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12 dadurch
auf, dass der bewegliche Kolben von einem Piezoaktor an
gesteuert wird. Hierdurch können die erfindungsgemäßen
Vorteile der Vorrichtung verfahrensmäßig umgesetzt wer
den.
Im Hinblick auf den Verfahrensablauf kann es vorteilhaft
sein, wenn das Zurückführen des beweglichen Kolbens und
das Verschieben des Gehäuses in die zweite Richtung nach
einander erfolgen. Somit erhält man klar zu unterschei
dende Verfahrensschritte, so dass das Verfahren besonders
gut überwacht werden kann.
Es kann aber auch nützlich sein, wenn das Zurückführen
des beweglichen Kolbens und das Verschieben des Gehäuses
in die zweite Richtung zumindest teilweise gleichzeitig
erfolgen. Hierdurch lässt sich insbesondere die Geschwin
digkeit des Verfahrensablaufs erhöhen, so dass die Takt
zahl bei der Serienfertigung erhöht werden kann.
Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem festen Kolben
und dem beweglichen Kolben zum Festlegen des zu dosieren
den Volumens eingestellt. Man hat auf diese Weise durch
eine einfache Einstellmaßnahme die Vorwahl des zu dosie
renden Volumens in der Hand.
Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn mit diesem
Klebstoff dosiert wird. Gerade bei Klebstoff sind äußerst
präzise Dosierungen erwünscht. Weiterhin schaltet das
Verfahren die Problematik im Hinblick auf die Kompressi
bilität und den Staudruck des Klebstoffes aus; dies ins
besondere aufgrund der hohen Geschwindigkeit beim Ausstoß
des Materials.
Vorzugsweise wird der Piezoaktor mit einem Hub in der
Größenordnung von 100 µm bewegt. Hübe in dieser Größen
ordnung gestatten eine hochgenaue Dosierung kleiner Mate
rialmengen.
Der Piezoaktor wird bevorzugt mit einer Beschleunigung in
der Größenordnung von 100000 g bewegt. Mit dieser Be
schleunigung ist ein explosionsartiger Ausstoß des Kleb
stoffs möglich, so dass die Nachteile im Hinblick auf die
Oberflächenspannung und den Staudruck vermieden werden.
Vorzugsweise wird das Gehäuse durch einen Pneumatikzylin
der bewegt. Damit ist eine hochpräzise und schnelle Posi
tionierung des Gehäuses während des Verfahrensablaufs
möglich.
Bevorzugt wird das Verfahren durch eine Steuerung gesteu
ert. Somit ist das Verfahren im Rahmen eines automati
schen Fertigungsprozesses mit hoher Geschwindigkeit ein
setzbar.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrun
de, dass durch den Einsatz eines Piezoaktors bei einer
Kolbenpumpe zahlreiche Probleme beseitigt werden, welche
sich bei der Dosierung kleinster Materialmengen zeigen.
Aufgrund der schnellen Tropfenbildung wirkt sich die O
berflächenspannung zwischen der Dosieröffnung und dem ab
zugebenden Material kaum oder gar nicht aus. Der Stau
druck in der Dosiernadel wird um ein Vielfaches redu
ziert. Der Dosiernadelabstand zum Bauteil ist variabel.
Vergleicht man das piezoelektrische Stellglied mit kon
ventionellen Stellgliedkonzepten, so ergibt sich eine Be
wertung gemäß der folgenden Tabelle (Symbole: +: gut,
hoch; 0: mittel; -: schlecht, gering). Das piezoelektri
sche Konzept siegt also insbesondere im Hinblick auf die
Stellzeit und weiterhin im Hinblick auf die konstant gute
Bewertung bei den verschiedenen Bewertungsparametern.
Der Vollständigkeit halber können noch die Vor- und Nach
teile von Piezoaktoren aufgelistet werden. An den
Vorteilen erkennt man die besondere Eignung der Piezoak
toren im Hinblick auf die Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen bei
spielhaft beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung einer
Kolbenpumpe;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung einer
Kolbenpumpe mit Piezoaktor.
In Fig. 1 ist eine Kolbenpumpe zum Dosieren von Material
teilweise geschnitten dargestellt. Die Vorrichtung ent
hält einen festen Kolben 10 und einen beweglichen Kolben
12. Der feste Kolben 10 und der bewegliche Kolben 12 sind
axial ausgerichtet, so dass sie fluchten. Die Verrichtung
umfasst weiterhin ein bewegliches Gehäuse 14. Innerhalb
des Gehäuses befindet sich eine Präzisionsbuchse 16, von
welcher der feste Kolben 10 gehalten wird, und in welcher
der bewegliche Kolben 12 geführt wird. Das Gehäuse 14 und
die Präzisionsbuchse 16 haben seitliche Bohrungen, von
denen eine als Materialzufuhr 18 und die andere zur Mate
rialausfuhr 20 dient. Innerhalb der Präzisionsbuchse 16
ist eine Füllkammer 22 dadurch gebildet, dass die Enden
des festen Kolbens 10 und des beweglichen Kolbens 12 ei
nen Abstand zueinander aufweisen, welcher aufgrund der
Beweglichkeit des beweglichen Kolbens 12 veränderbar ist.
In der vorliegenden Darstellung endet der feste Kolben 10
etwa in der Mitte zwischen der Materialzufuhr 18 und der
Materialabfuhr 20, was an einem vertikalen Strich erkenn
bar ist. Der bewegliche Kolben 12 endet in der vorliegen
den Darstellung an der Position, an welcher die Strich-
Punkt-Linie endet. Diese Strich-Punkt-Linie definiert ei
ne Mittelposition des beweglichen Gehäuses 14. Durch den
Doppelpfeil oberhalb des Gehäuses 14 ist angedeutet, dass
sich das Gehäuse 14 durch einen Pneumatikzylinder 24 be
wegen lässt. Die Präzisionsbuchse 16 ist durch Dichtungen
26 nach außen hin abgedichtet. Das Gehäuse 14 wird durch
Verschraubungen 28 zusammengehalten.
In dem dargestellten Zustand befindet sich das Gehäuse 14
in einer Position, in der die Materialzufuhr 18 offen ist
und in den Freiraum 22 mündet. Die Materialabfuhr 20 ist
hingegen von dem festen Kolben 10 verschlossen. In diesem
Zustand kann also Material in die Füllkammer 22 gelangen.
Die Menge des zu dosierenden Materials lässt sich durch
die Größe der Füllkammer 22 und somit durch den Abstand
zwischen dem festen Kolben 10 und dem beweglichen Kolben
12 einstellen. Ist die Füllkammer 22 gefüllt, so wird das
Gehäuse 14 durch den Pneumatikzylinder 24 nach links ver
schoben. Hierdurch wird die Materialzufuhr 18 durch den
beweglichen Kolben 12 verschlossen, während die Material
abfuhr 20 geöffnet wird. Indem nun der bewegliche Kolben
12 zugesellt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem
festen Kolben 10 und dem beweglichen Kolben 12 verrin
gert, wird Material durch die offene Materialabfuhr 20
ausgestoßen. Nachfolgend bewegt sich das Gehäuse 14 unter
Einwirkung des Pneumatikzylinders 24 wieder in die darge
stellte Ausgangsstellung, und der bewegliche Kolben 12
geht ebenfalls in seine dargestellte Ausgangslage zurück.
Die Vorrichtung ist für die Aufnahme einer weiteren Mate
rialdosis vorbereitet.
In Fig. 2 ist detailliert die Konstruktion eines Teils
einer Kolbenpumpe mit einem Piezoaktor 30 dargestellt.
Diese Konstruktion enthält eine Hauptplatte 32, an wel
cher die weiteren Komponenten unmittelbar oder mittelbar
angebracht sind. Der Piezoaktor 30 ist über einen Halter
34 und Scheiben 36, 38 bezüglich der Hauptplatte 32 fi
xiert. Ferner wird der Piezoaktor 30 von einem Halter 40
gehalten, welcher direkt mit der Hauptplatte 32 ver
schraubt ist. Zum Justieren des Piezoaktors 30 ist eine
Einstellschraube 42 vorgesehen, welche in dem Halter 34
sitzt. Ebenfalls lässt sich über die Einstellschraube 42
der Abstand des beweglichen Kolbens 12 zu dem in Fig. 2
nicht dargestellten festen Kolben einstellen, wodurch das
zu dosierende Volumen vorwählbar ist.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrati
ven Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Er
findung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ände
rungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der
Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.
Claims (20)
1. Vorrichtung zum Dosieren von Material mit
einem festen Kolben (10),
einem beweglichen Kolben (12) und
einem beweglichen Gehäuse (14) mit
einer mit einem der Kolben (10, 12) durch Bewe gen des Gehäuses (14) verschließbaren Material zufuhr (18) und
einer mit einem der Kolben (10, 12) durch Bewe gen des Gehäuses (14) verschließbaren Material ausfuhr (20),
wobei die Achse des festen Kolbens (10) mit der Achse des beweglichen Kolbens (12) fluchtet und
wobei zwischen dem festen Kolben (10) und dem be weglichen Kolben (12) zumindest dann ein Abstand im Bereich der Materialzufuhr (18) vorliegt, wenn die Materialzufuhr offen ist, und
wobei der bewegliche Kolben (12) von einem Piezoaktor (30) ansteuerbar ist.
einem festen Kolben (10),
einem beweglichen Kolben (12) und
einem beweglichen Gehäuse (14) mit
einer mit einem der Kolben (10, 12) durch Bewe gen des Gehäuses (14) verschließbaren Material zufuhr (18) und
einer mit einem der Kolben (10, 12) durch Bewe gen des Gehäuses (14) verschließbaren Material ausfuhr (20),
wobei die Achse des festen Kolbens (10) mit der Achse des beweglichen Kolbens (12) fluchtet und
wobei zwischen dem festen Kolben (10) und dem be weglichen Kolben (12) zumindest dann ein Abstand im Bereich der Materialzufuhr (18) vorliegt, wenn die Materialzufuhr offen ist, und
wobei der bewegliche Kolben (12) von einem Piezoaktor (30) ansteuerbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der feste Kolben (10) in einer Präzisionsbuch se (16) gehalten ist,
dass der bewegliche Kolben (12) von der Präzisions buchse (16) geführt ist und
dass die Präzisionsbuchse (16) in dem Gehäuse (14) angeordnet ist.
dass der feste Kolben (10) in einer Präzisionsbuch se (16) gehalten ist,
dass der bewegliche Kolben (12) von der Präzisions buchse (16) geführt ist und
dass die Präzisionsbuchse (16) in dem Gehäuse (14) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Menge des zu dosierenden Materials von
dem im Falle der offenen Materialzufuhr (18) vorliegenden
Abstand zwischen dem festen Kolben (10) und dem bewegli
chen Kolben (12) im Bereich der Materialzufuhr (18) ab
hängt.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der im Falle der offenen Ma
terialzufuhr (18) vorliegende Abstand zwischen dem festen
Kolben (10) und dem beweglichen Kolben (12) durch eine
Einstellschraube (42) einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (30) durch
eine Einstellschraube (42) positionierbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (42)
zum Einstellen des im Falle der offenen Materialzufuhr
(18) vorliegenden Abstandes zwischen dem festen Kolben
(10) und dem beweglichen Kolben (12) und die Einstell
schraube (42) zum Positionieren des Piezoaktors (30) identisch
sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (30) für ei
nen Hub in der Größenordnung von 100 µm geeignet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (30) für eine
Beschleunigung in der Größenordnung von 100000 g geeignet
ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Pneumatikzylinder (24)
zum Bewegen des beweglichen Gehäuses (14) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausfuhr (20) ei
ne Dosiernadel aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steue
rung aufweist.
12. Verfahren zum Dosieren von Material, bei dem
Material durch eine Materialzufuhr (18) einem Füllbereich (22) eines Gehäuses (14) zugeführt wird, während eine Materialausfuhr (20) des Gehäu ses von einem festen Kolben (10) oder einem beweg lichen Kolben (12) verschlossen ist,
wobei der Füllbereich (22) zumindest teilweise durch einen Abstand gebildet ist, welcher zwi schen dem festen Kolben (10) und dem bewegli chen Kolben (12) vorliegt, und
wobei die Achse des festen Kolbens (10) mit der Achse des beweglichen Kolbens (12) fluchtet,
das Gehäuse in eine erste Richtung verschoben wird, so dass die Materialzufuhr (18) von dem fes ten Kolben (10) oder dem beweglichen Kolben (12) verschlossen wird und die Materialabfuhr (20) ge öffnet wird,
der bewegliche Kolben (12) zugestellt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben (10) und dem beweglichen Kolben (12) verringert und Material aus der Materialausfuhr (20) aus tritt,
der bewegliche Kolben (12) zurückgeführt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben (10) und dem beweglichen Kolben (12) vergrößert, und
das Gehäuse (14) in eine zweite Richtung verscho ben wird, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der bewegliche Kolben (12) von einem Piezoaktor (30) angesteuert wird.
Material durch eine Materialzufuhr (18) einem Füllbereich (22) eines Gehäuses (14) zugeführt wird, während eine Materialausfuhr (20) des Gehäu ses von einem festen Kolben (10) oder einem beweg lichen Kolben (12) verschlossen ist,
wobei der Füllbereich (22) zumindest teilweise durch einen Abstand gebildet ist, welcher zwi schen dem festen Kolben (10) und dem bewegli chen Kolben (12) vorliegt, und
wobei die Achse des festen Kolbens (10) mit der Achse des beweglichen Kolbens (12) fluchtet,
das Gehäuse in eine erste Richtung verschoben wird, so dass die Materialzufuhr (18) von dem fes ten Kolben (10) oder dem beweglichen Kolben (12) verschlossen wird und die Materialabfuhr (20) ge öffnet wird,
der bewegliche Kolben (12) zugestellt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben (10) und dem beweglichen Kolben (12) verringert und Material aus der Materialausfuhr (20) aus tritt,
der bewegliche Kolben (12) zurückgeführt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem festen Kolben (10) und dem beweglichen Kolben (12) vergrößert, und
das Gehäuse (14) in eine zweite Richtung verscho ben wird, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der bewegliche Kolben (12) von einem Piezoaktor (30) angesteuert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das Zurückführen des beweglichen Kolbens (12) und
das Verschieben des Gehäuses (14) in die zweite Richtung
nacheinander erfolgen.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Zurückführen des beweglichen Kolbens
(12) und das Verschieben des Gehäuses (14) in die zweite
Richtung zumindest teilweise gleichzeitig erfolgen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem festen Kol
ben (10) und dem beweglichen Kolben (12) zum Festlegen
des zu dosierenden Volumens eingestellt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass Klebstoff dosiert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (30) mit einem Hub in
der Größenordnung von 100 µm bewegt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (30) mit einer Be
schleunigung in der Größenordnung von 100000 g bewegt
wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) durch einen Pneuma
tikzylinder (24) bewegt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren durch eine Steuerung
gesteuert wird.
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