DE102018214070A1 - Method and device for applying medium to high viscosity materials - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von mittel- bis hochviskosen flüssigen Materialien, bei dem flüssiges Material aus einem Vorratsbehälter (20) zu einem Auftragskopf (16) gefördert wird, wobei flüssiges Material mit einer Pumpeinrichtung (12) aus einem Vorratsbehälter (20) gefördert wird und wobei die Pumpeinrichtung (12) eine Folgeplatte (22) mit einer Schöpfkolbenpumpe (24) umfasst, die Folgeplatte (22) auf einem Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Materials aufliegt und die Folgeplatte (22) bei zunehmender Entleerung des Vorratsbehälters (20) in dem Vorratsbehälter (20) absinkt. Das flüssige Material wird dem Auftragskopf (16) über einen Schlauch (14) zugeführt und das flüssige Material wird unter Verwendung des Auftragskopfs (16) auf ein Bauteil (46) aufgetragen, wobei die Abgabe des flüssigen Materials durch den Auftragskopf (16) mit einem Ventil (36) gesteuert wird. Dabei ist vorgesehen, unter Verwendung eines an einer Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe (24) angeordneten ersten Drucksensors (30) den Druck zu erfassen, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das flüssige Material in den Schlauch (14) presst, unter Verwendung eines an einer Zufuhrseite des Ventils (36) angeordneten zweiten Drucksensors (32) den Druck des flüssigen Materials im Auftragskopf (16) zu erfassen und den Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) auf einen Sollwert zu regeln, wobei bei der Regelung die Bewegungsgeschwindigkeit eines Förderkolbens (25) der Schöpfkolbenpumpe (24) unter Verwendung des Drucks, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das viskose Material in das Schlauch (14) presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) als Eingangswerte der Regelung angepasst wird.Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Auftragen von mittel- bis hochviskosen flüssigen Materialien.The invention relates to a method for applying medium to highly viscous liquid materials, in which liquid material is conveyed from a storage container (20) to an application head (16), liquid material being conveyed from a storage container (20) using a pump device (12) and the pump device (12) comprises a follower plate (22) with a scoop piston pump (24), the follower plate (22) rests on a liquid level of the liquid material and the follower plate (22) with increasing emptying of the reservoir (20) in the reservoir (20) drops. The liquid material is supplied to the application head (16) via a hose (14) and the liquid material is applied to a component (46) using the application head (16), the discharge of the liquid material by the application head (16) using a Valve (36) is controlled. The first pressure sensor (30) arranged on an output side of the scoop piston pump (24) is used to detect the pressure with which the scoop piston pump (24) presses the liquid material into the hose (14), using one on a supply side second pressure sensor (32) of the valve (36) to detect the pressure of the liquid material in the application head (16) and to regulate the pressure on the supply side of the valve (36) to a desired value, the speed of movement of a delivery piston (25 ) of the scoop piston pump (24) using the pressure with which the scoop piston pump (24) presses the viscous material into the hose (14) and the pressure on the supply side of the valve (36) as input values of the control. Another aspect The invention relates to a device (10) for applying medium to highly viscous liquid materials.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen mittel- bis hochviskoser Materialien, bei dem viskoses Material aus einem Vorratsbehälter zu einem Auftragskopf gefördert wird. Ein Weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for applying medium to highly viscous materials, in which viscous material is conveyed from a storage container to an application head. Another aspect of the invention relates to an apparatus for performing the method.

Beispielsweise im Automobilbau wird zunehmend eine Mischbauweise eingesetzt, bei der verschiedene Materialien miteinander kombiniert werden. Zum Verbinden der verschiedenen Materialien werden häufig Mehrkomponenten-Klebstoffe eingesetzt. Des Weiteren werden typischerweise Dichtstoffe, Schmierstoffe und Füllstoffe in der Produktion eingesetzt. Diese Klebstoffe, Dichtstoffe, Schmierstoffe und Füllstoffe sind in der Regel pastöse bzw. mittel- und hochviskose Materialien und weisen eine hohe Viskosität auf. Diese mittel- oder hochviskosen Materialien werden dem Produktionsprozess mit Fördereinrichtungen zugeführt, wobei die Fördereinrichtungen einen Auftragskopf mit einem Ventil aufweisen. Über das Ventil wird der Fluss des mittel- oder hochviskosen Materials gesteuert. Dabei ist es wünschenswert, den Durchfluss exakt auf einen vorgegebenen Wert einstellen zu können.For example in automotive engineering, a mixed construction is increasingly used, in which different materials are combined with one another. Multi-component adhesives are often used to connect the different materials. Furthermore, sealants, lubricants and fillers are typically used in production. These adhesives, sealants, lubricants and fillers are generally pasty or medium and highly viscous materials and have a high viscosity. These medium or highly viscous materials are fed to the production process with conveyor devices, the conveyor devices having an application head with a valve. The flow of the medium or highly viscous material is controlled via the valve. It is desirable to be able to set the flow exactly to a predetermined value.

Bekannte Dosiersysteme setzen dabei pneumatisch betriebene Schöpfkolbenpumpen ein, welche zunächst einen servomotorisch betriebenen Kolbendosierer füllen, wobei der Kolbendosierer wiederum das Material auf ein Werkstück oder Bauteil aufträgt. Andere bekannte Fördereinrichtungen verwenden dabei Schneckenpumpen, mit denen sich die geförderte Materialmenge und der Förderdruck gut einstellen lassen. Nachteilig an den Schneckenpumpen ist, dass die Schneckenpumpen durch Reibung heiß werden und das zu pumpende Material durch die Reibung in seiner Struktur beschädigt werden kann. Insbesondere kann es zu einer Zerstörung der chemischen Struktur des Materials aufgrund der hohen Reibungskräfte kommen. Daher wäre es wünschenswert, Schöpfkolbenpumpen in einer solchen Fördereinrichtung einzusetzen. Bei Schöpfkolbenpumpen besteht jedoch das Problem, dass die Fördermenge und der Druck von der Position und der Geschwindigkeit eines Förderkolbens in der Pumpe abhängig sind, so dass diese schwanken. Eine gleichmäßige Materialförderung wird jedoch für einen gleichmäßigen Materialauftrag benötigt. Dazu müssen durch die Fördereinrichtung Druckschwankungen im Auftragskopf ausgeglichen werden.Known metering systems use pneumatically operated scoop piston pumps which initially fill a piston metering device operated by a servo motor, the piston metering device in turn applying the material to a workpiece or component. Other known conveyors use screw pumps with which the amount of material conveyed and the delivery pressure can be adjusted well. A disadvantage of the screw pumps is that the screw pumps become hot due to friction and the structure of the material to be pumped can be damaged by the friction. In particular, the chemical structure of the material can be destroyed due to the high frictional forces. It would therefore be desirable to use scoop piston pumps in such a conveyor. The problem with scoop piston pumps, however, is that the delivery rate and pressure are dependent on the position and speed of a delivery piston in the pump, so that they fluctuate. Even material conveyance is required for an even material application. For this, pressure fluctuations in the application head must be compensated for by the conveyor.

Aus DE 20 2017 106 256 U1 ist eine Vorrichtung zum Fördern von pastösen Medien aus mindestens zwei Gebinden bekannt. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Schöpfkolbenpumpe, die mit einer Folgeplatte in Verbindung steht und mittels eines Antriebs betrieben ist. Der Antrieb ist mit einer elektronischen Wegstreckenmessung versehen. Die elektronische Wegmessung ermöglicht eine äußerst genaue Überwachung der Antriebszylinder, so dass bei geringsten Abweichungen von den voreingestellten Weglängen eine Fehlermeldung erfolgen kann. Gleichzeitig lässt sich durch die Wegmessung die geförderte Menge an pastösen Medien exakt ermitteln.Out DE 20 2017 106 256 U1 a device for conveying pasty media from at least two containers is known. The device comprises at least one scoop piston pump, which is connected to a follower plate and is operated by means of a drive. The drive is equipped with an electronic distance measurement. The electronic path measurement enables extremely precise monitoring of the drive cylinders, so that an error message can be issued if there are even slight deviations from the preset path lengths. At the same time, the measured amount of pasty media can be exactly determined by measuring the distance.

DE 20 2014 100 750 U1 offenbart eine Vorrichtung zum vollständigen Leeren von flüssiges Material enthaltenden Vorlagebehältern. Die Vorrichtung umfasst eine Folgeplatte und eine Schöpfkolbenpumpe. Des Weiteren sind Sensoren in Form von linearen Messwertaufnehmern vorgesehen, welche die Höhe der Folgeplatte messen. Bei der Förderung aus mehreren Behältern kommt es aufgrund der unterschiedlichen Komprimierbarkeit von Vorlagematerialien im Laufe der Entleerung der Vorlagebehälter zu Abweichungen bei der Fördermenge. Diese Abweichungen werden entweder über einen Messwertaufnehmer und einen mit dem Messwertaufnehmer korrespondierenden Mitnehmer oder über Waagen unterhalb der Vorlagebehälter erkannt und an die Steuerung weitergegeben, wobei die Steuerung diese Abweichungen bei der Berechnung einer Impulsfrequenz für die Antriebe der Pumpen laufend berücksichtigt. DE 20 2014 100 750 U1 discloses an apparatus for completely emptying storage containers containing liquid material. The device comprises a follower plate and a scoop piston pump. Furthermore, sensors in the form of linear transducers are provided, which measure the height of the follower plate. When conveying from several containers, there are deviations in the delivery quantity due to the different compressibility of the original materials during the emptying of the original containers. These deviations are recognized either by a measuring sensor and a driver corresponding to the measuring sensor or by scales below the storage containers and passed on to the control system, the control system taking these deviations into account when calculating a pulse frequency for the drives of the pumps.

DE 10 2015 120 381 A1 beschreibt eine Entnahmevorrichtung mit automatischer Förderdruckregelung. Eine Förderpumpe fördert Material aus Behältern zu einem Mischblock. In dem Mischblock ist ein Drucksensor vorgesehen, der den Förderdruck ermittelt. Eine Regeleinheit liest den Drucksensor aus und regelt einen Antrieb der Förderpumpe um einen Soll-Förderdruck einzustellen. DE 10 2015 120 381 A1 describes a removal device with automatic delivery pressure control. A feed pump conveys material from containers to a mixing block. A pressure sensor is provided in the mixing block, which determines the delivery pressure. A control unit reads out the pressure sensor and controls a drive of the feed pump in order to set a target feed pressure.

Im Stand der Technik sind keine Fördereinrichtungen bekannt, welche flüssiges Material mit einer Schöpfkolbenpumpe fördern und direkt über einen Auftragskopf dosieren, wobei ein gleichmäßiger Materialauftrag gewährleistet ist.In the prior art, no conveying devices are known which convey liquid material with a scoop piston pump and meter it directly via an application head, a uniform application of material being ensured.

Es wird ein Verfahren zum Auftragen von flüssigen Materialien, insbesondere mittel- bis hochviskosen Materialien, vorgeschlagen, bei dem flüssiges Material aus einem Vorratsbehälter zu einem Auftragskopf gefördert wird, wobei flüssiges Material mit einer Pumpeinrichtung aus einem Vorratsbehälter gefördert wird und wobei die Pumpeinrichtung eine Folgeplatte mit einer Schöpfkolbenpumpe umfasst, die Folgeplatte auf einem Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Materials aufliegt und die Folgeplatte bei zunehmender Entleerung des Vorratsbehälters in dem Vorratsbehälter absinkt. Das flüssige Material wird dem Auftragskopf über einen Schlauch zugeführt und das flüssige Material wird unter Verwendung des Auftragskopfs auf ein Bauteil bzw. Werkstück aufgetragen, wobei die Abgabe des flüssigen Materials durch den Auftragskopf mit einem Ventil gesteuert wird. Dabei ist vorgesehen, unter Verwendung eines an einer Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe angeordneten ersten Drucksensors den Druck zu erfassen, mit dem die Schöpfkolbenpumpe das flüssige Material in den Schlauch presst, unter Verwendung eines an einer Zufuhrseite des Ventils angeordneten zweiten Drucksensors den Druck des flüssigen Materials im Auftragskopf zu erfassen und den Druck auf der Zufuhrseite des Ventils auf einen Sollwert zu regeln, wobei bei der Regelung die Bewegungsgeschwindigkeit eines Förderkolbens der Schöpfkolbenpumpe unter Verwendung des Drucks, mit dem die Schöpfkolbenpumpe das viskose Material in das Schlauch presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils als Eingangswerte der Regelung angepasst wird.A method for applying liquid materials, in particular medium to highly viscous materials, is proposed, in which liquid material is conveyed from a storage container to an application head, liquid material being conveyed from a storage container with a pump device and the pump device having a follower plate a scoop piston pump, the follower plate rests on a liquid level of the liquid material and the follower plate sinks in the reservoir as the reservoir is increasingly emptied. The liquid material is supplied to the application head via a hose and the liquid material is applied to a component or workpiece using the application head, the dispensing of the liquid material being controlled by the application head with a valve. It is provided under Using a first pressure sensor arranged on an output side of the scoop piston pump to detect the pressure with which the scoop piston pump presses the liquid material into the hose, using a second pressure sensor arranged on a supply side of the valve to record the pressure of the liquid material in the application head and the pressure to regulate on the supply side of the valve to a desired value, wherein in the control the movement speed of a delivery piston of the scoop piston pump using the pressure with which the scoop piston pump presses the viscous material into the hose and the pressure on the supply side of the valve as input values of the control is adjusted.

Bei dem Verratsbehälter handelt es sich bevorzugt um ein zylindrisches Fass. Der Vorratsbehälter kann beispielsweise ein pastöses oder mittel- bis hochviskoses Fluid wie einen Klebstoff, Schmierstoff, Füllstoff oder einen Dichtstoff beinhalten. Mittel- und hochviskose Materialien, für die das vorgeschlagene Verfahren geeignet ist, umfassen insbesondere Klebstoffe, Dichtstoffe, Schmierstoffe und Füllstoffe wie sie beispielsweise bei der Montage von Bauteilen in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Dabei wird im Allgemeinen unter einem mittelviskosen Material ein Material verstanden, dessen Viskosität bei 20°C größer als 50 Pa.s und kleiner oder gleich 1000 Pa·s ist. Hochviskose Materialien weisen bei 20°C eine Viskosität von mehr als 1000 Pa·s auf.The treasury is preferably a cylindrical barrel. The reservoir can contain, for example, a pasty or medium to highly viscous fluid such as an adhesive, lubricant, filler or a sealant. Medium and highly viscous materials for which the proposed method is suitable include in particular adhesives, sealants, lubricants and fillers such as are used, for example, in the assembly of components in the automotive industry. A medium-viscosity material is generally understood to mean a material whose viscosity at 20 ° C. is greater than 50 Pa.s and less than or equal to 1000 Pa · s. Highly viscous materials have a viscosity of more than 1000 Pa · s at 20 ° C.

Bei dem Verfahren wird eine Pumpeinrichtung verwendet, um das flüssige Material aus dem Vorratsbehälter zu dem Auftragskopf zu fördern. Eine geeignete Pumpeinrichtung umfasst beispielsweise eine Folgeplatte mit einer Pumpe. Die Pumpe der Pumpeinrichtung ist erfindungsgemäß als eine Schöpfkolbenpumpe ausgestaltet. Bei einer Schöpfkolbenpumpe ist ein Förderkolben vorgesehen, der sich in der Pumpe auf und ab bewegt. Der Förderkolben weist dabei ein Auslassventil auf, so dass das zu pumpende flüssige Material bei einer Abwärtsbewegung des Förderkolbens auf die andere Seite des Kolbens befördert wird und bei einer Aufwärtsbewegung flüssiges Material aus dem Vorratsbehälter angesaugt wird.In the method, a pump device is used to convey the liquid material from the storage container to the application head. A suitable pump device comprises, for example, a follower plate with a pump. According to the invention, the pump of the pump device is designed as a scoop piston pump. In the case of a scoop piston pump, a delivery piston is provided which moves up and down in the pump. The delivery plunger has an outlet valve so that the liquid material to be pumped is conveyed to the other side of the plunger when the delivery plunger moves downward and liquid material is sucked out of the storage container during an upward movement.

Der Förderkolben wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren über einen elektrischen Antrieb angetrieben, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens schnell und präzise einstellbar ist. Insbesondere ist die Bewegungsgeschwindigkeit des elektrischen Antriebs regelbar.In the proposed method, the delivery piston is driven by an electric drive, so that the speed of movement of the delivery piston can be set quickly and precisely. In particular, the speed of movement of the electric drive can be regulated.

Die Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe ist über einen Schlauch mit dem Auftragskopf verbunden. Der erste Drucksensor wird an der Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe vor dem Schlauch angeordnet, so dass der erste Drucksensor den Druck ermittelt, mit dem das flüssige Material in den Schlauch gepresst wird. Der zweite Drucksensor wird von der Schöpfkolbenpumpe aus gesehen auf der anderen Seite des Schlauchs auf der Zufuhrseite des Ventils des Auftragskopfs angeordnet, so dass der zweite Drucksensor den Druck erfasst, den das flüssige Material im Auftragskopf vor dem Ventil des Auftragskopf aufweist.The outlet side of the scoop piston pump is connected to the application head via a hose. The first pressure sensor is arranged on the outlet side of the scoop piston pump in front of the hose, so that the first pressure sensor determines the pressure with which the liquid material is pressed into the hose. The second pressure sensor is located on the other side of the hose on the supply side of the valve of the application head, as seen from the scoop piston pump, so that the second pressure sensor detects the pressure that the liquid material in the application head has in front of the valve of the application head.

Der Auftragskopf weist ein Ventil auf, mit dem die Abgabe des flüssigen Materials gesteuert werden kann. Zum Auftragen von flüssigem Material wird das Ventil geöffnet und um das Auftragen zu stoppen wird das Ventil entsprechend wieder geschlossen. Je nach Ausführungsform des Ventils kann dieses neben einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung auch Zwischenstellungen ermöglichen, um die Menge des aufzutragenden Materials zu beeinflussen. Geeignete Ventile umfassen beispielsweise Nadelventile und Drehschieberventile. Ein Auftragskopf mit einem geeigneten Drehschieberventil ist beispielsweise in dem Gebrauchsmuster DE 20 2017 000 784 beschrieben.The application head has a valve with which the dispensing of the liquid material can be controlled. The valve is opened to apply liquid material and the valve is closed again accordingly to stop the application. Depending on the embodiment of the valve, in addition to a fully open position and a fully closed position, this can also allow intermediate positions to influence the amount of material to be applied. Suitable valves include, for example, needle valves and rotary slide valves. An application head with a suitable rotary slide valve is, for example, in the utility model DE 20 2017 000 784 described.

Der Auftragskopf ist bevorzugt mit einer Positioniereinrichtung verbunden, welche den Auftragskopf relativ zu einem Bauteil oder Werkstück positionieren kann. Bevorzugt sind dabei Bewegungen in allen drei Raumrichtungen möglich. Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn der Auftragskopf relativ zu dem Bauteil bzw. Werkstück auch gedreht werden kann, wobei wiederum eine Möglichkeit zur Drehung um alle drei Raumrichtungen bevorzugt wird. Bei der Ausgestaltung der Positioniereinrichtung ist es möglich, dass der Auftragskopf bewegt wird, während das Bauteil bzw. das Werkstück ruht oder umgekehrt, dass der Auftragskopf ruht und das Bauteil bzw. das Werkstück bewegt wird. Auch Mischformen sind denkbar, bei denen beispielsweise das Bauteil in zwei Richtungen verschiebbar angeordnet ist und eine Bewegung in der verbleibenden Raumrichtung sowie ein Drehen durch den Auftragskopf erfolgt.The application head is preferably connected to a positioning device which can position the application head relative to a component or workpiece. Movements in all three spatial directions are preferably possible. Furthermore, it is preferred if the application head can also be rotated relative to the component or workpiece, again a possibility for rotation about all three spatial directions being preferred. In the configuration of the positioning device, it is possible for the application head to be moved while the component or the workpiece is at rest, or vice versa, for the application head to be at rest and for the component or the workpiece to be moved. Mixed forms are also conceivable, in which, for example, the component is arranged to be displaceable in two directions and a movement takes place in the remaining spatial direction and a rotation by the application head.

Während eines Auftragsvorgangs wird der Auftragskopf relativ zu dem Bauteil bzw. Werkstück bewegt und durch Ansteuern des Ventils des Auftragskopfs wird an vorgesehenen Positionen des Bauteils bzw. Werkstücks flüssiges Material aufgetragen. Dazu wird das Ventil des Auftragskopfs entsprechend angesteuert, so dass dieses für eine Abgabe von flüssigem Material geöffnet und anschließend wieder geschlossen wird. Je nach Art des gewünschten Materialauftrags wird das Ventil mehrfach geöffnet und geschlossen oder bleibt während des gesamten Auftragsprozesses geöffnet und wird erst nach Abschluss des Auftragens wieder geschlossen.During an application process, the application head is moved relative to the component or workpiece, and by actuating the valve of the application head, liquid material is applied to the intended positions of the component or workpiece. For this purpose, the valve of the application head is actuated accordingly, so that it is opened for dispensing liquid material and then closed again. Depending on the type of material application desired, the valve is opened and closed several times or remains open during the entire application process and is only closed again after application is complete.

Ein Beispiel für einen solchen Auftragsvorgang ist das Auftragen einer Klebstoffraupe auf ein Bauteil, um dieses anschließend mit einem weiteren Bauteil durch Verkleben zu fügen.An example of such an application process is the application of an adhesive bead to a Component, to then join this with another component by gluing.

Für einen kontrollierten und gleichmäßigen Auftrag des flüssigen Materials auf ein Bauteil bzw. Werkstück ist es notwendig, den Druck des flüssigen Materials im Auftragskopf so zu regeln, dass dieser möglichst einem vorgegebenen Sollwert entspricht, da die Menge an flüssigen Material, die in einer Zeiteinheit durch den Auftragskopf abgegeben wird, vom Druck abhängig ist. Der Sollwert für den Druck auf der Zufuhrseite des Ventils liegt bevorzugt im Bereich von 5 bis 250 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 200 bar.For a controlled and even application of the liquid material to a component or workpiece, it is necessary to regulate the pressure of the liquid material in the application head in such a way that it corresponds as far as possible to a predetermined target value, since the amount of liquid material that is produced in a unit of time the application head is released, depends on the pressure. The target value for the pressure on the supply side of the valve is preferably in the range from 5 to 250 bar, particularly preferably in the range from 10 to 200 bar.

Bei der vorgeschlagenen Regelung des Drucks wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens der Förderpumpe in Abhängigkeit des auf der Zufuhrseite des Ventils gemessenen Drucks als Eingangsgröße geregelt. Bei einer erkannten Änderung des Drucks wird die Geschwindigkeit des Förderkolbens der Schöpfkolbenpumpe entsprechend angepasst. Bevorzugt wird die Geschwindigkeit erhöht, wenn der Druck auf der Zufuhrseite des Ventils unter dem Solldruck liegt und bevorzugt wird die Geschwindigkeit abgesenkt, wenn der Druck auf der Zufuhrseite des Ventils über dem Solldruck liegt.In the proposed regulation of the pressure, the speed of movement of the delivery piston of the delivery pump is regulated as an input variable as a function of the pressure measured on the supply side of the valve. If a change in pressure is detected, the speed of the delivery piston of the scoop piston pump is adjusted accordingly. Preferably, the speed is increased when the pressure on the supply side of the valve is below the target pressure and preferably the speed is reduced when the pressure on the supply side of the valve is above the target pressure.

Für die Regelung wird bevorzugt ein Regler eingesetzt, der beispielweise in einer Steuereinheit integriert sein kann. Als Regler können stetige Regler oder unstetige Regler eingesetzt werden. Als ein stetiger Regler kann beispielsweise ein Proportionalregler, ein Proportional-Integralregler, ein Proportional-Differentialregler oder ein Proportional-Integral-Differentialregler eingesetzt werden.A controller is preferably used for the control, which can be integrated, for example, in a control unit. Continuous controllers or discontinuous controllers can be used as controllers. A proportional controller, a proportional integral controller, a proportional differential controller or a proportional integral differential controller can be used as a continuous controller, for example.

Bei der Regelung kann eine Hysterese verwendet werden, so dass ein Eingriff durch die Regelung erst dann erfolgt, wenn der Absolutwert der Abweichung vom gemessenen Druck auf der Zufuhrseite des Ventils vom Solldruck größer ist als eine vorgegebene Abweichung. Die vorgegebene Abweichung ist beispielsweise 1 bar. Des Weiteren ist es bevorzugt, die Regelung derart auszugestalten, dass eine Verzögerung zwischen dem Messen einer Druckänderung und einer Veränderung der Geschwindigkeit des Förderkolbens maximal 200 ms und bevorzugt maximal 100 ms beträgt.A hysteresis can be used in the control, so that the control only intervenes when the absolute value of the deviation from the measured pressure on the supply side of the valve from the target pressure is greater than a predetermined deviation. The specified deviation is, for example, 1 bar. Furthermore, it is preferred to design the control in such a way that a delay between the measurement of a pressure change and a change in the speed of the delivery piston is at most 200 ms and preferably at most 100 ms.

Bevorzugt wird bei der Regelung des Drucks auf den Sollwert eine Druckdifferenz zwischen dem Druck, mit dem die Schöpfkolbenpumpe das flüssige Material in den Schlauch presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils berücksichtigt. Dabei ist es bevorzugt, dass bei einer Abweichung des Drucks auf der Zufuhrseite des Ventils vom Solldruck eine Änderung der Geschwindigkeit des Förderkolbens umso stärker ausgeführt wird, je größer der Absolutwert der Druckdifferenz zwischen dem Druck, mit dem die Schöpfkolbenpumpe das flüssige Material in den Schlauch presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils ist.When regulating the pressure to the desired value, a pressure difference between the pressure with which the scoop piston pump presses the liquid material into the hose and the pressure on the supply side of the valve is preferably taken into account. It is preferred that if the pressure on the supply side of the valve deviates from the target pressure, the greater the absolute value of the pressure difference between the pressure at which the scoop piston pump presses the liquid material into the hose, the greater the change in speed , and the pressure on the supply side of the valve.

Bevorzugt wird eine Zeitverzögerung bestimmt, welche nach einem Erkennen einer durch den ersten oder zweiten Drucksensor gemessenen Druckänderung vergeht, bis sich diese Druckänderung über den Schlauch übertragen hat und auch durch den jeweils anderen Drucksensor gemessen wird, wobei die bestimmte Zeitverzögerung bei der Regelung des Drucks verwendet wird.A time delay is preferably determined, which elapses after a pressure change measured by the first or second pressure sensor is recognized, until this pressure change has been transmitted via the hose and is also measured by the respective other pressure sensor, the specific time delay being used in regulating the pressure becomes.

Die bestimmte Zeitverzögerung wird bevorzugt bei der Regelung dazu verwendet, die Stärke einer Geschwindigkeitsänderung des Förderkolbens vorzugeben. Dadurch wird erreicht, dass das System bei der Regelung nicht untersteuert oder übersteuert.The determined time delay is preferably used in the control to specify the strength of a change in speed of the delivery piston. This ensures that the system does not understeer or oversteer during regulation.

Zum Umsetzen einer Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens wird entsprechend eine Geschwindigkeit des Antriebs der Schöpfkolbenpumpe angepasst.To implement a change in the speed of movement of the delivery piston, a speed of the drive of the scoop piston pump is adjusted accordingly.

Die vom Schöpfkolben geförderte Menge an flüssigem Material ist von der Position des Schöpfkolbens abhängig. Daher wird bevorzugt die Geschwindigkeit eines Antriebs des Förderkolbens vor dem Erreichen eines Umkehrpunkts erhöht und nach Passieren des Umkehrpunkts wieder abgesenkt. Dazu kann vorgesehen sein, die Position des Förderkolbens über einen Sensor zu ermitteln.The amount of liquid material conveyed by the scoop depends on the position of the scoop. Therefore, the speed of a drive of the delivery piston is preferably increased before reaching a reversal point and lowered again after passing the reversal point. For this purpose, provision can be made to determine the position of the delivery piston via a sensor.

Ein Weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Auftragen von flüssigen Materialien, insbesondere von mittel bis hochviskosen Materialien, bereitzustellen. Die Vorrichtung umfasst eine Pumpeinrichtung zum Fördern von flüssigem Material aus einem Vorratsbehälter, eine Auftragsvorrichtung und eine Steuereinheit. Die Pumpeinrichtung ist über einen Schlauch fluidisch mit der Auftragsvorrichtung verbunden. Die Pumpeinrichtung umfasst eine Folgeplatte mit einer Schöpfkolbenpumpe und der Auftragskopf umfasst ein Ventil zum Steuern des Durchflusses des flüssigen Materials durch den Auftragskopf. Ferner ist vorgesehen, dass die Pumpeinrichtung einen ersten Drucksensor umfasst, welcher an einer Auslassseite der Schöpfkolbenpumpe angeordnet ist und eingerichtet ist, den Druck zu erfassen, mit dem die Schöpfkolbenpumpe das flüssige Material in den Schlauch presst, der Auftragskopf einen zweiten Drucksensor umfasst, welcher an einer Zufuhrseite des Ventils angeordnet ist und die Schöpfkolbenpumpe einen Antrieb umfasst, über den eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Förderkolbens der Schöpfkolbenpumpe regelbar ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens unter Verwendung von Messwerten des ersten Drucksensors und des zweiten Drucksensor als Eingangswerte derart anzupassen, dass der Druck auf der Zufuhrseite des Ventils auf einen Sollwert geregelt wird.Another aspect of the invention is to provide a device for applying liquid materials, in particular medium to high-viscosity materials. The device comprises a pump device for conveying liquid material from a storage container, an application device and a control unit. The pump device is fluidly connected to the application device via a hose. The pump device comprises a follower plate with a scoop piston pump and the application head comprises a valve for controlling the flow of the liquid material through the application head. Furthermore, it is provided that the pump device comprises a first pressure sensor, which is arranged on an outlet side of the scoop piston pump and is designed to detect the pressure with which the scoop piston pump presses the liquid material into the hose, the application head comprises a second pressure sensor, which is applied is arranged on a supply side of the valve and the scoop piston pump comprises a drive via which a movement speed of a delivery piston of the delivery piston pump can be regulated, the control unit being set up to adapt the movement speed of the delivery piston using measured values of the first pressure sensor and the second pressure sensor as input values, that the pressure on the supply side of the valve is regulated to a setpoint.

Die Vorrichtung ist dabei bevorzugt zur Ausführung eines der hierin beschriebenen Auftragsverfahren eingerichtet, so dass im Rahmen eines der Verfahren beschriebene Merkmale entsprechend für die Vorrichtung gelten und umgekehrt im Rahmen der Vorrichtung beschriebene Merkmale für die Verfahren gelten.The device is preferably set up to carry out one of the application methods described herein, so that features described in the context of one of the methods apply accordingly to the device and conversely, features described in the context of the device apply to the methods.

Die Pumpeinrichtung der Vorrichtung umfasst beispielsweise eine Grundplatte, auf die ein Fass positioniert werden kann, eine Folgeplatte mit einer Pumpe, sowie eine Hubeinrichtung, mit der die Folgeplatte relativ zur Grundplatte in vertikaler Richtung bewegbar ist. Die Pumpe der Pumpeinrichtung ist erfindungsgemäß als eine Schöpfkolbenpumpe ausgestaltet. Bei einer Schöpfkolbenpumpe ist ein Förderkolben vorgesehen, der sich in der Pumpe auf und ab bewegt. Der Förderkolben weist dabei ein Auslassventil auf, so dass das zu pumpende flüssige Material bei einer Abwärtsbewegung des Förderkolbens auf die andere Seite des Kolbens befördert wird und bei einer Aufwärtsbewegung flüssiges Material aus dem Vorratsbehälter angesaugt wird.The pump device of the device comprises, for example, a base plate on which a barrel can be positioned, a follower plate with a pump, and a lifting device with which the follower plate can be moved in the vertical direction relative to the base plate. According to the invention, the pump of the pump device is designed as a scoop piston pump. In the case of a scoop piston pump, a delivery piston is provided which moves up and down in the pump. The delivery plunger has an outlet valve so that the liquid material to be pumped is conveyed to the other side of the plunger when the delivery plunger moves downward and liquid material is sucked out of the storage container during an upward movement.

Der Förderkolben wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren über einen elektrischen Antrieb angetrieben, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens schnell und präzise einstellbar ist. Als elektrischer Antrieb sind beispielsweise Elektromotoren geeignet, insbesondere sind Schrittmotoren und Servomotoren geeignet. Beispielsweise wird ein Drehstrommotor verwendet, dessen Geschwindigkeit geregelt wird. Dabei gibt eine Steuereinheit die Geschwindigkeit gemäß der Regelung vor. Ein Umschalten einer Richtung des Drehstrommotors kann beispielsweise über Endlagenschalter in einer Hubeinheit der Schöpfkolbenpumpe erfolgen. Der elektrische Antrieb kann Sensoren zur Bestimmung einer Position und/oder Geschwindigkeit der Motorwelle umfassen. Des Weiteren kann ein Sensor zur Erfassung der Position des Förderkolbens vorgesehen sein.In the proposed method, the delivery piston is driven by an electric drive, so that the speed of movement of the delivery piston can be set quickly and precisely. For example, electric motors are suitable as the electric drive, in particular stepper motors and servomotors are suitable. For example, a three-phase motor is used, the speed of which is regulated. A control unit specifies the speed according to the regulation. A direction of the three-phase motor can be switched, for example, via limit switches in a lifting unit of the scoop piston pump. The electric drive can comprise sensors for determining a position and / or speed of the motor shaft. Furthermore, a sensor for detecting the position of the delivery piston can be provided.

Die Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe ist über einen Schlauch mit dem Auftragskopf verbunden. Die Länge des Schlauchs liegt bevorzugt im Bereich von 2 bis 25 Meter, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 12 Meter. Der Schlauchquerschnitt wird bevorzugt im Bereich von 6 mm bis 40 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 12 mm bis 20 mm gewählt.The outlet side of the scoop piston pump is connected to the application head via a hose. The length of the hose is preferably in the range from 2 to 25 meters, particularly preferably in the range from 4 to 12 meters. The tube cross section is preferably selected in the range from 6 mm to 40 mm and particularly preferably in the range from 12 mm to 20 mm.

Der erste Drucksensor ist an der Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe vor dem Schlauch angeordnet, so dass der erste Drucksensor den Druck ermittelt, mit dem das flüssige Material in den Schlauch gepresst wird. Der zweite Drucksensor ist von der Schöpfkolbenpumpe aus gesehen auf der anderen Seite des Schlauchs auf der Zufuhrseite des Ventils des Auftragskopfs angeordnet, so dass der zweite Drucksensor den Druck erfasst, den das flüssige Material im Auftragskopf vor dem Ventil des Auftragskopf aufweist.The first pressure sensor is arranged on the outlet side of the scoop piston pump in front of the hose, so that the first pressure sensor determines the pressure with which the liquid material is pressed into the hose. The second pressure sensor is located on the other side of the hose on the supply side of the valve of the application head, as seen from the scoop piston pump, so that the second pressure sensor detects the pressure that the liquid material in the application head has in front of the valve of the application head.

Der erste und der zweite Drucksensor sind beispielsweise als Membran-Drucksensoren ausgeführt. Diese können beispielsweise an dem Ausgang der Schöpfkolbenpumpe und am Auftragskopf in entsprechende Aufnahmen eingeschraubt werden.The first and the second pressure sensor are designed, for example, as membrane pressure sensors. These can be screwed into corresponding receptacles, for example, at the outlet of the scoop piston pump and on the application head.

Die Steuereinheit ist mit dem ersten und dem zweiten Drucksensor sowie mit dem Antrieb der Schöpfkolbenpumpe verbunden. Die Steuereinheit wertet die gemessene Drücke aus, führt einen Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert für den Druck vor dem Ventil im Auftragskopf durch und ändert dann die Geschwindigkeit des Antriebs der Schöpfkolben derart, dass der Druck vor dem Ventil im Auftragskopf auf den Sollwert geregelt wird. Dazu kann die Steuereinheit insbesondere einen Regler enthalten.The control unit is connected to the first and second pressure sensors and to the drive of the scoop piston pump. The control unit evaluates the measured pressures, carries out a comparison with a predetermined target value for the pressure in front of the valve in the application head and then changes the speed of the drive of the scoop pistons in such a way that the pressure in front of the valve in the application head is regulated to the target value. For this purpose, the control unit can in particular contain a controller.

Der Auftragskopf weist ein Ventil auf, mit dem die Abgabe des flüssigen Materials gesteuert werden kann. Zum Auftragen von flüssigem Material wird das Ventil geöffnet und um das Auftragen zu stoppen, wird das Ventil entsprechend wieder geschlossen. Je nach Ausführungsform des Ventils kann dieses neben einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung auch Zwischenstellungen ermöglichen, um die Menge des aufzutragenden Materials zusätzlich am Auftragskopf zu beeinflussen. Geeignete Ventile umfassen beispielsweise Nadelventile und Drehschieberventile. Ein Auftragskopf mit einem geeigneten Drehschieberventil ist beispielsweise in dem Gebrauchsmuster DE 20 2017 000 784 beschrieben. Die Menge des aufzutragenden Materials kann zudem durch das Wählen der Geschwindigkeit des Förderkolbens der Schöpfkolbenpumpe eingestellt werden.The application head has a valve with which the dispensing of the liquid material can be controlled. To apply liquid material, the valve is opened and to stop the application, the valve is closed again accordingly. Depending on the embodiment of the valve, in addition to a fully open position and a completely closed position, this can also allow intermediate positions in order to additionally influence the amount of material to be applied on the application head. Suitable valves include, for example, needle valves and rotary slide valves. An application head with a suitable rotary slide valve is, for example, in the utility model DE 20 2017 000 784 described. The amount of material to be applied can also be adjusted by selecting the speed of the delivery piston of the scoop piston pump.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung, mit der der Auftragskopf relativ zu einem Bauteil bzw. Werkstück bewegt werden kann. The device preferably comprises a positioning device with which the application head can be moved relative to a component or workpiece.

Bevorzugt ist die Positioniereinrichtung derart ausgestaltet, dass dabei Bewegungen in allen drei Raumrichtungen möglich. Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn der Auftragskopf relativ zu dem Bauteil bzw. Werkstück auch gedreht werden kann, wobei wiederum eine Möglichkeit zur Drehung um alle drei Raumrichtungen bevorzugt wird. Bei der Ausgestaltung der Positioniereinrichtung ist es möglich, dass der Auftragskopf bewegt wird, während das Bauteil bzw. das Werkstück ruht oder umgekehrt, dass der Auftragskopf ruht und das Bauteil bzw. das Werkstück bewegt wird. Auch Mischformen sind denkbar, bei denen beispielsweise das Bauteil in zwei Richtungen verschiebbar angeordnet ist und eine Bewegung in der verbleibenden Raumrichtung sowie ein Drehen durch den Auftragskopf erfolgt.The positioning device is preferably designed such that movements are possible in all three spatial directions. Furthermore, it is preferred if the application head can also be rotated relative to the component or workpiece, again a possibility for rotation about all three spatial directions being preferred. In the configuration of the positioning device, it is possible for the application head to be moved while the component or the workpiece is resting, or vice versa, for the application head to be stationary and for the component or the workpiece to be moved. Mixed forms are also conceivable in which, for example, the component is arranged to be displaceable in two directions and there is movement in the remaining spatial direction and rotation by the application head.

Bevorzugt ist die Positioniereinrichtung als ein Roboter bzw. Roboterarm ausgeführt, der Auftragskopf trägt und eingerichtet ist, den Auftragskopf relativ zu einem feststehenden Bauteil zu bewegen.The positioning device is preferably designed as a robot or robot arm, which carries the application head and is set up to move the application head relative to a stationary component.

Der Auftragskopf kann zusammen mit der Positioniereinrichtung insbesondere Teil einer in einem Produktionsprozess verwendeten Auftragsvorrichtung sein.The application head, together with the positioning device, can in particular be part of an application device used in a production process.

Bevorzugt umfasst die Pumpeinrichtung eine Hubeinrichtung zum Anheben und/oder Absenken der Folgeplatte, wobei die Hubeinrichtung einen regelbaren Antrieb aufweist. Der Antrieb wird bevorzugt in Verbindung mit der Regelung der Schöpfkolbenpumpe eingesetzt, wobei die Folgeplatte abhängig von der Menge des aus dem Vorratsbehälter entnommenen flüssigen Materials abgesenkt wird.The pump device preferably comprises a lifting device for raising and / or lowering the follower plate, the lifting device having a controllable drive. The drive is preferably used in connection with the regulation of the scoop piston pump, the follower plate being lowered depending on the amount of liquid material removed from the storage container.

Da die Menge des durch den Auftragskopf abgegebenen Materials pro Zeiteinheit vom Druck abhängig ist, wird durch die Regelung des Druck auf den vorgegeben Sollwert der Materialauftrag gleichmäßiger. Die Menge des abgegebenen Materials lässt sich dann im Rahmen eines Auftragsprozesses gezielt durch das Öffnen bzw. Schließen des Ventils und die Bewegung des Auftragskopfs relativ zum Werkstück steuern. Da im Rahmen dieser Regelung die Förderleistung der Schöpfkolbenpumpe fortlaufend nachgeregelt wird, kann auch bei Verwendung einer Schöpfkolbenpumpe ein gleichmäßiger Materialauftrag erreicht werden, wie er sonst nur unter Verwendung zusätzlicher Dosiereinrichtungen oder anderer Pumpen erreicht wird.Since the amount of material released by the application head per unit of time depends on the pressure, regulating the pressure to the specified target value makes the material application more uniform. The amount of material dispensed can then be controlled in a targeted manner as part of an application process by opening or closing the valve and the movement of the application head relative to the workpiece. Since the delivery capacity of the scoop piston pump is continuously readjusted within the scope of this regulation, even with the use of a scoop piston pump, a uniform application of material can be achieved, as would otherwise only be achieved using additional metering devices or other pumps.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Auftragen mittel- bis hochviskoser Materialien. Die Figur stellt den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The single figure shows schematically a device for applying medium to high viscosity materials. The figure represents the subject of the invention only schematically.

In der Figur ist eine Vorrichtung 10 zum Auftragen mittel- bis hochviskoser flüssiger Materialien dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Pumpeinrichtung 12 und einen Auftragskopf 16, welche über einen Schlauch 14 miteinander verbunden sind.In the figure is a device 10 shown for applying medium to high viscosity liquid materials. The device 10 comprises a pump device 12 and an order head 16 which over a hose 14 are interconnected.

Die Pumpeinrichtung 12 umfasst eine Grundplatte 18, auf der ein Vorratsbehälter 20 abgestellt ist. In der dargestellten Situation ist der Vorratsbehälter 20 als ein Fass ausgeführt. Die Pumpeinrichtung 12 umfasst des Weiteren eine Folgeplatte 22 mit einer Schöpfkolbenpumpe 24, welche von einer Hubeinrichtung 19 getragen werden. Mit der Hubeinrichtung 19 kann die Folgeplatte 22 im Vorratsbehälter 20 abgesenkt und wieder angehoben werden.The pumping device 12 includes a base plate 18 on which a storage container 20 is turned off. In the situation shown is the reservoir 20 executed as a barrel. The pumping device 12 also includes a follower plate 22 with a scoop piston pump 24 by a lifting device 19 be worn. With the lifting device 19 can the follower plate 22 in the storage container 20 lowered and raised again.

Die Schöpfkolbenpumpe 24 weist einen Förderkolben 25 auf, der von einem Antrieb 26 über ein Hubgetriebe 27 angetrieben wird. Der Antrieb 26 ist beispielsweise als ein Elektromotor ausgestaltet.The scoop piston pump 24 has a delivery piston 25 on that from a drive 26 via a lifting gear 27 is driven. The drive 26 is designed, for example, as an electric motor.

Der Auftragskopf 16 weist eine Zufuhr 34 auf, welche über den Schlauch 14 mit dem durch die Schöpfkolbenpumpe 24 geförderten Material versorgt wird. Über ein Ventil 36, welches beispielsweise als Nadelventil ausgestaltet ist, kann die Abgabe des flüssigen Materials durch eine Düse 38 gesteuert werden.The order head 16 has a feed 34 on which one over the hose 14 with that through the scoop piston pump 24 funded material is supplied. Via a valve 36 , which is designed, for example, as a needle valve, can discharge the liquid material through a nozzle 38 to be controlled.

Der Auftragskopf 16 wird von einer Positioniereinrichtung 44 getragen, welche beispielsweise als Roboterarm ausgestaltet ist. Die Positioniereinrichtung 44 ermöglicht es, den Auftragskopf 16 relativ zu einem Bauteil 46 zu bewegen.The order head 16 is from a positioning device 44 worn, which is designed for example as a robot arm. The positioning device 44 allows the application head 16 relative to a component 46 to move.

An einem Pumpenausgang 28 der Schöpfkolbenpumpe 24 ist ein erster Drucksensor 30 angeordnet, welcher den Druck des flüssigen Materials vor dem Schlauch 14 bestimmt. In der Zufuhr 34 des Auftragskopfs 16 ist ein zweiter Drucksensor 32 angeordnet, welcher den Druck des flüssigen Materials im Auftragskopf 16 vor dem Ventil 36 bestimmt. Der erste Drucksensor 30 und der zweite Drucksensor 32 sind jeweils mit einer Steuereinheit 50 verbunden. Die Steuereinheit 50 steht darüber hinaus mit dem Antrieb 26 der Schöpfkolbenpumpe 24 in Verbindung.At a pump outlet 28 the scoop piston pump 24 is a first pressure sensor 30 arranged, which is the pressure of the liquid material in front of the hose 14 certainly. In the feeder 34 of the order head 16 is a second pressure sensor 32 arranged, which is the pressure of the liquid material in the application head 16 in front of the valve 36 certainly. The first pressure sensor 30 and the second pressure sensor 32 are each with a control unit 50 connected. The control unit 50 also stands with the drive 26 the scoop piston pump 24 in connection.

Um flüssiges Material gezielt und in der korrekten Menge auf das Bauteil 46 aufzutragen, ist vorgesehen, den Druck im Auftragskopf 16 auf einen vorgegebenen Sollwert zu regeln. Dazu erfasst die Steuereinheit 50 den Druck im Auftragskopf 16 und an der Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe 24. Die Steuereinheit 50 regelt dann die Geschwindigkeit des Antriebs 26 und damit die Geschwindigkeit des Förderkolbens 25 der Schöpfkolbenpumpe 24 derart, dass der vom zweiten Drucksensor 32 gemessene Druck dem Sollwert so weit wie möglich angenähert wird.To target liquid material in the correct amount to the component 46 it is intended to apply the pressure in the application head 16 to regulate to a predetermined setpoint. To do this, the control unit detects 50 the pressure in the application head 16 and on the outlet side of the scoop piston pump 24 , The control unit 50 then regulates the speed of the drive 26 and thus the speed of the delivery piston 25 the scoop piston pump 24 such that that of the second pressure sensor 32 measured pressure is as close as possible to the setpoint.

Für das Auftragen des flüssigen Materials auf das Bauteil 46 wird dann der Auftragskopf 16 unter Verwendung der Positioniereinrichtung 44 relativ zum Bauteil 46 bewegt, wobei das Ventil 36 gezielt geöffnet und geschlossen wird.For applying the liquid material to the component 46 then becomes the order header 16 using the positioning device 44 relative to the component 46 moves, the valve 36 is specifically opened and closed.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, is within the range indicated by the claims a variety of modifications possible that are within the scope of professional action.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
1212
Pumpeinrichtungpumping device
1414
Schlauchtube
1818
Grundplattebaseplate
1919
Hubeinrichtunglifting device
2020
Vorratsbehälterreservoir
2222
Folgeplattefollower plate
2424
SchöpfkolbenpumpePriming piston pump
2525
Förderkolbendelivery piston
2626
Antriebdrive
2727
Hubgetriebescrew jack
2828
Pumpenausgangpump output
3030
erster Drucksensorfirst pressure sensor
3232
zweiter Drucksensorsecond pressure sensor
3434
Zufuhrsupply
3636
VentilValve
3838
Düse jet
4444
Positioniereinrichtungpositioning
4646
Bauteil component
5050
Steuereinheitcontrol unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202017106256 U1 [0004]DE 202017106256 U1 [0004]
  • DE 202014100750 U1 [0005]DE 202014100750 U1 [0005]
  • DE 102015120381 A1 [0006]DE 102015120381 A1 [0006]
  • DE 202017000784 [0013, 0034]DE 202017000784 [0013, 0034]

Claims (10)

Verfahren zum Auftragen mittel- bis hochviskoser flüssiger Materialien, bei dem flüssiges Material aus einem Vorratsbehälter (20) zu einem Auftragskopf (16) gefördert wird, wobei flüssiges Material mit einer Pumpeinrichtung (12) aus einem Vorratsbehälter (20) gefördert wird, wobei die Pumpeinrichtung (12) eine Folgeplatte (22) mit einer Schöpfkolbenpumpe (24) umfasst, die Folgeplatte (22) auf einem Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Materials aufliegt und die Folgeplatte (22) bei zunehmender Entleerung des Vorratsbehälters (20) in dem Vorratsbehälter (20) absinkt, das flüssige Material dem Auftragskopf (16) über einen Schlauch (14) zugeführt wird und das flüssige Material unter Verwendung des Auftragskopfs (16) auf ein Bauteil (46) aufgetragen wird, wobei die Abgabe des flüssigen Materials durch den Auftragskopf (16) mit einem Ventil (36) gesteuert wird dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines an einer Ausgangsseite der Schöpfkolbenpumpe (24) angeordneten ersten Drucksensors (30) der Druck erfasst wird, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das flüssige Material in den Schlauch (14) presst, unter Verwendung eines an einer Zufuhrseite des Ventils (36) angeordneten zweiten Drucksensors (32) der Druck des flüssigen Materials im Auftragskopf (16) erfasst wird und der Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) auf einen Sollwert geregelt wird, wobei bei der Regelung die Bewegungsgeschwindigkeit eines Förderkolbens (25) der Schöpfkolbenpumpe (24) unter Verwendung des Drucks, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das flüssige Material in das Schlauch (14) presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) als Eingangswerte der Regelung angepasst wird.Method for applying medium to highly viscous liquid materials, in which liquid material is conveyed from a storage container (20) to an application head (16), liquid material being conveyed from a storage container (20) with a pump device (12), the pump device (12) comprises a follower plate (22) with a scoop piston pump (24), the follower plate (22) rests on a liquid level of the liquid material and the follower plate (22) sinks in the reservoir (20) as the reservoir (20) becomes increasingly empty, the liquid material is supplied to the application head (16) via a hose (14) and the liquid material is applied to a component (46) using the application head (16), the dispensing of the liquid material by the application head (16) with a Valve (36) controlled is characterized in that using an e. Arranged on an output side of the scoop piston pump (24) rsten pressure sensor (30), the pressure with which the scoop piston pump (24) presses the liquid material into the hose (14) is detected, using a second pressure sensor (32) arranged on a supply side of the valve (36), the pressure of the liquid material is detected in the application head (16) and the pressure on the supply side of the valve (36) is regulated to a desired value, the speed of movement of a delivery piston (25) of the scoop piston pump (24) using the pressure with which the scoop piston pump ( 24) presses the liquid material into the hose (14), and the pressure on the supply side of the valve (36) is adjusted as input values for the control. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung des Drucks auf den Sollwert eine Druckdifferenz zwischen dem Druck, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das flüssige Material in den Schlauch (14) presst, und dem Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) berücksichtigt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a pressure difference between the pressure with which the scoop piston pump (24) presses the liquid material into the hose (14) and the pressure on the supply side of the valve (36) is taken into account when regulating the pressure to the desired value , Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitverzögerung bestimmt wird, welche nach einem Erkennen einer durch den ersten Drucksensor (30) oder zweiten Drucksensor (32) gemessenen Druckänderung vergeht, bis sich diese Druckänderung über den Schlauch (14) übertragen hat und auch durch den jeweils anderen Drucksensor (30, 32) gemessen wird, und dass die bestimmte Zeitverzögerung bei der Regelung des Drucks verwendet wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a time delay is determined which elapses after a pressure change measured by the first pressure sensor (30) or second pressure sensor (32) is recognized until this pressure change has been transmitted via the hose (14) and also by the other Pressure sensor (30, 32) is measured, and that the certain time delay is used in the regulation of the pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für den Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) im Bereich von 5 bis 250 bar liegt.Procedure according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the target value for the pressure on the supply side of the valve (36) is in the range from 5 to 250 bar. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeit eines Antriebs (26) des Förderkolbens (25) vor dem Erreichen eines Umkehrpunkts erhöht wird und nach Passieren des Umkehrpunkts wieder abgesenkt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that a speed of a drive (26) of the delivery piston (25) is increased before reaching a reversal point and is reduced again after passing the reversal point. Vorrichtung (10) zum Auftragen mittel- bis hochviskoser flüssiger Materialien, wobei flüssiges Material aus einem Vorratsbehälter (20) zu einem Auftragskopf (16) geführt wird, wobei die Vorrichtung (10) eine Pumpeinrichtung (12), eine fluidisch über einen Schlauch (14) mit der Pumpeinrichtung (12) verbundene Auftragsvorrichtung (16) und eine Steuereinheit (50) umfasst, wobei die Pumpeinrichtung (12) eine Folgeplatte (22) mit einer Schöpfkolbenpumpe (24) umfasst und der Auftragskopf (16) ein Ventil (36) zum Steuern des Durchflusses des flüssigen Materials durch den Auftragskopf (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (12) einen ersten Drucksensor (30) umfasst, welcher an einer Auslassseite der Schöpfkolbenpumpe (24) angeordnet ist und eingerichtet ist, den Druck zu erfassen, mit dem die Schöpfkolbenpumpe (24) das flüssige Material in den Schlauch (14) presst, der Auftragskopf (16) einen zweiten Drucksensor (32) umfasst, welcher an einer Zufuhrseite des Ventils (36) angeordnet ist und die Schöpfkolbenpumpe (24) einen Antrieb (26) umfasst, über den eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Förderkolbens (25) der Schöpfkolbenpumpe (24) regelbar ist, wobei die Steuereinheit (50) eingerichtet ist, die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkolbens (25) unter Verwendung von Messwerten des ersten Drucksensors (30) und des zweiten Drucksensors (32) als Eingangswerte derart anzupassen, dass der Druck auf der Zufuhrseite des Ventils (36) auf einen Sollwert geregelt wird.Device (10) for applying medium to highly viscous liquid materials, liquid material being fed from a storage container (20) to an application head (16), the device (10) being a pump device (12), a fluid device via a hose (14 ) with the pump device (12) connected application device (16) and a control unit (50), the pump device (12) comprising a follower plate (22) with a scoop piston pump (24) and the application head (16) a valve (36) for Controlling the flow of the liquid material through the application head (16), characterized in that the pump device (12) comprises a first pressure sensor (30) which is arranged on an outlet side of the scoop piston pump (24) and is designed to detect the pressure , with which the scoop piston pump (24) presses the liquid material into the hose (14), the application head (16) comprises a second pressure sensor (32), which is located on a supply side of the Valve (36) is arranged and the scoop piston pump (24) comprises a drive (26), via which a movement speed of a delivery piston (25) of the delivery piston pump (24) can be regulated, the control unit (50) being set up to control the movement speed of the delivery piston ( 25) using measured values of the first pressure sensor (30) and the second pressure sensor (32) as input values so that the pressure on the supply side of the valve (36) is regulated to a desired value. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) des Weiteren eine Positioniereinrichtung (44) umfasst, welche eingerichtet ist, den Auftragskopf (16) relativ zu einem Bauteil (46) zu bewegenDevice (10) after Claim 6 , characterized in that the device (10) further comprises a positioning device (44) which is set up to move the application head (16) relative to a component (46) Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (44) als ein Roboterarm ausgeführt ist, der den Auftragskopf (16) trägt und eingerichtet ist, den Auftragskopf (16) relativ zu einem feststehenden Bauteil (46) zu bewegen.Device (10) after Claim 7 , characterized in that the positioning device (44) is designed as a robot arm which carries the application head (16) and is set up to move the application head (16) relative to a stationary component (46). Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (12) eine Hubeinrichtung (19) zum Anheben und/oder Absenken der Folgeplatte (22) umfasst, wobei die Hubeinrichtung (19) einen regelbaren Antrieb aufweist.Device (10) according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the Pump device (12) comprises a lifting device (19) for raising and / or lowering the follower plate (22), the lifting device (19) having a controllable drive. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (36) ein Nadelventil oder ein Drehschieberventil ist.Device (10) according to one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the valve (36) is a needle valve or a rotary slide valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4318844A1 (en) * 1993-06-07 1994-12-08 Werner Michael Prof Dr Kulicke Process for time-dependent control of a metering unit for fluid components and apparatus for carrying out the process
DE102015120381A1 (en) * 2015-02-10 2016-08-11 2 Komponenten Maschinenbau Gmbh Automatic delivery pressure control

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