DE3435507A1 - Metering device for liquids, in particular for adhesives - Google Patents

Metering device for liquids, in particular for adhesives

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Abstract

For the drop-shaped application of small amounts of a liquid to a substrate (S), the liquid is fed under pressure via a metering valve (Dv) to at least one metering needle (Dn, Dn'). A liquid droplet metered to the required amount is forced out of the metering needle (Dn, Dn'), which can be lowered onto the substrate (S), and is dabbed on to the substrate (S). In order to avoid damaging the substrate (S), the metering needle (Dn, Dn'), which consists of an elastically deformable material, is designed as a curved spring which deflects when placed on the substrate (S). Preferably two metering needles (Dn, Dn'), which are combined to form a double metering needle, are directly connected to the metering valve (Dv). The metering device is suitable in particular for applying adhesive spots (Kp) to circuit boards, the components subsequently applied being fixed with the aid of these adhesive spots (Kp) until soldering. <IMAGE>

Description

Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Kleb-Dosing device for liquids, especially for adhesive

stoffe Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum tropfenförmigen Auftragen kleiner Mengen einer Flüssigkeit, insbesondere eines hochviskosen Klebstoffes, auf ein Substrat, mit einem Dosierventil, welchem die Flüssigkeit unter Druck zuführbar ist und mit mindestens einer mit dem Dosierventil verbundenen Dosiernadel, welche zum Auftragen einer dosierbaren Flüssigkeitsmenge auf das Substrat absenkbar ist.materials The invention relates to a metering device for drop-shaped Application of small amounts of a liquid, especially a highly viscous adhesive, on a substrate, with a metering valve, to which the liquid can be fed under pressure is and with at least one metering needle connected to the metering valve, which can be lowered to apply a meterable amount of liquid to the substrate.

Bei der automatischen Bestückung von Leiterplatten mit elektrischen oder elektronischen Bauelementen werden durch eine in einer Positioniereinheit angeordnete Dosiervorrichtung zunächst Klebepunkte aufgebracht, durch welche die anschließend lagerichtig positionierten Bauelemente vor dem Löten fixiert werden. Die hierzu eingesetzte Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus einer in einer federnden Halterung angeordneten und mit Druckluft beaufschlagbaren Kleberampulle, einer in die Kleberampulle eingesetzten Dosiernadel und einem der Dosiernadel zugeordneten Abstandshalter. Zum Aufbringen eines Klebepunktes wird diese in der Positioniereinheit angeordnete Dosiervorrichtung abgesenkt, bis der Abstandshalter auf der Leiterplatte aufsitzt, wobei der dadurch verursachte Stoß durch ein Einfedern der Kleberampulle aufgefangen wird. Aus der sich in dieser abgesenkten Stellung knapp oderhalb der Leiterplatte befindlichen Dosiernadel wird dann durch Druckluftbeaufschlagung der Kleberampulle ein Klebertropfen auf die Leiterplatte gepreßt, wobei die aufdosierte Klebstoffmenge von der Viskosität des verwendeten Klebstoffs, von dem an einem Druckminderer eingestellten Druck, vom Querschnitt der Dosiernadelbohrung und von der Dosierzeit abhängt. Da die jeweils aufdosierte Klebstoffmenge in gewissem Maße vom Füllstand des Klebstoffs in der Kleberampulle abhängig ist, sollte in der Kleberampulle nur ein begrenzter Klebstoffvorrat aufgenommen werden.In the automatic assembly of circuit boards with electrical or electronic components are arranged in a positioning unit by a Dosing device first applied adhesive dots, through which the subsequently Correctly positioned components are fixed before soldering. The for this The dosing device used consists essentially of one in a resilient one Bracket arranged and pressurized with compressed air adhesive ampoule, one in the adhesive ampoule inserted dispensing needle and assigned to one of the dispensing needle Spacers. To apply an adhesive point, this is done in the positioning unit arranged dosing device lowered until the spacer on the circuit board seated, the impact caused thereby by a compression of the adhesive ampoule is caught. From the in this lowered position just under or half of the The dispensing needle located on the printed circuit board is then pressurized with compressed air to the Glue ampoule a drop of glue pressed onto the circuit board, the dosed The amount of adhesive depends on the viscosity of the adhesive used, on the one on a pressure reducer set Pressure depends on the cross-section of the dispensing needle bore and the dispensing time. There the amount of adhesive dosed in each case to a certain extent on the level of the adhesive in the glue ampoule depends, there should only be a limited amount in the glue ampoule Adhesive supply are included.

Außerdem darf die beim Absenken der Dosiervorrichtung abzufedernde Masse nicht zu groß werden, da sonst die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte besteht.In addition, when lowering the metering device, the cushioning may be applied Mass do not become too large, otherwise there is a risk of damage to the circuit board consists.

Aus der DE-OS 28 12 642 ist eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher ein Klebstoffbehälter in einer geschlossenen Glocke mit Druckluft beaufschlagt wird. Aus dem Klebstoffbehälter führt ein Steigrohr, an welches eine nach außen zu einem Verteiler führende Kunststoffschlauchleitung angeschlossen ist. Der Verteiler besitzt zwei oder mehrere, rohrförmige und endseitig abgeschrägte Abgabedüsen, die es gestatten, zwei oder mehrere Klebepunkte bzw. Klebestreifen gleichzeitig nebeneinander auf ein Substrat aufzubringen. Bei entsprechend kleiner Ausgestaltung könnten die rohrförmigen Abgabedüsen auch als Dosiernadeln bezeichnet werden. Die jeweils aufdosierte Klebstoffmenge hängt dabei von dem Druck in der Glocke, von den Querschnitten der Kunststoffschlauchleitung und der Dosiernadeln und von der Stellung eines Dosierventils ab, welches als Schlauchventil mit einem Stempel und einer Gegenplatte ausgebildet ist, wobei der Stempel in der Schließstellung die Kunststoffschlauchleitung gegen die Gegenplatte drückt und hierdurch abklemmt. Durch die relativ langen Verbindungswege zwischen dem Klebstoffbehälter, dem Dosierventil und dem Verteiler mit den Dosiernadeln ist die Genauigkeit der Dosierung jedoch begrenzt, so daß auch eine steuerbare Änderung der Größe der auf ein Substrat aufzubringenden Klebepunkte erhebliche Schwierigkeiten verursacht.From DE-OS 28 12 642 a metering device of the aforementioned Kind of known in which an adhesive container in a closed bell with Compressed air is applied. A riser pipe leads from the glue container to which a plastic hose line leading to the outside of a distributor is connected is. The distributor has two or more, tubular and beveled ends Dispensing nozzles that allow two or more glue dots or adhesive strips to be applied simultaneously next to one another on a substrate. With correspondingly smaller In an embodiment, the tubular dispensing nozzles could also be referred to as dispensing needles will. The amount of adhesive added in each case depends on the pressure in the Bell, from the cross-sections of the plastic hose line and the dispensing needles and on the position of a metering valve, which is a hose valve with a Stamp and a counter plate is formed, the stamp in the closed position the plastic hose line presses against the counter plate and thereby pinches it. Due to the relatively long connection paths between the adhesive container and the metering valve and the distributor with the dosing needles, the accuracy of the dosing is however limited, so that a controllable change in the size of the to be applied to a substrate Adhesive dots caused considerable difficulties.

Außerdem ist die aus der DE-OS 28 12 642 bekannte Dosiervorrichtung nicht für den Einsatz in einem Bestückautomaten für die automatische Bestückung von Leiterplatten geeignet.In addition, the dosing device known from DE-OS 28 12 642 not for use in a placement machine for the automatic placement of printed circuit boards suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Dosiervorrichtung für das automatische Auftragen von Klebepunkten auf eine Leiterplatte zu schaffen, welche ohne die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte eine genaue Dosierung und eine in weiten Grenzen programmierbare Änderung der Größe der aufgebrachten Klebepunkte ermöglicht.The invention is based on the object of a simply constructed Dosing device for the automatic application of adhesive dots on a circuit board to create an accurate one without the risk of damaging the circuit board Dosage and a broadly programmable change in the size of the applied Adhesive dots allows.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Dosiervorrichtung dadurch gelöst, daß die aus einem elastisch verformbaren Werkstoff bestehende Dosiernadel als eine beim Aufsetzen auf das Substrat einfedernde, gekrümmte Biegefeder ausgebildet ist.This object is achieved in a generic metering device solved that the metering needle consisting of an elastically deformable material designed as a curved spiral spring which deflects when placed on the substrate is.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine als gekrümmte Biegefeder ausgebildete Dosiernadel beim Aufsetzen auf eine Leiterplatte elastisch federnd nachgibt und daß damit unabhängig von der Größe der insgesamt beim Absenken der Dosiernadel bewegten Masse die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte ausgeschlossen wird. Dabei können die bislang zum Dämpfen des Stoßes und zur Einstellung des Abstandes zwischen Dosiernadel und Leiterplatte erforderlichen Abstandshalter entfallen, d.h. die Dosiernadel kann zum Abtupfen der Klebertropfen direkt und äußerst positionsgenau auf die Leiterplatte aufgesetzt werden. Da es auf die Größe der bewegten Massen nicht mehr ankommt, können außerdem sehr kurze Verbindungswege realisiert werden, so daß mit Hilfe des Dosierventils eine äußerst genaue Dosierung mit einer in weiten Grenzen vorgebbaren Größe der aufzubringenden Klebepunkte ermöglicht wird.The invention is based on the knowledge that a curved The dosing needle formed by a spiral spring is elastic when it is placed on a printed circuit board resiliently yields and that thus regardless of the size of the total when lowering the dispensing needle moving mass excluded the risk of damage to the circuit board will. You can use the previously used to dampen the shock and to adjust the distance There is no need for spacers between the dispensing needle and the printed circuit board, i.e. the dispensing needle can be used to dab off the drops of glue directly and with extremely precise positioning be placed on the circuit board. Because it depends on the size of the moving masses no longer arrives, very short connections can also be implemented, so that with the help of the metering valve an extremely precise metering with a wide range Limits predeterminable size of the adhesive dots to be applied is made possible.

Die Dosiernadel ist vorzugsweise als eine im Federbereich vorwiegend eben gekrümmte Biegefeder mit mindestens einem mäanderförmigen Federbogen ausgebildet. Derartige Biegefedern zeichnen sich gegenüber räumlich gewundenen Biegefedern, wie z.B. Schraubenfedern oder Kegelfedern, durch einen geringen Raumbedarf und durch eine kurze Weglänge der Dosiernadelbohrung aus. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dosiernadel im Federbereich als Biegefeder mit einem Omega-Federbogen ausgebildet ist. Derartige Omega-Federn sind durch die gegenüber einer U-Form größere Bogenlänge besonders weich.The metering needle is preferably in the spring area as one predominantly flat curved spiral spring formed with at least one meandering spring bow. Such spiral springs are distinguished from spatially coiled spiral springs, such as e.g. coil springs or conical springs, due to a small space requirement and by a short path length of the dispensing needle bore. It is particularly advantageous when the dispensing needle is designed as a spiral spring with an omega spring bow in the spring area is. Omega springs of this type have a greater arc length than a U-shape particularly soft.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Dosiernadelschaft mindestens einer Dosiernadel unmittelbar an das Dosierventil angeschlossen. Hierdurch ergibt sich eine für die Genauigkeit der Dosierung optimal kurze Weglänge zwischen dem Dosierventil und der Kleberaustrittsstelle. Dabei ist es für ein leichtes Auswechseln der Dosiernadel und für eine einfache Montage und Wartung der Dosiervorrichtung besonders zweckmäßig, wenn der Dosiernadelschaft in einer kegelig aufgeweiteten Hülse befestigt ist und die Hülse dichtend gegen einen Anschlußkonus des Dosierventils gedrückt ist.According to a further preferred embodiment of the invention is the Dispensing needle shaft of at least one dispensing needle connected directly to the dispensing valve. This results in an optimally short path length for the accuracy of the metering between the dispensing valve and the glue outlet. It is for an easy one Exchanging the dosing needle and for easy assembly and maintenance of the dosing device particularly useful when the dispensing needle shaft is flared in a conical shape Sleeve is attached and the sleeve sealingly against a connecting cone of the metering valve is pressed.

Weiterhin ist es für das Aufbringen besonders eng begrenzter Klebepunkte besonders günstig, wenn die Stirnfläche des Dosiernadelendes schräg angeschliffen ist. Obwohl hierdurch eine scharfe Spitze der Dosiernadel gebildet wird, ist aufgrund der federnd nachgiebigen Ausgestaltung der Dosiernadel keine Beschädigung der Leiterplatte zu befürchten.It is also used for the application of particularly narrowly delimited adhesive dots particularly favorable if the face of the dispensing needle end is bevelled is. Although this creates a sharp tip on the dispensing needle, it is due to the resilient design of the dispensing needle does not damage the circuit board to fear.

Um ein besonders rationelles gleichzeitiges Aufbringen von zwei Klebepunkten zu ermöglichen, können auch zwei Dosiernadeln mit im Abstand zueinander angeordneten Dosiernadelenden vorgesehen sein. In diesem Fall ist es dann zweck- mäßig, wenn der Abstand der Dosiernadelenden einstellbar ist und somit der Abstand der beiden aufzutragenden Klebepunkte variiert werden kann. Sind dann außerdem noch die schräg angeschliffenen Stirnflächen der Dosiernadelenden einander zugewandt, so können die Dosiernadelenden in eine derart enge Extremlage zusammengeführt werden, daß das Aufbringen eines einzigen und entsprechend größeren Klebepunktes ermöglicht wird. Sind die beiden Dosiernadeln dann zusätzlich noch um eine vertikale Symmetrieachse drehbar, so wird die Flexibilität in der Positionierung der beiden Klebepunkte weiter erhöht.A particularly efficient application of two adhesive dots at the same time To enable two dispensing needles with spaced apart can also be used Dosing needle ends can be provided. In this case it is then moderate, if the distance between the dispensing needle ends is adjustable and thus the distance between the two adhesive dots to be applied can be varied. Then there are also the beveled end faces of the dispensing needle ends facing each other, so the dispensing needle ends can be brought together in such a tight extreme position, that enables the application of a single and correspondingly larger adhesive point will. Are the two dispensing needles then also around a vertical axis of symmetry rotatable, so the flexibility in the positioning of the two glue points is increased elevated.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand der Dosiernadelenden durch eine Verstelleinrichtung mit zwei Magneten verstellbar, wobei die Magnetkerne der Magnete jeweils gegen die Kraft einer Feder einstellbar sind. Eine derartige Verstelleinrichtung ermöglicht bei einfachem Aufbau eine äußerst genaue Einstellung des Abstandes der Dosiernadelenden und damit des Abstandes der beiden aufzubringenden Klebepunkte. Außerdem können dann die Dosiernadelenden in den Magnetkernen geführt werden, was zu einer weiteren Steigerung der Positioniergenauigkeit führt. Vorzugsweise werden die Dosiernadelenden dabei unter federnder Vorspannung in Führungsnuten der zugeordneten Magnetkerne gedrückt. Eine derartige Führung der Dosiernadel enden ermöglicht ein besonders rasches und unkompliziertes Auswechseln der Dosiernadeln.According to a particularly preferred embodiment of the invention the distance between the dispensing needle ends by means of an adjustment device with two magnets adjustable, the magnetic cores of the magnets each against the force of a spring are adjustable. Such an adjusting device enables a simple structure an extremely precise setting of the distance between the dispensing needle ends and thus the Distance between the two adhesive points to be applied. In addition, the dispensing needle ends can then are guided in the magnetic cores, which leads to a further increase in positioning accuracy leads. The metering needle ends are preferably under resilient pretension pressed in guide grooves of the associated magnetic cores. Such a leadership of the Dispensing needle ends enable a particularly quick and uncomplicated exchange of the dispensing needles.

Schließlich wird ein besonders kompakter Aufbau der gesamten Dosiervorrichtung dadurch erreicht, daß eine aus Dosierventil, Dosiernadeln und Verstelleinrichtung gebildete Baueinheit drehbar in einer heb- und senkbaren Halterung angeordnet ist. Die Zufuhr des Klebstoffs zum Dosierventil kann dann über einen flexiblen Druckschlauch vorgenommen werden, welcher an einen stationären, ständig druckbeaufschlagten Klebstoffbehälter angeschlossen wird.Finally, the entire metering device has a particularly compact structure achieved in that a metering valve, metering needles and adjusting device formed unit is rotatably arranged in a holder that can be raised and lowered. The adhesive can then be supplied to the metering valve via a flexible pressure hose to be made which to a stationary, constantly pressurized Adhesive container is connected.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following an embodiment of the invention is based on the Drawing explained in more detail.

Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Dosiervorrichtung für das automatische Aufbringen von Klebepunkten auf eine Leiterplatte, Figur 2 eine Seitenansicht auf die gespreizten Dosiernadeln der in der Dosiervorrichtung nach Figur 1 verwendeten Doppeldosiernadel und Figur 3 eine zweite Seitenansicht der in Figur 2 dargestellten Doppeldosiernadel, in welcher der als Omega-Federbogen ausgestaltete Federbereich zu erkennen ist.They show: FIG. 1 a longitudinal section through a metering device for the automatic application of adhesive dots to a circuit board, Figure 2 a side view of the spreading dispensing needles in the dispensing device according to Figure 1 used double metering needle and Figure 3 is a second side view the double metering needle shown in Figure 2, in which the omega spring bow designed spring area can be seen.

Figur 1 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine Dosiervorrichtung zum Aufbringen von Klebepunkten Kp auf ein Substrat S. Bei diesem Substrat S handelt es sich um eine Leiterplatte, auf welche anschließend Bauelemente aufgebracht und bis zum Löten durch die Klebepunkte Kp fixiert werden sollen. Die Dosiervorrichtung wird hierbei in einen programmgesteuerten Bestückautomaten eingesetzt, welcher für die Simultanbearbeitung positionsgleicher Arbeitsgänge ausgelegt ist. Auf diese Weise können dann auf eine Leiterplatte die Klebepunkte Kp für ein bestimmtes Bauelement aufgebracht werden, während simultan dazu auf eine andere, bereits mit Klebepunkten Kp versehene Leiterplatte das entsprechende Bauelement aufgesetzt wird.Figure 1 shows a greatly simplified schematic representation Longitudinal section through a metering device for applying adhesive dots Kp a substrate S. This substrate S is a printed circuit board which then components are applied and through the adhesive dots until soldering Kp should be fixed. The dosing device is here in a program-controlled Placement machines used, which for simultaneous machining of the same position Operations is designed. In this way, the Adhesive dots Kp for a specific component can be applied while simultaneously to do this on another printed circuit board already provided with adhesive dots Kp Component is placed.

Die gesamte Dosiervorrichtung ist in einer Hubeinrichtung angeordnet, von welcher in Figur 1 jedoch nur eine in vertikaler Richtung entsprechend dem Doppelpfeil Pfi heb- und senkbare Halterung H zu erkennen ist. In dieser Halterung H ist über zwei als Wälzlager ausgebildete Radiallager R ein beispielsweise aus einem Kunststoff bestehendes Zahnrad Z drehbar gelagert. Der in Figur 1 nicht dargestellte Antrieb des Zahnrades Z erfolgt über einen Stellantrieb und ein Antriebsrad, welches ebenfalls aus einem Kunststoff bestehen kann. In eine zentrische Bohrung des Zahnrades Z ist ein insgesamt mit Dv bezeichnetes Dosierventil eingesetzt, dessen Ventilgehäuse Vg die Form eines langgestreckten Zylinders aufweist. Das Dosierventil Dv ist als Nadelventil ausgebildet, dessen Ventilnadel Vn durch eine Schließfeder Sf entsprechend deren Vorspannkraft in den kegeligen Ventilsitz Vs gedrückt wird. Die Schließfeder Sf befindet sich oberhalb eines mit der Ventilnadel Vn verbundenen Stellkolbens Sk in einem Zylinderraum Zr, welcher in den nach oben aus dem Zahnrad Z herausragenden Bereich des Ventilgehäuses Vg eingebracht ist. Zum Öffnen des Dosierventils Dv wird über eine flexible Leitung L1 in den unter dem Stellkolben Sk liegenden Bereich des Zylinderraums Zr Druckluft Dl eingeleitet, wobei der Stellkolben Sk die Ventilnadel Vn gegen die Kraft der Schließfeder Sf aus dem Ventilsitz Vs hebt. In dieser geöffneten Stellung des Dosierventils Dv kann dann ein über eine flexible Leitung L2 in einen zylindrischen Raum R des Ventilgehäuses Vg unter Druck eingeleiteter hochviskoser Klebstoff Ks durch den Ventilsitz Vs hindurch in zwei Dosiernadeln Dn und Dn' gepreßt werden. Die flexible Leitung L2 ist dabei an einen in Figur 1 nicht dargestellten stationären und ständig druckbeaufschlagten Klebstoffbehälter angeschlossen. Die in einer kegelig aufgeweiteten Hülse Hs befestigten Dosiernadeln Dn und Dn' sind mit Hilfe einer Überwurfmutter Uw an das Dosierventil Dv angeschlossen, wobei die Überwurfmutter Uw die Hülse Hs dichtend gegen einen Anschlußkonus Ak preßt, welcher durch die Außenseite des Ventilsitzes Vs gebildet ist. Um die beiden Dosiernadeln Dn und Dn' zusammen mit der Hülse Hs in die Überwurfmutter Uw einsetzen zu können, ist diese mit einem in der Zeichnung nicht erkennbaren, in axialer Richtung verlaufenden Schlitz versehen.The entire dosing device is in a lifting device arranged, of which in Figure 1, however, only one in the vertical direction according to the double arrow Pfi liftable and lowerable bracket H can be seen. In this bracket H is over two radial bearings R designed as roller bearings, for example made of a plastic existing gear Z rotatably mounted. The drive not shown in FIG of the gear Z takes place via an actuator and a drive wheel, which also can consist of a plastic. In a central bore of the gear Z is a metering valve designated as a whole with Dv is used, the valve housing of which Vg has the shape of an elongated cylinder. The metering valve Dv is as Formed needle valve, the valve needle Vn by a closing spring Sf accordingly whose pretensioning force is pressed into the conical valve seat Vs. The closing spring Sf is located above an actuating piston connected to the valve needle Vn Sk in a cylinder space Zr, which protrudes into the upward from the gear Z. Area of the valve housing Vg is introduced. To open the metering valve Dv Via a flexible line L1 into the area below the actuating piston Sk of the cylinder space Zr compressed air Dl introduced, with the actuating piston Sk the valve needle Vn lifts out of the valve seat Vs against the force of the closing spring Sf. In this open Position of the metering valve Dv can then be switched into a via a flexible line L2 cylindrical space R of the valve housing Vg highly viscous introduced under pressure Adhesive Ks pressed through the valve seat Vs into two metering needles Dn and Dn ' will. The flexible line L2 is connected to one not shown in FIG stationary and constantly pressurized adhesive container connected. the are metering needles Dn and Dn 'fastened in a conically widened sleeve Hs connected to the metering valve Dv with the aid of a union nut Uw, whereby the Union nut Uw the sleeve Hs sealing against one Connecting cone Ak presses, which is formed by the outside of the valve seat Vs. To the two metering needles Dn and Dn 'together with the sleeve Hs in the union nut Uw to be able to use, this is marked with a not recognizable in the drawing, in provided in the axial direction extending slot.

Zur weiteren Erläuterung der Form und der Funktion der durch die Dosiernadeln Dn und Dn' gebildeten Doppeldosiernadel wird zusätzlich auf die Figuren 2 und 3 verwiesen. Jede der aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, wie z.B. Federstahl, bestehenden Dosiernadeln Dn und Dn' ist mit ihrem geraden Dosiernadelschaft Dns bzw. Dns' in den Boden der nach oben kegelig aufgeweiteten Hülse Hs eingeführt und dort beispielsweise durch Löten befestigt. Gemäß Figur 2 sind die zunächst aneinander anliegenden Dosiernadelschäfte Dns und Dns' kurz nach dem Austritt aus der Hülse Hs auseinandergespreizt und dann wieder derart zurückgebogen, daß die geraden Dosiernadelenden Dne und Dne im Abstand zueinander angeordnet und dabei gleich weit von einer Symmetrieachse Sa entfernt sind. Figur 2 zeigt dabei die Einbaulage der Dosiernadeln Dn und Dn' an, in welcher die sonst leicht auseinandergespreizten Dosiernadelenden Dne und Dne' durch an späterer Stelle noch zu beschreibende Führungen in eine parallel zueinander und parallel zur Symmetrieachse Sa ausgerichtete Lage gebracht sind. Wie insbesondere aus Figur 3 zu ersehen ist, sind die beiden Dosiernadeln Dn und Dn' als Biegefedern ausgebildet, wobei die mit Fb bezeichneten Federbereiche jeweils zwischen Dosiernadelschaft Dns bzw.To further explain the shape and function of the dispensing needles Dn and Dn 'formed double metering needle is also shown in Figures 2 and 3 referenced. Any made of an elastically deformable material, such as spring steel, existing dispensing needles Dn and Dn 'is with its straight dispensing needle shaft Dns or Dns' inserted into the bottom of the upwardly conically widened sleeve Hs and attached there for example by soldering. According to Figure 2, they are initially against each other attached dosing needle shafts Dns and Dns' shortly after exiting the sleeve Hs spread apart and then bent back again so that the straight ends of the dispensing needle Dne and Dne arranged at a distance from one another and at the same time equidistant from an axis of symmetry Sa are removed. Figure 2 shows the installation position of the dosing needles Dn and Dn ' in which the otherwise slightly spread dispensing needle ends Dne and Dne 'through guides to be described later in a parallel to each other and parallel to the axis of symmetry Sa are brought aligned position. How in particular As can be seen from FIG. 3, the two metering needles Dn and Dn 'are used as spiral springs formed, the spring areas designated by Fb each between the metering needle shaft Dns or

Dns' und Dosiernadelende Dne bzw. Dne' liegen. Die im wesentlichen in einer zur Spreizebene senkrecht liegenden Federbereiche Fb sind jeweils durch einen Omega-Federbogen gebildet, welche ein weiches Einfedern der beiden Dosiernadeln Dn und Dn' in vertikaler Richtung gewährleisten. In Figur 2 ist außerdem noch zu erkennen, daß die Stirnflächen der Dosiernadelenden Dne und Dne' schräg angeschliffen und dabei einander zugewandt sind.Dns 'and dispensing needle end Dne or Dne' lie. The essentially in a spring areas Fb lying perpendicular to the spreading plane are in each case through an omega spring bow is formed, which softly deflects the two dispensing needles Ensure Dn and Dn 'in the vertical direction. In Figure 2 is can also be seen that the end faces of the dispensing needle ends Dne and Dne ' be ground at an angle and facing each other.

Gemäß Figur 1 ist eine insgesamt mit Ve bezeichnete Verstelleinrichtung über einen Träger T an dem Ventilgehäuse Vg des Dosierventils Dv aufgehängt. Die Verstelleinrichtung Ve hat dabei die Aufgabe den Abstand zwischen den beiden Dosiernadelenden Dne und Dne' zu verstellen. Hierzu sind an einer an den Träger T angebrachten horizontalen Tragplatte Tp im gleichen Abstand zur Symmetrieachse Sa zwei Magnete M und M' befestigt, deren Magnetkerne mit Mk bzw. Mk' bezeichnet sind. Auf diese Magnetkerne Mk und Mk' sind als Schraubendruckfedern ausgebildete Federn F bzw. F' angeordnet und gegen im vorderen Bereich der Magnetkerne Mk bzw. Mk' befestigte Scheiben Sc bzw. Sc' abgestützt. Außerdem sind in die Stirnflächen der beiden Magnetkerne Mk und Mk' vertikal ausgerichtete und in Figur 1 nicht zu erkennende Führungsnuten eingebracht, in welche die beiden Dosiernadelenden Dne bzw. Dne' unter federnder Vorspannung gedrückt sind. Bei diesen Führungsnuten handelt es sich um die bereits an früherer Stelle erwähnten Führungen, welche die Dosiernadelenden Dne und Dne' parallel zueinander ausrichten. Bei den beiden Magneten M und M' handelt es sich um handelsübliche Magnete, deren Kennlinien so ausgelegt sind, daß die Stellung der gegen die Kraft der Federn F bzw. F' verschiebbaren Magnetkerne Mk bzw. Mk' in Abhängigkeit von der angelegten Spannung verändert werden kann. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Dosiernadelenden Dne und Dne' auf vorgebbare Werte eingestellt werden.According to FIG. 1, there is an adjusting device designated as a whole by Ve suspended via a support T on the valve housing Vg of the metering valve Dv. the Adjusting device Ve has the task of determining the distance between the two ends of the dispensing needle Dne and Dne 'to adjust. For this purpose are attached to a horizontal beam on the carrier T. Support plate Tp at the same distance from the symmetry axis Sa two magnets M and M 'attached, whose magnetic cores are denoted by Mk and Mk '. On these magnetic cores Mk and Mk 'are designed as helical compression springs springs F and F' arranged and against Disks Sc and Sc 'attached in the front area of the magnetic cores Mk or Mk' supported. In addition, in the end faces of the two magnetic cores Mk and Mk ' vertically aligned and not visible in Figure 1 guide grooves introduced, in which the two metering needle ends Dne and Dne 'under resilient pretension are pressed. These guide grooves are those on earlier ones Place mentioned guides, which the dispensing needle ends Dne and Dne 'parallel to each other relay a message. The two magnets M and M 'are commercially available magnets, whose characteristics are designed so that the position of the against the force of the springs F or F 'displaceable magnetic cores Mk or Mk' depending on the applied Voltage can be changed. In this way, the distance between the dispensing needle ends Dne and Dne 'can be set to specifiable values.

Zum Aufbringen der Klebepunkte Kp auf das Substrat S wird durch den programmgesteuerten Bestückautomaten die jeweilige Position angefahren und der Abstand der Dosiernadelenden Dne und Dne' auf das für diese Position erwünschte Maß eingestellt. Die Halterung H wird dann nach unten abgesenkt, bis die Dosiernadelenden Dne und Dne' auf der Oberfläche des Substrats S auftreffen und dabei elastisch einfedern. Durch kurzes zeitgesteuertes Öffnen des Dosierventils Dv wird dann aus den Dosiernadeln Dn und Dn' der Klebstoff Ks in der für die Bildung der Klebepunkte Kp jeweils erwünschten Menge herausgepreßt. Anschließend wird dann die Halterung H wieder nach oben gefahren.To apply the adhesive points Kp to the substrate S, the program-controlled placement machines approached the respective position and the distance of the dispensing needle ends Dne and Dne 'set to the desired dimension for this position. the Holder H is then lowered down until the dispensing needle ends Dne and Dne ' impinge on the surface of the substrate S and thereby compress elastically. By brief, time-controlled opening of the metering valve Dv is then released from the metering needles Dn and Dn 'the adhesive Ks in the one desired for the formation of the adhesive dots Kp Crowd squeezed out. Then the holder H is then moved upwards again.

Die vorstehend zum besseren Verständnis als zeitlich aufeinanderfolgende Schritte geschilderten Maßnahmen zum Aufbringen der Klebepunkte Kp überschneiden sich in Wirklichkeit zeitlich, um den gesamten Vorgang zu beschleunigen. So kann der Abstand zwischen den Dosiernadelenden Dne und Dne' eingestellt werden, während sich die Halterung H nach unten bewegt. Gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung der Halterung H kann auch schon das Dosierventil Dv geöffnet werden, so daß die herausgepreßten Klebertropfen auf dem Substrat S praktisch abgetupft werden.The above as successive in time for a better understanding Steps outlined measures for applying the adhesive dots Kp overlap is actually time to speed up the whole process. So can the distance between the dispensing needle ends Dne and Dne 'can be set while the bracket H moves downwards. Simultaneously with the downward movement of the Holder H can also already be opened the metering valve Dv so that the squeezed out Glue drops on the substrate S are practically dabbed off.

Neben den vorstehend geschilderten Variationsmöglichkeiten für den Abstand und das Volumen der Klebepunkte Kp bietet die Dosiervorrichtung weitere Variationsmöglichkeiten. So können die Dosiernadelenden Dne und Dne' so eng zusammengeführt werden, daß der aus den einander zugewandten schrägen Stirnflächen hervorgepreßte Klebstoff Ks einen einzigen Klebepunkt entsprechender Größe bildet. Außerdem kann das Zahnrad Z über den bereits an früherer Stelle erwähnten Stellantrieb entsprechend dem Doppelpfeil Pf2 um die Symmetrieachse Sa verdreht werden, wobei sich das Dosierventil Dv, die Dosiernadeln Dn und Dn' und die Verstelleinrichtung Ve mitdrehen. Die Klebepunkte Kp können also innerhalb einer durch den maximalen Abstand der Dosiernadelenden Dne und Dne' definierten Kreisfläche an beliebigen Stellen auf das Substrat S aufgebracht werden.In addition to the possible variations for the The metering device offers further spacing and the volume of the adhesive dots Kp Possible variations. So the dispensing needle ends Dne and Dne 'can be brought together so closely be that the pressed out from the facing sloping end faces Adhesive Ks forms a single point of adhesive of the appropriate size. Also can the gear Z via the actuator already mentioned earlier the double arrow Pf2 can be rotated about the axis of symmetry Sa, whereby the metering valve Dv, the dosing needles Dn and Dn 'and the adjusting device Ve also turn. The glue dots Kp can therefore be within one through the maximum distance between the dispensing needle ends Dne and Dne 'defined circular area at any point on the Substrate S are applied.

15 Patentansprüche 3 Figuren15 claims 3 figures

Claims (15)

Patentansprüche 1. Dosiervorrichtung zum tropfenförmigen Auftragen kleiner Mengen einer Flüssigkeit, insbesondere eines hochviskosen Klebstoffes, auf ein Substrat, mit einem Dosierventil, welchem die Flüssigkeit unter Druck zuführbar ist und mit mindestens einer mit dem Dosierventil verbundenen Dosiernadel, welche zum Auftragen einer dosierbaren Flüssigkeitsmenge auf das Substrat absenkbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die aus einem elastisch verformbaren 5Werkstoff bestehende Dosiernadel (Dn, Dn') als eine beim Aufsetzen auf das Substrat (S) einfedernde, gekrümmte Biegefeder ausgebildet ist.Claims 1. Dosing device for drop-shaped application small amounts of a liquid, especially a highly viscous adhesive a substrate with a metering valve to which the liquid can be fed under pressure is and with at least one metering needle connected to the metering valve, which can be lowered to apply a metered amount of liquid to the substrate, as a result, the fact that they are made of an elastically deformable material existing dispensing needle (Dn, Dn ') as a spring-loaded, when placed on the substrate (S), curved spiral spring is formed. 2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Dosiernadel (Dn, Dn') als eine im Federbereich (Fb) vorwiegend eben gekrümmte Biegefeder mit mindestens einem mäanderförmigen Federbogen ausgebildet ist.2. Dosing device according to claim 1, characterized in that ek e n n z e i c h n e t that the metering needle (Dn, Dn ') as one in the spring area (Fb) is predominantly flat curved spiral spring formed with at least one meander-shaped spring bow is. 3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Dosiernadel (Dn, Dn') im Federbereich (Fb) als Biegefeder mit einem Omega-Federbogen ausgebildet ist.3. Dosing device according to claim 2, characterized g ek e n n z e i c h n e t that the metering needle (Dn, Dn ') in the spring area (Fb) as a spiral spring with a Omega spring bow is formed. 4. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Dosiernadelschaft (Dns, Dns') mindestens einer Dosiernadel (Dn, Dn') unmittelbar an das Dosierventil (Dv) angeschlossen ist.4. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized it is not noted that the metering needle shaft (Dns, Dns') has at least one Dosing needle (Dn, Dn ') is connected directly to the dosing valve (Dv). 5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e- k e n n z e i c h n e t , daß der Dosiernadelschaft (Dns, Dns') in einer kegelig aufgeweiteten Hülse (Hs) befestigt ist und daß die Hülse (Hs) dichtend gegen einen Anschlußkonus (Ak) des Dosierventils (Dv) gepreßt ist.5. Dosing device according to claim 4, characterized in that k It is noted that the dispensing needle shaft (Dns, Dns') is flared in a conical shape Sleeve (Hs) is attached and that the sleeve (Hs) sealingly against a connecting cone (Ak) of the metering valve (Dv) is pressed. 6. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stirnfläche des Dosiernadelendes (Dne, Dne') schräg angeschliffen ist.6. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the face of the dispensing needle end (Dne, Dne ') is ground at an angle. 7. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Dosiernadelende (Dne, Dne') in Längsrichtung geführt ist.7. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the dispensing needle end (Dne, Dne ') is in the longitudinal direction is led. 8. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei Dosiernadeln (Dn, Dn') mit im Abstand zueinander angeordneten Dosiernadelenden (Dne, Dne') vorgesehen sind.8. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized it is not noted that two metering needles (Dn, Dn ') are spaced apart from one another arranged dispensing needle ends (Dne, Dne ') are provided. 9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß der Abstand der Dosiernadelenden (Dne, Dne') einstellbar ist.9. Dosing device according to claim 8, characterized in that it ek e n n z e i c h n e t that the distance between the dispensing needle ends (Dne, Dne ') is adjustable. 10. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die schräg angeschliffenen Stirnflächen der Dosiernadelenden (Dne, Dne') einander zugewandt sind.10. Dosing device according to claims 6 and 9, characterized g e k e n n z e i h n e t that the beveled end faces of the dispensing needle ends (Dne, Dne ') facing each other. 11. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Dosiernadeln (Dn, Dn') um eine vertikale Symmetrieachse (Sa) drehbar sind.11. Dosing device according to one of claims 8 to 10, characterized in that g It is not shown that the two dispensing needles (Dn, Dn ') are rotated around a vertical one Axis of symmetry (Sa) are rotatable. 12. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand der Dosiernadelenden (Dne, Dne') durch eine Verstelleinrichtung (Ve) mit zwei Magneten (M, M') verstellbar ist, deren Magnetkerne (Mk, Mk') jeweils gegen die Kraft einer Feder (F, F') einstellbar sind.12. Dosing device according to one of claims 9 to 11, through this it is not noted that the distance between the dispensing needle ends (Dne, Dne ') is through an adjusting device (Ve) with two magnets (M, M ') is adjustable, the magnetic cores of which (Mk, Mk ') are each adjustable against the force of a spring (F, F'). 13. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dosiernadelenden (Dne, Dne') in den Magnetkernen (Mk, Mk') geführt sind.13. Dosing device according to claims 7 and 11, characterized g e k It is noted that the dispensing needle ends (Dne, Dne ') are in the magnetic cores (Mk, Mk ') are performed. 14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Dosiernadelenden (Dne, Dne') unter federnder Vorspannung in Führungsnuten der zugeordneten Magnetkerne (Mk, Mk') gedrückt sind.14. Dosing device according to claim 13, characterized in that g ek e n n z e i c N e t that the dispensing needle ends (Dne, Dne ') under resilient pretension in guide grooves of the assigned magnetic cores (Mk, Mk ') are pressed. 15. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 11 und einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß eine aus Dosierventil (Dv), Dosiernadeln (Dn, Dn') und Verstelleinrichtung (Ve) gebildete Baueinheit drehbar in einer heb- und senkbaren Halterung (H) angeordnet ist.15. Dosing device according to claims 4 and 11 and one of the claims 12 to 14, in that one of the metering valve (Dv), Dosing needles (Dn, Dn ') and adjusting device (Ve) formed unit rotatable is arranged in a holder (H) that can be raised and lowered.
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