Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgeben eines Fluids, bei dem
das Fluid aus einer Fluidquelle einer Vorrichtung zum Abgeben des
Fluids zugeführt und durch eine der Abgabevorrichtung zugeordneten
Austrittsöffnung abgegeben wird.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben von Fluid, mit
einem mit einer Fluidquelle verbindbaren und in eine Abgabeöffnung
zum Abgeben des Fluids mündenden Strömungskanal.
In vielen industriellen Anwendungen werden fließfähige Materialen
(Fluide) mithilfe von Fluid-Abgabevorrichtungen abgegeben und auf
Substrate abgelegt oder aufgetragen. Bei den fließfähigen Materialen
kann es sich beispielsweise um Klebstoffe, Lacke, Dichtungsmaterialen
und bei den Substraten um Hygieneartikel, Kunststofffolien, Möbel oder
Maschinenteile oder dgl. handeln. Die Abgabe der fließfähigen
Materialen kann je nach Anwendungsfall beispielsweise raupen-,
streifen- oder folienförmig sein, oder das Material wird gegebenenfalls
mit Hilfe von einem das Fluid beeinflussenden Gasstrahl aufgesprüht.
Die Fluid-Abgabevorrichtungen sind an eine Fluidquelle, beispielsweise
einen Klebstoffbehälter angeschlossen und das Fluid wird mit Hilfe einer
Pumpe unter Zwischenschaltung von sogenannten Auftragsventilen zu
einer beispielsweise kreisförmigen oder schlitzförmigen Austrittsöffnung
gefördert.
Bei einigen Anwendungen ist es vorteilhaft, dass das Fluid vor der
Abgabe erwärmt wird. Bei Sprühverfahren kann es vorteilhaft sein, ein
auf das abzugebende Fluid einwirkendes Gas zu erwärmen. Zu diesem
Zweck ist es bekannt, einen Grundkörper der Abgabevorrichtung
elektrisch zu beheizen, so dass durch in dem Grundkörper ausgebildete
Strömungskanäle hindurchströmende Flüssigkeit oder
hindurchströmendes Gas erwärmt wird, indem es an der dem
Strömungskanal begrenzenden Innenwandung zu einem
Wärmeübergang durch Konvektion kommt. Zur Erwärmung eines Gases
in einer Fluid-Abgabevorrichtung ist es bekannt, einen zick-zack-artig
verlaufenden Strömungskanal für das Gas auszubilden. Die zick-zackartige
Gestaltung dient dabei dem Zweck, den für eine
Wärmeübertragung zur Verfügung stehenden Strömungsweg zu
verlängern und dadurch die Wärmeübertragung zu verbessern.
Nachteilig hieran ist jedoch, dass der konstruktive Aufwand für eine
Herstellung eines derartigen Strömungsverlaufs sehr aufwändig und
somit teuer ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der Eingangs genannten Art sowie eine Patrone anzugeben,
mit denen die Wärmeübertragung verbessert wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren der Eingangs
genannten Art dadurch, dass das Fluid vor der Abgabe durch die
Austrittsöffnung zur Erwärmung oder Abkühlung durch eine
Wärmeübertragungskammer strömt, in welcher eine fluiddurchlässige,
eine Vielzahl von kommunizierenden Hohlräumen aufweisende Struktur
ausgebildet ist, die von dem Fluid umströmt wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe ferner bei einer Vorrichtung der Eingangs
genannten Art durch eine Wärmeübertragungskammer zum Erwärmen
oder Abkühlen des Fluids, in welcher eine fluiddurchlässige, eine
Vielzahl von kommunizierenden Hohlräumen aufweisende Struktur
ausgebildet ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der
erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, dass die
Wärmeübertragung zum Erwärmen oder alternativ auch zum Abkühlen
einer Flüssigkeit und/oder eines Gases vor der Abgabe von der
Abgabevorrichtung deutlich verbessert werden kann durch die
Bereitstellung der erfindungsgemäßen fluiddurchlässigen Struktur, die
von dem Fluid umströmt wird. Die fluiddurchlässige Struktur ist
vorzugsweise ein gesintertes Material, besonders bevorzugt ein
Sintermetall, welches im wesentlichen starr ist und eine Vielzahl von
miteinander verbundenen Hohlräumen aufweist, durch die das Fluid
hindurchströmen kann. Der Wärmeübergang wird aufgrund der
fluiddurchlässigen, im Strömungskanal der Wärmeübertragungskammer
liegenden Struktur dadurch verbessert, dass die für den
Wärmeübergang maßgebliche Oberfläche zwischen der Struktur und
dem zu erwärmenden und gegebenenfalls auch abzukühlenden Fluid
deutlich vergrößert ist, vervielfältigt ist. Die Struktur wird auf unter näher
beschriebene Weise erwärmt, so dass Wärme auf das Fluid abgegeben
werden kann über die große Oberfläche der Struktur. Darüber hinaus
wird der Wärmeübergang dadurch verbessert, dass das Fluid während
der Durchströmung der Struktur vielfach umgelenkt wird und dadurch
eine gewisse Turbulenz entsteht, die für eine Verbesserung der
Wärmeübertragung sorgt. Erfindungsgemäß wird somit die
Wärmeübertragung, etwa die Erwärmung einer Flüssigkeit oder eines
Gases deutlich verbessert und die Vorrichtung kann dadurch relativ
kompakt gebaut werden. Insbesondere bei der Erwärmung von
Druckgas für Abgabevorrichtungen zum Versprühen von Flüssigkeiten
wie Heißschmelzklebstoff sind die aufgrund der fluiddurchlässigen
Struktur gegenüber einem freien Strömungskanal vergrößerten
Strömungswiderstände vernachlässigbar. Das bevorzugte Sintermetall
weist den Vorteil auf, dass es eine große innere
Wärmeübertragungsoberfläche aufweist, formstabil ist, sich einfach
herstellen und verarbeiten und somit an die jeweiligen Anwendungsfälle
anpassen lässt. Alternativ können aber erfindungsgemäß auch andere
offenporige vorzugsweise im wesentlichen starre Strukturen wie
Gewebe, Metallgeflechte oder starre, offenporige Schaumstoffe
eingesetzt werden.
In vorteilhafter Weise kann das Fluid bei Durchströmen der
Wärmeübertragungskammer erwärmt oder gekühlt und gleichzeitig
durch die fluiddurchlässige Struktur gefiltert werden, so dass zusätzlich
zur Erwärmung eine Reinigung eines Gases oder einer Flüssigkeit
vorgenommen wird.
Zur Einbringung von Wärme bzw. Abtransport von Wärme von dem
Fluid steht die fluiddurchlässige Struktur vorzugsweise in Kontakt mit der
inneren Oberfläche der Wärmeübertragungskammer. Dadurch findet ein
effizienter Wärmetransport statt.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Fluid eine Flüssigkeit,
insbesondere ein fließfähiger Kunststoff wie Heißschmelzklebstoff ist
und durch Durchströmen durch die Wärmeübertragungskammer
erwärmt wird. Gleichermaßen bevorzugt ist, dass das Fluid ein Gas,
vorzugsweise Luft ist und durch Durchströmen durch die
Wärmeübertragungskammer erwärmt wird, was bei Sprühapplikationen
vorteilhaft ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dadurch auf konstruktiv
einfache Weise weitergebildet, dass die Wärmeübertragungskammer
durch einen Abschnitt des Strömungskanals gebildet ist, in welchen die
fluiddurchlässige Struktur eingesetzt ist. Somit kann in einem in einem
Gehäuse oder Grundkörper der Abgabevorrichtung ausgebildeten
Strömungskanal durch Einsetzen einer erfindungsgemäßen
fluiddurchlässigen Struktur auf einfache Weise die Wärmeübertragung
verbessert werden.
Besonders bevorzugt ist es, dass die fluiddurchlässige Struktur im
wesentlichen als zylindrischer Körper ausgebildet ist, der in eine im
wesentlichen zylindrische Bohrung eingesetzt ist, weil so eine einfache
Herstellung und Montage und auch Austausch der fluiddurchlässigen
Struktur möglich ist.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die fluiddurchlässige
Struktur ein mechanisch nachbearbeitetes Sintermetallteil ist,
vorzugsweise ein gedrehtes Sintermetallteil. Durch eine mechanische
Bearbeitung, etwa Drehen einer mit der Wärmeübertragungskammer in
Kontakt stehenden Oberfläche des Sintermetallteils wird der
Wärmeübergang zwischen Sintermetallteil und
Wärmeübertragungskammer weiter verbessert. Durch das Drehen
werden die äußeren Poren teilweise verschlossen und eine größere
Kontaktfläche hergestellt, ohne das die innere von Fluid durchströmte
Struktur nachteilig beeinflusst wird.
Zweckmäßigerweise ist die Wärmeübertragungskammer in einem aus
Metall bestehenden Gehäuse ausgebildet und sind in dem Gehäuse
Heizmittel zum Beheizen des Gehäuses angeordnet.
Besonders bevorzugt ist es, dass die fluiddurchlässige Struktur als Teil
einer in die Vorrichtung einsetzbaren Patrone ausgebildet ist, die lösbar
an der Vorrichtung befestigbar ist und von dem Fluid durchströmt wird.
Dadurch kann auf einfache Weise rasch ein Austausch vorgenommen
werden. Zweckmäßigerweise weist die Patrone mindestens ein
Heizelement auf.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass
sie einen Grundkörper aufweist, in dem die eine oder mehrere
Wärmeübertragungskammer / Wärmeübertragungskammern angeordnet
sind und mindestens ein oder mehrere an dem Grundkörper montierte
Auftragsmodule vorgesehen sind, die die Austrittsöffnung zum Abgeben
des Fluids aufweisen. Bei Bedarf können mehrere
Wärmeübertragungskammern in Reihe oder parallel geschaltet werden,
die vorzugsweise in separaten Gehäuseabschnitten angeordnet sind,
die aneinander befestigbar sind.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Fluid-Abgabevorrichtung in einer
Seitenansicht;
- Figur 2
- die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer weiteren
Seitenansicht;
- Figur 3
- die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer Teilschnittdarstellung;
- Figur 4
- eine alternative Ausführungsform von mehreren
Wärmeübertragungskammern für eine Vorrichtung gemäß
Figur 1;
- Figur 5
- eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zum
Abgeben von Fluid, welches erfindungsgemäß erwärmt
werden kann;
- Figur 6
- ein zylindrisches Seitenmetallteil in perspektivischer
Darstellung;
- Figur 7
- eine Patrone für die Fluid-Abgabevorrichtung in
perspektivischer Darstellung;
- Figur 8
- eine alternative Ausführungsform einer Patrone in
perspektivischer Darstellung; und
- Figur 9
- eine weitere alternative Ausführungsform einer Patrone
Die in den Figuren 1-3 dargestellte Vorrichtung 1, die auch als
Auftragskopf oder Fluid-Abgabevorrichtung bezeichnet wird, dient zum
Abgeben und Auftragen von Flüssigkeiten wie Klebstoffen,
Heißschmelzklebstoff, Kaltleim, Dichtstoffen oder dgl. auf verschiedene
Substrate. Die Vorrichtung 1 umfasst einen metallischen Grundkörper 2
und vier Abgabe- oder Auftragsmodule 4, 6, 8, 10 auf, die jeweils mit
dem Grundkörper 2 verschraubt sind und von denen jeweils durch
mindestens eine Austrittsöffnung 12 das Fluid abgegeben wird. Den
Auftragsmodulen 4-10 kann auch Druckgas zugeführt werden, das im
Bereich der Austrittsöffnungen 12 durch Druckgasdüsen austritt und auf
das abgegebene Fluid so einwirkt, dass es versprüht oder verwirbelt
wird. Das zu beschichtende Substrat wird unterhalb der
Austrittsöffnungen mittels nicht dargestellter Fördereinrichtungen an der
Vorrichtung 1 vorbeigeführt, beispielsweise in Richtung des Pfeils 14.
Die Vorrichtung 1 kann mittels an dem Grundkörper 2 befestigter
Befestigungsschrauben 16 an Tragstrukturen befestigt werden.
Ein Schlauchanschlussstutzen 18 dient zur Herstellung einer
Verbindung der Vorrichtung 1 mit einer nicht dargestellten Fluidquelle,
etwa einem Klebstoffbehälter für flüssigen Klebstoff. In an sich
bekannter Weise wird der Klebstoff durch einen aus mehreren
Abschnitten zusammengesetzten Strömungskanal durch den
Grundkörper 2 in die Auftragsmodule 4-10 geleitet bis hin zu den
Austrittsöffnungen 12. Der Klebstoff-Strömungskanal weist eine erste
Bohrung 20 auf, die lediglich schematisch durch die gestrichelte Linie
dargestellt ist, einen Querverteilungskanal 22, mit diesem
kommunizierende, zu den jeweiligen Modulen 4-10 führende
Schrägbohrungen 24 sowie weitere innerhalb der Auftragsmodule 4-10
ausgebildete Kanäle, die in die Austrittsöffnung 12 münden.
Zur wahlweisen Unterbrechung bzw. Freigabe der Strömung des
Klebstoffs innerhalb der Vorrichtung 1 ist in jedem Modul 4-10 eine nicht
näher dargestellte Ventilanordnung ausgebildet, welche einen
pneumatisch aus einer Öffnungs- in eine Schließstellung bewegbaren
Ventilkörper aufweist, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Zur
Betätigung der Ventilanordnung dient ein elektrisch ansteuerbares
Magnetventil 26 sowie mit diesem verbundene Steuerluftleitungen 28
sowie in dem Grundkörper 2 ausgebildete Druckgaskanäle, die lediglich
durch die gestrichelten Linien 30, 32 angedeutet sind und zur Einleitung
von Druckgas in die Auftragsmodule 4-10 dienen.
Zur Zuführung von Gas, im Ausführungsbeispiel Druckgas ist an dem
Grundkörper 2 ein Luftanschlussstutzen 34 montiert. Das Druckgas
durchströmt mehrere nachfolgend näher beschriebene Druckgaskanäle
und dient zum Versprühen oder Verwirbeln des durch die
Austrittsöffnung 12 abgegebenen Fluids.
Zur Erwärmung des Sprüh-Gases, vorzugsweise Luft, sind innerhalb des
Grundkörpers 2 mehrere Wärmeübertragungskammern 36, 38, 40, 42,
44, 46 ausgebildet, die von dem Gas durchströmt werden in Richtung
der eingezeichneten Pfeile. Im Ausführungsbeispiel sind zwei in Reihe
geschaltete Vorwärm-Wärmeübertragungskammern 36, 38 und vier
weitere sowie parallel zueinander geschaltete, jeweils einem
Auftragsmodul 4-10 zugeordnete Wärmeübertragungskammern 40-46
vorgesehen. Alternativ können jedoch je nach Anwendungsfall
unterschiedlich viele in Reihe oder parallel geschalteter
Wärmeübertragungskammern oder auch eine einzelne
Wärmeübertragungskammer vorgesehen sein. Die
Wärmeübertragungskammern 36-46 sind in einer Ebene liegend im
oberen Abschnitt des Grundkörpers und jeweils parallel zueinander
angeordnet. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der Grundkörper 2 aus
mehreren Gehäuseabschnitten zusammengesetzt, die mittels
Schraubverbindungen aneinander befestigt sind. Jeder
Gehäuseabschnitt nimmt mindestens eine Wärmeübertragungskammer
auf und dient zur Befestigung jeweils eines Auftragsmoduls 4-10.
In jeder Wärmeübertragungskammer 36-46 ist eine fluiddurchlässige,
eine Vielzahl von kommunizierenden Hohlräumen aufweisende Struktur
ausgebildet, die im Ausführungsbeispiel durch zylindrische
Sintermetallteile 48 gebildet ist. Die Wärmeübertragungskammer mit den
darin angeordneten fluiddurchlässigen Strukturen dienen primär zur
Verbesserung der Wärmeübertragung, im Ausführungsbeispiel der
Erwärmung des durch die fluiddurchlässige Struktur
hindurchströmenden Gases. Die gesinterten Sintermetallteile sind im
wesentlichen starr und können beispielsweise aus einer Bronze-Kupfer-Legierung
bestehen. Alternativ kann die fluiddurchlässige Struktur
jedoch auch als Metallgewebe, Metallgeflecht oder einem offenporigen
starren Schaumstoffmaterial bestehen, durch welches Gas oder
Flüssigkeit hindurchströmen kann.
Die Sintermetallteile 48 sind jeweils zylindrisch geformt und in jeweils
zylindrische, in dem Grundkörper 2 ausgebildete Bohrungen 50
eingesetzt und eingepasst. Die Wärmezufuhr bzw. Abfuhr ist unten
näher erläutert. Jede Bohrung 50 ist als Durchgangsbohrung in dem
Grundkörper 2, genauer gesagt deren Gehäuseabschnitten ausgebildet.
Die Sintermetallteile 48 sind von den in Figur 3 gut erkennbaren
Einlassenden 52 der Bohrungen 50 einführbar. Sowohl die Einlassenden
52 als auch die gegenüberliegenden Enden 54 der Bohrungen 50 sind
mit einem Innengewinde versehen und sind in nicht dargestellter Weise
im Betriebszustand mit einschraubbaren Verschlussstopfen gasdicht
verschlossen. Das durch den Einlassstutzen 34 eingeleitete Gas strömt
durch die Wärmeübertragungskammer 36, dann durch eine
Querbohrung 56 in die Wärmeübertragungskammer 38, dann durch eine
Querbohrung 58 in die Wärmeübertragungskammer 40 in das
Auftragsmodul 4. Ferner strömt Gas weiter durch die weiteren
Querbohrungen 60, 62, 64 jeweils in die Wärmeübertragungskammern
42, 44 bzw. 46 und dann in die jeweils zugehörigen Auftragsmodule 6, 8,
10. Zum Austauschen der Sintermetallteile 48 werden die in die
Einlassenden 52 eingeschraubten Verschlussstopfen entfernt und die
Sintermetallteile herausgeholt, gegebenenfalls unter zu Hilfenahme von
Werkzeugen, die durch die gegenüberliegenden Enden 54 eingeführt
werden können, um die Sintermetallteile 48 herauszudrücken.
Zur Zuführung von Wärme zu den Wärmeübertragungskammern 36-46
und den fluiddurchlässigen Strukturen (Sintermetallteile 48) sind
elektrische Widerstandsheizungen innerhalb des Grundkörpers 2
angeordnet, namentlich innerhalb von mehreren Heiz-Bohrungen 58, 60,
wie Figur 1 zeigt. In nicht dargestellter Weise sind elektrische
Widerstandsheizungen in zylindrischer Form in die Bohrungen 58, 60
eingesetzt und werden von elektrischem Strom durchflossen, der durch
Anschlüsse 62 zu den Bohrungen 58, 60 geführt wird. Die
Widerstandsheizungen bilden Heizmittel zum Beheizen des
Grundkörpers 2. Durch Wärmeleitung wird Wärmeenergie durch den
Grundkörper 2 transportiert, so dass auch die jeweiligen
Wärmeübertragungskammern 36-46 und die in diese eingesetzten
fluiddurchlässigen Strukturen auf eine solche Temperatur erwärmt
werden können, dass Wärmeenergie auf das durch die fluiddurchlässige
Struktur hindurchströmende Gas übergeht und dieses erwärmt wird.
Durch die fluiddurchlässige Struktur wird der Wärmeübergang deutlich
verbessert, da die für die Wärmeübertragung zur Verfügung stehende
Oberfläche erheblich vergrößert ist und das die Struktur umströmende
Gas umgelenkt und dadurch verwirbelt wird, was gewisse Turbulenzen
verursacht, die den Wärmeübergang fördern. In nicht dargestellter
Weise könnten anstelle der Heizmittel Kühlmittel zum Kühlen des
Grundkörpers 2 und somit zum Verringern der Temperatur der
Wärmeübertragungskammern 36-46 und der fluiddurchlässigen Struktur
vorgesehen sein, beispielsweise indem in die Bohrungen 58, 60 ein
Kühlmittel, beispielsweise ein gekühltes Gas oder ein flüssiges
Kühlmittel eingeführt wird.
Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines alternativen
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1, die im wesentlichen ähnlich
gestaltet ist wie die zuvor anhand der Figuren 1-3 beschriebene
Vorrichtung. Nachfolgend sind die Unterschiede zu der in Figur 1-3
beschriebenen Vorrichtung 1 erläutert und ansonsten wird
vollumfänglich auf die obigen Beschreibungen Bezug genommen. Der in
Figur 4 dargestellte Grundkörper 2 nimmt drei nicht dargestellte
Auftragsmodule auf, denen drei Wärmeübertragungskammern 42, 44,
46 zugeordnet sind und auf dieselbe Weise befestigt werden können,
wie anhand von Figur 3 dargestellt ist. In einem in Figur 4 linken
Gehäuseabschnitt 64 sind zwei in Reihe hintereinander geschaltete
Wärmeübertragungskammern 36, 38 ausgebildet. Die fluiddurchlässigen
Strukturen in Form von Sintermetallteilen 50 sind ebenfalls in
zylindrische Bohrungen 48 eingesetzt. Hierzu sind Einlass-Enden 52
vorgesehen, die durch nicht dargestellte Verschlussstopfen
verschlossen werden können. Die Einführung von zu erwärmenden
Gases erfolgt durch die Eintassöffnung 66. Durch Querbohrungen 56,
58, 60 und 62 kann das Gas weiter zu den jeweils nachgeschalteten
Wärmeübertragungskammern 42-48 strömen.
Figur 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abgeben von Fluid, bei der eine
Flüssigkeit wie Heißschmelzklebstoff mittels einer
Wärmeübertragungskammer 68 und einer darin ausgebildeten
fluiddurchlässigen Struktur erwärmt oder abgekühlt wird. Die
fluiddurchlässige Struktur ist vorzugsweise, wie oben ausführlich
erläutert ist, als Sintermetallteil 70 in zylindrischer Form ausgebildet,
welches in eine in einem Grundkörper 2 ausgebildeten zylindrischen
Bohrung 72 eingesetzt ist, so dass ein Kontakt zwischen dem
Sintermetallteil 40 und der inneren Oberfläche der Bohrung 72 besteht.
Wie ebenfalls zuvor anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert
ist, auf dessen Beschreibungen vollumfänglich Bezug genommen wird,
kann der Grundkörper 2 in in Figur 5 nicht dargestellter Weise mit Hilfe
von Heizmitteln, vorzugsweise elektrischen Heizelementen erwärmt oder
mit Hilfe von Kühlmitteln gekühlt werden, so dass in der
Wärmeübertragungskammer 68 auch mit Hilfe des Sintermetallteils 70
eine Erwärmung des die fluiddurchlässige Struktur umströmenden
Klebstoffs oder eine Abkühlung erfolgt, während der Klebstoff in
Richtung der Pfeile 74 aus einer mittels einer Anschlussstutzens 18
verbundenen Fluidquelle durch die Wärmeübertragungskammer 68 und
durch eine nachgeschaltete Bohrung 76 zu mindestens einem
Auftragsmodul 4 strömt, welches eine Austrittsöffnung 12 zum Abgeben
des Fluids aufweist.
Figur 6 veranschaulicht eine erfindungsgemäße, fluiddurchlässige
Struktur in Form eines zylindrischen Sintermetallteils, welches in einen
Strömungskanal für mittels einer Abgabevorrichtung 1 abzugebenen
Flüssigkeit oder eines Gases einsetzbar ist und zur Wärmeübertragung,
vorzugsweise zum Erwärmen verwendet wird. Gleichzeitig kann auch
eine Filterung der Flüssigkeit oder des Gases vorgenommen werden.
Das Sintermetallteil 48 kann nach der Sinterung mechanisch an seiner
äußeren Zylindermantelfläche bearbeitet, vorzugsweise gedreht worden
sein, so dass teilweise die an der Mantelfläche befindlichen Poren
aufgrund von Verformungen geschlossen werden, wodurch eine
vergrößerte Kontaktfläche gebildet ist, die in Kontakt mit der
Innenwandung einer Bohrung steht, in die das Sintermetallteil 48
eingesetzt ist. Dadurch wird der Wärmeübergang weiter verbessert.
Alternativ können in nicht dargestellter Weise auch mehrere separate
Abschnitte von Sintermetallteilen hintereinander in Reihe in einer
Wärmeübertragungskammer platziert werden.
Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Patrone 71, die dafür vorgesehen
ist, in eine Fluid-Abgabevorrichtung 1, beispielsweise eine Vorrichtung
gemäß den obigen Beschreibungen, eingesetzt zu werden. Die Patrone
71 kann lösbar in einer Wärmeübertragungskammer 36-46 befestigt
werden, beispielsweise auch mit Hilfe von Verschlussstopfen,
Bajonettverschlüssen, Verschraubungen oder dgl. Die Patrone 71 weist
ein äußeres Heizelement 72 in Form eines Hohlzylinders auf. Das
Heizelement 72 ist mit einer Vielzahl von elektrischen Leitern (nicht
dargestellt) durchzogen, die bei Strömung eines elektrischen Stroms
Wärme erzeugen. Hierzu sind elektrische Anschlüsse (nicht dargestellt)
vorhanden. Im inneren des Heizelements 72 ist die erfindungsgemäße
fluiddurchlässige Struktur in Form eines zylindrischen Körpers 74
ausgebildet, vorzugsweise als Sintermetallteil, welches in den inneren
Hohlraum des Hohlzylinders eingepasst ist. Im eingesetzten Zustand der
Patrone 71 durchströmt auf die zuvor beschriebene Weise eine zu
erwärmende Flüssigkeit, beispielsweise Heißschmelzklebstoff oder ein
zu erwärmendes Gas, beispielsweise Druckluft die fluiddurchlässige
Struktur des Körpers 74, so dass eine Erwärmung erfolgt.
Das in Figur 8 dargestellte alternative Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Patrone 71 unterscheidet sich von der zuvor
anhand von Figur 7 beschriebenen Patrone 70 dadurch, dass kein
Heizelement vorgesehen ist, sondern stattdessen ein Gehäuse in Form
einer Röhre 73 vorgesehen ist, die als Sintermetallteil ausgebildete
fluiddurchlässige Struktur aufnimmt. Die Röhre 73 ist beispielsweise aus
Aluminium oder einem anderen gut wärmeleitenden Material hergestellt.
An der äußeren Mantelfläche der Röhre 73 sind in den Endabschnitten 2
Nuten 76 ausgebildet, in die in nicht dargestellter Weise Dichtungsringe,
zum Beispiel O-Ringe eingelegt werden können um gegenüber einer in
einem Grundkörper 2 ausgebildeten Bohrung der
Wärmeübertragungskammer eine Abdichtung erfolgt, so dass das zu
erwärmende Fluid definiert durch die als Sintermetallteil 74 ausgebildete
fluiddurchlässige Struktur strömt.
Die in Figur 9 dargestellte alternative Patrone 78 weist ein mittig
angeordnetes elektrisches Heizelement 80 und eine als Hohlzylinder 82
ausgebildete fluiddurchlässige Struktur in Form eines Sintermetallteils
auf, in deren inneren Hohlraum das Heizelement 80 fest eingepasst ist.
Wie zuvor erläutert, wird die Patrone 78 gleichermaßen in einem
Grundkörper einer Fluid-Abgabevorrichtung 1 platziert und lösbar
befestigt und das Sintermetallteil 80 wird von Fluid umströmt, so dass
eine Erwärmung erfolgt.
Bei dem in Figur 5 gezeigten Beispiel wird der Heißschmelzklebstoff in
der Wärmeübertragungskammer 68 erwärmt und in das Auftragsmodul 4
eingeleitet.
Die Betriebsweise bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ist wie folgt:
Wie in Figur 1-3 veranschaulicht strömt Flüssigkeit durch den
Anschlussstutzen 18 in den Grundkörper 2 und die Module 4-10 ein, um
von der Austrittsöffnung 12 abgegeben zu werden. Gas strömt durch
den Anschlussstutzen 34 in den Grundkörper 2 ein und wird
erfindungsgemäß durch Durchströmen der
Wärmeübertragungskammern 36-46, ggf. unter Verwendung von
Patronen gemäß den Figuren 6-9 erwärmt. Hierzu wird die innere
Wandung der Wärmeübertragungskammern 36-46 und die
fluiddurchlässige Struktur mit Hilfe von Heizmitteln erwärmt oder im Falle
einer Abkühlung mit Hilfe von Kühlmitteln gekühlt. Das erwärmte oder
abgekühlte Gas strömt dann weiter durch den Grundkörper 2 in die
Auftragsmodule 4-10 und wird dann in erwärmter Form auf die
abzugebende Flüssigkeit einwirken, dass ein Versprühen, ein Verwirbeln
oder dgl. erfolgt.