Dispenservorrichtung dispenser device
Die Erfindung betrifft eine Dispenservorrichtung zur genauen Dosierung fluider Stoffe, bei der die fluiden Stoffe aus einer in einem Kartuschenhalter befindlichen Kartusche gedruckt werden, indem ein linear beweglicher Stößel auf den Verschluß stopfen der Kartusche drucktThe invention relates to a dispenser device for the precise dosing of fluid substances, in which the fluid substances are printed from a cartridge located in a cartridge holder by a linearly movable plunger pushing the plug of the cartridge
Die Vorrichtung ist vorzugsweise für den Einsatz in der Mikro System- und Systemtechnik geeignetThe device is preferably suitable for use in micro system and system technology
Im Stand der Technik sind verschiedene Dispenservorrichtungen für eine bauteilgerechte Mengendosierung von fluiden Stoffen aus Kunststofϊkartuschen bekanntVarious dispenser devices are known in the prior art for metering the quantity of fluid substances from plastic cartridges in accordance with the component
Bei dem häufig angewendeten Luftdispensionsverfahren wird der in der Kartusche befindliche Verschlußstopfen mittels Druckluft bewegt und dabei mit einer Druck-Zeit- Steuerung der zu dispensende fluide Stoff dosiert am Arbeitspunkt aufgebracht Um ein Nachlaufen des fluiden Stoffes zu verhindern, muß nach erfolgter Dosierung der Verschlußstopfen zurückgezogen werden, indem dieser mit Vakuum beaufschlagt wird
ln DE 38 42 166 AI ist eine rechnergesteuerte Vorrichtung zum Dispensen von Bestuckungssystemen für oberflachenmontierte Bauteile beschrieben, in welcher der Inhalt der Kartusche mit einem Steuerrechner überwacht wird In der Kartusche befindet sich hierzu auf dem Klebstoffspiegel eine Permanentmagnetscheibe, deren Magnetwerkstoff ein geringeres spezifischesIn the frequently used air dispersion method, the sealing plug in the cartridge is moved by means of compressed air and the fluid substance to be dispensed is metered at the working point with a pressure-time control. To prevent the fluid substance from running on, the sealing plug must be withdrawn after the dose has been metered by applying a vacuum to it DE 38 42 166 AI describes a computer-controlled device for dispensing mounting systems for surface-mounted components, in which the contents of the cartridge are monitored by a control computer. In the cartridge there is a permanent magnetic disc on the adhesive level for this purpose, the magnetic material of which is less specific
Gewicht als der Klebstoff hat und die so bemessen ist, daß sie gegenüber dem lichten Innenquerschnitt der Kartusche ein allseitiges Spiel aufweist Neben der Kartusche ist ein Halter vorgesehen, der einen hohenverstellbar angeordneten und der Magnetscheibe angepaßten Reedkontakt aufnimmt, dessen Kontakt von dem Steuerrechner ausgewertet wirdWeight than the adhesive and which is dimensioned so that it has a play on all sides compared to the clear inner cross section of the cartridge. In addition to the cartridge, a holder is provided which receives a reed contact which is arranged high and is adapted to the magnetic disc, the contact of which is evaluated by the control computer
Bei den bekannten Dispenservorrichtungen ist nachteilig, daß die Betätigung der Verschlußstopfen sehr aufwendig ist und die Anpassung an unterschiedliche Mengen nur sehr schwierig möglich ist und daß die Kontrolle des tatsachlichenIn the known dispenser devices, it is disadvantageous that the actuation of the sealing plugs is very complex and the adaptation to different amounts is very difficult and that the control of the actual one
Füllstandes der Kartusche ein aufwendiges Ausrichten dieser erfordertFill level of the cartridge requires a complex alignment of this
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dispenservorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der ein genaues Dosieren von unterschiedlichen Mengen möglich ist und mit der gleichzeitig der tatsachlicheThe invention is therefore based on the object of specifying a dispenser device of the type mentioned at the outset, with which an exact dosing of different amounts is possible and with which the actual one
Füllstand der Kartusche mit hoher Genauigkeit und Sicherheit überwacht werden kannFill level of the cartridge can be monitored with high accuracy and security
Erfindungsgemaß gelingt die Losung der Aufgabe mit den kennzeichnendenAccording to the invention, the problem is solved with the characteristic
Merkmalen von Patentanspruch 1Features of claim 1
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemaßen Dispenservorrichtung sind in den Unteranspruchen angegeben
Bei der erfindungsgemaßen Dispenservorrichtung druckt der durch einen motorischen Antrieb in vertikalen Richtung linear bewegliche Stößel auf den Verschlußstopfen der Kartusche Durch eine definiert zu steuernde Vorschubbewegung des Stoßeis kann in Abhängigkeit vom Verhältnis Kartuschenquerschnitt zum Dosiernadelquerschnitt ein genau bestimmtesAdvantageous embodiments of the dispenser device according to the invention are specified in the subclaims In the dispenser device according to the invention, the plunger, which is linearly movable in the vertical direction by means of a motor drive, prints on the sealing plug of the cartridge
Volumen des fluiden Stoffes dosiert werdenVolume of the fluid substance can be metered
Ein besonderer Vorteil besteht ferner darin, daß mittels eines Beruhrungssensors am Stoßelende beim Beruhren des Verschlußstopfens der tatsachliche Füllstand der Kartusche erkannt wird, indem aus der Differenz der Position des Stoßeis bezuglich einer leeren Kartusche und dem Innenquerschnitt der Kartusche dasA particular advantage is also that the actual level of the cartridge is detected by means of a touch sensor at the end of the plunger when the sealing plug is touched, by using the difference in the position of the ice cream in relation to an empty cartridge and the internal cross section of the cartridge
Volumen ermittelt werden kann Der Beruhrungssensor ist über eine Schnittstelle mit dem Steuerrechner verbunden, so daß die Information über den aktuellen Füllstand der Kartusche standig abrufbar ist Die Kartuschen werden in einen formstabilen, leicht auswechselbaren Kartuschenhalter eingesetzt Die Innenform der Kartuschenhalter stimmt mit derVolume can be determined The touch sensor is connected to the control computer via an interface, so that the information about the current fill level of the cartridge can be called up continuously.The cartridges are inserted into a dimensionally stable, easily replaceable cartridge holder. The inner shape of the cartridge holder matches the
Außenform der Kartuschen uberein Eine Ausdehnung der Kartuschen durch Warme oder Druck, die zu einer Meßwertverfalschung führen wurde, wird dadurch vermieden, so daß eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der zu dosierenden Flussigkeitsmengen gewahrleistet ist Dabei ist die Außenform der Kartuschenhalter so beschaffen, daß sie wechselbar in einen Positionierkopf automatisch aufgenommen werden können und eine exakte reproduzierbare Positionierung der Kartusche zum Stößel und zum Positioniersystem garantieren Durch die Verwendung verschiedener Großen von Kartuschenhaltern ist es damit in einfacher Weise möglich, Kartuschen mit unterschiedlichen Fullmengen einzusetzen Dadurch wird eine unkomplizierte Umstellung der Vorrichtung auf verschiedene Anwendungsmoglichkeiten erreichtExternal shape of the cartridges is matched. Expansion of the cartridges due to heat or pressure, which would lead to a falsification of the measured values, is thereby avoided, so that high accuracy and reproducibility of the quantities of liquid to be metered is ensured. The outer shape of the cartridge holder is such that it can be changed into a positioning head can be automatically picked up and guarantee exact, reproducible positioning of the cartridge relative to the plunger and the positioning system.Using different sizes of cartridge holders makes it easy to use cartridges with different full quantities.This enables the device to be easily converted to different application options
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert In der zugehörigen Zeichnung zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung der Dispenservorrichtung, wobei Kartusche und Kartuschenhalter axial geschnitten sindThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows Figure 1 is a schematic representation of the dispenser device, wherein the cartridge and cartridge holder are cut axially
Aus Figur 1 sind der Aufbau und die Funktionsweise der Dispenservorrichtung ersichtlichThe structure and mode of operation of the dispenser device can be seen from FIG
Die Kartusche 9, in der sich der fluide Inhalt 8 befindet, wird in den Kartuschenhalter 5 mit dem zylinderfbrmigen, der äußeren Form der Kartusche entsprechenden Innenraum, eingesetzt Der Kartuschenhalter 5 ist nach oben offen Auf den Verschlußstopfen 7 der Katusche 9 wird ein metallischesThe cartridge 9, in which the fluid content 8 is located, is inserted into the cartridge holder 5 with the cylindrical interior corresponding to the outer shape of the cartridge. The cartridge holder 5 is open at the top. The sealing plug 7 of the cartridge 9 becomes a metallic one
Kontaktierungsteil 4 gelegt Der Stößel 3 druckt im Rhythmus des Arbeitsablaufes über das Kontaktierungsteil auf den Verschlußstopfen 7 der Kartusche 9, wobei der fluide Inhaltsstoff 8 durch die Dosiernadel 10 gepreßt und an der vorgesehenen Stelle platziert wird Der Stößel 4 ist mit dem motorischen Antrieb 2 gekoppelt Der Antrieb 2 bewegt mit Hilfe der fest angeordneten Antriebspositionierung 1, die vorteilhaft als Zahnstange ausgeführt ist, den Stößel 3 auf- bzw abwärts Der elektronisch geregelte Antrieb 2 gewahrleistet, daß eine exakte Volumenmenge des fluiden Stoffes infolge der vertikal linearen Bewegung des Stoßeis 3 aus der Kartusche 9 gedruckt wird Der Stößel ist mit einem Beruhrungssensor 6 ausgestattet, der beim Beruhren des Stoßeis mit dem metallischen Kontaktierungsteil 4 ein Signal abgibt, welches dem Steuerrechner über eine Schnittstelle zugeleitet wird Der Beruhrungssensor 6 ermöglicht es, auch nach einem Wechsel der Kartusche jederzeit eine Information über den aktuellen Füllstand der eingesetzten Kartusche 9 abzurufen Dadurch können Störungen des Produktionsablaufs und damit verbundene Unterbrechungen vermieden werden
BEZUGSZEICHENLISTEContacting part 4 placed The plunger 3 prints in the rhythm of the workflow over the contacting part on the sealing plug 7 of the cartridge 9, the fluid ingredient 8 being pressed through the metering needle 10 and placed in the intended place. The plunger 4 is coupled to the motor drive 2 Drive 2 moves the plunger 3 upwards or downwards with the aid of the fixedly arranged drive positioning 1, which is advantageously designed as a toothed rack. The electronically controlled drive 2 ensures that an exact volume of the fluid substance as a result of the vertical linear movement of the ice cream 3 from the cartridge 9 is printed The plunger is equipped with a touch sensor 6, which emits a signal when touching the ice cream with the metal contacting part 4, which is sent to the control computer via an interface. The touch sensor 6 makes it possible to provide information at any time even after changing the cartridge to call up the current fill level of the cartridge 9 used. In this way, disruptions in the production process and the interruptions associated therewith can be avoided LIST OF REFERENCE NUMBERS
Antriebspositionierung motorischer Antrieb 3 Stößel metallisches KontaktierungsteilDrive positioning motor drive 3 plungers metallic contact part
Kartuschenhaltercartridge holder
6 Berührungssensor6 touch sensor
7 Verschlußstopfen 8 fluider Inhaltsstoff7 sealing plug 8 fluid ingredient
9 Kartusche9 cartridge
10 Dosiernadel10 dispensing needle
11 Durchführungsöffnung
11 lead-through opening