WO2008151804A1 - Dosiervorrichtung - Google Patents

Dosiervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2008151804A1
WO2008151804A1 PCT/EP2008/004739 EP2008004739W WO2008151804A1 WO 2008151804 A1 WO2008151804 A1 WO 2008151804A1 EP 2008004739 W EP2008004739 W EP 2008004739W WO 2008151804 A1 WO2008151804 A1 WO 2008151804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
functional part
shaping
functional
medium
metered
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/004739
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Koenig
Martin Reuter
Original Assignee
Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh filed Critical Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh
Publication of WO2008151804A1 publication Critical patent/WO2008151804A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0091—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring fluid parameters

Definitions

  • the invention relates to a metering device with a Fosterden functional part for shaping the flow of a medium to be metered and a controlling functional part for controlling thecontested functional part.
  • Such a metering device is basically known.
  • the forming functional part is usually a valve, e.g. an electromagnetically or piezoelectrically driven valve, and in the controlling functional part about a valve control associated with the valve.
  • a valve e.g. an electromagnetically or piezoelectrically driven valve
  • the valve and the valve control to achieve a certain metering behavior are firmly matched.
  • Piezoceramic valve actuators work physically with very small deflections and are subject to various influencing factors in their behavior. These include besides environmental conditions also individual initial properties and parameters characterized by previous conditions of use, such as the material composition, the molecular structure structure state, the polarization, the degradation state, migration effects, cracking, etc.
  • the invention has for its object to provide a metering device, which makes it possible to ensure an optimal metering result permanently with reduced economic effort.
  • a metering device with the features of claim 1 is provided.
  • the metering device according to the invention is based on the observation that even mass production processes can not produce sufficiently constant product properties while applying an economically justifiable expense and the operational history of an individual metering device, in particular measured on the order of magnitude specific requirements, has a significant impact on the dosing result.
  • the invention provides a detection device for detecting the respective current functional state of the creative
  • the controlling function part is connected to the detection device, and the control of theschden functional part is carried out by the controlling function part in dependence on the respective detected functional state of the functional part forming.
  • the invention enables a continuous readjustment of the dosing properties of the dosing device.
  • the controlling function part is not bound to a predetermined functional state of the shaping functional part, for example to the initial state of the shaping functional part, but it adapts to one, e.g. operational, change of the shaping functional part in order to always ensure an optimal dosing result.
  • the invention enables an automatic coordination of the controlling and shaping functional part and thus also an automated initial pairing of the controlling and designing functional part. Consequently, the controlling functional part does not need to be adjusted from the outside to a specific functional part, but it adapts itself automatically to the currently existing functional part. As a result, an exchange of the formative functional part is greatly facilitated in practice and in particular uncomplicated and time-saving possible.
  • the dosing device according to the invention is also capable of producing a desired dosing result with a minimal economic outlay which has to be applied for the implementation of the detection device and the corresponding configuration of the controlling functional part permanently.
  • the invention opens up novel metering applications, for which conventional metering devices were not suitable, since they could not meet the required metering result tolerance window due to the previously fixed pairing of controlling andußdem functional part, or at least not permanently and / or not economically.
  • the dosing device can also perform a movement and measured value acquisition run in such a way that information is obtained therefrom in order to create an optimal dosing algorithm.
  • a targeted Dosiernadelzi with logging of current consumption and movement is conceivable, which suggests the actual viscosity of the medium to be dispensed.
  • the shaping functional part has a dispensing needle flowed around by the medium to be metered, which can be pushed onto a valve seat by a piezoelectric drive and lifted from it, the medium of the dispensing needle to be dispensed counteracts a certain resistance to the piezoelectric drive Movement of the Do- must overcome. From the force applied to the movement of the dispensing needle, ultimately thus from the energy consumption of the piezoelectric drive, in particular its current and voltage, thus can determine the viscosity of the medium to be dispensed.
  • the viscosity of the medium to be metered can be determined and / or detect a possibly critical change in the medium to be metered, to which the metering device can react to achieve the desired metering result with a corresponding adjustment of the metering algorithm or which a closer inspection of can cause dosing medium. Both ultimately contribute to achieving an even better dosing result.
  • the metering device according to the invention is particularly suitable for particularly fast metering of particularly small quantities of media, in which, among other things, valve-specific characteristics have a considerable influence on the metering result.
  • the shaping functional part, the controlling functional part and the detection device form a control loop.
  • a control algorithm contributes to the long-term reliable achievement of a desired metering result, as a result of which the service life of the metering device is increased even further.
  • the data processed in the control loop may, in addition to the data identifying the detected functional state of the functional part, comprise data indicative of the functional state of the controlling part, the medium to be dosed, ambient conditions and / or a target dosing result ,
  • external parameters are used to determine an optimal operation of the functional part.
  • These external parameters can be used in addition to the desired dosing result, i.
  • the Solldosiertipp for example, the type of medium to be dispensed, the viscosity of the medium to be dispensed and / or the ambient temperature, etc., include, and, for. be detected by a suitable sensor or a camera, which may be arranged outside the metering device.
  • all operational characteristics can be recorded and used for control optimization.
  • the detection device comprises at least one detection means for detecting at least one functional parameter characterizing the functional state of the shaping functional part.
  • the detection of the functional state can be done by a direct measurement, by the interpretation of temporal actual Scaled and / or carried out by the interpretation of the reaction to a specific excitation, for example, one, in particular piezoelectric, drive the gleichden functional part.
  • the functional parameters characterizing the functional state of the functional part which is designed can be, for example, the temperature of the functional part and in particular a piezoelectric drive of the functional part, the operating time of the functional part and / or the number of opening and closing cycles of the functional part since it was put into operation and / or the amount of medium to be metered, which has flowed through the shaping functional part since its startup, act.
  • the detection means may comprise a sensor, e.g. a flow sensor and / or a temperature sensor, a clock and / or a clock.
  • the detection means is preferably integrated in the shaping functional part.
  • the functional parameter characterizing the functional state of the shaping functional part may comprise the current or voltage absorption of a piezoelectric drive of the functional part that is designed.
  • the functional parameter characterizing the functional state of the shaping functional part may comprise the current or voltage absorption of a piezoelectric drive of the functional part that is designed.
  • manipulated variables which are provided for influencing the operation of the shaping functional part, are also used to detect the functional state of the functional part that is to be designed.
  • the piezoelectric drive can be used as a structure-borne sound microphone, in which property the piezoelectric device It generated signals from external forces that can be taken into account when optimizing the control loop.
  • the piezoelectric drive of the shaping functional part itself can form a detection means of the detection device and can be used to detect a functional parameter characterizing the functional state of the functional part.
  • the detection device preferably comprises a storage means for, in particular, non-volatile storage of the acquired function parameter.
  • the data relating to the configuration of the functional part and / or the data to be dispensed may be stored in the memory means.
  • Both the configuration of the shaping functional part and the data to be dispensed with the data can be stored from the outside into the storage means, for example, before a first start-up of the metering device or when replacing the gleichden functional part.
  • the data stored in the storage means may be at least partially supplemented or updated by data acquired by the detection means and / or supplied from outside the dosing device.
  • the storage means is integrated in the forming functional part.
  • the metering device is effectively a metering device with local intelligence.
  • the storage means may be formed by a flash memory, for example.
  • the storage means may be outsourced to a computer network, for example Internet or intranet, to which the dosing device is connected, for example via the controlling functional part.
  • the controlling function part is in a read access relationship or a read / write access relation to the memory means.
  • the controlling function part can only read out data from the storage means to control the operation of the rendering functional part accordingly.
  • the controlling function part in turn, to store data in the storage means.
  • the function parameter detected by the detection means is stored in the memory means, but also the operating parameters predetermined by the controlling function part can be stored in the memory means. This makes it possible to track the course of the operation of the metering device at a later time, for example, to analyze the formation and development of a creeping defect of the metering device.
  • the controlling functional part is designed to modify manipulated variables which influence the operation of the functional part that is to be designed. This makes it possible to control the shaping functional part in such a way that the achievement of a desired metering result is permanently reliably ensured.
  • the Modification of the manipulated variables presupposes that the controlling functional part can communicate with the designing functional part as well as read and, if necessary, also store communicated data.
  • the controlling functional part it is possible for the controlling functional part to be able to communicate with a device separate from the dosing device via a network, such as, for example, the Internet or intranet.
  • the manipulated variables that can be modified by the controlling functional part may include the strength of a current supplied to the shaping functional part, the height of a voltage applied to the shaping functional part and / or the time profile of the current or the voltage.
  • a piezoelectric or electromagnetic drive of the shaping functional part can be selectively controlled in order to achieve optimal operation of the functional part and thus a desired metering result.
  • these manipulated variables can also be used as detection variables and used to determine the functional state of the functional part that is being designed.
  • the shaping functional part may comprise a valve, in particular a piezoelectrically driven valve or an electromagnetically driven valve.
  • the medium to be metered can be liquid and / or gaseous and / or contain a solid.
  • the medium to be dispensed may be a solder paste, a filler, such as is used in flip-chip technology as a thermally conductive insulator, a thermal contact agent, an electrical contact mediator, a primer, a cleaning agent, a cleaning adjuvant, a disinfectant , a surface treatment reagent, a Adhesive, a medical device or act on fuel.
  • the medium to be metered may have environmentally hazardous properties, and the metering device may be designed for use in a potentially explosive environment.
  • the device according to the invention is particularly suitable for metering a medium which has a viscosity of less than 100 Pa s and in particular less than 10 Pa s or even less than 1 Pa s, in other words for low-viscosity media.
  • the device according to the invention is particularly well suited for the metering of very small amounts of a medium, wherein the smallest volume individually metered volume can be, for example, less than 0.1 ml or even less than 1.0 ⁇ l.
  • Another object of the invention is also a method for dosing a medium having the features of claim 22, by which the advantages mentioned above can be achieved accordingly.
  • Advantageous embodiments of the method also emerge from the foregoing.
  • a method for determining the viscosity of a medium to be metered having the features of claim 25 is also provided by the invention, by means of which the viscosity of a medium to be metered can be determined in a particularly simple manner.
  • the determined viscosity can be used, for example, to optimize the dosing result.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive
  • Fig. 2 shows a second embodiment of an inventive
  • Fig. 3 shows a third embodiment of an inventive
  • a first embodiment of a metering device according to the invention is shown schematically.
  • the metering device comprises a shaping functional part in the form of a valve 10 for shaping the flow of a medium to be metered, which is supplied to the valve 10 through a line 12.
  • the valve 10 is a piezoelectric valve 10 having a piezoelectric actuator or actuator 14 for regulating the amount of media exiting the valve 10 (shown by dashed line 16).
  • the valve may also have an electromagnetic drive or another form of controllable drive.
  • the valve 10 is provided for the rapid metering of minute amounts of a low-viscosity medium.
  • the valve 10 is capable of separately metering an individual volume of less than 1.0 ⁇ l of a medium having a viscosity of less than 1 Pa ⁇ s.
  • the medium to be metered is fuel, for example gasoline or diesel
  • the metering device is suitable, for example, for use in a fuel injection system of a motor vehicle.
  • the medium may also be another liquid medium, for example an adhesive or a medical product, or a gaseous medium.
  • the medium to be dosed may contain a solid.
  • valve control 18 For controlling the valve 10 and in particular the piezoelectric drive 14 arranged therein, a valve control 18 is provided. As shown in FIG. 1, the valve control 18 is integrated in the valve 10 and connected to the piezoelectric actuator 14.
  • valve controller 18 is connected to a built-in valve 10 detection device 20, which serves to detect the functional state of the valve 10 and in particular of the piezoelectric actuator 14.
  • the detection device 20 comprises a first sensor 22, which is coupled to the piezoelectric drive 14 in order to measure the respective working stroke of the piezoelectric drive 14, and a second sensor 24, which is coupled to the piezoelectric drive 14, by the number to count the strokes of the piezoelectric actuator 14, from which the operating time of the valve 10 can be derived.
  • the detection device 20 may include other sensors, such as a temperature sensor, a sensor for detecting selected properties of the medium, etc., and / or a clock.
  • the data acquired by the detection device 20 are used to map the current functional state of the valve 10 and are transmitted to or read from the valve control 18, so that the valve control 18, the piezoelectric actuator 14 taking into account the detected current functional state to achieve a desired metering result can drive optimally.
  • the height and the time profile of the supply voltage in a piezoelectric drive 14 are decisive for the current working stroke and the service life of the piezoelectric drive 14 or of the valve 10.
  • the valve control 18 the currently valid dependency on stroke progression and service life of the piezoelectric drive 14 or of the valve 10, it is capable of optimally adapting the manipulated variables controlling the piezoelectric drive 14, whereby a predetermined dosing result tolerance window can be maintained.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a dosing device according to the invention, which differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in that the detection device 20 has a storage means 26 in addition to the sensors 22, 24.
  • the storage means 26, which may be a flash memory, is for non-volatile storage of the data acquired by the sensors 22, 24.
  • the memory means 26 is in a write / read relationship with the valve controller 18, i. the valve controller 18 can access the memory means 26 to read data stored therefrom or to store data to be stored therefrom.
  • the detection device 20 on the one hand and the valve control 18 on the other hand are designed as separate functional units. In principle, however, it is also possible to combine the detection device 20 and the valve control 18 into one unit or at least to integrate the storage means 26 of the detection device 20 into the valve control 18.
  • valve 10 since both the storage means 26 and the valve control 18 are housed in the valve 10, the valve 10 may be referred to as a valve with local intelligence.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a metering device according to the invention, which differs from the second embodiment shown in FIG. 2 in that the storage means 26 is arranged outside the valve 10.
  • This external storage means 26 can be used, for example, in a computer network, such as the Internet or intranet. net, integrated and coupled via a wire connection or a wireless connection 28 to the sensors 22, 24.
  • valve controller 18 In order for the valve controller 18 to be able to access the data stored in the storage means 26, the valve controller 18 is also connected to the storage means 26 via a wire connection or a wireless connection 30.
  • connection 30 also allows external access to the valve control 18, for example, to re-program the valve control 18 after servicing the valve or remodeling the valve 10.
  • Such a possibility of access from the outside to the valve control 18 can in principle also be provided in the first embodiment shown in FIG. 1 or the second embodiment shown in FIG. 2.
  • valve control 18 outside of the valve 10 and, for example, to integrate it into a network, such as the Internet or intranet, to which the valve 10 is connected via a suitable connection would be coupled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit einem gestaltenden Funktionsteil zum Gestalten des Flusses eines zu dosierenden Mediums, einem steuernden Funktionsteil zum Steuern des gestaltenden Funktionsteils und einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Funktionszustandes des gestaltenden Funktionsteils, wobei der steuernde Funktionsteil mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist und die Steuerung des gestaltenden Funktionsteils durch den steuernden Funktionsteil in Abhängigkeit von dem erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils erfolgt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Dosieren eines Mediums.

Description

Dosiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit einem gestaltenden Funktionsteil zum Gestalten des Flusses eines zu dosierenden Mediums und einem steuernden Funktionsteil zum Steuern des gestaltenden Funktionsteils.
Eine derartige Dosiervorrichtung ist grundsätzlich bekannt. Bei dem gestaltenden Funktionsteil handelt es sich üblicherweise um ein Ventil, z.B. ein elektromagnetisch oder piezoelektrisch angetriebenes Ventil, und bei dem steuernden Funktionsteil um eine dem Ventil zugeordnete Ventilsteuerung. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall sind das Ventil und die Ventilsteuerung zur Erzielung eines bestimmten Dosierverhaltens fest aufeinander abgestimmt.
Ein Bereich der Dosiertechnologie entwickelt sich mit der Zielsetzung, möglichst kleine Medienmengen möglichst schnell dosieren zu können, wobei der Prozesszuverlässigkeit, z.B. der Wiederholgenauigkeit, großer Stellenwert zukommt. Einen erheblichen Fortschritt hinsichtlich der Dosierschnelligkeit und der Dosiermengenminimierung bildete die Entwicklung von Dosiervorrichtungen mit piezokeramischen Antrieben bzw. Betätigern oder Aktoren.
Piezokeramische Ventilbetätiger arbeiten physikalisch bedingt mit sehr geringen Auslenkungen und sind in ihrem Verhalten verschiedenen Einflussfaktoren unterworfen. Hierzu zählen neben Umgebungsbedingungen auch individuelle Ausgangseigenschaften und durch vorhergehende Einsatzbedingungen laufend geprägte Parameter, wie z.B. die Materialzusammensetzung, der molekulare Strukturaufbauzustand, die Polarisation, der Degradationszustand, Migrationseffekte, Rissbildungen, etc.
Zusätzlich zu den voranstehend genannten Faktoren beeinflussen auch der Justage- und Verschweißzustand anderer an der Dosierung beteiligter Baugruppen bzw. Bauteile des Ventils dessen Dosierverhalten.
Im Anwendungsbereich hochpräziser und/ oder schneller Dosierungen, insbesondere kleiner Mengen, wird daher ein erheblicher Aufwand in die individuelle Erprobung, Justage und Wartung von Dosiervorrichtungen investiert.
Darüber hinaus bestehen erhebliche Anwendungspotentiale, welche sich aufgrund der Varianz bekannter Dosiervorrichtungen bislang noch nicht wirtschaftlich abdecken lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, mit reduziertem wirtschaftlichem Aufwand ein optimales Dosierergebnis dauerhaft sicherzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
Der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung liegt die Beobachtung zugrunde, dass selbst Massenfertigungsprozesse unter Aufbringung eines wirtschaftlich vertretbaren Aufwandes keine ausreichend konstanten Produkteigenschaften schaffen können und die Einsatzhistorie einer indivi- duellen Dosiervorrichtung, insbesondere gemessen an der Größenordnung der spezifischen Anforderungen, erhebliche Auswirkungen auf das Dosierergebnis hat.
Dementsprechend sieht die Erfindung eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des jeweils aktuellen Funktionszustandes des gestaltenden
Funktionsteils vor. Der steuernde Funktionsteil ist mit der Erfassungseinrichtung verbunden, und die Steuerung des gestaltenden Funktionsteils erfolgt durch den steuernden Funktionsteil in Abhängigkeit von dem jeweils erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils.
Durch die Steuerung des gestaltenden Funktionsteils in Abhängigkeit von dem erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils ermöglicht die Erfindung eine fortlaufende Nachregelung der Dosiereigenschaften der Dosiervorrichtung. Der steuernde Funktionsteil ist mit anderen Worten nicht an einen vorbestimmten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils gebunden, beispielsweise an den Ausgangszustand des gestaltenden Funktionsteils, sondern er passt sich einer, z.B. betriebsbedingten, Veränderung des gestaltenden Funktionsteils an, um stets ein optimales Dosierergebnis sicherzustellen.
Durch die Fähigkeit des steuernden Funktionsteils zur Anpassung an den gestaltenden Funktionsteil ermöglicht die Erfindung eine automatische Abstimmung von steuerndem und gestaltendem Funktionsteil und somit auch eine automatisierte Anfangspaarung von steuerndem und gestalten- dem Funktionsteil. Der steuernde Funktionsteil braucht folglich nicht von außen auf einen bestimmten gestaltenden Funktionsteil eingestellt zu werden, sondern er passt sich selbsttätig an den jeweils vorhandenen gestaltenden Funktionsteil an. Hierdurch ist ein Austausch des gestaltenden Funktionsteils in der Praxis erheblich erleichtert und insbesondere unkompliziert und zeitsparend möglich. Durch die Steuerung des gestaltenden Funktionsteils in Abhängigkeit von dem erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils ist es der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ferner möglich, mit einem mi- nimalen wirtschaftlichen Aufwand, der für die Implementierung der Erfassungseinrichtung und der entsprechenden Konfiguration des steuernden Funktionsteils aufzubringen ist, ein gewünschtes Dosierergebnis dauerhaft zu gewährleisten.
Somit erschließt die Erfindung neuartige Dosieranwendungen, für welche herkömmliche Dosiervorrichtungen nicht geeignet waren, da diese aufgrund der bisher fixierten Paarung von steuerndem und gestaltendem Funktionsteil die erforderlichen Dosierergebnistoleranzfenster nicht oder zumindest nicht dauerhaft und/ oder nicht wirtschaftlich einhalten konn- ten.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Zusammenwirkens von Erfassungseinrichtung und steuerndem Funktionsteil kann die Dosiervorrichtung außerdem einen Bewegungs- und Messwerterfassungslauf so vornehmen, dass daraus Informationen zur Erstellung eines optimalen Dosieralgorithmus gewonnen werden. Beispielsweise ist eine gezielte Dosiernadelbewegung mit Protokollierung von Stromaufnahme und Bewegungsablauf denkbar, welche auf die tatsächliche aktuelle Viskosität des zu dosierenden Mediums schließen lässt.
Weist der gestaltende Funktionsteil z.B. eine von dem zu dosierenden Medium umströmte Dosiernadel auf, die durch einen piezoelektrischen Antrieb auf einen Ventilsitz aufdrückbar und von diesem abhebbar ist, so setzt das zu dosierende Medium der Dosiernadel einen gewissen Wider- stand entgegen, den der piezoelektrische Antrieb zur Bewegung der Do- siernadel überwinden muss. Aus der zur Bewegung der Dosiernadel aufzubringen Kraft, letztlich also aus der Energieaufnahme des piezoelektrischen Antriebs, insbesondere dessen Strom- und Spannungsnahme, lässt sich somit die Viskosität des zu dosierenden Mediums ermitteln.
Auf diese Weise lässt sich die Viskosität des zu dosierenden Mediums bestimmen und /oder eine möglicherweise kritische Veränderung in dem zu dosierenden Medium detektieren, auf welche die Dosiervorrichtung zur Erreichung des gewünschten Dosierergebnisses mit einer entsprechenden Anpassung des Dosieralgorithmus reagieren kann oder welche eine genauere Überprüfung des zu dosierenden Mediums veranlassen kann. Beides trägt letztlich zur Erreichung eines noch besseren Dosierergebnisses bei.
Im Ergebnis ist erfindungsgemäß also eine, vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt, individuell an den gestaltenden Funktionsteil angepasste und optimierte Steuerung des gestaltenden Funktionsteils vorgesehen. Hierdurch eignet sich die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung insbesondere für eine besonders schnelle Dosierung besonders kleiner Medienmengen, bei wel- eher unter anderem ventilindividuelle Charakteristika einen erheblichen Einfluss auf das Dosierergebnis haben.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform bilden der gestaltende Funktionsteil, der steuernde Funktionsteil und die Erfassungseinrichtung einen Regelkreis. Dies erschließt die Möglichkeit der Implementierung eines Regelalgorithmus, gemäß dem der steuernde und der gestaltende Funktionsteil ent- sprechend einer geltenden Dosierzielvorgabe die insgesamt vorteilhafteste Parameterverteilung untereinander abstimmen, wie z.B. eine lange Öffnung des Ventils mit flacher Öffnungsflanke anstatt einer kürzeren Öffnung mit steiler Öffnungsflanke; möglichst symmetrische, polarisationsfreundliche Verläufe der Öffnungs- bzw. Schließflanken; etc. Ein derarti- ger Regelalgorithmus trägt zur dauerhaft zuverlässigen Erreichung eines gewünschten Dosierergebnisses bei, wodurch die Standzeit der Dosiervorrichtung noch weiter erhöht ist.
Die in dem Regelkreis verarbeiteten Daten können zusätzlich zu den Da- ten, die den erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils kennzeichnen, Daten umfassen, die für den Funktionszustand des steuernden Funktionsteils, für das zu dosierende Medium, für Umgebungsbedingungen und/ oder für ein Solldosierergebnis kennzeichnend sind. Somit wird bei der Steuerung des gestaltenden Funktionsteils also nicht nur der Zustand des gestaltenden Funktionsteils berücksichtigt, sondern es werden auch äußere Parameter zur Ermittlung eines optimalen Betriebs des gestaltenden Funktionsteils herangezogen. Diese äußeren Parameter können neben dem gewünschten Dosierergebnis, d.h. also dem Solldosierergebnis, beispielsweise die Art des zu dosierenden Mediums, die Viskosität des zu dosierenden Mediums und/oder die Umgebungstemperatur, etc., umfassen und z.B. durch einen geeigneten Sensor oder eine Kamera er- fasst werden, der bzw. die außerhalb der Dosiervorrichtung angeordnet sein kann. Letztlich können alle betriebsrelevanten Charakteristika erfasst und zur Regelungsoptimierung herangezogen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfassungseinrichtung mindestens ein Erfassungsmittel zum Erfassen mindestens eines den Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils kennzeichnenden Funktionsparameters. Die Erfassung des Funktionszustandes kann dabei durch eine direkte Messung, durch die Interpretation von zeitlichen Ist- wertverläufen und/ oder durch die Interpretation der Reaktion auf eine gezielte Anregung, z.B. eines, insbesondere piezoelektrischen, Antriebs des gestaltenden Funktionsteils erfolgen.
Bei dem den Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils kennzeichnenden Funktionsparameter kann es sich beispielsweise um die Temperatur des gestaltenden Funktionsteils und insbesondere eines piezoelektrischen Antriebs des gestaltenden Funktionsteils, die Betriebsdauer des gestaltenden Funktionsteils und/ oder die Anzahl der Öffnungs- bzw. Schließzyklen des gestaltenden Funktionsteils seit dessen Inbetriebnahme und/ oder um die Menge des zu dosierenden Mediums, welches den gestaltenden Funktionsteil seit dessen Inbetriebnahme durchströmt hat, handeln. Dementsprechend kann das Erfassungsmittel einen Sensor, z.B. einen Durchflusssensor und/ oder einen Temperatursensor, einen Taktge- ber und/oder eine Uhr umfassen. Das Erfassungsmittel ist vorzugsweise in den gestaltenden Funktionsteil integriert.
Alternativ oder zusätzlich kann der den Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils kennzeichnende Funktionsparameter die Strom- bzw. Spannungsaufnahme eines piezoelektrischen Antriebs des gestaltenden Funktionsteils umfassen. So lässt sich aus dem zeitlichen Verlauf der Istwerte von Strom und Spannung beispielsweise auf den Dichtsitzanschlagpunkt schließen, was zur Regelungsoptimierung genutzt werden kann. Mit anderen Worten werden also Stellgrößen, welche zur Beeinflus- sung des Betriebs des gestaltenden Funktionsteils vorgesehen sind, auch zur Erfassung des Funktionszustandes des gestaltenden Funktionsteils herangezogen.
Darüber hinaus kann der piezoelektrische Antrieb als ein Körperschall- mikrofon genutzt werden, in welcher Eigenschaft der piezoelektrische An- trieb aus von außen einwirkenden Kräften Signale generiert, die bei der Optimierung des Regelkreises berücksichtigt werden können.
Allgemein gesprochen kann der piezoelektrische Antrieb des gestaltenden Funktionsteils selbst also ein Erfassungsmittel der Erfassungseinrichtung bilden und zum Erfassen eines den Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils kennzeichnenden Funktionsparameters dienen.
Bevorzugt umfasst die Erfassungseinrichtung zusätzlich zu dem Erfas- sungsmittel ein Speichermittel zum, insbesondere nichtflüchtigen, Speichern des erfassten Funktionsparameters. In dem Speichermittel können außerdem die Konfiguration des gestaltenden Funktionsteils betreffende Daten und/ oder das zu dosierende Medium betreffende Daten gespeichert sein.
Sowohl die die Konfiguration des gestaltenden Funktionsteils als auch die das zu dosierende Medium betreffenden Daten können von außen in das Speichermittel eingespeichert werden, beispielsweise vor einer erstmaligen Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung oder bei einem Austausch des ge- staltenden Funktionsteils. Im Verlauf des weiteren Betriebs der Dosiervorrichtung können die in dem Speichermittel gespeicherten Daten zumindest teilweise durch Daten ergänzt oder aktualisiert werden, die durch das Erfassungsmittel erfasst und /oder von außerhalb der Dosiervorrichtung geliefert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Speichermittel in den gestaltenden Funktionsteil integriert. In diesem Fall handelt es sich bei der Dosiervorrichtung gewissermaßen um eine Dosiervorrichtung mit lokaler Intelligenz. Das Speichermittel kann hierbei z.B. durch einen Flash-Speicher gebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, das Speichermittel außerhalb des gestaltenden Funktionsteils anzuordnen. Beispielsweise kann das Speichermittel in ein Computernetzwerk ausgelagert sein, beispielsweise Internet oder Intranet, an welches die Dosiervorrichtung, beispielsweise über den steuernden Funktionsteil, angeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform steht der steuernde Funktionsteil in einer Lesezugriffsbeziehung oder einer Schreib-/ Lesezugriffsbeziehung zu dem Speichermittel. Im Falle einer Lesezugriffsbeziehung kann der steuernde Funktionsteil lediglich Daten aus dem Speichermittel auslesen, um den Betrieb des gestaltenden Funktionsteils entsprechend zu steuern. Im Falle einer Schreib-/ Lesezugriffsbeziehung ist es dem steuernden Funktionsteil außerdem möglich, seinerseits Daten in dem Speichermittel abzulegen.
Auf diese Weise wird nicht nur der von dem Erfassungsmittel erfasste Funktionsparameter in dem Speichermittel abgespeichert, sondern es können auch die daraufhin von dem steuernden Funktionsteil vorgegebe- nen Betriebsparameter in dem Speichermittel abgespeichert werden. Hierdurch ist es möglich, zu einem späteren Zeitpunkt den Betriebsverlauf der Dosiervorrichtung nachzuverfolgen, um beispielsweise die Entstehung und Entwicklung eines schleichenden Defekts der Dosiervorrichtung zu analysieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der steuernde Funktionsteil ausgebildet, um Stellgrößen zu modifizieren, welche den Betrieb des gestaltenden Funktionsteils beeinflussen. Hierdurch ist es möglich, den gestaltenden Funktionsteil so zu steuern, dass die Erreichung eines ge- wünschten Dosierergebnisses dauerhaft zuverlässig sichergestellt ist. Die Modifikation der Stellgrößen setzt voraus, dass das steuernde Funktionsteil mit dem gestaltenden Funktionsteil kommunizieren sowie kommunizierte Daten lesen und gegebenenfalls auch speichern kann. Zusätzlich ist es möglich, dass der steuernde Funktionsteil über ein Netzwerk, wie bei- spielsweise Internet oder Intranet, mit einer von der Dosiervorrichtung getrennten Einrichtung kommunizieren kann.
Die durch den steuernden Funktionsteil modifizierbaren Stellgrößen können die Stärke eines dem gestaltenden Funktionsteil zugeführten Stroms, die Höhe einer an den gestaltenden Funktionsteil angelegten Spannung und/ oder den zeitlichen Verlauf des Stroms bzw. der Spannung umfassen. Hierdurch lässt sich beispielsweise ein piezoelektrischer oder elektromagnetischer Antrieb des gestaltenden Funktionsteils gezielt ansteuern, um einen optimalen Betrieb des gestaltenden Funktionsteils und somit ein gewünschtes Dosierergebnis zu erzielen. Wie bereits erwähnt, können diese Stellgrößen auch als Erfassungsgrößen verwendet und zur Ermittlung des Funktionszustandes des gestaltenden Funktionsteils herangezogen werden.
Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann der gestaltende Funktionsteil ein Ventil, insbesondere ein piezoelektrisch angetriebenes Ventil oder ein elektromagnetisch angetriebenes Ventil, umfassen.
Das zu dosierende Medium kann flüssig und/ oder gasförmig sein und/oder einen Feststoff enthalten. Beispielsweise kann es sich bei dem zu dosierenden Medium um eine Lotpaste, einen Füllstoff, wie er z.B. in der Flip-Chip-Technologie als wärmeleitender Isolator verwendet wird, einen Wärmekontaktvermittler, einen elektrischen Kontaktvermittler, einen Haftvermittler, einen Reinigungsstoff, einen Reinigungshilfsstoff, ein Desinfektionsmittel, ein Reagens für eine Oberflächenbehandlung, einen Klebstoff, ein Medizinprodukt oder um Kraftstoff handeln. Das zu dosierende Medium kann umweltgefährdende Eigenschaften aufweisen, und die Dosiervorrichtung kann für einen Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders gut zur Dosierung eines Mediums, welches eine Viskosität von weniger als 100 Pa s und insbesondere weniger als 10 Pa s oder sogar weniger als 1 Pa s aufweist, mit anderen Worten also für niederviskose Medien.
Darüber hinaus eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders gut zur Dosierung von Kleinstmengen eines Mediums, wobei das kleinste getrennt dosierbare Einzelvolumen beispielsweise unter 0, 1 ml oder sogar unter 1,0 μl liegen kann.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Dosieren eines Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 22, durch welches sich die voranstehend genannten Vorteile entsprechend erzielen lassen. Vorteilhafte Ausbildungen des Verfahrens ergeben sich ebenfalls aus den voranstehenden Ausführungen.
Entsprechend den voranstehenden Ausführungen ist außerdem ein Verfahren zum Ermitteln der Viskosität eines zu dosierenden Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 25 Gegenstand der Erfindung, durch wel- ches sich auf besonders einfache Weise die Viskosität eines zu dosierenden Mediums ermitteln lässt. Die ermittelte Viskosität kann z.B. zur Optimierung des Dosierergebnisses herangezogen werden. Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung; und
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosier- Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Dosiervorrichtung umfasst einen gestaltenden Funktionsteil in Form eines Ventils 10 zum Gestalten des Flusses eines zu dosierenden Mediums, welches dem Ventil 10 durch eine Leitung 12 zugeführt wird.
Bei dem Ventil 10 handelt es sich um ein piezoelektrisches Ventil 10, welches einen piezoelektrischen Antrieb oder Aktor 14 zum Regulieren der Menge des aus dem Ventil 10 austretenden Mediums (dargestellt durch die gestrichelte Linie 16) aufweist. Anstelle eines piezoelektrischen Antriebs 14 kann das Ventil auch einen elektromagnetischen Antrieb oder eine andere Form von ansteuerbarem Antrieb aufweisen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Ventil 10 zur schnellen Dosierung von Kleinstmengen eines niederviskosen Mediums vorgesehen. So vermag das Ventil 10 ein Einzelvolumen von kleiner als 1,0 μl eines Medi- ums mit einer Viskosität von weniger als 1 Pa s getrennt zu dosieren. Handelt es sich bei dem zu dosierenden Medium um Kraftstoff, z.B. Benzin oder Diesel, eignet sich die Dosiervorrichtung beispielsweise zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzanlage eines Kraftfahrzeugs.
Grundsätzlich ist es bei einer entsprechenden Konfiguration der Dosiervorrichtung auch möglich, ein höher viskoses, d.h. zähflüssigeres, Medium zu dosieren und/ oder größere Einzelvolumina zu dosieren. Anstelle von Kraftstoff kann es sich bei dem Medium außerdem um ein anderes flüssiges Medium, beispielsweise einen Klebstoff oder ein Medizinprodukt, oder um ein gasförmiges Medium handeln. Darüber hinaus kann das zu dosierende Medium einen Feststoff enthalten.
Zum Steuern des Ventils 10 und insbesondere des darin angeordneten piezoelektrischen Antriebs 14 ist eine Ventilsteuerung 18 vorgesehen. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Ventilsteuerung 18 in das Ventil 10 integriert und mit dem piezoelektrischen Antrieb 14 verbunden.
Darüber hinaus ist die Ventilsteuerung 18 mit einer in das Ventil 10 integrierten Erfassungseinrichtung 20 verbunden, welche dazu dient, den Funktionszustand des Ventils 10 und insbesondere des piezoelektrischen Antriebs 14 zu erfassen.
Die Erfassungseinrichtung 20 umfasst einen ersten Sensor 22, der mit dem piezoelektrischen Antrieb 14 gekoppelt ist, um den jeweils vorliegen- den Arbeitshub des piezoelektrischen Antriebs 14 zu messen, und einen zweiten Sensor 24, der mit dem piezoelektrischen Antrieb 14 gekoppelt ist, um die Anzahl der Arbeitshübe des piezoelektrischen Antriebs 14 zu zählen, woraus sich die Betriebsdauer des Ventils 10 ableiten lässt. Darüber hinaus kann die Erfassungseinrichtung 20 weitere Sensoren aufweisen, wie z.B. einen Temperaturfühler, einen Sensor zur Erfassung ausgewählter Eigenschaften des Mediums, etc., und/ oder eine Uhr.
Die von der Erfassungseinrichtung 20 erfassten Daten dienen der Abbildung des aktuellen Funktionszustands des Ventils 10 und werden an die Ventilsteuerung 18 übermittelt bzw. von dieser eingelesen, damit die Ventilsteuerung 18 den piezoelektrischen Antrieb 14 unter Berücksichtigung des erfassten aktuellen Funktionszustandes zur Erzielung eines ge- wünschten Dosierergebnisses optimal ansteuern kann.
Beispielsweise sind die Höhe und der zeitliche Verlauf der Versorgungsspannung bei einem piezoelektrischen Antrieb 14 maßgeblich für den aktuellen Arbeitshub und die Lebensdauer des piezoelektrischen Antriebs 14 bzw. des Ventils 10. Ist der Ventilsteuerung 18 die aktuell gültige Abhängigkeit von Hubverlauf und Lebensdauer des piezoelektrischen Antriebs 14 bzw. des Ventils 10 bekannt, so ist sie in der Lage, die den piezoelektrischen Antrieb 14 steuernden Stellgrößen entsprechend optimiert anzupassen, wodurch ein vorgegebenes Dosierergebnistoleranzfenster eingehalten werden kann.
Die Ventilsteuerung 18 verfügt zu diesem Zweck über die Standzeit des Ventils 10 erhöhende Regelalgorithmen, die bewirken, dass die Ventilsteuerung 18 und das Ventil 10 bzw. der piezoelektrische Antrieb 14 bei einer geltenden Dosierzielvorgabe die insgesamt vorteilhafteste Parameterverteilung untereinander abstimmen. Beispielsweise kann eine lange Ventilöffnung mit flacher Öffnungsflanke anstelle einer kürzeren Öffnung mit steilerer Öffnungsflanke gewählt werden, und/ oder es können möglichst symmetrische, polarisationsfreundliche Öffnungs- bzw. Schließverläufe gewählt werden. In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung dargestellt, welche sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform lediglich darin unterscheidet, dass die Erfassungseinrichtung 20 zusätzlich zu den Sensoren 22, 24 über ein Speichermittel 26 verfügt. Das Speichermittel 26, bei dem es sich um einen Flash-Speicher handeln kann, dient zum nichtflüchtigen Speichern der durch die Sensoren 22, 24 erfassten Daten.
Das Speichermittel 26 steht mit der Ventilsteuerung 18 in einer Schreib- / Lesebeziehung, d.h. die Ventilsteuerung 18 kann auf das Speichermittel 26 zugreifen, um aus diesem abgespeicherte Daten auszulesen oder abzuspeichernde Daten in dieser abzulegen.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Erfassungseinrichtung 20 einerseits und die Ventilsteuerung 18 andererseits als separate funktionelle Einheiten ausgebildet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Erfassungseinrichtung 20 und die Ventilsteuerung 18 zu einer Einheit zusammenzufassen oder zumindest das Speichermittel 26 der Erfassungseinrichtung 20 in die Ventilsteuerung 18 zu integrieren.
Da bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sowohl das Speichermittel 26 als auch die Ventilsteuerung 18 in dem Ventil 10 untergebracht sind, kann man das Ventil 10 als ein Ventil mit lokaler Intelligenz bezeichnen.
Demgegenüber zeigt Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, welche sich von der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform darin unterscheidet, dass das Speichermittel 26 außerhalb des Ventils 10 angeordnet ist. Dieses externe Speichermittel 26 kann beispielsweise in ein Computernetzwerk, wie z.B. Internet oder Intra- net, integriert und über eine Drahtverbindung oder eine drahtlose Verbindung 28 an die Sensoren 22, 24 angekoppelt sein.
Damit die Ventilsteuerung 18 auf die in dem Speichermittel 26 gespeicher- ten Daten zugreifen kann, ist auch die Ventilsteuerung 18 über eine Drahtverbindung oder eine drahtlose Verbindung 30 mit dem Speichermittel 26 verbunden.
Die Verbindung 30 ermöglicht außerdem einen Zugriff von außen auf die Ventilsteuerung 18, beispielsweise um die Ventilsteuerung 18 nach einer Wartung des Ventils oder einem Umbau des Ventils 10 neu zu programmieren. Eine derartige Möglichkeit eines Zugriffs von außen auf die Ventilsteuerung 18 kann grundsätzlich auch bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform bzw. der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform vorgesehen sein.
Alternativ zu der in Fig. 3 gezeigten Variante mit zwei Verbindungen 28, 30 ist es grundsätzlich auch möglich, auf die direkte Verbindung 28 zwischen Erfassungseinrichtung 20 und Speichermittel 26 zu verzichten und die Erfassungseinrichtung 20 statt dessen über die Ventilsteuerung 18 und die Verbindung 30 mit dem Speichermittel 26 kommunizieren zu lassen.
Darüber hinaus besteht grundsätzlich die Möglichkeit, im Unterschied zu den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen auch die Ventilsteuerung 18 außerhalb des Ventils 10 anzuordnen und beispielsweise in ein Netzwerk, wie z.B. Internet oder Intranet, zu integrieren, an welches das Ventil 10 über eine geeignete Verbindung angekoppelt wäre. Bezugszeichenliste
10 Ventil
12 Leitung
14 piezoelektrischer Antrieb
16 austretendes Medium
18 Ventilsteuerung
20 Erfassungseinrichtung
22 erster Sensor
10 24 zweiter Sensor
26 Speichermittel
28 Verbindung
30 Verbindung

Claims

Patentansprüche
1. Dosiervorrichtung mit einem gestaltenden Funktionsteil (10, 14) zum Gestalten des Flusses eines zu dosierenden Mediums, einem steuernden Funktionsteil (18) zum Steuern des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) und einer Erfassungseinrichtung (20) zum Erfassen eines Funktionszustandes des gestaltenden Funktionsteils (10, 14), wobei der steuernde Funktionsteil (18) mit der Erfassungseinrichtung (20) verbunden ist und die Steuerung des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) durch den steuernden Funktionsteil (18) in
Abhängigkeit von dem erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der gestaltende Funktionsteil (10, 14), der steuernde Funktionsteil (18) und die Erfassungseinrichtung (20) einen Regelkreis bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Regelkreis verarbeiteten Daten zusätzlich zu den Daten, die den erfassten Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) kennzeichnen, Daten umfassen, die für den Funktionszustand des steuernden Funktionsteils (18), für das zu dosierende Medium, für Umgebungsbedingungen und/ oder für ein Solldosierergebnis kennzeichnend sind.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (20) mindestens ein Erfassungsmittel (22, 24) zum Erfassen mindestens eines den Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) kennzeichnenden Funktionsparameters umfasst.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (22, 24) in den gestaltenden Funktionsteil (10,
14) integriert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (22, 24) einen Sensor, z.B. einen Durchflusssensor und/ oder einen Temperatursensor, einen Taktgeber und/ oder eine Uhr umfasst.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (22, 24) einen, insbesondere piezoelektrischen, Antrieb (14) des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) umfasst.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (20) mindestens ein Speichermittel (26) zum, insbesondere nichtflüchtigen, Speichern des erfassten Funkti- onsparameters umfasst.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) betreffen- de Daten in dem Speichermittel (26) gespeichert sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dosierende Medium betreffende Daten in dem Speichermittel (26) gespeichert sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel (26) in den gestaltenden Funktionsteil (10, 14) integriert ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel (26) außerhalb des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der steuernde Funktionsteil (18) in einer Lesezugriffsbeziehung oder einer Schreib-/ Lesezugriffsbeziehung zu dem Speichermittel (26) steht.
14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der steuernde Funktionsteil (18) ausgebildet ist, um Stellgrößen zu modifizieren, welche den Betrieb des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) beeinflussen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgrößen die Stärke eines dem gestaltenden Funktionsteil (14) zugeführten Stroms, die Höhe einer an den gestaltenden Funktionsteil (14) angelegten Spannung und/oder den zeitlichen Verlauf des Stroms bzw. der Spannung umfassen.
16. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gestaltende Funktionsteil ein Ventil (10), insbesondere ein elekt- romagnetisch angetriebenes Ventil oder ein piezoelektrisch angetriebenes Ventil, umfasst.
17. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dosierende Medium eine Viskosität von weniger als 100 Pa s, z.B. weniger als 10 Pa s oder weniger als 1 Pa s aufweist.
18. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinste getrennt dosierbare Einzelvolumen unter 0, 1 ml liegt.
19. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinste getrennt dosierbare Einzelvolumen unter 1,0 μl liegt.
20. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dosierende Medium flüssig und/oder gasförmig ist und/ oder einen Feststoff enthält.
21. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dosierende Medium eine Lotpaste, ein Füllstoff, ein Wärmekontaktvermittler, ein elektrischer Kontaktvermittler, ein Haftver- mittler, ein Reinigungsstoff, ein Reinigungshilfsstoff, ein Desinfektionsmittel, ein Reagens für eine Oberflächenbehandlung, ein Klebstoff, ein Medizinprodukt oder Kraftstoff ist.
22. Verfahren zum Dosieren eines Mediums, bei dem ein Fluss des Mediums durch einen gestaltenden Funktionsteil (10, 14) gestaltet wird, mittels einer Erfassungseinrichtung (20) ein Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) erfasst wird und der gestaltende Funktionsteil (10, 14) durch einen mit der Er- fassungseinrichtung (20) verbundenen steuernden Funktionsteil (18) in Abhängigkeit von dem erfassten Funktionszustand gesteuert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) mittels eines, insbesondere piezoelektrischen, Antriebs (14) des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) erfasst wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem erfassten Funktionszustand, insbesondere aus der erfass- ten Strom- bzw. Spannungsaufnahme eines, insbesondere piezoelektrischen, Antriebs (14) des gestaltenden Funktionsteils (10, 14), die Viskosität des zu dosierenden Mediums ermittelt wird.
25. Verfahren zum Ermitteln der Viskosität eines zu dosierenden Medi- ums, bei dem ein Fluss des Mediums durch einen gestaltenden Funktionsteil (10, 14) gestaltet wird, mittels einer Erfassungseinrichtung (20) ein Funktionszustand des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) erfasst wird und die Viskosität des zu dosierenden Mediums aus dem erfassten
Funktionszustand ermittelt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des zu dosierenden Mediums aus der erfassten Strom- und Spannungsaufnahme eines, insbesondere piezoelektrischen, Antriebs (14) des gestaltenden Funktionsteils (10, 14) ermittelt wird.
PCT/EP2008/004739 2007-06-13 2008-06-12 Dosiervorrichtung WO2008151804A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007027168.0 2007-06-13
DE200710027168 DE102007027168A1 (de) 2007-06-13 2007-06-13 Dosiervorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008151804A1 true WO2008151804A1 (de) 2008-12-18

Family

ID=39764831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/004739 WO2008151804A1 (de) 2007-06-13 2008-06-12 Dosiervorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007027168A1 (de)
WO (1) WO2008151804A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008027259A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-17 Focke & Co.(Gmbh & Co. Kg) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zigarettenpackungen
DE102009029821A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Focke & Co.(Gmbh & Co. Kg) Verfahren zum Betreiben eines Beleimungssystems
EP2724783B1 (de) 2012-10-25 2018-01-17 Nordson Corporation Ausgabesysteme und Verfahren zur Überwachung von Betätigungssignalen für die Diagnostik
US10646893B2 (en) 2015-08-31 2020-05-12 Nordson Corporation Automatic piezo stroke adjustment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015107667A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-17 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Dosiervorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598182A1 (de) * 1992-11-19 1994-05-25 Asymptotic Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Abgeben von geringen Mengen von viskosen Materialien
US5901879A (en) * 1997-10-17 1999-05-11 Duhaime; Richard Precision liquid dispenser device
US20070090132A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Williams Eric A Integrated material transfer and dispensing system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7093096A (en) * 1995-09-05 1997-03-27 Elan Medical Technologies Limited Chemically driven liquid delivery pumping device
US20030080142A1 (en) * 2001-10-27 2003-05-01 David Meheen Methods and apparatus for maintaining equilibrium pressure in a container
US7481213B2 (en) * 2004-02-11 2009-01-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Medicament dispenser
DE102005039237A1 (de) * 2005-08-19 2007-02-22 Prominent Dosiertechnik Gmbh Motordosierpumpe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598182A1 (de) * 1992-11-19 1994-05-25 Asymptotic Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Abgeben von geringen Mengen von viskosen Materialien
US5901879A (en) * 1997-10-17 1999-05-11 Duhaime; Richard Precision liquid dispenser device
US20070090132A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Williams Eric A Integrated material transfer and dispensing system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008027259A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-17 Focke & Co.(Gmbh & Co. Kg) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zigarettenpackungen
DE102009029821A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Focke & Co.(Gmbh & Co. Kg) Verfahren zum Betreiben eines Beleimungssystems
WO2010145748A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) Verfahren zum betreiben eines beleimungssystems
CN102802930A (zh) * 2009-06-18 2012-11-28 佛克有限及两合公司 用于运行涂胶系统的方法
US8948898B2 (en) 2009-06-18 2015-02-03 Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) Method for operating a gluing system
CN102802930B (zh) * 2009-06-18 2015-03-11 佛克有限及两合公司 用于运行涂胶系统的方法
EP2442970B1 (de) 2009-06-18 2016-01-13 Focke & Co. (GmbH & Co. KG) Verfahren zum betreiben eines beleimungssystems
EP2724783B1 (de) 2012-10-25 2018-01-17 Nordson Corporation Ausgabesysteme und Verfahren zur Überwachung von Betätigungssignalen für die Diagnostik
US10646893B2 (en) 2015-08-31 2020-05-12 Nordson Corporation Automatic piezo stroke adjustment

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007027168A1 (de) 2008-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008045524B4 (de) Verfahren zur autonomen Steuerung eines Chemikalien-Einspritzsystems für Öl- und Gas-Bohrlöcher
DE102011005285B4 (de) Verfahren zur Bestimmung des Leerhubes eines Piezoinjektors mit direkt betätigter Düsennadel
EP3303889A1 (de) Verfahren zum ermitteln einer zustandsgrösse einer ventilmembran eines elektronisch gesteuerten und motorisch angetriebenen membranventils, sowie membranventilsystem
WO2008151804A1 (de) Dosiervorrichtung
DE102014100489B4 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
WO2012107336A1 (de) Einspritzvorrichtung
DE102018201515A1 (de) Autonomes Chemikalieneinspritzsystem für Öl- und Gasbohrlöcher
EP2998029B1 (de) Verfahren zum automatisierten auftragen eines viskosen oder flüssigen mediums auf bauteile und dosiervorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE102011005934A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Kraftverhältnisse an der Düsennadel eines direkt getriebenen Piezoinjektors
EP2460761A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältnissen
DE102008040244A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils und Steuergerät hierfür
DE102010017368A1 (de) Datenspeichervorrichtung
DE10215865A1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Ermittlung der Ausfallwahrscheinlichkeit einer Kraftfahrzeugkomponente
WO2016180594A1 (de) Druckbestimmung in einem kraftstoff-einspritzventil
EP1424129B1 (de) Verfahren zum Kanalabgleich einer Mehrkanaldosiervorrichtung und Mehrkanaldosiervorrichtung mit automatischem Kanalabgleich
DE102018221683A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102008016296A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Menge eines strömenden Mediums
EP3168587B1 (de) Prüfvorrichtung für die dauerprüfung von kraftsensoren
DE102009014311A1 (de) Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung und/oder Regelung von Funktionen von und bei Spritzgiessmaschinen
DE102012212989A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit elektrohydraulischer Ventilsteuerung
DE10306751B4 (de) Vorrichtung zum Abfüllen eines Mediums
EP3424679A1 (de) Filtriervorrichtung und verfahren zum betreiben derselben
DE102007051468A1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Zustandes hinsichtlich Verschleiß und/oder Wartungsbedarf automatischer, pneumatisch betätigter Prozessarmaturen
WO2017153064A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
EP2503425A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung/Regelung eines Füllstandsniveaus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08773417

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08773417

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1