计量系统和控制计量系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于计量计量物质的计量系统(1)。计量系统(1)具有壳体(11)和可运动地支承在壳体(11)中的射出元件(80)以及与射出元件耦联的致动器单元(10)，壳体(11)包括喷嘴(70)和用于计量物质的输入通道(62)。致动器单元(10)包括具有膜片(13)的致动器(12)，可借助压缩介质对膜片进行加载，以使射出元件(80)沿射出方向(RA)运动。射出元件(80)单独地构造并且为了与致动器单元(10)耦联借助作用到射出元件(80)上的力压靠到膜片(13)的指向射出元件(80)方向的侧面(19)上。本发明专利技术还涉及用于控制计量系统(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计量系统和控制计量系统的方法
本专利技术涉及用于计量液态至粘稠的计量物质的计量系统，其优选用于将计量物质施加到衬底上，以及用于控制这种计量系统的方法。
技术介绍
开头所述类型的计量系统使用在不同应用中，以有针对性地对待计量的介质、通常为液态直至粘稠的计量物质进行计量。在所谓的“微计量技术”中通常对此需要将非常少量的介质高度精确地、即在正确的时间点、在正确的位置并且以精确计量的量输送到目标表面上。通常无接触地进行计量，即在计量系统和目标表面之间没有直接接触。这例如可通过经由计量系统的喷嘴液滴状地输出计量物质来实现。在此介质仅与喷嘴的内部空间和计量系统的射出元件的大多前部的区域接触。液滴的大小或每个液滴的介质量可通过喷嘴的构造和对喷嘴的操控以及由此通过喷嘴实现的效果尽可能精确地预先确定。这种无接触的方法通常也称为“喷射方法”。对此的典型示例是在装配电路板或其他的电子元件时计量胶点、焊料等或施加LED的转换器材料。为了从计量系统中输出介质，可在计量系统的喷嘴中布置可运动的射出元件。射出元件可在喷嘴的内部中以相对高的速度朝喷嘴口或排出口的方向向前冲击，由此使得介质液滴射出，然后被再次拉回。这意味着，在开头所述的计量系统中以及在根据本专利技术的计量系统中，通过射出元件本身从喷嘴中射出计量物质。为了从喷嘴中射出，射出元件与待输出的计量物质接触并且基于射出元件和/或喷嘴的运动将计量物质从计量系统的喷嘴中“压出”或“推出”。借助可运动的射出元件使得计量物质几乎“主动地”从喷嘴中射出。因此，这种计量系统以及根据本专利技术的计量系统与其他的分配系统不同，在其他的分配系统中封闭元件仅朝喷嘴的开口运动，其中，处于压力下的计量物质此时自动地从喷嘴中出来。这例如在内燃机的喷油阀中是这种情况。通常，射出元件还可被引入封闭状态中，射出元件在喷嘴中固定地连接在喷嘴口的密封座上并且暂时地保留在此。在粘稠的计量物质的情况下，射出元件简单地保留在拉回状态中，即远离密封座就足以，而介质液滴没有排出。通常借助计量系统的致动器单元进行射出元件的用于射出计量物质所需的运动。这种致动器单元原则上可以不同类型实现，例如借助气动或液压运行的致动器。替代地，也可使用压电和/或电磁运行的致动器。与前述致动器原理相对，具有气动或液压致动器的致动器单元的特征是构造相对简单，这总体上也降低了计量系统的复杂性。因此气动或液压的致动器是运行计量系统的成本高效的方案，尤其在加工可简单计量的计量物质时。气动或液压致动器可以不同的方式实现。例如已知致动器借助气动缸或液压缸实现的计量系统。因为在这种系统中在缸的摩擦密封件的区域中出现相对高的磨损，越来越多地使用借助可加载压缩介质的风箱实现的气动或液压致动器。另一优选的替代方案是，借助可加载压缩介质的膜片形成气动或液压致动器。该变型方案带来的优点是，一方面可取消例如在气动或液压缸中的摩擦密封件。另一方面可相对于“风箱运行的”致动器降低结构和制造技术的费用。还有利地，可使得“膜片运行的”气动或液压致动器以比通常在“风箱运行的”或“气缸运行的”致动器中常见情况更高的时钟频率工作。因此，“膜片运行的”气动或液压致动器尤其适用于高纯度的计量要求。为了将“膜片运行的”气动或液压致动器产生的力传递到计量系统的射出元件上，在已知的计量系统中，致动器的可偏转的膜片固定地与计量系统的射出元件连接。例如，射出元件可持久地与膜片焊接、铆接、螺旋连接、钎焊或粘接。也可使得射出元件完全地贯穿膜片并且在膜片的至少一个侧面上固定地与膜片螺旋连接或借助固定环或销固定件与膜片固定连接。借助前述方法可实现在射出元件和膜片之间的固定耦联。但是该结构方式一方面也导致，需要运动的膜片质量由于所需的连接机构而在总体上增加。因此为了使膜片以期望的方式偏转或运动，可增大膜片的直径，以便提高的膜片的加速力。但是增大膜片直径也必然导致气动或液压致动器的为了使膜片偏转填充有压缩介质的致动器空间的容积增大。但是由于结构，这也导致致动器空间的填充或排空过程更加费时，在此，计量系统的时钟频率不必要地变慢。另一方面，在传统的气动或液压致动器中膜片会由于射出元件固定地连接到膜片上而被显著削弱。因此，特别是在射出元件和膜片之间的连接部位可根据额定断裂部位的类型形成膜片的削弱部位，这尤其会在计量系统的持续运行中有问题。由此可显著缩短气动致动器的使用寿命，并由此造成计量系统的更高的维护成本和更高的运行成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供具有致动器的计量系统，借助该计量系统减小并且优选避免上述缺陷。另一目的是，提供用于控制这种计量系统的方法。该目的通过根据权利要求1的计量系统以及根据权利要求13的用于控制这种计量系统的方法实现。根据本专利技术的用于计量液态直至粘稠的计量物质、尤其用于优选无接触地将计量物质施加到衬底上的计量系统具有必要时为多件式的壳体，其中，壳体包括至少一个喷嘴和用于计量物质的输入通道。待计量的计量物质借助计量系统的输入通道到达喷嘴的喷嘴腔室中。计量系统还具有可运动地布置在壳体中的射出元件以及与用于输出计量物质的射出元件耦联或共同作用的致动器单元。致动器单元由于耦联而与射出元件共同作用，使得借助射出元件从计量系统的喷嘴中输出计量物质。即，如上面本申请的导言部分中所述的，这种射出元件“主动地”射出计量物质。优选地，计量系统可根据喷射阀的类型实现，其中，如开头所述无接触地输出计量物质。根据本专利技术，致动器单元包括至少一个致动器，至少一个致动器具有稍后将描述、优选构造成盘片状的膜片，膜片也可称为“操作膜片”。特别优选地，致动器仅包括唯一的一个膜片。致动器单元还可包括其他的构件，需要其他的构件使在计量系统中的射出元件运动，这稍后描述。因此，优选计量系统的与计量物质接触的这些构件，例如射出元件可归纳在计量系统的流体单元中，这同样稍后描述。对致动器的膜片、尤其是膜片的与射出元件背离的侧面可加载至少一种压缩介质，使得射出元件沿射出元件的射出方向运动或偏转以从喷嘴中射出计量物质。在加载膜片时，尤其是处于运动中的压缩介质直接地碰撞或撞击(如名称“加载”所述)到膜片的从射出元件指离的侧面(上侧)上。这意味着，膜片直接通过压缩介质本身而偏转，从喷嘴中射出计量物质。为此，借助膜片使得射出元件朝喷嘴的排出口的方向运动。该运动可如此进行，即在射出运动结束时，射出元件的尖端直接贴靠喷嘴的密封座。替代地，也可提前就停止射出运动，由此保留在射出元件的尖端和密封座之间的间距。根据本专利技术，射出元件相对于膜片单独地构造，即为与膜片分开的构件。特别优选地，射出元件构造成一件的。为了耦联到致动器单元上，在计量系统的运行中，射出元件借助直接作用到射出元件上的力通过压紧压力被压靠到膜片的指向射出元件的方向的侧面上而进入作用位置中。膜片的用于耦联的侧面从膜片的加载压缩介质的侧面指离。膜片的两个侧面的设计相应于膜片的基面，这将在稍后描述。在按规定使用计量系统时，指向射出元件或喷嘴的侧面通常指向“下”定向的(因为计量系统在使用中大多布置成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计量计量物质的计量系统(1)，所述计量系统(1)具有壳体(11)和能运动地支承在所述壳体(11)中的射出元件(80)以及与所述射出元件耦联的致动器单元(10)，所述壳体(11)包括喷嘴(70)和用于计量物质的输入通道(62)，其中，/n-所述致动器单元(10)包括具有膜片(13)的致动器(12)，借助压缩介质能够加载所述膜片，以使所述射出元件(80)沿射出方向(RA)运动，以及/n-所述射出元件(80)单独地构造并且为了与所述致动器单元(10)耦联借助作用到所述射出元件(80)上的力压靠到所述膜片(13)的指向所述射出元件(80)方向的侧面(19)上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181210 DE 102018131567.81.一种用于计量计量物质的计量系统(1)，所述计量系统(1)具有壳体(11)和能运动地支承在所述壳体(11)中的射出元件(80)以及与所述射出元件耦联的致动器单元(10)，所述壳体(11)包括喷嘴(70)和用于计量物质的输入通道(62)，其中，
-所述致动器单元(10)包括具有膜片(13)的致动器(12)，借助压缩介质能够加载所述膜片，以使所述射出元件(80)沿射出方向(RA)运动，以及
-所述射出元件(80)单独地构造并且为了与所述致动器单元(10)耦联借助作用到所述射出元件(80)上的力压靠到所述膜片(13)的指向所述射出元件(80)方向的侧面(19)上。


2.根据权利要求1所述的计量系统，其中，所述计量系统(1)构造成，为了耦联而施加到所述射出元件(80)上的力与所述射出元件(80)的射出方向(RA)相反。


3.根据权利要求1或2所述的计量系统，其中，所述计量系统(1)构造成，所述射出元件(80)为了与所述致动器单元(10)耦联借助至少一个弹簧组件(84)被压靠到所述膜片(13)的侧面(19)上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的计量系统，其中，所述膜片(13)构造成盘片状的和/或无空腔的。


5.一种用于计量计量物质的计量系统(1)，尤其是根据权利要求1至4中任一项所述的用于计量计量物质的计量系统(1)，所述计量系统具有壳体(11)和能运动地支承在该壳体(11)中的射出元件(80)以及与所述射出元件耦联的致动器单元(10)，所述壳体包括喷嘴(70)和用于计量物质的输入通道(62)，其中，所述致动器单元(10)包括具有膜片(13)的致动器(12)，所述膜片能借助压缩介质加载，以使所述射出元件(80)沿射出方向(RA)运动，以及其中，所述计量系统(1)的壳体(11)包括用于压缩介质的储存器(32)和/或其中，所述储存器(32)直接紧邻所述致动器单元(10)的控制阀(20)以控制所述致动器(12)。


6.根据权利要求5所述的计量系统，其中，在所述储存器(32)中设有至少一个压力传感器(33)。


7.根据权利要求5或6所述的计量系统，其中，所述致动器单元(10)构造成，使从所述致动器(12)的致动器空间(16)中流出的压缩介质用作冷却所述控制阀(20)的冷却剂。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的计量系统，其中，所述计量系统(1)包括至少一个传感器(18)，以用于测量所述射出元件(80)的运动速度。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的计量系统，其中，所述计量系统(1)包括至少一个压力调节器(35)，用于根据输入参数控制和/或调节所述压缩介质的压力，优选借助所述计量系统(1)的控制和/或调节单元(43)来控制和/或调节所述压缩介质的压力。


10.用于计量计量物质的计量系统(1)，尤其是根据权利要求1至9中任一项所述的用于计量计量物质的计量系统(1)，所述计量系统具有壳体(11)和能运动地支承在该壳体(11)中的射出元件(80)以及与所述射出元件耦联的致动器单元(10)，所述壳体包括喷嘴(70)和用于计量物质的输入通道(62)，其中，所述致动器单元(10)包括具有膜片(13)的致动器(12)，所述膜片能借助压缩介质加载，以使所述射出元件(80)沿射出方向(RA)运动，以及其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·弗利斯，A·斯坦豪瑟，T·特茨纳，
申请(专利权)人：微密斯点胶技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE