[发明专利]配量系统、配量方法和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液态乃至粘稠的配量材料或待配量介质的配量系统，该系统包括具有密闭通道的喷嘴，在密闭通道内部，密闭元件在运行中被自动控制单元控制地沿喷出和/或退回方向运动，在此，密闭通道在至少一个垂直于喷出和/或退回方向的横截面中相比于密闭元件在同一切割平面上的横截面被构造为，在密闭元件的外表面与密闭通道的内表面之间构成通过间隙(Durchlassspalt)，该通过间隙被成型为和/或尺寸确定为，使其至少局部地构成用于配量材料的通过通道(Durchlasskanal)。本发明还涉及一种用于这种配量材料的配量方法，其中，配量材料通过喷嘴给出，喷嘴包括密闭通道，在密闭通道内部，密闭元件在运行中沿喷出和/或退回方向运动，在此，密闭通道在至少一个垂直于喷出和/或退回方向的截面中相比于密闭元件在同一切割平面上的横截面被构造为，在密闭元件的外表面与密闭通道的内表面之间构成通过间隙，该通过间隙被成型为和/或尺寸确定为，其至少局部地构成用于配量材料的通过通道。本发明还涉及一种用于液态乃至粘稠的配量材料的配量系统的制造方法。

背景技术

液态乃至粘稠的配量材料(例如粘合剂、颜料、印刷清漆、绑定在胶粘剂系统中的导电物质(例如焊膏)、用于LED的转换材料等)的给出是用来有针对性地将这样的配量材料涂覆到目标表面上。例如，有针对性地、精确地为电子电路板配设导电物质，这可以替代相对不灵活的过程，例如掩模过程或刮板过程。在此，特别富有挑战性的是高精度地、即在正确的时间、正确的地点并以准确的配量数量将配量材料输送到目标表面。这例如可以通过配量系统的喷嘴以液滴的形式给出来实现，在此，液滴的大小和/或数量可以通过喷嘴的作用尽可能准确地预先设定。替代地，也可以使配量物质成束状地喷涂或成雾状地喷出。

专利文献US 7767266 B2提出了一种前述类型的配量装置，即，一种实现为开放系统的装置：在配量材料到达可由推杆(滑塞)密封的集流空腔中之前，利用配量螺栓沿喷嘴的排出口方向输送配量材料，并在此沿通过间隙经过推杆。这种开放系统的特征在于，配量材料理论上可以畅通无阻地沿排出口的方向流动并且只受到其黏性的阻碍。为此，通过间隙必须具有足够大的尺寸。这种配量装置的开放结构还意味着：配量材料的流动需要通过操作配量螺栓并在施加极高的压力的条件下来产生，否则这种流动将受到配量材料的高黏性的阻碍。与封闭的系统相比，这种配量螺栓是附加的元件；但首先该配量装置必须被设计为可用于高压条件下，这意味着巨大的材料费用。即使使用高品质的强化材料，但是由于高压的存在而无法避免材料磨损的增加，并由此导致更高的维护需求。

如果配量材料恰好不是例如具有近似于水的浓度的易流动物质，而是相对粘稠的介质，则实现高精度配量的挑战性是很大的。例如高浓缩粘合剂、具有高色素含量的强色素浓缩颜料等。因此对于具有聚合物成分、尤其是长链聚合物成分的物质的配量是特别复杂的。所有这些配量材料在大多数情况下都具有高黏性，而这在原则上会如上所述地导致需要极高的压力，以便有针对性地、精确地从配量系统的喷嘴输出配量材料。这种高压通常难以产生和维持，特别是因为配量系统中的密封件和其他敏感部件需要因此相应地设计为抗压的。此外，还需要为配量材料的压力设置一定的界限，以便基于该压力沿各个目标表面的方向对配量材料加速。但是由于喷嘴的过高加速会导致在目标表面上的碰撞速度过高，这意味着配量结果的恶化，即，会增加在目标表面上的配量材料涂覆的不准确性。

在专利文献DE 10345840 A1中提出了一种利用涂覆喷嘴来涂覆流体的装置，在该装置中设有用于向喷嘴输送流体的输送通道，其与回流通道一起构成循环回路。由此使得流体即使在封闭的喷嘴中也能够保持运动，从而使流体能够保持其流动性直至喷嘴被重新打开。在专利文献DE 1400725 A1中描述了一种用于喷洒具有摇溶(thixotropen，触变)特性的液体的喷嘴。在此是通过超声波发射器或通过在喷嘴本体的区域中旋转或脉动的芯轴(Dorn)来长期地搅拌待喷洒的液体或使其形成涡流。但是这两种结构都不适用于实现对配量材料的高精度配量。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种如何利用具有喷嘴的配量系统对配量材料的配量进行优化的方案。在此例如需要特别指出的是：即使对于上述类型的具有高黏性的配量材料，在配量材料上所施加的压力相对于其黏性来说也是相对较低的。

本发明的目的通过一种如权利要求1所述的配量系统、一种如权利要求14所述的配量方法和一种如权利要求15所述的制造方法来实现。