(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-10
(54)【発明の名称】メータリングモジュール
(51)【国際特許分類】
B05C 5/00 20060101AFI20240403BHJP
【FI】
B05C5/00 101
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023561626
(86)(22)【出願日】2022-04-12
(85)【翻訳文提出日】2023-12-04
(86)【国際出願番号】 EP2022059793
(87)【国際公開番号】W WO2022223377
(87)【国際公開日】2022-10-27
(31)【優先権主張番号】102021109850.5
(32)【優先日】2021-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514024918
【氏名又は名称】フェルメス マイクロディスペンシング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】フリース、マリオ
【テーマコード(参考)】
4F041
【Fターム(参考)】
4F041AB01
4F041BA05
4F041BA13
4F041BA35
(57)【要約】
本発明は、複数のメータリングバルブ(4a、4b)を有する、メータリング素材をメータリングするためのメータリングモジュール(1、1”)であって、列方向(QR、QR”)に互いに並んで配置された少なくとも2つのバルブアクチュエータ(3)を有する第1のバルブアクチュエータグループ(2)であって、バルブアクチュエータ(3)は各々、排出要素(4a)を有する少なくとも1つのメータリングヘッド部(4)を備える、第1のバルブアクチュエータグループ(2)と、少なくとも1つのバルブアクチュエータ(3)、好ましくは、列方向(QR、QR”)に互いに並んで配置された複数のバルブアクチュエータ(3)を有する第2のバルブアクチュエータグループ(5)であって、少なくとも1つのバルブアクチュエータ(3)も、排出要素(4a)を有するメータリングヘッド部(4)を備える、第2のバルブアクチュエータグループ(5)と、を有する、メータリングモジュール(1、1”)に関する。ここで、第1のバルブアクチュエータグループ(2)および第2のバルブアクチュエータグループ(5)のメータリングヘッド部(4)は、互いに面している。さらにその上、メータリングモジュール(1、1”)は、複数のメータリングノズル(4b)を有するメータリングノズルアレンジメント(4’)を有し、メータリングノズル(4b)が、メータリングヘッド部(4)の排出要素(4a)とともに、各場合においてメータリングバルブ(4a、4b)を形成するようにして、各メータリングヘッド部(4)が、メータリングノズルアレンジメント(4’)のメータリングノズル(4b)に割り当てられる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のメータリングバルブ(4a、4b)を有する、メータリング素材をメータリングするためのメータリングモジュール(1、1”)であって、
前記メータリングモジュール(1、1”)は、
列方向(QR、QR”)に互いに並んで配置された少なくとも2つのバルブアクチュエータ(3)を有する第1のバルブアクチュエータグループ(2)であって、前記バルブアクチュエータ(3)は各々、排出要素(4a)を有する少なくとも1つのメータリングヘッド部(4)を備える、第1のバルブアクチュエータグループ(2)と、
少なくとも1つのバルブアクチュエータ(3)、好ましくは、列方向(QR、QR”)に互いに並んで配置された複数のバルブアクチュエータ(3)を有する第2のバルブアクチュエータグループ(5)であって、少なくとも1つのバルブアクチュエータ(3)も、排出要素(4a)を有するメータリングヘッド部(4)を備える、第2のバルブアクチュエータグループ(5)と、
を有し、
前記第1のバルブアクチュエータグループ(2)および前記第2のバルブアクチュエータグループ(5)の前記メータリングヘッド部(4)は、互いに面しており、
メータリングノズルアレンジメント(4’)が、複数のメータリングノズル(4b)を有して、メータリングノズル(4b)が、前記メータリングヘッド部(4)の前記排出要素(4a)とともに、各場合においてメータリングバルブ(4a、4b)を形成するようにして、各メータリングヘッド部(4)が、前記メータリングノズルアレンジメント(4’)の前記メータリングノズル(4b)に割り当てられる、
メータリングモジュール(1、1”)。
【請求項2】
前記第1のバルブアクチュエータグループ(2)および前記第2のバルブアクチュエータグループ(5)は、列方向(QR、QR”)に互いに対して平行に延び、好ましくは、互いに隣接する、
請求項1記載のメータリングモジュール。
【請求項3】
前記バルブアクチュエータグループ(2、5)は、列方向(QR、QR”)に互いに関して変位させて配置される、
請求項1または2に記載のメータリングモジュール。
【請求項4】
2つの前記バルブアクチュエータグループ(2、5)の前記メータリングヘッド部(4)は、互いの中へインターロックされて配置される、
請求項3記載のメータリングモジュール。
【請求項5】
それぞれのバルブアクチュエータグループ(2、5)の前記バルブアクチュエータ(3)は、互いに並んで実質的に平行に並べられるか、または、互いに関して角度がずれて並べられる、
請求項1~4のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項6】
前記バルブアクチュエータグループ(2、5)のうちの1つにおけるバルブアクチュエータ(3)は、直線的な列方向(QR)に互いに並んで直線的に配置されるか、または、前記バルブアクチュエータグループ(2、5)のうちの1つにおけるバルブアクチュエータ(3)は、曲がった列方向(QR”)に互いに並んで扇状に配置され、
好ましくは、少なくとも、1つのバルブアクチュエータ列(2、5)のバルブアクチュエータ(3)は、特に好ましくは、両方のバルブアクチュエータグループ(2、5)のバルブアクチュエータ(3)は、共通のメータリングポイントに向けられる、
請求項1~5のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項7】
バルブアクチュエータ(3)が、列方向(QR、QR”)に隣接した少なくとも1つのさらなるバルブアクチュエータ(3)と接触する、
請求項1~6のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項8】
前記バルブアクチュエータグループ(2、5)は、列方向(QR)に、それぞれ、バルブアクチュエータ(3)の半分の幅(b)だけ、および/またはバルブアクチュエータ(3)の端セクション(3e)の幅(b’)だけ、互いに関して変位させて配置される、
請求項1~7のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項9】
バルブアクチュエータ(3)は、略矩形の輪郭(6、7)を有する、好ましくは、より長い輪郭サイド(7)と、より短い輪郭サイド(6)と、を有する略矩形の輪郭(6、7)、を有する、
請求項1~8のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項10】
前記より短い輪郭サイド(6)は、前記より長い輪郭サイド(7)の長さの、最大でも3分の2の長さ、好ましくは、最大でも半分の長さ、を有する、
請求項9記載のメータリングモジュール。
【請求項11】
前記バルブアクチュエータ(3)の前記メータリングヘッド部(4)は、湾状に突出する、
請求項1~10のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項12】
バルブアクチュエータ(3)は、最大でも30mmの最大幅(b)、好ましくは、最大でも20mmの最大幅(b)、特に好ましくは、最大でも10mmの最大幅(b)、を有し、
好ましくは、前記メータリングヘッド部(4)においてバルブアクチュエータ(3)は、前記最大幅(b)の半分の幅(b’)を有する、
請求項1~11のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項13】
2つの前記バルブアクチュエータグループ(2、5)の前記バルブアクチュエータ(3)の前記メータリングヘッド部(4)が、共有される直線的なメータリングセクション(D)を形成するようにして、前記2つのバルブアクチュエータグループ(2、5)の前記メータリングヘッド部(4)は、互いの中へインターロックされて配置される、
請求項4~12のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項14】
前記メータリングノズルアレンジメント(4’)は、
複数のメータリングノズル(4b)を有するノズルユニット(20、20”)であって、前記メータリングノズル(4b)は、前記ノズルユニット(20、20”)に統合されるか、または前記ノズルユニット(20、20”)の中へと取り外し可能に挿入されることが可能である、ノズルユニット(20、20”)、
を有し、
好ましくは、ノズルユニット(20、20”)は、少なくとも2つのバルブアクチュエータグループ(2、5)に、特に、個々のバルブアクチュエータ(3)に、連結されることが可能である、
請求項1~13のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項15】
前記メータリングノズルアレンジメント(4’)は、
少なくとも2つのバルブアクチュエータグループ(2、5)に、特に、個々のバルブアクチュエータ(3)に別々に、それぞれ、好ましくは個々に、連結できる複数の異なるメータリングノズル(4b)、
を備える、
請求項1~14のいずれか1項に記載のメータリングモジュール。
【請求項16】
前記メータリングノズルアレンジメント(4’)のメータリングノズル(4b)の少なくともいくつかための共通のメータリング素材供給(21)を有する、請求項14記載のメータリングモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メータリングバルブグループアレンジメントの形態で複数のメータリングバルブを有するメータリングモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
メータリングすべき素材を、一般的には、液体から粘性のあるメータリング物質までを、ターゲットを定めた仕方で、例えば、メータリングバルブのメータリングノズルを介して排出要素によってメータリング素材の一滴ずつの、またはメータリングポイント状の放出によるメータリングのために、メータリングバルブは、通常使用される。そのような放出において、したがって、(上記の排出要素の個々の排出動作において、非常に簡単に表現される)単一のメータリングステップにおいて、例えば、ワークピース上の位置に、メータリングポイント、または“少量”(一滴)を配置する。したがって、そのようなメータリングバルブのメータリングバルブグループアレンジメントは、メータリングすべき素材を、最も簡単な場合には液滴または少量の形態で、複数のそのようなメータリングポイントにおいて、例えば、メータリングポイントの直線的なメータリングセクションまたはドロップセクションに沿って、同時に放出することが可能であるのに、役立つ。
【0003】
材料の塗布の基本的に異なる形態は、噴霧によって代表される。この点において、独国特許出願公開第10 2010 014 952号明細書から、例えば、液体または懸濁液を成形ツールの表面上に噴霧するための噴霧装置が、知られている。そのような噴霧装置において、導入部において述べられたタイプのメータリングモジュールとは対照的に、材料は、実際には、排出されず、むしろ、離散的な点状の塗布の代わりに、材料が、ただ、噴霧化によって霧状に大きな領域にわたって塗布できるように、圧力下で出ていく。
【0004】
欧州特許第0 676 247号明細書から、そのようなメータリングモジュールは、例えば、流れる素材のメータリングされた放出のための塗布ヘッドとして知られ、当該塗布ヘッドは、狭い幅を有しているだけである。その幅のおかげで、固定装置によって接着剤塗布マシーンにおいて複数のそのような塗布ヘッドを互いに並んで配置させることが可能である。そのような接着剤塗布マシーンによって、複数のメータリングポイントが、実際に、ドロップセクションに沿って同時に塗布できる。しかし、それぞれの接着剤塗布マシーンによる単一のメータリングプロセス上において、少なくとも塗布ヘッドの幅に帰する、個々のメータリングポイントの間または液滴の間のかなりの間隔が、存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明の目的は、既知のメータリングモジュールを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は、特許請求の範囲の請求項1に係るメータリングモジュールによって解決される。
【0007】
導入部において上記したように、メータリングモジュールは、複数のメータリングバルブを備える。特に、上記したように、複数の液滴またはメータリングポイントを、メータリング基板ラインまたはメータリングセクションに沿って、同時に放出するために、それらは、ワークピース上または基板上におけるメータリング素材のメータリングまたはメータリングされた放出に役立つ。
【0008】
メータリングモジュールは、列方向に互いに並んで配置された少なくとも2つのバルブアクチュエータを有する第1のバルブアクチュエータグループを、さらに備え、少なくとも2つのバルブアクチュエータは、それぞれ、排出要素を有する少なくとも1つのメータリングヘッド部を備える。その名称が既に示す通り、排出要素は、排出動作上において材料を実際に排出するかまたは運び出す要素にかかわる。そのようなバルブアクチュエータは、メータリングヘッド部に加えて、通常のように、加えて、特に内部に、構成要素をさらに備える。特に、そのようなバルブアクチュエータは、独国特許出願公開第10 2021 102 657号明細書に記載されるメータリングシステムのように、内部に構成できる。しかし、メータリングバルブグループアレンジメントの特に好適な実施形態の例を活用して、そのようなバルブアクチュエータの実施形態も、より詳細に後でさらに説明される。
【0009】
少なくとも2つのバルブアクチュエータは、第1のバルブアクチュエータグループが、列方向に互いに並んで、または隣接して、したがって、一方が他方にまたは次に並行して配置される、複数の、すなわち、いくつかの、バルブアクチュエータを有すること、を意味する。
【0010】
メータリングモジュールは、さらにそのうえ、少なくとも1つのバルブアクチュエータを有する第2のバルブアクチュエータグループであって、排出要素を有するメータリングヘッド部も有する第2のバルブアクチュエータグループを備える。最も簡単な場合において、第2の“バルブアクチュエータグループ”は、数学的定義に基づくグループ、即ち、ちょうど1つの要素、例えば、ちょうど1つのバルブアクチュエータ、を有するいわゆる“自明なグループ”を意味する。
【0011】
しかし、好ましくは、第2のバルブアクチュエータグループは、列方向に互いに並んで配置されるいくつかの、したがって少なくとも2つの、バルブアクチュエータであって、排出要素を有する少なくとも1つのメータリングヘッド部をそれぞれ備えるいくつかの、したがって少なくとも2つの、バルブアクチュエータを有することが可能である。したがって、好ましくは、第2のバルブアクチュエータグループは、第1バルブアクチュエータグループに相応して構成できる。
【0012】
ここではさらに本発明によれば、メータリングモジュールの第1のバルブアクチュエータグループのメータリングヘッド部、および第2のバルブアクチュエータグループの少なくとも1つのメータリングヘッド部は、互いに面している。“互いに面している”とは、2つのバルブアクチュエータグループが、それらのメータリングヘッド部が互いに向き付けられた輪郭サイド上において、排出要素とともに位置するようにして、互いに対して配置される、ということを意味すると理解される。つまり、2つのバルブアクチュエータグループ、より正確には、それらのバルブアクチュエータが互いに対して180°回転させられ、逆の仕方で、または反対の仕方で、並べられる。
【0013】
メータリングバルブを完全にするために、メータリングは、メータリングノズルアレンジメント、または複数のメータリングノズルを有するノズルグループを備える。ここで、メータリングノズルアレンジメントのメータリングノズルは、各メータリングヘッド部に割り当てられ、その結果、メータリングノズルは、それぞれ、メータリングヘッド部の排出要素とともにメータリングバルブを形成する。
【0014】
メータリングノズルアレンジメントのメータリングノズルは、それぞれ、例えば一体として製造される独立したメータリングノズルであって、動作状態において、バルブアクチュエータのそれぞれのメータリングヘッド部の排出要素に関連してバルブアクチュエータの取り外し可能に連結されるメータリングヘッドをそれぞれ形成するそれぞれ異なるメータリングノズルに、例えば、関係してもよい。メータリングヘッドにおいて、それぞれ、排出要素は、メータリングノズルにおけるいわゆるバルブシートまたはシーリングシートに配置される。
【0015】
しかし、同様に、メータリングノズルアレンジメントは、メータリングノズルのいくつかのグループまたはメータリングノズルのメータリンググループから成るまたは構成されることが可能であり、メータリングノズルは、少なくともグループの範囲内において互いに対して確実に接続されることが可能であり、そして、同時に、バルブアクチュエータの数におけるバルブアクチュエータの対応するグループに対して同時に取り外し可能にグループとして連結できる。
【0016】
しかし、さらに以下においてより正確に説明されるように、好ましくは、メータリングノズルアレンジメントの全てのメータリングノズルは、関係する構成要素に設置されるか、または、関係する構成要素を形成することが可能である。
【0017】
上記において既に述べたメータリングセクションは、ここでは、メータリングノズルを有するメータリングノズルアレンジメントであって、バルブアクチュエータの列方向に連続する、排出要素を有するメータリングヘッド部の配置を意味し、当該配置によって、いくつかのメータリングポイントが、単一の静的なメータリングステップにおいて、例えば、個々のメータリングノズルの場合であるように、メータリングのために数回、動的に移動させるか、または、ここではラインに沿ってワークピースに対して変位させなければならないメータリングノズルなしに、メータリング物質ラインに沿って、または、互いに関してわずかに最小限にずらされるメータリングセクションに沿って、ワークピース上へと同時に塗布されることが可能である。
【0018】
本発明によって、メータリングバルブグループアレンジメントの形態でメータリングモジュールを備え付けられた、上位のメータリングマシーンまたはメータリングシステムの機械生産性が、高められることができる。他方、メータリング素材、またはメータリング物質は、したがって、より迅速にしたがってより短時間において、ワークピースの標的表面上に塗布できる。他方、同時に、より多くのメータリング素材も塗布可能であり、したがって、メータリングの量を増加させることができる。したがって、同じ時間間隔において、より大きな領域が、例えば、単一のメータリングステップにおいて、直線的なメータリングラインまたはメータリングセクションの方法で、メータリングポイントの直線的な経路に、供給される。加えて、メータリングポイントは、より接近して並べられることも可能である。
【0019】
加えて、本発明に係る構成-上位のメータリングマシーンまたはメータリングシステムに組み込まれる、少なくとも2つの空間方向に制御可能な構成-は、材料が層ごとに塗布される、3Dプリンティングまたは“3Dプリンティング方法”におけるメータリング方法、を可能にする。例えば、メータリング素材は、バルブアクチュエータの長手方向に(平面的な仕方で延在する例えば水平方向メータリング領域にわたる列方向に垂直に)、メータリングモジュールの並行方法によって繰り返し塗布されることが可能であり、ここでは、さらなる層を塗布するために、合間に、垂直な方向または深さ方向にメータリングモジュールを移動させることができる。
【0020】
本発明のさらに特に好適な実施形態およびさらなる発展は、従属請求項、および以下の記載から現れ、ここでは、新しい例示的な実施形態または新しい変形例を形成するために、種々の例示的な実施形態または変形例の個々の特徴を組み合わせることも可能である。
【0021】
好ましくは、メータリングモジュールの第1のバルブアクチュエータグループおよび第2のバルブアクチュエータグループは、互いに対して平行に、列方向に延びることができる。互いに対して平行なメータリングモジュールのこれらバルブアクチュエータグループは、したがって、例えば、共有された(バルブアクチュエータ)2重列、即ち、2つの平行な(メータリングバルブまたはバルブアクチュエータ)列でのバルブアクチュエータの2重の並置を形成することができる。
【0022】
(例えば、メータリングバルブグループアレンジメントの形態で)互いに関するメータリングモジュールのバルブアクチュエータグループの相対的配置に対する好ましい可能性がある。
【0023】
好ましくは、バルブアクチュエータグループは、互いに関して列方向に変位させて配置できる。
【0024】
例えば、バルブアクチュエータグループは、互いに対して平行な直線的な列方向に、例えば、横方向にまたはバルブアクチュエータの幅の方向にずらされるまたは変位させられて、配置できる。1つのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータは、したがって、反対側のバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータに関して直線的にわずかに、または列方向またはバルブアクチュエータグループの広がり方向に少し平行に、変位させられることが可能である。
【0025】
特に好ましくは、3つの対向するバルブアクチュエータ(バルブアクチュエータグループの一方から2つ、および、他方のから1つ)が、変位するようにして互いに面することが可能であり、ここでは、例えばメータリングヘッド部などの少なくともいくつかの箇所において、互いに対して直接位置するまたは隣接することができる。
【0026】
メータリングバルブグループアレンジメントの形態でメータリングモジュールにおける他のバルブアクチュエータグループに関して、互いに対して変位させられるかまたはずらされる、バルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータのそのような配置は、例えば、(動作中の対応する制御によって)とりわけ、ワークピース上の第1のバルブアクチュエータグループの排出要素による、離散的な(メータリング物質の)滴またはメータリングポイントのグループあるいは列での塗布に次いで、非常に簡単な方法で、メータリングポイントの第2のグループの塗布、あるいは、前に塗布されたメータリングポイントの間におけるそれぞれのさらなる列の塗布、を可能にする。このために、メータリングポイントの第2のグループまたは列をワークピース上に塗布するためには、ワークピースに対するバルブアクチュエータグループの間の間隔だけ、2つのバルブアクチュエータグループの列接続方向に(グループの列方向に対して、横方向に、好ましくは、垂直に)第1のグループの放出あるいはメータリングポイントまたは滴の列の放出の後に2つのバルブアクチュエータグループを動かすことで充分である。このようにして、メータリングポイントは、列方向に延在するメータリングポイントの離散的なラインに沿って、互いに関して、半分の間隔で塗布できる。メータリングポイントの離散的なラインは、それにおいてメータリングポイントが互いから少なくとも幾分間隔が空けられるライン、を意味する。
【0027】
上記の配置およびそのような手順に加えて、さらに十分に大きな離散的なメータリングポイントによって、連続的なまたは一定したメータリングセクション、したがって、個々のメータリングポイントが互いに隣接するかまたは互いと少なくとも部分的に重なるメータリング物質ラインが、極めて迅速に、かつ、移動の単純な直線的な動きによって、ワークピース上に塗布できる。
【0028】
また、メータリングモジュールがワークピースにわたって列接続方向へのメータリング物質の連続的な放出を伴って向けられることによる、(動作中に対応する制御を伴う)この配置は、前に既に記載したメータリング物質ラインが、列接続方向に、メータリング物質ラインの幅と任意の所望の長さとを有するメータリング物質領域へと、広げられることによって、平面的、即ち2次元的な仕方で延在するメータリング物質領域の形成も可能にする。
【0029】
好ましくは、2つのバルブアクチュエータグループのメータリングヘッド部は、インターロックの方法で、互いの中へと配置できる。このために、バルブアクチュエータの配置は、適切な方法で選択できる。用語“インターロック”は、バルブアクチュエータが、列方向に、少なくとも部分的に互いの間において係合することを、意味する。インターロッキングのさらに好ましい実施形態は、さらに以下において追加的に説明される。
【0030】
バルブアクチュエータの互いに対するまたは互いとの並びについて、様々な可能性も存在する。
【0031】
好ましくは、それぞれのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータは、略平行に、互いと並んで、互いに対して並べられることが可能である。用語“略平行に、互いと並んで、互いに対して並べられる”は、同じ種類のバルブアクチュエータの並びまたは向きであって、上記の並びまたは向きにおいて、バルブアクチュエータグループの各バルブアクチュエータが、同じバルブアクチュエータグループの全ての他のバルブアクチュエータに対して、同一にまたは一様に向き付けられるまたは並べられる、同じ種類のバルブアクチュエータの並びまたは向きを意味する。
【0032】
代替的には、それぞれのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータは、好ましくは、互いにずれた角度で並べられる。これは、それぞれのグループのバルブアクチュエータが、少数のまたはただ一つの共有されたメータリングポイントに対して、メータリング量を増加させるために並べられることが可能であるという利点を有する。
【0033】
基本的に、バルブアクチュエータの互いに対する並びは、ここでは、列方向の推移とは独立である。
【0034】
好ましくは、バルブアクチュエータグループのうちの1つにおけるバルブアクチュエータは、例えば、それらが互いにずれた角度で並べられるときには、曲がった列方向に、または、凸状に曲がった円弧上に、扇状に、互いと並んで配置されることが可能であり、その結果、例えば、それらは、すべて、メータリングポイントに対して位置合わせされることができる。
【0035】
特に好ましくは、ここでは、少なくとも1つのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータは、共通のメータリングポイントに向けられることができる。したがって、バルブアクチュエータが標的の表面に対して同じ距離で配置できることが達成される。つまり、バルブアクチュエータは、したがって、ある断面においてにおいて“円筒状の表面”のタイプで、互いに対して、傾斜させて、配置されかつ並べられる。
【0036】
最も特に好ましくは、両方のバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータは、共通のメータリングポイントに向け付けられることが可能である。これは、例示的な実施形態の助けを借りて後でさらに説明されるように、バルブアクチュエータが、ある断面においてにおいて“球状の表面”のタイプで配置され、かつ、互いに対して、または、球の中心に対して、傾斜して位置合わせされる、ということを意味する。
【0037】
好ましくは、バルブアクチュエータグループのうちの1つにおけるバルブアクチュエータは、直線的に、互いに並んで、直線的または直線状の列方向に、配置されることが可能である。
【0038】
好ましくは、両方のバルブアクチュエータグループは、直線状に、または扇状にも構成できる。しかし、例えば、それらは、例えば、一方のバルブアクチュエータグループを直線として、他方のバルブアクチュエータグループを湾曲した扇として、相違させることも可能である。
【0039】
好ましくは、バルブアクチュエータは、(さらに以下に追加的に説明されるように)列方向に、少なくとも1つのさらなる隣接するバルブアクチュエータと、特に、バルブアクチュエータの端セクションと、接触することが可能であるか、あるいはそれぞれ、筐体同士で接することも可能である。
【0040】
したがって、(最小の輪郭の要求を伴う)最も簡単な構成において、互いに並んで配置された、バルブアクチュエータグループのそれぞれの2つの隣接するバルブアクチュエータが、互いと接触することが可能であるか、または、例えば輪郭サイドに沿って、即ち、輪郭サイドどうしで、互いと隣接することが可能であり、いわば、“バルブアクチュエータ対”を形成することができる。基本的に、それらは、ここでは、例えば、接続などを有するほとんど任意の所望の方法で、残りの輪郭サイド上に構成可能である。少なくとも対としてコンパクトに極めて近接して配置されることになるそのような“バルブアクチュエータ対”によって、メータリングポイントの比較的近い2重の列が、メータリングポイントが1つのステップにおいてペアで少なくとも常に、近接して互いに並んでメータリングされるメータリングセクションに沿って、非常に簡単に形成できる。2重の適用量に対して、第2のバルブアクチュエータグループの第2のバルブアクチュエータ対が、本発明に従って、配置できる。ここでは、バルブアクチュエータは、例えば、互いに対して、係合させる、接着される、クリックされる、または、他にはスクリューで固定される。
【0041】
しかしながら、バルブアクチュエータ対に関する前述の記載は、限定的であるとみなされることはない。したがって、例えば、バルブアクチュエータは、より大きなグループにおいても近接して接触できる。
【0042】
例えば、2つの直線的なバルブアクチュエータグループの場合、または同じ仕方で曲げられる2つのバルブアクチュエータグループの場合において、バルブアクチュエータは、少なくとも1つのさらなるバルブアクチュエータと接触することができる。
【0043】
同様に、2重の列のバルブアクチュエータグループは、例えば、それぞれのバルブアクチュエータの互いに面する(後で説明する)より短い輪郭サイド上で、好ましくはほとんど直接的に、配置されることが可能であり、したがって、例えば、バルブアクチュエータの長さに対して、互いからの比較的小さい距離で、ギャップ幅だけ単に間隔が空けられることが可能である。
【0044】
特に好ましくは、特に好ましい例示的な実施形態の助けを借りて後で追加的に説明されるように、2つのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータまたはメータリングヘッド部は、メータリングヘッド部が、排出要素を備えて、互いから間隔が空けられたメータリングポイントの共有された直線的なメータリングセクションを形成するようにして、互いの中に深くインターロックさせて配置させることさえ可能である。このため、2つのバルブアクチュエータグループは、列接続方向に、のこぎり歯状に、互いの中へ押圧される。そのような仕方でインターロックされた、2つのバルブアクチュエータグループの互いに関する配置のさらなる有利な点が、加えて以下に、さらに説明される。
【0045】
つまり、2つのグループの最初のおよび最後の2つの最も外側のバルブアクチュエータ以外の、すべてのバルブアクチュエータは、(少なくとも、メータリングヘッド部の領域において、または、バルブアクチュエータ湾セクションにおいて)それらが、他のバルブアクチュエータグループの2つバルブアクチュエータの2つの対向する排出要素の間におけるそれぞれ中央においてそれらの排出要素と係合するように、配置されるまたはインターロックされることが可能である。したがって、それぞれ、さらなるメータリングポイントは、上位のメータリングシステムの一時的な移動運動なしに、バルブアクチュエータグループの2つのメータリングポイントの間において塗布可能であり、その結果、1つの方向にだけ向き付けられたバルブアクチュエータを有する唯一つのバルブアクチュエータグループの場合における、排出要素の間の間隔と比べて、メータリングポイントの間の間隔は、半分にされる。したがって、どんな場合でも先行技術の既知の構成によるこれまで可能な間隔よりも小さい、極めて小さな、ここでは、例えば、半分の間隔が、メータリングポイントの間に作りだされる。これは、そこでは、個々のメータリングポイントの間の最小の可能な間隔が、それぞれの個々のバルブの厚さまたは幅に、常に制限される、即ち、より近接した配置が可能ではないからである。
【0046】
この点において、曲がった列方向に関して、2つのバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータまたはメータリングヘッド部は、例えば、そのような仕方で互いの中へ深くインターロックされることが同様に可能であるということを述べることができる。しかし、排出要素を有するメータリングヘッド部は、このとき、円弧上に延びる、互いから間隔が空けられたメータリングポイントのメータリングセクション、を形成する。
【0047】
加えて、メータリングモジュールは、しかし、そのようにしてはめ込まれる、排出要素の互いの中へのインターロッキングに、限定されない。しかし、多くの場合において、より小さい、ほんのわずかのインターロッキングが、ほとんど直線状の塗布ラインとして、または、メータリング物質のメータリングセクションとして、(上方において既に記載したような、列接続方向のそのような移動運動なしに)対応する効果を達成するだろう。これは、セッティング、およびメータリング物質またはメータリング物質の量、即ち、メータリングポイントの領域がワークピース上においてどのくらい大きくなるか、に依存する。
【0048】
したがって、例えば、より小さなインターロッキングの場合において、拡大図上においてのみ利用可能であれば波状の形状がメータリングポイントの大きさに応じて見えるメータリングポイントの少なくともわずかな波状メータリングセクションが、達成されることが可能であろう。詳しくは、基本的に100パーセントの直線状メータリング物質ラインに関連しない適用においては、したがって、同じメータリングポイントの距離で互いの中へ非常に深くインターロックされて配置されることができないより広いバルブアクチュエータまたはより広いメータリングヘッド部も、使用されることも可能である。しかし、そのようなより広いバルブアクチュエータのメータリングポイントは、共有される向きに互いに並んで配置されるバルブアクチュエータのグループのみの場合よりも、互いに対してより際立って近接して配置されることがまだ可能である。
【0049】
好ましくは、バルブアクチュエータグループ、または、バルブアクチュエータグループの個々のバルブアクチュエータは、それぞれ、好ましくは、バルブアクチュエータの幅の半分だけ、変位させるまたはずらされるようにして互いに関して、通常の公差の範囲内で可能な限り正確に配置させることが可能である。
【0050】
そのような配置は、(互いに並んで配置されたバルブアクチュエータグループの2つのバルブアクチュエータの距離に関して)互いから半分の距離に離れた離散的なメータリングポイントのグループ、または、列の塗布、を可能にする。
【0051】
代替的には、または追加的に、バルブアクチュエータグループは、互いに関して、例えば、直線状の列方向に、以下に説明されるように、バルブアクチュエータの端セクションの幅だけ、それぞれ変位させて配置されることが可能である。
【0052】
バルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータの配置の好ましい可能性もある。基本的に、上記のバルブアクチュエータの各々は、上面図において輪郭が四角であるように構成されることが可能である。
【0053】
しかし、排出要素を有するそれらメータリングヘッド部を有するバルブアクチュエータを、互いに並んで可能な限り小さな距離で非常に近接させて、配置する、または、グループにする、特に並べる、ことが可能であるために、好ましくは、バルブアクチュエータは、略矩形の、特に、かなり伸長された境界または輪郭、即ち、2つのより短い輪郭サイドと2つのより長い輪郭サイドを有する境界または輪郭、を有することができる。用語“略矩形の”は、バルブアクチュエータが、端セクションを除いて、より短い輪郭サイドのうちの1つ上に矩形状に形成できることが可能であると理解され、メータリングヘッド部は、排出要素を伴って端セクションを形成する。つまり、バルブアクチュエータは、(バルブアクチュエータグループのさらなるバルブアクチュエータも、互いに隣接してそれぞれのバルブアクチュエータを介して横方向に並ぶ)横方向または列方向の排出要素の領域においての排出要素の背後において、長手方向(横方向に垂直な長手方向、または、バルブアクチュエータグループに平行な互いから離れる方向)の残りの部分におけるよりも、狭くなり得る。
【0054】
好ましくは、より短い輪郭サイズ、したがって、広いサイドまたは横方向のサイドが、より長い輪郭のサイドの、したがって、長手方向のサイドの長さの、最大でも3分の2の長さ、特に好ましくは最大でも2分の1の長さ、を有するまたは達することが可能である。
【0055】
好ましくは、バルブアクチュエータの排出要素を有するメータリングヘッド部は、例えば、既に上記した端セクションによって、それぞれのバルブアクチュエータにおいて湾状にそれぞれ突出することが可能であり、より短い輪郭サイドのうちの1つのサイド上においてバルブアクチュエータの残りの輪郭から湾状に突出し、即ち、排出要素を含む湾セクションを形成し、したがって、輪郭サイドの一部のみを形成する。排出要素は、ここでは、バルブアクチュエータの湾セクションにおけるより短い輪郭サイドに沿って中央に配置できる。
【0056】
好ましくは、バルブアクチュエータは、最大でも、30mmの最大幅(より短い輪郭サイドまたは幅サイド)を有することが可能である。最大幅は、バルブアクチュエータの最も厚い位置における幅である。特に好ましくは、バルブアクチュエータは、最大でも、20mmの最大幅を有することが可能であり、最も特に好ましくは、最大でも、10mmの最大幅を有することが可能である。
【0057】
好ましくは、バルブアクチュエータは、排出要素を有するまたは排出要素の全体の筐体サイドを有するノズルヘッドにおいて、半分の幅、または上記した最大幅の半分、を有することが可能であり、したがって、例えば、上記の幅の第1のまたは第2の半分のみ中心から外れて形成されることも可能である。
【0058】
第1のバルブアクチュエータグループのそのようなバルブアクチュエータは、したがって、さらに少なくとも輪郭に関して、同じに構成された、または、合致した第2のアクチュエータバルブグループと互いに並んで横方向に等しく配置させることが可能であり、メータリングヘッド部排出要素とともに鏡映の仕方で配置された状態で、バルブアクチュエータは互いに反対に向き、その結果、メータリングモジュールの2重の列に沿う横方向(または列方向)に、例えば、メータリングバルブグループアレンジメントの形態で、それぞれのメータリングバルブが2つの方向に交互に互いに関してずらされた状態で、第1のバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータの排出要素は、第2のバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータの排出要素と互い違いになる。全体として、特に狭いメータリングヘッド部を有するそのようなバルブアクチュエータは、互いに関して、半減されたノズル間隔を有して、非常にコンパクトに配置できる。メータリング物質は、したがって、バルブアクチュエータのそれぞれの輪郭サイドの実際の幅が空間に可能にするよりも、より近い距離で、互いに並んで配置できる。
【0059】
好ましくは、排出要素は、ここでは、バルブアクチュエータの幅の方向または横方向に対して垂直に、2つのバルブアクチュエータグループの列接続方向に、互いの中へインターロックされて配置されることが可能であり、有利には、非常に近くで隣接して位置する。
【0060】
既に上記したように、メータリングノズルアレンジメントのメータリングノズルは、関連する構成要素の上にまたはその中に取り付けられることが可能である。好ましくは、メータリングモジュールのメータリングノズルアレンジメントは、取り外し可能にノズルユニットに統合されるかまたはその中に挿入できる複数のメータリングノズルを有するノズルユニットを有することができる。
【0061】
ここで、メータリングノズルアレンジメントに加えて、さらに以下で説明されるように、ノズルユニットは、例えば、ノズル素材供給またはその部品(例えば、メータリングノズルへの適切なチャネル構造など)などの、さらなる部分または機能的領域、を備えることもできる。
【0062】
特に好ましいノズルユニットは、例えば、ノズルユニットに既に形成された、メータリングノズルまたはメータリングノズルのための予め定められたノズル位置を有する領域を有してノズルプレートの形態で構成できるが、当該ノズルユニットはプレート状に限定されることはなく、略2次元形状に構成できる。好ましくは、クラスプまたはブリッジのように全てのバルブアクチュエータを互いに機械的に連結させるまたは接続させるために、ここでは、ノズルユニットは、少なくとも2つのバルブアクチュエータに、特に、各々個々のバルブアクチュエータに、連結されることが可能である。特に好ましくは、ここでは、ノズルユニットは、例えばスクリューなどの取り外し可能な固定手段によって、バルブアクチュエータに連結できる。
【0063】
好ましくは、ノズルユニットは、円弧状に湾曲したノズルプレートの形態で、特に好ましくは、シリンダーセグメント状のノズルプレートの形態で、構成できる。これは、例えば、扇状に配置されるバルブアクチュエータの場合に、考えられる。
【0064】
(例えば、また単に、さらにより迅速な連結または連結解除のためのプラグイン接続を介して)個々のバルブアクチュエータグループまたはバルブアクチュエータグループのバルブアクチュエータを固定するための、例えばノズルプレートなどの、ノズルユニットを用いて、メータリングモジュール(好ましくは、完全なメータリングバルブグループアレンジメントの形態のメータリングモジュール)は、変えられる数のバルブアクチュエータに対する複数のプラグイン位置を有する完成した構成要素として提供できる。メンテナンスやクリーニングの目的で、顧客自身が、個々のバルブアクチュエータを、最小限の時間の浪費で簡単にかつ迅速に交換することができる。もし必要ならば、ノズルユニット上に、例えば、メータリングのための一緒のまたは個々の制御ユニットによる接続を介して空間的な制御のために上位のメータリングシステムまたはロボットに取り付けてメータリングモジュールのバルブアクチュエータを作動させることが可能であるために、メータリングモジュールのための特定の制御ユニットの取り付けのための場所を取っておくことができるか、または、制御ユニットをその上に既に配置することができる。ノズルユニットは、このとき、メータリングシステムへのまたはロボットへのメータリングモジュールの結合固定に役立つこともできる。
【0065】
好ましくは、メータリングモジュールは、好ましくはノズルユニット上においてまたはノズルユニットの中において、少なくともメータリングノズルアレンジメントのメータリングノズルのいくつかのための共通のメータリング素材供給をさらに有して構成できる。メータリング物質容器または例えばカートリッジなどのタンクからメータリング物質の連続供給のためのメータリングノズルアレンジメントの個々のメータリングノズルの個々のメータリング素材供給接続は、適切なチャネル構造を介して、連続して、または、個々に、そのようなメータリング素材供給に、接続または連結されることが可能である。
【0066】
本発明の代替的な実施形態によれば、メータリングノズルアレンジメントは、複数の独立したメータリングノズルであって、少なくとも2つのバルブアクチュエータグループに、特に、個々のバルブアクチュエータに別々にそれぞれ個々に連結できるメータリングノズル、を備えることができる。独立したメータリングノズルは、特に好ましくは、少なくとも2つのバルブアクチュエータグループに、特に個々のバルブアクチュエータに別々に、取り外し可能に連結できる。
【0067】
本発明は、例示的な実施形態に基づいて、添付の図面を参照して、以下に再度、より詳細に記載される。ここでは、さまざまな図において、同じ構成要素には、同じ引用符号が与えられる。図は、一般的に縮尺通りに描かれたものではなく、模式的な図示として一般的に理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【
図1】ノズルユニットが取り除かれた、メータリングバルブグループアレンジメントの形態の本発明に係るメータリングモジュールの例示的な実施形態の斜視図。
【
図4】ノズルユニットに連結した、
図1の例示的な実施形態の斜め下からの斜視底面図。
【
図5】容器および圧縮空気供給がない、(部分的に示される)2つの連結したバルブアクチュエータを有する、
図4のノズルユニットを通る長手方向断面。
【
図6】扇状のメータリングバルブグループアレンジメントの形態の本発明に係るメータリングモジュールであって、それに応じて適用されて連結されたノズルユニットを有するメータリングモジュールのさらなる例示的な実施形態を通る長手方向断面。
【発明を実施するための形態】
【0069】
図1は、メータリングバルブグループアレンジメント1の形態の本発明に係るメータリングモジュール1の例示的な実施形態の斜視図を示す(ここでは、ノズルユニット20は連結されていない)。以下では、メータリングバルブグループアレンジメント1は、一般性を失うことなく、メータリングバルブ列アレンジメント1として設計され、例示的な実施形態におけるように、バルブアクチュエータグループ2、5は、それぞれ、2重の列にそれぞれ配置されるかまたは並べられる少なくとも2つのバルブアクチュエータ3、を備える。
【0070】
第1の例示的な実施形態に係るメータリングバルブ列アレンジメント1は、他方で、横方向QRに互いに並んで配置されかつ第1のバルブアクチュエータ列2を形成する5つのバルブアクチュエータ3、を有する。他方では、長手方向LRに対向して、横方向QRにそれに対してずらされて、5つのさらなるバルブアクチュエータ3が配置され、第2のバルブアクチュエータ列2を形成する。本例示的な実施形態のメータリングバルブ列アレンジメント1は、その結果として、例えば本例示的な実施形態に示されるように、10個のバルブアクチュエータ3の、互いに同一の2重の列2、5を形成する。両方のバルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3は、ここでは、互いに関してそれぞれ配置されるか、または、互いの中へインターロックされたそれらのそれぞれのメータリングヘッド部4を有して配置され、メータリングヘッド部4は、それぞれ、メータリング素材をワークピース上においてメータリングするための排出要素4aを有する。メータリングバルブ列アレンジメント1上における下からの眺めの助けを借りて、
図2において見られるように、上記したインターロッキングは、排出要素4aが直線的なメータリングセクションDを共同で形成するようなものである。さらに以下で追加的に説明されるように、排出要素4aは、ここでは、ワークピース側の先端においてタペットチップを有しかつレバー側の後方端においてタペットヘッドを有する細長いタペット4aの形態で、構成される。
【0071】
複数の同一のバルブアクチュエータ3に関しては、個々のバルブアクチュエータ3の助けを借りて、代表的な仕方で以下において、その(図示された)外側の構成が、より詳細に記載され、その図示されない内部の構成は、幾分それほど詳細にではなく続けて記載される。
【0072】
動作中のメータリング列アレンジメント1は、
図1に示される向きで使用される、即ち、主に、ワークピース上のメータリングは、実質的に重力を用いて、したがって、メータリングの方向DRに、または深さ方向TRとは反対に下方に、行われるけれども、“上方”、“下方”、“上側”、“下側”、“横”、“短いサイドに”、“長手方向のサイドに”、“前”、“後ろ”などの相対的な方向に関する情報は、ここでは、全体の文書にもおけるように、任意的に、図における表現のことを指す。
【0073】
各バルブアクチュエータ3は、3つの直交する空間方向、即ち、横方向QR、長手方向LR,および深さ方向TRに延在する直方体状の筐体8を、実質的に有する。直方体状の筐体8はそれ自身、
図2における底面図に示されるように、輪郭が略矩形である、即ち、(横方向QRの)2つのより短い輪郭サイド6と、長さlを有する(長手方向LRの)2つのより長い輪郭サイド7と、を有して構成される。
【0074】
上側(深さ方向TRの上方)には、少なくとも、バルブアクチュエータ3の連結された状態において、動作のために、複数のラインまたは複数の接続が、直方体状の筐体8から出ていく。制御ユニット(ここでは図示せず)とのデータの交換のための2つのラインまたはケーブル9に加えて、動作において必要な電力を供給するために(例えば、統合的なヒーティングのために)、および、圧電素子の動作および監視のために、3つのさらなる接続が、筐体8の上側に、位置させられる、即ち、バルブアクチュエータ3を冷却するための冷却媒体のための、供給チャネル15のプラグイン接続と、2つの放出チャネル16の2つのプラグイン接続と、である。冷却媒体は、例えば、空気などの気体であり得るが、冷却液体でもあり得る。長手方向の互いから離れた2つのアクチュエータ(以下に説明)の2つの外側の双方における、冷却媒体の個々の中央における導入および2重の放出によって、冷却媒体の背圧が最小にされることが可能であり、したがって、冷却の冷却能力または冷却効果が最大にできる。
【0075】
本発明に係るバルブアクチュエータ3の配置は、特に、メータリングバルブ列アレンジメント1に関して、バルブアクチュエータ3の筐体8の幅b、バルブアクチュエータ3の幅b、したがって、横方向QRにおける全体としての横方向の広さが、可能な限り狭く構成される。
【0076】
横方向QRにさらに局所的に狭めることの意味における特殊性は、既に記載したメータリングヘッド部4またはバルブアクチュエータ3の全体の筐体サイドによって提示され、メータリングヘッド部4のサイド(したがって、例えば、
図3における、右側バルブアクチュエータ3の左側の筐体サイド)において、それぞれ他のバルブアクチュエータ列2、5に面する。
【0077】
メータリングヘッド部4またはメータリングヘッド部4の領域における全体の筐体サイドは(したがって、特に、実際のメータリングヘッド部4の上方の深さ方向TRの部分も)、したがって、それぞれのより短い輪郭サイド6上において、“湾状伸長”の仕方でまたは湾セクション3eの仕方で中央のみにおいて突出し、その結果、全体としての筐体サイドが狭くさせられる。ここで、メータリングヘッド部4の筐体サイドにおいて筐体8は上側から下側へと連続的であり、即ち、残りの筐体8よりも、横方向QRの端側における湾セクション3eにおいて、または、端セクション3eにおいて、より狭く構成される。それは、そこで、メータリングヘッド部4の半分の幅b’のみ、好ましくは、残りのバルブアクチュエータ3の幅bの略半分のみを有する。
【0078】
したがって、横方向QRに狭くされたまたは“テーパーが付けられた”筐体サイドによって、バルブアクチュエータ3が、他のバルブアクチュエータ列2、5の少なくとも1つの対向するバルブアクチュエータ3に隣接する。より詳細には、それが、2つの同様に“テーパーが付けられた”筐体サイドの間において、したがって、他のバルブアクチュエータ列2、5の2つの対向するバルブアクチュエータ3の2つの同様に狭くされた湾セクション3eの間において、狭くされた湾セクション3eで突出するようにして、配置されることが可能である。
【0079】
バルブアクチュエータ3のメータリングヘッド部4は、したがって、互いに並んで、インターロッキングの仕方で、実質的に詰めて配置される。したがって、本発明に係るこの配置において、それぞれ、バルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3は、そのメータリングヘッド部4が他のバルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3のメータリングヘッド部4上に横方向に平らに位置する。この構造的構成および配置によって、個々のメータリングヘッド部4の間の間隔が、更に減らされ、したがって、個々のメータリングポイントの間の間隔が、更に減らされる。特に、全てのメータリングノズルにおける同じメータリング物質の使用により、この小さい間隔が、メータリングポイントの緊密に結合した準連続的なドロップセクションを生成するために、利用できる。液滴の大きさに応じて、そのような液滴は、そのとき、互いに関してどんな間隔もほぼ有しておらず、したがって、もし該当する場合は、既に記載したように、メータリング物質の連続的なメータリング物質ラインを形成する。
【0080】
上記した狭くすることの他のサイドの残りの筐体サイドにおいて、即ち、より広い部分において、特に
図1に見られることになるように、記載したように、バルブアクチュエータ3は、一貫して広くまたは厚くなるように構成される。さらに、カバープレート10が、筐体8上に外部からさらに置かれる。それは、とりわけ、バルブアクチュエータ3の内部においてバルブアクチュエータ3を制御するための長手方向LRの中央に配置されたプロセッサーボードまた制御盤、を覆うまたは保護する。加えて、とりわけ、(以下に説明されるように)アクチュエータに関しての絶縁のための絶縁ボード、接続ボード、ホールセンサボード、およびバルブアクチュエータ3のための電圧供給も、筐体8の中に統合されることが可能である。
【0081】
バルブアクチュエータ3のタペット4aを保持し、かつ(ノズル開口の方向の)排出動作のために適切な仕方でそれをガイドするために、ノズルヘッド部4は、環状に囲まれるようにしてメータリングヘッド部4によって保持されるまたは受容される、タペット4aのガイドされた受容のためのタペットセンタリングスクリューも含む。バルブアクチュエータ3において弾性的にタペット4aを取り付けるために、タペットバネが、タペット4aのタペットヘッドと、タペットセンタリングスクリューとの間に置かれる。バルブアクチュエータ3の下側の流体位置決め11によって、タペットセンタリングスクリューにおいて取り付けられたタペット4aは、バルブアクチュエータ3の(ここでは、筐体8においてその上方に置かれた)レバーに対して、テンションがかけられるようにして、ここで保持される。
【0082】
内部において、メータリングバルブ列アレンジメント1は、特に、独国特許出願公開第10 2021 102 657号明細書のメータリングシステムの様に、内部において構成できる。ここでは、バルブアクチュエータ3の筐体8の範囲内に、レバー支持部において傾斜可能に取り付けられたレバーが、直接タペットヘッド上に位置し、レバーは、傾斜モーメントによって(傾斜軸の左右にまたは前後に直接的に)その傾斜軸の周りに交互に作動させられ、互いに関して傾斜させて配置されかつレバー上の2つのアクチュエータ係合サイトにおいて位置する2つの圧電素子またはアクチュエータによって動作させられる。全体の運動機構(即ち、2つのアクチュエータに対するレバーを介したレバー支持部)が、筐体に対してまたは筐体において、ここでは例えば板バネアセンブリとして構成されたバネ要素によって、ここでは、支持させられるか、またはプレストレスが与えられる。したがって、詳細な構成のために、独国特許出願公開第DE10 2021 102 657号明細書が引用されることになり、その内容は、これに関して組み込まれる。
【0083】
メータリングシステム(ここでは図示せず)におけるメータリング動作のために、メータリングバルブ列アレンジメント1の形成のための、それぞれそれらのメータリングヘッド4を有するバルブアクチュエータ3の列2、5から形成されるバルブアクチュエータグループは、ノズルユニット20に、より詳細には、例えばノズルユニット20の領域におけるメータリングノズルアレンジメント4’のメータリングノズル4bに、連結される。
【0084】
図4は、斜視底面図においてノズルプレート20として構成されたノズルユニット20を示す。
【0085】
内部の働きを説明するために、ノズルプレート20が、
図5において、容器および(必要であれば、ヒーティング接続ケーブルを備えることもできる)圧縮空気供給ホースなしで、V-V切断線に沿ってノズルプレート20を通る長手方向の断面において、再度示される。例として
図5におけるここでは(ここでは右側)、ノズルプレート20の構造がより良く見えるように、バルブアクチュエータ列2、5の2つのバルブアクチュエータ3のみが、少なくとも一部分、ノズルプレート20と連結した状態で、示される。これによって、メータリングノズルとのバルブアクチュエータ3の連結状態が内部においておおよそどのように見えるか、したがって、排出要素4aがメータリングノズル4bのノズルチャンバ4b’におけるいわゆるシーリングシートまたはバルブシートにおいてどのように配置されるが、または、位置するか、が明らかになる。実際には
図4における構成において、全てのメータリングノズル4bは、それぞれ、メータリングヘッド部4またはバルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3に連結される。
【0086】
ここで、メータリングバルブ列アレンジメント1は、メータリング位置においてメータリングノズルアレンジメント4’のノズルプレート20に、バルブアクチュエータ3のタペット4aを伴って、配置される、または、置かれる。それによって、バルブアクチュエータ3のタペット4aは、バルブシートまたはシーリングシートの形成を伴って、ノズルプレート20において、それぞれメータリングノズル4bの中へと、または、それぞれメータリングノズル4bのシールの中へと、延在する。バルブアクチュエータ3とメータリングノズル4bとの間の、より詳細には、タペット4aとノズルチャンバ4b’との間のシーリングのために、即ち、メータリングノズル4bの上部において、(
図4に示されるような)ノズルプレート20とのバルブアクチュエータ3の連結状態においてノズルチャンバ4b’とタペット4aとの間においてリング状にこのとき位置する、例えばリングシールまたは膜シール(ここでは図示しない)などの対応するシールが、置かれる。
【0087】
図4の助けを借りてわかるように、メータリングモジュール1のバルブアクチュエータ3は、それぞれ、ノズルプレート20を通ってバルブアクチュエータ3の中にねじ込まれるスクリュー26によって、ノズルプレート20に取り外し可能にスクリュー固定される。メータリング動作のためにメータリングシステム上において一体的にノズルプレート20とともにメータリングモジュール1を固定するために、ノズルプレート20はそれ自身、例えばスクリュー27によって、上位のメータリングシステムのロボットアーム上に固定できる。
【0088】
ノズルプレート20は、共有された容器22からのバルブアクチュエータ1のためのメータリング素材の十分かつ一定の供給またはガイドのための、容器22またはタンク22からメータリングノズル4bへの、統合されたノズル素材供給21、または、チャネル構造21を、さらに備える。チャネル構造21は、ここでは、容器22から、垂直チャネルを経由して、ノズルプレート20の内部の中へと至り、そこから水平チャネルがメータリングノズル4bへと至る。全てのメータリングノズル4bが直線上に位置するように、バルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3に対応するメータリングノズル4bは互いの中に深くインターロックされるので、チャネル構造21は、ノズルプレート20を通って水平に延びる単一チャネルであって、全てのメータリングノズル4bを、または、メータリングのノズル4bのノズルチャンバ4b’を互いに接続し、かつ、それらにメータリング素材を供給する単一のチャネルで足る。
【0089】
しかし、チャネル構造は、示されている例示的な実施形態に限定されない。基本的にノズルプレートは、任意の所望の数のチャネルを有することが可能である。例えば、特定のチャネルが、各メータリングノズルの各ノズルチャンバへと延びることが可能である。代替的に、または追加的に、例えば、列方向に平行に延び、1つまたは複数のチャネルから列方向に対して垂直に出ていくさらなるチャネルも、個々のノズルチャンバ、またはノズルチャンバのグループへと、分岐することができる。
【0090】
さらに、それぞれの列のメータリングノズルのノズルチャンバは、対応する供給チャネルによって、例えば、グループに供給できるか、または、少なくとも1つの容器に接続できる。
【0091】
代替的に、または追加的に、例えば、メータリングバルブのメータリングノズルには、グループまたは列において、例えば個々に、(例えば、対応する数の容器から)好ましくは異なる素材またはメータリング素材が、供給できる。
【0092】
メータリング素材供給21は、容器22とメータリングノズル4bとの間の途中に、より詳細には、ノズルユニット20のメータリングノズル4bのノズルチャンバ4b’への分岐において、少なくとも通常のメータリング動作の間に閉鎖要素24によって閉じられる開口を備える。開口は、メータリング素材供給21のチャネルのクリーニングが行われることになるときに開放できる。また、この開口は、メータリング素材供給21またはチャネル構造21のノズルユニット20の中への導入の際に、特に、ここでは例えば垂直方向にまたは水平方向にメータリングノズルへと延びるチャネルから成るチャネル構造21が開口される時に、役立つ。
【0093】
代替的に、または追加的に、ノズルプレートは、特にそれがより複雑なチャネル構造を有する、例えば、上記した変形例の1つを有するときに、例えば3Dプリンティング方法で、製造できる、または、プリントできる。
【0094】
図4にさらに示されるように、ノズルプレート20は、ここでは、圧力供給を介して圧力で作動できる容器22、を追加的に備える。メータリングプロセスは、一般的に、非常に温度感受性があるので、加熱または冷却を介したノズルプレート20またはノズルプレート20の温度制御が、考えられる。これは、一元的に、即ち、全体のノズルプレート20に対して、またはバルブアクチュエータ3の個々の対象表面にわたって行うことができる。容器22の追加的な温度制御、および、容器22とノズルプレート20との間の任意の供給ラインまたは配管の温度制御は、さらに選択的に考えられるが、例示的な実施形態においては、明示的に提示されない。
【0095】
上記したバルブアクチュエータ2の下側において、さらに、温度センサ12を有するヒーティング要素12が、流体位置決め11において配置され、ノズルユニット20のメータリングノズルアレンジメント4’との連結状態において、特にタペット4aが動作中においてノズルチャンバ4b’を通ってメータリングノズル4bのノズル開口25の中への開放または閉じ位置へ動かされる時に、ノズルユニット20上においてメータリングノズル4bのノズルチャンバ4b’を加熱する。ヒーティング要素12は、ここでは、少なくとも1つのスクリュー14によって流体位置決め11上へとスクリュー固定される。
【0096】
図6は、長手方向断面において、ノズルプレート20”の形態のノズルユニット20”を備える、扇状または湾曲したメータリングバルブ列アレンジメント1”の形態の、本発明に係るメータリングモジュール1”のさらなる例示的な実施形態を示す。ここに示される例示的な実施形態は、以下に明記される違いを除いて、上記した例示的な実施形態と略同一の方法で形成できる。
【0097】
上記した例示的な実施形態とは対照的に、ノズルプレート20”が少なくともメータリングノズル4bの領域で湾曲して形成され、したがって、バルブアクチュエータ3は、(上記の例示的な実施形態における場合のように)互いに平行な同じ2次元的プレートにおいて列方向QRに垂直的に配置されることはなく、むしろ、メータリング方向が長手方向の断面において重なる共有されたメータリングポイントに、曲がった列方向QR”に沿って互いに対して傾斜される状態で、扇状に向けられるかまたは傾斜させられる。
【0098】
特に、このために、一方では、その上ではバルブアクチュエータ3が、上記した例示的な実施形態においても同様なように、メータリングノズル4bに連結される、ノズルプレート20”の上側は、メータリングノズル4bの領域においてわずかに上方に湾曲するように構成される。他方では、ノズルプレート20”の下側も、メータリングノズル4bのメータリング開口25”の領域において上方に湾曲した形状に凹部が設けられ、その結果、上側と下側との間の長手方向のセクションにおけるノズルプレート20”は、一様な厚さを有する円環の、扇形の形状を有する。ノズルプレート20”の円環の扇形の内部において、メータリングノズル4bは、ノズルプレート20”の上側と下側との間において、円環の扇形の仮想的な中心点に向かって、放射状に並べられる。この点において、上記の例示的な実施形態においても同様なように、バルブアクチュエータ列2、5のバルブアクチュエータ3のためのメータリングノズル4bの2つの列は、全てのメータリングノズル4bが線上に位置しかつしたがってチャネル構造21の個々の水平方向のチャネルまたはメータリング素材供給21と互いに接続されるほど深く、再度、互いの中へインターロックされることが述べられることになる。
【0099】
ここで例として、2つのバルブアクチュエータ列2、5の5つのバルブアクチュエータ3は、互いに対するわずかな角度のズレを有して、メータリングヘッド部4が、ノズルプレート20”の表面上においてほとんど平らとなって置かれている状態で、かつ排出要素がメータリングノズル4bの中へと突出する状態で、ノズルプレート20”の表面において放射状に形成されるメータリングノズル4bに連結される。ここで、第1のバルブアクチュエータ列2の3つのバルブアクチュエータ3(長手方向断面における前方)、および第2のバルブアクチュエータ列5の残りの2つのバルブアクチュエータ3(長手方向断面における3つのバルブアクチュエータ3の2つの中間のスペースにおける後方)は、上方(図示しない)から見て全ての5つのバルブアクチュエータ3がメータリングライン上に位置するようにして、互いの中へとインターロックされる。
【0100】
ワークピース表面に対して適切に選択された間隔によって、角度がずれたメータリングバルブを有するこの配置によって、(メータリングジェットの交わりで)個々のメータリングポイントが達成できる。
【0101】
代替的に、または追加的に、標的の表面への可変な距離によって、望む限り互いに近接してまたは近くに位置するいくつかのメータリングポイントも、ワークピース上において配置される、またはメータリングされること、が可能である。
【0102】
第2の例示的な実施形態に係るメータリングモジュール1”について、基本的に、混合物も目的であり、即ち、例えば、いくつかの成分から成るメータリング物質が使用され、このとき、対応するチャネル構造のこれら成分は、ワークピース上において、メータリングの間においてのみ、混ざることが有利に可能である。
【0103】
動作中のメータリングシステムは、ワークピースに対して、所望のメータリング位置へと、適宜に、メータリングノズル列配置1の形態のメータリングモジュール1、1”を制御するまたは動かすことが可能であり、そこにおいて、メータリング素材は、そのとき、メータリングノズル4b、またはメータリングノズル4bのノズルチャンバ4b’から外へターゲットを定めた仕方でタペット4aの対応するメータリング動作によって、放出されることが可能であり、ノズル開口25の開口断面または直径に応じて、非常に精密にメータリングできる。
【0104】
メータリング材料またはメータリング物質の排出については、バルブアクチュエータ3内の動作機構が、このとき、対応する排出-そして、既に上記したメータリング方向QRのタペット4の偏位のためのタペット4aのタペットヘッドへの引き戻し動作、を生成しかつ移送する。
【0105】
上記した構成は、動作中のメータリングバルブ列アレンジメント1、1”のバルブアクチュエータ3によって、所望のメータリング素材が、1つまたは複数のメータリングノズル4bの1つまたは複数のノズルチャンバ4b’から適切な位置に、連続して、同時に、または交互に、ワークピース上に、少量でまた多量に、塗布できるまたは放出できる、という利点を有する。このために、メータリングバルブ列アレンジメント1、1”は、適宜に制御可能である。各メータリングにおいて、または、各メータリングプロセスにおいて、量に関して完全にメータリングできる、所望のメータリング素材の少なくとも1つの液滴が、メータリング方向DRに、選択されたメータリングノズル4bの開口断面または既に上記したノズル開口25を通って、放出され、間接的にレバーを介してタペット4aの速い動きまたはタペット動作によって制御され、そして、鏡映反転の仕方で動作するアクチュエータによって駆動される。このため、特に適用の異なる分野に対して容易にかつ迅速にメータリング量およびメータリング形態を設定することができるために、ノズル開口25は、メータリングノズル4bにおいて変更可能なノズル挿入の形態にも構成できる。
【0106】
最後に、ここで上記に詳細に記載した装置は、単に、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な方法で当業者によって改変できる例示的な実施形態に関するということが、もう一度指摘される。例えば、いくつかのメータリングバルブグループアレンジメントは、特に、例えば、第1の例示的な実施形態に係るメータリングバルブ列アレンジメント、および第2の例示的な実施形態に係るさらなるメータリングバルブ列アレンジメントは、メータリングシステムにおいても配置できる、および/または、明らかに、より多くのバルブアクチュエータが、メータリングバルブ列アレンジメントにおいて配置できる。さらに、不定冠詞「ein」または「eine」の使用が、関連する特徴が複数の仕方で存在することもできるということを除外しない。
【符号の説明】
【0107】
1、1” メータリングモジュール/メータリングバルブグループアレンジメント/メータリングバルブ列アレンジメント
2 第1のバルブアクチュエータ列
3 バルブアクチュエータ
3e 端セクション、湾状/湾セクション
4 メータリングヘッド部
4a 排出要素/タペット
4’ メータリングノズルアレンジメント
4b メータリングノズル
5 第2のバルブアクチュエータ列
6 より短い輪郭サイド
7 より長い輪郭サイド
8 筐体
9 ケーブル
10 カバープレート
11 流体位置決め
12 ヒーティング要素
14 スクリュー
15 冷却媒体のための供給チャネル
16 冷却媒体のための放出チャネル
20、20” ノズルユニット/ノズルプレート
21 メータリング素材供給/チャネル構造
22 容器/タンク
23 圧縮空気供給ホース
24 閉鎖要素
25、25” ノズル開口
26 ノズルユニット上にバルブアクチュエータを固定するためのスクリュー
27 上位のメータリングシステム上にメータリングモジュールを取り付けるためのスクリュー
A-A 切断線
b バルブアクチュエータの幅
b’ バルブアクチュエータのメータリングヘッド部の幅/直径
l バルブアクチュエータの長さ
D 直線的なメータリングセクション
DR メータリング方向
ST アクチュエータの対称面の第1の対称軸
LR 長手方向
QR 横方向/列方向、直線状の
QR” 列方向、湾曲した
TR 深さ方向
【国際調査報告】