[发明专利]压力转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于配量系统的液体介质的压力转换器。

背景技术

液体例如粘合剂或涂料的非接触式施加目前已成为现代制造工艺中不可分割的部分。其可以防止工件或工件上的器件在该工艺期间受到损伤。助粘剂或粘合剂的施加、器件的底胶或LED的灌封仅为这些制造工艺的几个实例。相应介质的涂覆是借助所谓的喷射阀以非接触方式进行。在此情况下，介质的各个液滴或液流在距配量阀较小距离处被“喷射”或飞射到工件上。

在上面所描述的应用中，在大多数情况下需要非常高的重复精度，例如以便确保所施加的粘合剂的线宽保持不变或者始终供应相同量的介质或添加剂。在此情况下为了实现恒定的投加量(即，投射量)，重要的是控制会改变投加量的所有参数，且要么直接调节和改变这些参数，要么通过改变其他参数来进行补偿。

除了温度(其通常改变介质的粘稠度)和所使用的配量阀的动态特性(打开边沿、打开时间、闭合边沿)之外，尤其介质压力是对投加量具有很大影响的参数，因为压力的变化也引起投加量变化。适合喷射的介质压力取决于介质特性而可能相差极大。对于一些介质而言，仅几巴压力就够了，而对于其他介质而言要求范围例如为50巴的压力。可用于大多数制造设备中的空气压力供给装置提供范围从大约5巴到6巴的空气压力。然而，如果在配量时需要更高的介质压力，则通常使用压力转换器，其借助具有不同面积的活塞实现将可用的压力(例如6巴)转换成由面积比限定的更高压力(例如在1:10的面积比的情况下为60巴)。

在实践中，已证明的是，尽管这样的压力转换器的输入压力恒定，但是这样的压力转换器的输出压力存在波动，该压力波动尽管小(在几个百分点的范围内)，但该压力波动对于高精度的配量应用而言仍然还是太大。

发明内容

本发明的任务是提出一种用于液体介质的压力转换器，该压力转换器的输出压力的压力波动降低。

本发明的解决方案尤其通过用于液体介质的压力转换器来解决，该压力转换器包括：至少一个在活塞室中沿纵轴线以线性运动方式可运动的活塞，以及通入介质室中的入口和从介质室引出的出口，入口和出口设置有阀。该压力转换器中设置有线性驱动装置，用于使活塞在活塞室中及在介质室中沿着纵轴线运动。根据本发明，另外具有旋转驱动装置，该旋转驱动装置使活塞围绕纵轴线转动。根据本发明，即已认识到：当活塞在活塞室中连续运动以消除活塞在活塞壁上的静摩擦时，在压力转换器中可以大大减小输出压力的压力波动。

因为在对介质进行配量时通常并不连续地输出各个剂量，而是通常间歇了等待时间后输出各个液滴或液滴流，活塞沿着纵轴线的运动并不均匀，而是重复性地处于静止。在此情况下，活塞必须在每次重新运动时首先克服与活塞壁的静摩擦，该静摩擦通常远远高于滑动摩擦。这导致在线性运动开始时存在比较大的阻力，但在克服了静摩擦时活塞会加速。由于这种特性，出现输出压力的压力波动，由此也出现投加量的波动。

然而，利用根据本发明的设备可以消除活塞的静摩擦，并且由此达到恒定的输出压力，其方式是：使活塞围绕纵轴线转动。在任何时刻都可以使活塞进行这样的旋转运动，与活塞在活塞室内处于哪个位置无关。

本发明的有利的实施形式在说明书、附图以及从属权利要求中予以描述。

根据第一有利的实施形式，活塞可以通过旋转驱动装置而与线性运动无关地进行转动运动。由此，即使在活塞不进行沿纵轴线的线性运动时，也可以使活塞连续地保持运动，使得在转动运动期间在活塞与活塞壁之间不出现静摩擦。

根据另一有利的实施方式，活塞可以具有与旋转驱动装置连接的活塞杆，该活塞杆使活塞转动。

根据另一有利的实施形式，出口可以与配量阀连接，以便允许对流体介质进行更精确的配量。

为了能够实现对介质施加连续的压力，根据另一有利的实施方式可以设置两个活塞室，其各具有一个活塞且设置有介质室，介质室分别具有入口和出口，其中活塞可以沿着纵轴线被推拉式驱动。通过相反的活塞运动，在输出端处可以实现提供连续的压力，为此，根据另一有利的实施形式可以将这两个活塞室的入口和出口经由止回阀彼此连接，使得当两个活塞推拉式地沿着纵轴线运动时进行连续的介质输出。

根据另一有利的实施形式，可以为两个活塞设置共同的旋转驱动装置，由此可以以低廉价格制造该设备。

根据另一优选的实施形式，所述活塞可以设置有行程测量装置。由此，一方面可以识别活塞的结束位置，并且也可以对活塞进行精确的连续行程测量。由此，可以确定所配量的体积并且在工艺期间介质特性发生改变(例如粘稠度随时间或温度改变)时重新调节所配量的体积。