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Dosiersystem Neuer Ansatz für Mikro-Dosiersysteme

Autor / Redakteur: Uwe Voigt* / Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Mit der H2-Zelle hat Varta Microbattery eine winzige Vorrichtung entwickelt, die durch Wasserstoffausstoß kleinste Flüssigkeiten dosiert.

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Vorführmodell von VARTA Microbattery für den Betrieb einer Abgabe- oder Dosiereinrichtung (Vordergrund) und eines H2-Gasbehälters (hinten links).
Vorführmodell von VARTA Microbattery für den Betrieb einer Abgabe- oder Dosiereinrichtung (Vordergrund) und eines H2-Gasbehälters (hinten links).
(Bild: Varta Microbattery)

In großen Anlagen sind mechanische Stellantriebe die kosteneffizienteste und leistungsfähigste Möglichkeit, um Flüssigkeiten oder Granulate zu bewegen. Die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs verbindet z.B. die präzise Reaktion auf den Pedaldruck des Fahrers mit einem äußerst robusten und zuverlässigen Betrieb. In kleineren Maßstäben können mechanische Vorrichtungen zum Bewegen oder Dosieren sehr kleiner Materialmengen äußerst kostspielig, kompliziert und sperrig werden.

Jetzt eröffnet eine neue Vorrichtung von Varta Microbattery einen neuen Ansatz zur Lösung dieses Problems ohne elektrische Energieversorgung, Federn, Zahnräder oder andere Stellantriebskomponenten. Diese neue Lösung ist sehr viel günstiger und einfacher zu implementieren als elektromechanische oder per Federkraft angetriebene Systeme und verspricht grundlegend neue Möglichkeiten zur Entwicklung und Fertigung kleiner Bewegungseinrichtungen.

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Kleine mechanische Systeme sind teuer und komplex

Funktionen zur Bewegung kleiner Mengen von Flüssigkeiten, Gels, Pasten oder Granulaten werden in vielen industriellen oder medizinischen Geräten benötigt, z.B. beim Aufbringen von Schmiermittel im Inneren eines Industriemotors oder zur Verabreichung von Medikamenten. In einigen Fällen muss die Dosierung kontinuierlich oder in einzelnen Schritten, über einen langen Zeitraum von Monaten oder sogar Jahren erfolgen.

Wenn die zu dosierenden Mengen präzise gesteuert werden müssen, werden konventionelle mechanische Lösungen recht teuer. Das ist deshalb der Fall, weil die hochpräzise Bearbeitung und Montage miniaturisierter mechanischer Teile technisch aufwendig ist und teure Produktionsanlagen erfordert. Ein Gerät, das einen Mikromotor enthält, benötigt außerdem eine Energiequelle, z.B. eine Batterie, sowie die komplexe Elektronik, die erforderlich ist, um die Energieversorgung zu regeln und den Lauf des Motors zu steuern.

Ein miniaturisiertes mechanisches System zur Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen ist daher gewöhnlich sehr komplex. Die Kosten für Bauteile, Entwicklung und Fertigung sind hoch, und daher stehen OEM, die kleine Dosiereinrichtungen mit mechanischen Mitteln realisieren, vor dem Problem, eine ausreichende Rentabilität zu erreichen. Dies ist umso mehr der Fall, wenn das Endprodukt, z.B. das Dosiersystem für Medikamente, auch noch ein Einwegprodukt sein soll. Der enorme konstruktive Aufwand steht in keinem Verhältnis zum Wert des Endprodukts, für das er vorgesehen ist.

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