Starker Motor macht Druck

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Kompakter Antriebsblock aus Motor, Encoder und Getriebe

Ein hoher Förderdruck im Dispensermodul setzt natürlich zwingend einen drehmomentstarken Antrieb voraus. „Bei der beschränkten Baugröße der Einheit kam dafür nur ein Kleinmotor mit Vorsatzgetriebe in Frage“, erinnert sich Diringer. „Seit jetzt fast zehn Jahren arbeiten wir deshalb eng mit Faulhaber zusammen. Gemeinsam mit den Antriebsspezialisten aus Schönaich haben wir schnell den passenden Kraftzwerg gefunden. Kleine Abmessungen und hohe Leistungsdichte sind wichtig, damit die Preeflow Eco-Pens selbst ebenfalls möglichst klein bauen und ohne Probleme im automatisierten Dosierprozess direkt am Roboter angebracht werden können.“

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Die Mikrovolumendosierer eignen sich für viele unterschiedliche Flüssigkeiten. Die Bandbreite reicht von „A“ wie anaerobe Klebstoffe bis „Z“, wie Zinkchlorid-Lösungen.

Thomas Diringer, Manager Busines Unit Components & Devices bei Viscotec: „Bei der beschränkten Baugröße der Einheit kam als Antrieb nur ein Kleinmotor mit Vorsatzgetriebe in Frage“.

Die Mikrovolumendosierer sind modular aufgebaut: Sie bestehen aus dem eigentlichen, leicht zerlegbaren Dispenser, einer Antriebseinheit und einem separaten Steuergerät.

Herz der Dispensereinheit ist ein rotierendes, absolut druckdichtes Verdrängersystem.

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Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis konnte ein DC-Kleinmotor mit Encoder und Planetenvorsatzgetriebe für sich verbuchen. Die Bürstenkommutierung ermöglicht eine einfache Pulsweitenregelung und Drehrichtungsumkehr. Encoder und Planetengetriebe im Motordurchmesser erlauben eine schlanke Bauform. Der kompakte Antriebsblock aus Motor mit Encoder und Getriebe misst je nach Dispenserausführung nur 22 mm im Durchmesser bei 32 mm Baulänge für den Motor. Hinzu kommt das Getriebe, das Übersetzungen von 9:1 bis 23014:1 bei 27 bis 48 mm Länge bietet. Die größere Variante bringt es auf 26 mm Durchmesser und 42 mm Motorlänge plus 28 bis 60 mm für das Getriebe (3,7:1 bis 1526:1). Die kleineren Motoren liefern bei 6 bis 24 VDC Eingangsspannung ein Dauerdrehmoment von 10 mNm, die größeren erreichen 28 mNm bei 12 bis 48 VDC. Dieses Drehmoment wird durch das jeweilige Getriebe auf das für die Dispensereinheit bei 20 bar Förderdruck nötige Maß erhöht.

1 Harmonische Schwingungen der Oberfläche von Interdigitalwandlern erzeugen akustische Oberflächenwellen (SAWs). Indem die Orientierung über die Oberfläche variiert wird (1B) können die Resonanzfrequenz und die akustische Strömungsreaktion bestimmt werden. (Comsol)

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LP-Tipp  Über Viscotec

ViscoTec beschäftigt sich vorwiegend mit Anlagen, die zur Förderung, Dosierung, Auftragung, Abfüllung und der Entnahme von mittel- bis hochviskosen Medien benötigt werden. Der Hauptsitz des technologischen Marktführers ist in Töging bei München. Darüber hinaus verfügt ViscoTec über Niederlassungen in den USA, in China und in Singapur und beschäftigt weltweit knapp 120 Mitarbeiter. Das Spektrum reicht von der präzisen Mikrodosierung im µl-Bereich bis zur geschwindigkeitsproportionalen Raupendosierung, von Vergussanwendungen hin zur Zweikomponenten-Misch-Anwendung, vom hochgenauen Abfüllen unter höchsten Hygieneanforderungen in der Kosmetikindustrie oder Pharmaindustrie hin zur Fassentleerung stichfester Pasten.

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LP-Tipp  Die Antriebsexperten aus Schönaich

Die Faulhaber-Gruppe mit ihren 1.700 Mitarbeitern ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen, Servokomponenten und Steuerungen bis zu 200 Watt Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller. Die Marken der Faulhaber-Gruppe gelten weltweit als Zeichen für hohe Qualität und Zuverlässigkeit in komplexen und anspruchsvollen Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Bestückungsautomaten, Präzisionsoptik, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik. Vom Mikroantrieb mit 1,9 mm Durchmesser bis zum leistungsstarken 44-mm-DC-Kleinstmotor kombinierbar mit verschiedenen Präzisionsgetrieben, bietet das Unternehmen zuverlässige Systemlösungen für eine Vielzahl von Anwendungen.

Präzise und tropffrei dosieren durch exakte Rückmeldung

Der aufsteckbare Encoder erhöht die Baulänge nur um 1,4 mm und liefert je nach Typ 64 bis 512 Impulse je Umdrehung. Das ermöglicht eine präzise Mengenzuteilung und einen tropffreien Abriss des Mediums durch die exakte Rückmeldung der Rotorposition des Antriebs. Durch die Untersetzung des Getriebes wird diese Auflösung am Förderrotor des Dispensermoduls noch weiter verbessert. Für Betriebsspannung und Encodersignal gibt es einen kundenspezifischen Kabelanschluss. Getriebe und Motorlagerung sind auf Lebensdauer geschmiert und wartungsfrei. „Für unsere Mikrodispenser haben wir damit eine zuverlässige, robuste und dynamische Antriebslösung gefunden“, so Diringer abschließend. „Teilweise werden damit Anwendungen mit einem Output von einem Bauteil pro Sekunde gefahren. Auch in Zukunft werden wir mit den Antriebsspezialisten aus Schönaich zusammenarbeiten, die wir im Laufe unserer Zusammenarbeit als flexible und innovative Partner schätzen gelernt haben.“ n

* Dipl.-Ing. Andreas Eiler: Area Sales Manager Faulhaber Minimotor SA, Schönaich, Tel. +41 91 611 3100

(ID:44538263)

Mikrofluidik

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