Fluide Dosieren: Prozessüberwachung in der Produktion

Trend zur Miniaturisierung von Bauteilen stellt höhere Anforderungen

Kleinste Volumina von Fluiden und Pasten im µl-Bereich prozesssicher und wiederholgenau zu applizieren ist eine der großen Herausforderungen in der Automatisierungstechnik der letzten Jahre - insbesondere in der Elektronik- und Medizintechnik. Im automatisierten Dosierprozess muss sichergestellt sein, dass Abweichungen des Dosierergebnisses vom Soll sofort bemerkt werden.

Hierzu müssen neben dem Dosierergebnis selbst auch alle Dosierparameter überwacht werden. Nur so kann ein präzises Dosierergebnis sichergestellt werden. Insbesondere die Drucküberwachung stellt sich als nicht trivial dar. Aggressive Materialien, kleinste Volumina, abrasive Füllstoffe und komplexe Produktionsprozesse verhindern oft den Einsatz von Standard Komponenten.

ViscoTec, Hersteller von Dosierpumpen für den Einsatz vom Nanoliter- bis zum Hektoliter-Bereich, hat für die Mikrodosierung einen eigenen Drucksensor im Portfolio. Denn am Markt ist noch immer kein anderes System erhältlich, dass ViscoTec seinen Kunden für diesen speziellen Bereich empfehlen kann.

Die Vorgaben an die Entwicklung des Drucksensors lauteten:

• Einsatz im Kleinstmengenbereich möglich
• Einfache Integration in vorhandene Anlagen
• Wartungsfreiheit
• Kein zusätzliches Ausgabegerät / offene Schnittstellen
• Widerstandsfähigkeit gegenüber chemisch aggressiven Medien
• Widerstandsfähigkeit gegenüber abrasiven Medien
• Keine Hinterschneidungen oder Toträume; Ziel: Möglichst präzise Druckmessung und keine Infizierung des neuen Mediums mit Altmedium

Mit dem flowplus16 kann ViscoTec all diese Vorgaben erfüllen:

• Einsatz im Kleinstmengenbereich möglich => Der Sensor ist für Betriebstemperaturen zwischen +15 und +45 °C mit einem engen Gesamtfehlerband (also einschließlich Temperaturfehler) von ± 2 % spezifiziert. Der Signalpfad wird vollständig durch die mikroprozessor-gesteuerte Kompensationselektronik in Echtzeit justiert. Dadurch behält das Ausgangssignal seine volle Dynamik von 3 kHz. Diese Abtastfrequenz ist bestens geeignet zur Detektion von Luftblasen in Medien sowie zur Druckverlaufsanalyse von Dosierprozessen.
• Einfache Integration in vorhandene Anlagen mechanisch => Zur einfachen Integration in bestehende Prozesse und zur schnellen Implementierung in vorhandene Anlagen hat ViscoTec den flowplus16 Drucksensor mit einem Luer-Lock-Anschluss versehen. Nicht nur in der Medizintechnik hat sich das Luer-System als Standard etabliert, auch in der Dosiertechnik von Klein- und Kleinstmengen hat sich das Luer-System durchgesetzt. Zahlreiche Dosiernadeln in unterschiedlichster Ausprägung können so einfach und schnell am Dosiersystem und dem Drucksensor angebracht und bei Bedarf ebenso schnell wieder entfernt werden. Adapter von allen gängigen Schlauchgrößen auf Luer-Lock sind direkt bei ViscoTec erhältlich.
• Einfache Integration in vorhandene Anlagen steuerungstechnisch => Das linearisierte, temperaturkompensierte und leistungsverstärkte analoge Ausgangssignal im Bereich von 0,1 bis 10 VDC eignet sich hervorragend für industrielle Anwendungen mit übergeordneter speicherprogrammierbarer Steuerung. Die integrierte Kabelbruchsicherung unterstützt den Anwender auf dem Weg zur perfekten Prozesssicherheit. Die Lieferung des Sensors erfolgt standardmäßig mit einem Schnellkupplungs-„Push-Pull“ Stecksystem. Die im Lieferumfang enthaltene 2 Meter Kabelverlängerung ist schleppkettenfähig und serienmäßig mit einem Standard M8 Sensorstecker bestückt. “Ready to use” war hier die Vorgabe aus dem Produktmanagement.
• Wartungsfreiheit => Einfachste Reinigung mit handelsüblichen Schlauchbürsten. Die FFKM Beschichtung der fluidberührenden Teile verhindert, dass Medien wie z.B. Klebstoffe oder Dichtmaterialien im Sensor reagieren und nur schwer zu entfernen sind. Ob eine Reinigung überhaupt notwendig ist, muss der Anwender selbst entscheiden.
• Kein zusätzliches Ausgabegerät / offene Schnittstellen => Über eine offene Schnittstelle kann der flowplus16 einfach beispielsweise an die zentrale Anlagensteuerung angeschlossen werden. Eine extra Auswertungs- oder Verstärkungseinheit ist nicht notwendig.
• Widerstandsfähigkeit gegenüber chemisch aggressiven und abrasiven Medien => Der totraumfreie Fluidkanal mit integrierter Druckmittlermembran aus Perfluorelastomer (FFKM) ist aufgrund seiner Eigenschaften besonders für chemisch aggressive und abrasive Medien und zur Verarbeitung anaerober Klebstoffe, die bei Kontakt mit Metallionen aushärten und vollständig erstarren, geeignet.

Der geringe Bauraum des flowplus, mit einer Baugröße von 32 x 15 x 12 mm, das einfache Handling und die offene Schnittstelle macht die Drucküberwachung selbst in komplexen Anlagen zu einer schnell und gut lösbaren Aufgabe. Ob Förderdruck an unterschiedlichen Stellen oder der Dosierdruck in der Dosierspitze – mit dem flowplus können Drücke zuverlässig gemessen und an die zentrale Steuerung übermittelt werden.

Mikrodosierung in Perfektion!

preeflow® ist eine Marke der ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH. ViscoTec beschäftigt sich vorwiegend mit Anlagen, die zur Förderung, Dosierung, Auftragung, Abfüllung und der Entnahme von mittelviskosen bis hochviskosen Medien benötigt werden. Der Hauptsitz des technologischen Marktführers ist in Töging (Oberbayern, Kreis Altötting). Darüber hinaus verfügt ViscoTec über Niederlassungen in den USA, in China, Singapur, Indien und Frankreich und beschäftigt weltweit rund 260 Mitarbeiter. Die Marke preeflow® steht für präzises, rein volumetrisches Dosieren von Flüssigkeiten in Kleinstmengen und entstand im Jahr 2008. Weltweit werden preeflow® Produkte geschätzt, nicht zuletzt aufgrund einzigartiger Qualität – Made in Germany. Ein internationales Händlernetz bietet professionellen Service und Support rund um die preeflow Dosiersysteme. Die vielfältigen Anwendungsbereiche umfassen unter anderem die Branchen Automotive, Elektro- und Elektronikindustrie, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, erneuerbare Energien, Elektro- und Hybridtechnik und Mess- und Sensortechnik. Alle preeflow® Systeme lassen sich dank standardisierter Schnittstellen einfach integrieren. Weltweit arbeiten über 20.000 preeflow® Systeme in halb- oder vollautomatischen Dosieranwendungen zur vollsten Zufriedenheit der Anwender und Kunden.