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Bei dieser Prinziplösung wird die Klebstoffzuführung über einen pneumatischen Druck gewährleistet. Die Positionierung des Dosiersystems, siehe Abbildung 1, erfolgt hierbei durch ein Mehr-Achs-Linearsystem, welches in der Lage ist, Konturen in 3D abzufahren. Das Dosiersystem besteht hierbei aus einer Zahnradpumpe, welche in der Lage ist, ein bestimmtes, vorher festgelegtes Volumen genau zu dosieren. Die Temperierung der Anlage entfällt bei dieser Prinziplösung, da eine Abhängigkeit von der Viskosität des Klebstoffes nicht mehr existiert. Die Sicherstellung des Prozesses wird über ein Kamerasystem geprüft.
Abbildung 1: Dosiersystem
Dieser Versuchsaufbau wurde am 10.03.04 im Hause der Fa. Datron durchgeführt. Hierzu wurde unser Projektteam in das firmeneigene Versuchslabor mit Sitz in Darmstadt eingeladen. Auf diese Firma sind wir mit Hilfe der Internetrecherche aufmerksam geworden. Das Dosiersystem der Datron Electronic zeichnet sich besonders durch den „intelligenten“ Dosierkopf aus. Aufgrund der Vielzahl verschiedener Materialien mit unterschiedlichen Viskositäten ist das Dosieren mit vielen marktüblichen Dispensern meist ein empirisch geprägter, interaktiver Prozess. Der Dosierkopf, siehe Abbildung 2, der Datron Electronic ist speziell für 1K-Materialien und dünne Raupen entwickelt worden. Durch hohe Volumengenauigkeit, unabhängig vom Pressluftdruck und vollständige Softwarekontrolle wird eine hohe Dosiergeschwindigkeit und –qualität erreicht. Der Dosierkopf der Fa. Datron funktioniert nach dem Prinzip einer Zahnradpumpe. Durch diese Art der Dosierung ist ein zeit- und druckunabhängiges Dispensen möglich. Dies bedeutet automatisch, dass immer ein konstantes Volumen gefördert wird, unabhängig von der Viskosität des Mediums. Des Weiteren erübrigt sich damit auch ein temperieren des Klebstoffes.
 Bei
dem Versuchsaufbau wurde das VDispenser Dosiersystem, sieheAbbildung , verwendet. Dieses
System besteht in seiner Grundausstattung aus dem Koordinatentisch, der
3D-Steuerung und einem Dosierkopf mit einer Aufnahme für Euro-Kartuschen. Der
Dosierkopf bietet einen klaren Aufbau, hat nur wenig Verschleißteile und ist
leicht zu reinigen. Je nach eingesetztem Medium und notwendigem Volumen stehen
angepasste Varianten zur Verfügung. Datron Dosiersysteme haben optionale
dynamische Eigenschaften durch Einsatz von schnellen Servo-Antriebssystemen mit
Präzisionsführungen. Die nutzbaren Flächen betragen 240 x 300 mm bis zu 1.500 x
2.500 mm. Auch bei variablen Dosiergeschwindigkeiten und sich ändernder
Viskosität wird mit konstanter Höhe und Breite der Dichtungsraupe dosiert.
Weiterhin ist ein Dichten und Verkleben von kleinen und mittelgroßen Bauteilen
sowie ein paralleler Einsatz von beheizbaren Medien und RTV-Materialien möglich.
Um eine schnelle Programmierung von komplexen Konturen zu gewährleisten, bietet
Datron eine leistungsfähige Teach-In Software zu ihrem System an. Außerdem ist
es möglich CAD-Daten mittels eines CAD/CAM Systems einzulesen. Durch die
Freiarmkonstruk-tion kann das In-Line Dosiersystem besonders einfach im Prozess
integriert werden. Ein sehr stabiler Aufbau zeichnet das In-Line Dosiersystem
aus. Bis zu zwei Dosierköpfe können gleichzeitig im Einsatz sein. Es kann aus
Kartuschen oder Zuführgeräten/ Hobbocks dosiert werden.
Ein Füllstandsensor, siehe Abbildung , sorgt für die laufende Überwachung des Füllstandes des zu dosierenden Materials im Vorratsbehälter und stellt dadurch den rechtzeitigen Austausch des Vorratsbehälters sicher. Ein Magnetsensor erkennt die Kolbenstellung des Pneumatikzylinders, der das zu dosierende Material mit einem Vordruck beaufschlagt, und verhindert eine Ausschussproduktion durch unkontrolliertes Aufbrauchen des Materialvorrats.
Abbildung 4: Füllstandssensor
Sensoren zur Kompensation der Teilehöhe und der Nadelabweichung sorgen für eine hohe Prozesssicherheit. Steuerungsaufgaben wie z.B. die Bandsteuerung oder das Handling der Teile können direkt von dem Dosiersystem übernommen werden. Es sind Dosiergeschwindigkeiten von bis zu 10 m/min möglich. Die Positioniergeschwindigkeit beträgt bis zu 25 m/min traversal und bis zu 20 m/min je Achse. Die Grundfläche der Befestigung hat eine Größe von 520 x 220 mm. Der Stellraum benötigt eine Größe von ca. 600 x 1000 x 700 mm. Das Gesamtgewicht beläuft sich auf ca.60 kg. Als Zusatztool ist weiterhin eine XYZ-Nadelkompensation, siehe Abbildung 5, erhältlich welche eine automatische Vermessung der Dosiernadelposition ermöglicht. Hierzu wird ein mechanischer Antastpunkt zur Längenmessung der Nadel gesetzt. Präzisionslichtschranken messen die Abweichung in der X/Y-Richtung und verrechnen den entsprechenden Versatz automatisch im System. Dies bedeutet eine Erhöhung der Prozesssicherheit und eine Reduzierung der Standzeiten nach dem Material- und Nadelwechsel.
Abbildung 5: XYZ-Nadelkompensation
Der Versuch im Hause Datron wurde mit einem iVD-Standard Dosierkopf durchgeführt, welcher an einem 3D-Linearsystem befestigt ist. Um den bei AB Elektronik durchgeführten Prozess genau zu reproduzieren, wurde der Versuch mit einer Zweifachnadel gefahren. Im ersten Durchlauf wurden Klebepunkte, siehe Abbildung 6, gesetzt. Diese beliefen sich in der gleichen Größenordnung wie die, die im Fertigungsprozess bei AB gesetzt werden. Nachdem etliche Parameter optimal eingestellt waren, wurde ein sehr gutes Ergebnis erzielt. Besonders herausragend waren hierbei die hohe Gleichmäßigkeit und Konstantheit der einzelnen Klebepunkte. Dieser Versuch wurde mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Durchflussmengen gefahren, bis sich ein optimales Ergebnis eingestellt hat.
Abbildung 6: Klebepunkte
Im zweiten Durchlauf wurden Klebenähte/raupen, sieheAbbildung , gesetzt. Nachdem auch hier alle notwendigen Parameter optimal eingestellt waren, erhielten wir auch hier ein hervorragendes Ergebnis. Selbst bei unterschiedlichen Verfahrgeschwindigkeiten war das Ergebnis eine saubere und sehr gleichmäßige Klebenaht. Die originalen Klebemuster der einzelnen Versuche befinden sich im Anhang dieser Ausarbeitung.
Abbildung 7: Kleberaupen
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