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Präzisions-SprühventileGeringes Volumen+ niedriger Druck = eine vielseitige Dosieroption

Präzisions-Sprühventile: Geringes Volumen+ niedriger Druck = eine vielseitige Dosieroption

Präzisions-Sprühventile sind wahrscheinlich nicht die ersten Werkzeuge, die einem in den Sinn kommen, wenn "Dosieren" erwähnt wird, aber sie können bei einer Vielzahl von Anwendungen ausgezeichnete Ergebnisse liefern.

Durch das Auftragen einer gleichmäßigen Materialschicht genau dort, wo sie benötigt wird, kann Low-Volume-Low-Pressure-Spray-(LVLP-)Herstellern dabei helfen, die Konsistenz zu verbessern, Ausfallzeiten zu verringern und Abfall und Reinigungsaufwand zu minimieren. Markiertinten auf Leiterplatten, Reagenzien auf medizinischen Teststreifen und Fett auf Federn sind nur einige Beispiele der Dosiervorgänge, bei denen LVLP-Ventile äußerst erfolgreich eingesetzt werden.

LVLP-Beschichtungssysteme bestehen aus einem Präzisions-Sprühventil, einer Mikroprozessor-Ventilsteuerung und einem Flüssigkeits-Druckbehälter. Das Sprühventil ist ein druckluftgesteuertes Nadelventil mit zwei Drucklufteingängen - einen für den Ventilbetrieb, und einen für die Flüssigkeitszerstäubung. Low-Volume-Low-Pressure-Sprühventile haben eine niedrige Flüssigkeitsdurchflussrate, es ist also nur sehr niedrige Druckluft erforderlich, um einen weichen Materialstrahl zu erzeugen. Diese Methode bietet eine hohe Übertragungseffizienz (der Anteil von Feststoffen, die auf das Werkstück gesprüht werden) mit geringfügigem Overspray oder Nebel. Durch Wechseln von Düse und Luftkappe kann eine Vielzahl von Sprühmustern produziert werden.

Die Materialmenge des Auftrags wird durch eine Kombination aus Flüssigkeitsdruck, Ventilhub und Ventilöffnungszeit bestimmt. Die Öffnungszeit ist die einfachste und präziseste Art, Anpassungen vorzunehmen, und eine dedizierte Ventilsteuerung ermöglicht es, diesen Parameter in Stufen ab 0,001 s anzupassen.

Die Ventilsteuerung ist an die Anlagenluftzufuhr angeschlossen und passt den Druck der Sprühluft an die unterschiedlichen Montageflüssigkeiten und Viskositäten an. Im Betrieb hebt die Steuerluft einen Kolben im Ventil, um die Edelstahlnadel aus dem Düsensitz zu ziehen, und es Flüssigkeit zu ermöglichen, die Düse zu erreichen. Dabei strömt Sprühluft (normalerweise im Bereich von 0,1...0,2 bar) um die Düse, um einen Druckabfall zu erzeugen, die dazu führt, dass das Material in feine Tröpfchen zerstäubt wird. Wenn die Steuerluft abgeschaltet wird, bewegt sich die Nadel zurück in den Düsensitz und stoppt den Flüssigkeitsdurchfluss, während die Sprühluft für einen Sekundenbruchteil weiter läuft. Diese kurzzeitige Verzögerung beim Abschalten der Sprühluft gewährleistet einen sauberen Abriss am Ende des Sprühvorgangs und entfernt außerdem verbliebenes Material von der Düse, um das Verstopfungsrisiko zu minimieren, das bei einigen Sprühsystemen ein Problem darstellt.

Ventilsteuerungen können außerdem die Aufbauzeit deutlich verringern, weil damit Flüssigkeitszuleitungen gereinigt, Volumina eingestellt und Anpassungen vorgenommen und an der Applikationsstelle beobachtet werden können - dies alles, ohne die Produktionslinie zu stoppen. Sie können mechanisch aktiviert oder mit einer SPS verbunden werden, und können Flüssigkeiten entweder in festgelegten Intervallen auftragen, oder sobald ein bestimmtes Signal empfangen wird.

Flüssigkeit wird von einem Behälter oder einer Einwegkartusche zum Ventil befördert, wobei beide mit einem Dauer-Entlüftungsregler ausgestattet sind, der konstanten Druck auf das Material aufrechterhält. Zwei Regler-Optionen (0,1 bar und 0,7 bar) bieten die Flexibilität, unterschiedliche Flüssigkeitsviskositäten zu verarbeiten, wobei die Behälterkapazitäten je nach Flüssigkeit und Anwendung von 2,5 Unzen bis 19 l reichen können. Es sind mehrere Ventilkonfigurationen verfügbar, um sowohl allgemeine als auch spezifische Anwendungserfordernisse zu erfüllen.

Standard-LVLP-Sprühventil: Ein Allzweckdesign, das für die meisten Anwendungen geeignet ist, von Klebstoffaktivatoren auf Zierleisten bis zu Fett auf Türklinkenfedern. Es kann runde Muster von 4,3...50,8 mm und Fächermuster bis zu einer Breite von 165,1 mm herstellen. (Montagefirmen sind oft überrascht, wie viele Arten von Fetten gesprüht werden können - und mit welchen hervorragenden Ergebnissen. Da das Fett von einem geschlossenen Druckbehälter gespeist wird und die Düse den Teil nie berührt, ist die Applikation mit einem LVLP-Ventil gleichmäßiger, sparsamer und viel sauberer als die Applikation mit Bürsten und offenen Behältern.)

MicroSprayTM Ventil: Ein innovatives Ventildesign, das standardmäßige Sprühdüsen durch Einweg-Dosiernadeln mit geringem Querschnitt (Innendurchmesser 0,3...0,1 mm ) ersetzt. Wenn die Ventilnadel im Nadelsitz der Dosiernadel eingesetzt wird, liegt der Flüssigkeitsabrisspunkt näher am Werkstück und es gibt praktisch kein Totvolumen der Flüssigkeit, das die Dosiermenge beeinflussen könnte. Sie konzentriert außerdem die LVLP-Luft, damit das Material in gleichförmigen Mustern ab einem Durchmesser von 3,3 mm aufgetragen werden kann.

Aseptisches Sprühventil: Ein Spezialventil, das für anspruchsvolle Applikationen bei medizinischen Geräten und für biopharmazeutische Anwendungen konzipiert ist. Wie bei der MicroSpray-Konfiguration verwendet auch das aseptische Ventil eine Einweg-Dosiernadel mit geringer Breite anstelle der Standarddüse. Es verfügt außerdem über einen gleichmäßigen Flüssigkeitspfad ohne Einschlussbereiche - wichtig bei sterilen Flüssigkeitsapplikationen. Benetzte Teile bestehen aus 316L Edelstahl und PTFE, daher ist das Ventil sowohl für CIP-(Clean-In-Place-) als auch für SIP-(Sterilize-In-Place-)Anwendungen geeignet. Radial-Sprühventil: Ein weiteres Spezialventil, das konzipiert ist, eine gleichmäßige Materialschicht auf der Innenseite von Zylindern wie Motor-Zylinderbohrungen und -Buchsen aufzutragen. Das Radial-Sprühventil zerstäubt auch Flüssigkeiten mit Low-Volume-Low-Pressure-Luft (LVLP) und nutzt einen Präzisions-Luftmotor, um eine rotierende Luftkappe anzutreiben. Der 56 mm lange Ventilrotor kann die Innenseiten von Zylindern mit einem Innendurchmesser ab 25,4 mm erreichen, und der sofortige Abriss am Ende des Sprühvorgangs gewährleistet, dass die Beschichtungen durchgehend gleichmäßig aufgetragen werden.

LVLP-Markiersysteme: Teile mit farbigen Tinten oder Farbstoffen zu markieren, ist eine gebräuchliche Methode, um ähnlich aussehende Komponenten zu unterscheiden, den Pass-/Fail-Status anzuzeigen, oder um zu überprüfen, ob ein bestimmter Vorgang durchgeführt wurde. LVLP-Markiersysteme können runde Muster oder Streifen mit einer Breite von 5,0...30,4 mm herstellen - ohne Verstopfung, Overspray und ohne die Wartung, die oft mit herkömmlichen Sprühsystemen notwendig ist, und ohne die Stehzeit für das Austauschen verschmutzter oder ausgetrockneter Pads wie bei Kontakt-Markiersystemen. Da LVLP-Ventile bei niedrigerem Druck und niedrigeren Durchflussraten als standardmäßige Sprühsysteme arbeiten, kann ein längerer Ventilhub verwendet werden. Dies führt zu mehr Raum um die Ventilnadel, was die Gefahr einer Pigmentbildung bis zu dem Punkt, an dem die Ventildüse letztendlich verstopft, stark verringert.

LVLP-Markiersysteme sind auch in einer umwälzenden Konfiguration für die Verwendung stark pigmentierter Markierflüssigkeiten, die in Suspension gehalten werden müssen, verfügbar. Eine motorbetriebene Zahnradpumpe zieht Flüssigkeit aus dem Behälter und transportiert sie zum Doppelöffnungs-Sprühventil, wo sie an der einen Seite des Flüssigkeitskopfs eintritt und an der anderen austritt. Beim Rückfluss zum Behälter erzeugt die Markierflüssigkeit eine leichte Bewegung, die verhindert, dass sich Pigmente am Boden des Behälters absetzen. Nur 0,1 bar kann ausreichend sein, um die Flüssigkeit in konstanter Umwälzung zu halten. Weitere Infos unter www.nordsonefd.com

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