整個計量閥的效率提升。
[0049] 正如所指出的那樣,優(yōu)選將兩個(壓電)執(zhí)行器中的至少一個設(shè)置在閥腔室載體 或閥殼體的執(zhí)行器腔室中。特別優(yōu)選將兩個執(zhí)行器設(shè)置在共同的執(zhí)行器腔室中。由此可以 使兩個執(zhí)行器的協(xié)同作用最優(yōu)化,特別是被最優(yōu)化地協(xié)調(diào),并且不發(fā)生功率損耗。例如,可 以通過將第一執(zhí)行器和第二執(zhí)行器的在執(zhí)行器腔室中沿推出和/或退回方向的運動限制 在被定義的最大總量上。該最大總量可以單獨通過執(zhí)行器腔室的內(nèi)部尺寸來定義,但也可 以附加地在執(zhí)行器腔室內(nèi)部設(shè)置間隔保持件,該間隔保持件使得執(zhí)行器腔室的內(nèi)部尺寸減 少,從而正好達到所定義的最大總量。通過這樣的間隔保持件也可以定義地改變總量,例如 通過借助螺栓等調(diào)整元件從執(zhí)行器腔室的外部精細地調(diào)整該間隔保持件的位置。
[0050] 執(zhí)行裝置可以特別是在閥腔室的支撐組件和閥腔室載體、特別是閥殼體的支座組 件之間延伸。通過這種方式,可以通過執(zhí)行裝置在閥腔室載體或其支座組件和閥腔室或其 支撐組件之間施加使閥腔室沿著推出方向或退回方向運動的力。
[0051] 如前所述,原則上可以將關(guān)閉元件設(shè)計為例如液滴形的、球形的、橢圓形的、不規(guī) 則的或單面或雙面錐形的。但是特別優(yōu)選計量閥具有這樣的關(guān)閉元件:該關(guān)閉元件通過長 形的伸展來定義關(guān)閉元件的作用方向。優(yōu)選該關(guān)閉元件包括長形的柱塞。該柱塞基本上為 圓柱形的,在此,該柱塞(其他情況下也可以是另外的關(guān)閉元件)在其外表面上還可以局部 地具有凸出部或凹陷部,這些凸出部或凹陷部例如也可以被設(shè)計為連續(xù)的孔。這樣的凸出 部或凹陷部特別是可以用于關(guān)閉元件與其他機械裝置的接合元件的連接。通過這些接合點 可以實現(xiàn)與這樣的裝置的力配合或形狀配合,以使關(guān)閉元件有目的地運動和/或被固定。
[0052] 特別是關(guān)閉元件可以至少部分地設(shè)置在根據(jù)至少一個壓電執(zhí)行器的形狀構(gòu)成的 中空空間中,在此,第二(例如也是壓電的)執(zhí)行器也例如可以是中空的。關(guān)閉元件在至少 一個壓電執(zhí)行器的中空空間區(qū)域中的這種設(shè)置是特別節(jié)省空間的。
[0053] 已經(jīng)證實:對計量閥做下述設(shè)計是特別有利的,即,閥腔室至少部分地被執(zhí)行器的 一組包括多個、優(yōu)選至少三個平行設(shè)置且并行起作用的(優(yōu)選壓電的)執(zhí)行器元件所包圍。 也就是說,執(zhí)行器包括多個執(zhí)行器元件,這些執(zhí)行器元件共同施加所需要的力,以使閥腔室 和排出口沿某個方向運動。換句話說,執(zhí)行器不是一體地構(gòu)成,而是包括多個子執(zhí)行器或執(zhí) 行器元件,它們在空間上彼此分離并在多個位置上設(shè)置在閥腔室的周圍。在此,執(zhí)行器的由 執(zhí)行器元件施加的力基本上被疊加為一共同的力,執(zhí)行器的合力。
[0054] 在此,優(yōu)選閥腔室至少部分地配備有兩組(再次優(yōu)選為壓電的)執(zhí)行器元件,其 中,第一組執(zhí)行器元件聯(lián)接至第一執(zhí)行器,第二組執(zhí)行器元件聯(lián)接至第二執(zhí)行器。在此,特 別優(yōu)選這兩個執(zhí)行器中的每一個均在運行中沿著某個方向施加力,在此優(yōu)選第一執(zhí)行器沿 著推出方向施加力,第二執(zhí)行器沿著相反方向、即退回方向施加力,反之亦然,從而可以得 到一由執(zhí)行器和配對執(zhí)行器組成的系統(tǒng)。其最終的結(jié)果就是由此使這兩組執(zhí)行器元件、即 兩個執(zhí)行器實現(xiàn)了前面所述的所謂推-推-設(shè)置。
[0055] 優(yōu)選由多個執(zhí)行器元件構(gòu)成的執(zhí)行器的執(zhí)行器元件平行于排出口或閥腔室的運 動方向軸線地延伸,并被設(shè)置為關(guān)于垂直于運動方向軸線設(shè)置的截面均勻地、例如旋轉(zhuǎn)對 稱地圍繞閥腔室分布。優(yōu)選這樣的執(zhí)行器的運動方向軸線是計量閥的縱軸線。執(zhí)行器的均 勻分布例如可以通過關(guān)于閥腔室中軸線的星形設(shè)置和/或另外的徑向垂直設(shè)置來實現(xiàn)。此 外,這種均勻分布(例如兩個執(zhí)行器元件彼此相對地設(shè)置或是三個執(zhí)行器元件關(guān)于閥腔室 的中軸線以120°的角度彼此交錯地設(shè)置)也使得由執(zhí)行器元件所施加的力實現(xiàn)了均勻的 力分布,并由此使計量閥獲得較高的穩(wěn)定性和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
[0056] 閥腔室可以由一個或多個部分構(gòu)成。優(yōu)選閥腔室由至少兩部分構(gòu)成,包括關(guān)于閥 腔室的運動方向軸線設(shè)置在排出口區(qū)域中的閥腔室頭部和閥腔室基體。在閥腔室基體上可 以設(shè)置例如用于執(zhí)行裝置的支撐面(LagMfmcbeii),而閥腔室頭部例如可以與計量閥的 噴嘴協(xié)同作用,在該噴嘴中設(shè)有排出口。這樣的設(shè)計特別是可以使得只有閥腔室頭部(也 可能是其部分區(qū)域)與配量物質(zhì)相接觸,即,配量物質(zhì)僅在該區(qū)域中流動,而閥腔室基體可 以例如借助密封件與配量物質(zhì)隔離開。由此使得執(zhí)行裝置特別是在空間上、功能上以及物 理地與流體、即配量物質(zhì)流動的區(qū)域相分離,從而使配量物質(zhì)不能干擾執(zhí)行裝置的運行。
[0057] 在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的擴展方案中,在閥腔室(特別是閥腔室的外側(cè)面)上,例 如在支座體或支承鼻上設(shè)有至少一個支承面(AuflagerflSche ),并且執(zhí)行器在閥腔室的 支承面和閥腔室載體(特別是閥殼體)的支座面(Wlderlag^flIcIie)之間延伸。由此使 得執(zhí)行器在端側(cè)支承在支承面和支座面上。
[0058] 此外,閥腔室載體的支座面也可以設(shè)置在支座質(zhì)量塊(Widerlagermasse)上,該 支座質(zhì)量塊優(yōu)選被彈性地安裝,例如安裝在閥腔室載體的固定部分上,例如在閥殼體上。這 樣的彈性支承例如可以被設(shè)計為設(shè)置在閥殼體中的碟形彈簧。通過這樣的彈性支承可以在 各個執(zhí)行器或各個執(zhí)行器元件上施加預應力,由此例如大大地降低了對壓電執(zhí)行器或執(zhí)行 器元件的要求。因此,壓電執(zhí)行器元件特別是可以在接通時立即伸展,例如到達輸出位置。 在此產(chǎn)生的力被該彈性的支座質(zhì)量塊有效地吸收。特別優(yōu)選支座質(zhì)量塊的質(zhì)量顯著地大于 閥腔室的質(zhì)量,即至少兩倍于閥腔室的質(zhì)量,優(yōu)選四倍于閥腔室的質(zhì)量。
[0059] 此外,在根據(jù)本發(fā)明計量閥的一種優(yōu)選的擴展方案中,閥腔室還具有一個、優(yōu)選兩 個用于配量物質(zhì)的開口,例如孔。該一個或兩個開口用于將配量物質(zhì)輸送到閥腔室的內(nèi)部, 并從那里繼續(xù)沿朝向排出口的方向被輸送。即,閥腔室中的開口區(qū)域因此也定義了閥腔室 的"流體區(qū)域",該區(qū)域如前所述地例如可以通過密封件(例如環(huán)形密封件)與計量閥或閥 腔室的執(zhí)行器區(qū)域相分離。這種具有兩個開口的閥腔室的設(shè)計可以例如用于將配量物質(zhì)的 兩種成分分離地輸送到閥腔室中,并使二者在閥腔室中才混合,或者特別優(yōu)選在閥腔室內(nèi) 部實現(xiàn)配量物質(zhì)的循環(huán)引導。這樣的循環(huán)引導對于如前所述的特別粘稠的、主要是觸變性 的或剪切稀釋的配量物質(zhì)是特別有利的,因為由此可以使配量物質(zhì)根據(jù)需要在閥腔室內(nèi)部 保持運動。特別優(yōu)選這兩個開口不是中心地通入閥腔室中,即,不是直接沿中心點的方向, 而是從閥腔室的外側(cè)被引入至閥腔室的內(nèi)部,使得這兩個開口按照它們理論上的延伸方向 繞開中心點。開口的這種"傾斜"行進的優(yōu)點特別在于:在實踐中能夠使配量物質(zhì)自動定義 地產(chǎn)生禍流,并由此保持運動。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的計量閥還可以附加地具有配量物質(zhì)儲藏腔室,其通過管道與閥腔室 相連接。通過該管道和特別是閥腔室的開口,可以使配量物質(zhì)儲藏腔室與閥腔室內(nèi)部流體 連接。配量物質(zhì)儲藏腔室也可以被構(gòu)造為(可能臨時)與計量閥分離的功能元件,其在運 行時通過管道或通過臨時連接(例如在機械保持裝置上)與計量閥相連接。
[0061] 優(yōu)選計量閥的噴嘴是可更換的,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對不同的配量物質(zhì)、特別是具有不 同的粘度或其他材料特性的配量物質(zhì)的計量,并能夠確保使維護更簡單。為此,可以利用噴 嘴帽將噴嘴三明治狀地從外側(cè)保持在計量閥上并與計量閥相連接。此后,通過取下噴嘴帽 就可以釋放噴嘴并能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的更換。
[0062] 另一個優(yōu)點是為計量閥的噴嘴配置有加熱裝置,借助該加熱裝置可以確保噴嘴具 有特別是有助于調(diào)整配量物質(zhì)粘度的溫度。根據(jù)一種特別優(yōu)選的實施方式,該加熱裝置可 以與噴嘴聯(lián)接或與噴嘴脫離。這通過加熱裝置和噴嘴之間的非永久性連接來實現(xiàn),例如夾 緊連接。特別是由此可以簡化對噴嘴的維護工作,例如對噴嘴或噴嘴部件的更換。
[0063] 雖然利用加熱裝置加熱計量閥的噴嘴一般來說可以是一優(yōu)點,但在計量閥的內(nèi) 部、即在閥殼體或在閥腔室中,在執(zhí)行裝置運行時可能會產(chǎn)生高溫。因此優(yōu)選這樣的閥殼體 和/或閥腔室具有至少一個冷卻通道,以便在運行時輸送用于冷卻執(zhí)行裝置的冷卻介質(zhì)。 原則上,在此既可以使用液態(tài)的冷卻介質(zhì),也可以使用氣態(tài)的冷卻介質(zhì),并根據(jù)冷卻介質(zhì)的 技術(shù)要求來設(shè)計冷卻通道的機械特性和化學特性。優(yōu)選輸送空氣,特別是壓縮空氣,在此, 后者能夠通過更高的流動速度來更快地散發(fā)熱量??諝獾膬?yōu)點特別在于,其能夠盡可能小 地例如由于沉積或化學性干擾因素而干擾執(zhí)行裝置的執(zhí)行器的運行。優(yōu)選將冷卻通道設(shè)置 并構(gòu)造為,使冷卻介質(zhì)能夠環(huán)繞流過執(zhí)行裝置的執(zhí)行器。通過計量閥的相應的外部接口向 冷卻通道提供冷卻介質(zhì)。在此還優(yōu)選實現(xiàn)對冷卻介質(zhì)的循環(huán)引導,為此可以使用兩個用于 冷卻介質(zhì)的接口,即導入接口和導出接口。
[0064] 另一關(guān)鍵要素在于執(zhí)行裝置的執(zhí)行器與計量閥內(nèi)部的支承面或支座面的連接。在 此,在執(zhí)行器(元件)和支撐面之間更優(yōu)選選擇較大面積的端側(cè)連接,而非較小面積的連 接,以便能夠降低沿著該連接區(qū)域的應力。針對該問題特別有效的解決方案是:使執(zhí)行器在 端側(cè)(即在端面?zhèn)龋┩ㄟ^配重物(Ausgleichsmasse)、優(yōu)選為粘接劑與支承面和/或支座 面相連接。配重物或粘接劑增大了執(zhí)行器(元件)和支承面或支座面之間的接觸面。當例 如為了進行修理或維護而需要拆卸時,例如可以通過支承面或支座面上的開口(優(yōu)選螺紋 孔)利用螺絲或螺栓按壓執(zhí)行器來施加壓力,以使粘接劑松開。除了使用配重物、特別是粘 合劑之外,替代地也可以在端側(cè)通過球形的點支承(Punktauflagen)使執(zhí)行器與支承面或 支座面相連接,以避免彎曲力。
[0065] 優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的計量方法進一步擴展為,以待命模式控制執(zhí)行裝置,在此,該 執(zhí)行裝置具有第一執(zhí)行器和/或第二執(zhí)行器,而第一執(zhí)行器和/或第二執(zhí)行器各自包括至 少一個壓電執(zhí)行器元件,由此使得第一執(zhí)行器和第二執(zhí)行器分別被加載各自可承受最大應 力的50%。為此可以使用相應的調(diào)節(jié)或控制單元來控制各個壓電執(zhí)行器元件,以使執(zhí)行器 元件被加載該應力值。這通常導致當執(zhí)行裝置被接通或處于待命模式時,壓電執(zhí)行器處于 一種預應力下或處于可開始執(zhí)行其進一步運動的待命位置。當?shù)谝粓?zhí)行器和第二執(zhí)行器被 彼此相反地接通時,即當兩者的作用方向恰好彼此相反地作用時,這樣的計量方法是特別 適用的。由此使得兩個執(zhí)行器保持彼此平衡,而排出口將轉(zhuǎn)移至位于它們的兩個可能的極 限位置之間的某個中間位置上。當一個執(zhí)行器被加載其最大可承受應力的100%,而另一個 執(zhí)行器被加載其最大可承受應力的〇%時,可以由此相反地達到兩個可能的極限位置。 [0066] 通??梢詫⒂嬃块y進一步設(shè)計為計量系統(tǒng),這樣的計量系統(tǒng)除了計量閥之外還包 括調(diào)節(jié)或控制單元,特別是電子調(diào)節(jié)或控制單元,其被設(shè)計用于調(diào)節(jié)或控制計量閥的運行。 [0067] 下面將根據(jù)開放式計量系統(tǒng)的一種特別優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明的特征做詳細 的說明。
[0068] 這樣的計量系統(tǒng)特別適用于或被設(shè)計用于計量剪切稀釋或觸變的、液態(tài)至粘稠狀 的配量物質(zhì)。該計量系統(tǒng)包括具有關(guān)閉通道的噴嘴。排出口和可能的附加關(guān)閉元件在運行 中受到自動控制單元控制地沿著推出或退回方向運動,在此,排出口或關(guān)閉通道在至少一 個垂直于推出和/或退回方向的橫截面中相比于關(guān)閉元件在同一切割平面中的橫截面被 設(shè)計為,在關(guān)閉元件的外表面和關(guān)閉通道的內(nèi)表面之間形成通道間隙。該通道間隙被成型 為和/或尺寸被確定為,至少局部地構(gòu)成用于配量物質(zhì)的通過通道。控制單元被設(shè)計為,在 運行中針對排出口和可能附加的關(guān)閉元件在至少兩種運動模式中的不同運動產(chǎn)生控制信 號,在此,控制單元至少在一種運動模式下使排出口(以及可能的關(guān)閉元件)在運行中有目 的地運動,從而至少在通道間隙的一個區(qū)域中降低配量物質(zhì)的粘度。也可以根據(jù)該特征設(shè) 計根據(jù)本發(fā)明的計量方法。在此,優(yōu)選在其中一種運動模式下以下述方式來降低粘度:在 這種方式下,如果沒有其他措施就不能輸出配量物質(zhì),也就是說,將運動模式選擇為,配量 物質(zhì)僅被保持在粘度被這樣降低的狀態(tài)下:粘度的大小正好使得配量物質(zhì)在運動期間仍然 被保持在噴嘴中,但在另一種運動模式下(例如排出口和可能附加的關(guān)閉元件更強烈地運 動)可以容易地輸出配量物質(zhì)。
[0069] 與排出口或關(guān)閉通道的橫截面相比,關(guān)閉元件的橫截面尺寸的設(shè)定一方面取決于 待施涂的配量物質(zhì)的粘度(或其與運動狀態(tài)有關(guān)的粘度),另一方面與施加在配量物質(zhì)上 的壓力有關(guān)。在此,根據(jù)經(jīng)驗可知:
[0070]-配量物質(zhì)的壓力越高,通道間隙的尺寸就可以越小。
[0071 ]-在配量物質(zhì)的靜止狀態(tài)下,配量物質(zhì)的粘度越低,通道間隙的尺寸就可以越小。
[0072] -在運動狀態(tài)下,配量物質(zhì)的粘度越低,通道間隙的尺寸就可以越小。
[0073] 通道間隙在橫截面上的尺寸,即通道間隙的橫截面面積被選擇為,在相同的壓力 下,當排出口(和可