УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ КОМПАУНДА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к производству электронных компонентов и электроаппаратуры, и может быть использована для дозированного нанесения высоковязких компаундов на поверхности и в объем изделий при герметизации разъемов, заливке электронных компонентов, заливке полостей в приборах или блоках.
Уровень техники
На предприятиях по производству электроники и электрожгутовой продукции часто встречается задача по герметизации разъемов, заливке полостей в приборах или блоках с целью улучшения теплопередачи, заливке электронных компонентов, и т.п. Для этих целей обычно применяются двух и более компонентные составы (компаунды), которые предварительно замешиваются в определенной пропорции в таре.
При мелкосерийном производстве экономически не выгодно применять специальные дорогостоящие машины для автоматического безотходного перемешивания и подачи компаунда в рабочую точку. В результате на предприятиях преобладают ручные способы взвешивания, перемешивания, дегазации и подачи компаундов. Эти операции сопровождаются большими потерями времени, наличием разнообразной операционной тары, непроизводительными операциями по отмывке тары, сложной процедурой загрузки компаунда в медицинские шприцы и т.п. В результате не только теряется время, но и снижается качество продукции, т.к. при перемешивании и загрузке компаунда в шприцы в него обязательно попадают пузырьки воздуха, которые невозможно удалить простыми способами.
При попадании пузырьков в изделие неконтролируемо снижаются электрические свойства и ухудшается герметизация изделий.
При работах с компаундами на мелкосерийном многономенклатурном производстве существуют три важные задачи:
- быстрое смешивания компаунда с удалением остатков воздуха;
- дозирование с минимизацией числа операций по перегрузке готового материала из одной тары в другую;
- минимизация отходов рабочего материала и минимизация непроизводительных операций, таких, как отмывка тары и др.
Решение этих задач должно сопровождаться формированием высокопроизводительной технологической цепочки на основе взаимосвязанного оборудования.
Таким образом, производством должны быть решены следующие проблемы:
- добиться производительного смешивания компаунда с удалением остатков воздуха;
- минимизации промежуточной технологической тары, в идеале дозирование должно осуществляться из той же тары, в которой произведено смешивание;
- уменьшение ручных операций при дозировании;
- минимизация возможности возникновения промежуточных организационных задач.
В результате этих мероприятий должен быть получен экономический эффект от повышения производительности труда.
В настоящее время на мелкосерийных производствах используются в основном ручные способы подготовки компаунда и его заливки в изделия, включающие следующие этапы.
Этап 1 - взвешивание компонентов в таре или объемная подготовка компонентов при помощи шприцов с последующей их перегрузкой в тару для перемешивания.
Этап 2 - ручное или механизированное смешивание, при котором воздух всегда попадает в объем компаунда.
Этап 3 - дегазация полученного компаунда в специальной вакуумной камере, в которую помещают тару с приготовленным компаундом.
Этап 4 - ручная заливка из тары, из медицинского шприца или мешка для нанесения крема на пирожные. В случае ручной загрузки вязкого компаунда в шприц через толстый конец неизбежно образование пузырей воздуха под поршнем (к мешку это также относится).
К недостаткам описанного решения относятся высокая трудоемкость, большое количество операций, низкая точность, пузырьки воздуха в герметике. Для компаундов с малым «сроком жизни» такой процесс может оказаться слишком длительным.
Также известно использование частичной автоматизации и механизации процесса смешивания и дозирования, в частности:
Этап 1 - взвешивание компонентов в специальной полипропиленовой таре цилиндрической формы.
Этап 2 - автоматическое перемешивание компонентов до однородного состояния в планетарной центрифуге непосредственно в специальной полипропиленовой таре. Под воздействием гравитационных сил компаунд любой вязкости идеально перемешивается за короткое время, при этом полностью отсутствуют видимые пузырьки воздуха. При работе с центрифугами не потребуется трудоемкая операция очистки миксера после работы. Весь процесс перемешивания может происходить в закрытых контейнерах - белых или прозрачных.
Этап 3 - перегрузка готового компаунда из специальной тары для смешивания в шприцы для дозирования. Для перегрузки используется специальная оснастка, переходник с поршнем к таре и ручной пресс. В результате часть компаунда остается в переходнике, который следует очищать после каждой перегрузки.
Этап 4 - дозирование готового компаунда из шприца при помощи специального пневматического дозатора. На компаунд, заправленный в промышленный шприц, воздействует пневмоимпульс, сформированный дозатором. Поступая в шприц, пневмоимпульс, заданный по времени, вытесняет точную порцию жидкости через калиброванную насадку. Объем дозы зависит от нескольких параметров: давления сжатого воздуха, времени действия пневмоимпульса, вязкости жидкости, диаметра, длины и формы дозирующей насадки.
Описанный выше способ с элементами автоматизации и механизации на нынешнем этапе можно считать самым прогрессивным для мелкосерийных участков, где процесс приготовления и дозирования компаундов производится периодически и по необходимости. Производительность этого способа существенно выше, чем при ручном смешивании, а качество приготовленного компаунда просто прекрасное. К недостаткам этого способа можно отнести необходимость перегрузки компаунда из тары для смешивания в шприцы для дозирования. Тем не менее, перегрузка оправдана, когда требуется дозировать небольшими порциями с достаточной точностью и особенно при заливке в мелкие отверстия.
Известно устройство для дозированной заливки компаундом при производстве элементов электроаппаратуры, которое может быть использовано для дозированного нанесения высоковязких компаундов на поверхности и в объем изделий. Указанное устройство содержит  цилиндр, поршень с возвратной пружиной, пневмокамеру, расположенную над поршнем, и средства подачи сжатого воздуха в пневмокамеру. С целью улучшения эксплуатационных возможностей и повышения точности дозирования устройство снабжено дополнительным поршнем со сквозными отверстиями, установленным в пневмокамере, и средствами перемещения дополнительного поршня, а в стенках пневмокамеры выполнены дренажные отверстия, расположенные с возможностью их перекрытия дополнительным поршнем при его перемещении, причем возвратная пружина размещена в пневмокамере. Устройство предотвращает стекание компаунда с наконечника.
Авторское свидетельство СССР №1700793, В05С 5/02, опубл. 1991 - ближайший аналог.
Недостатком описанного выше устройства является необходимость перегрузки готового компаунда из специальной тары для смешивания непосредственно в цилиндр устройства для дозирования, который необходимо очищать от остатков компаунда сразу после окончания использования устройства.
Раскрытие сущности полезной модели
Предложенная полезная модель решает техническую проблему, связанную с необходимостью перезагрузки компаунда после перемешивания компонентов в устройство для дозированной подачи компаунда. Указанная проблема решена за счет использования одной и той же емкости как для операций предварительного перемешивания компонентов, так и в качестве наполненного компаундом цилиндра непосредственно в устройстве для дозированной подачи компаунда.
Согласно полезной модели устройство для дозированной подачи компаунда содержит цилиндр, поршень, сменную насадку и пневмокамеру. Пневмокамера образована основанием и корпусом со штуцером для подачи сжатого воздуха. Шток поршня неподвижно закреплен в отверстии основания, а в штоке поршня и в самом поршне выполнен сквозной осевой канал для подачи компаунда к сменной насадке. На поршне установлена цилиндрическая емкость для компаунда с возможностью перемещения относительно указанного поршня вдоль его оси и направляющих, которыми снабжены основание и корпус.
С целью упрощения операции снятия цилиндрической емкости с поршня после окончания технологического процесса дозированной подачи компаунда в поршне может быть выполнен дренажный канал, содержащий съемную заглушку.
Таким образом, техническим результатом использования предложенного устройства является исключение операции перезагрузки компаунда из тары для замешивания в устройство для дозированной подачи компаунда. Для этого используется устройство, содержащее неподвижный поршень с внутренним каналом для подачи компаунда, закрепленный в корпусе устройства, а тара для смешивания компонентов надевается на поршень и может постепенно надвигаться на поршень под воздействием внешнего усилия или приложенного давления. При этом компаунд под воздействием повышенного давления внутри тары постепенно выдавливается через внутренний канал во внешнюю среду.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где:
- на Фиг. 1 представлена схема устройства для дозированной подачи компаунда непосредственно из емкости для смешивания компонентов под воздействием сжатого воздуха;
- на фиг.2 представлена схема заправки шприцев для дозирования.
Осуществление полезной модели
Устройство для дозированной подачи компаунда (см. фиг. 1) содержит основание 1 с центральным резьбовым отверстием, в которое вворачивается шток съемного поршня 2 через уплотнение 3. В штоке поршня и в самом поршне 2 выполнен сквозной осевой канал для подачи компаунда. Насадка 4 для дозирования выполнена сменной и заворачивается в резьбу канала для подачи компаунда. Корпус 5 соединен с основанием 1 посредством резьбового соединения с использованием уплотнения 6. Корпус 5 вместе с основанием 1 образуют герметичную пневмокамеру. Корпус 5 снабжен штуцером 7 для подачи сжатого воздуха в пневмокамеру. Подача сжатого воздуха может осуществляться от пневматического дозатора (на фиг. 1 не показан). На основании 1 и на корпусе 5 закреплены внутренние (не менее трех) и внешние (не менее трех) направляющие штыри 8 и 9 соответственно, которые служат направляющими для осуществления движения цилиндрической емкости 10 вдоль поршня 2 без перекосов. Цилиндрическая емкость 10 предназначена для предварительного смешивания компонентов компаунда 11 и выполняет функцию цилиндра в предложенном устройстве. В поршне 2 выполнен дренажный канал с заглушкой 12 для напуска воздуха в емкость 10 перед ее снятием с поршня. Корпус может быть снабжен кольцом 13 для подвешивания устройства при работе в вертикальном положении, а также рукояткой 14 для манипуляции устройством вручную.
Работа по дозированной подаче компаунда с помощью описанного выше устройства осуществляется следующим образом.
Поршень 2 вворачивают в основание 1 с использованием уплотнения 3. При этом дренажный канал поршня 2 перекрыт заглушкой 12. В канале штока поршня закрепляют сменную насадку 4. Емкость 10, заполненную компаундом 11, надевают на поршень 2 так, чтобы внутренние направляющие штыри 8 оказались внутри емкости 10. Далее, на основание 1 через уплотнение 6 накручивается корпус 5. К штуцеру 7 подсоединяют шланг подачи сжатого воздуха, соединенный с пневматическим дозатором, и, подав воздух, проводят прокачку устройства до появления компаунда из сменной насадки 4 без включений воздуха. После чего осуществляют дозированную подачу компаунда. По окончании дозирования разбирают устройство в следующем порядке. Снимают корпус 5, удаляют заглушку 12 из дренажного канала и подают в этот канал сжатый воздух, после чего снимают емкость 10 с поршня 2. Для очистки канала подачи компаунда используют финишный поршень (на фиг. 1 не показан), которым вручную выдавливают из канала остатки компаунда. В случае необходимости может быть произведена полная разборка устройства для удаления остатков компаунда.
Устройство также подходит для заправки шприцев для дозирования (см фиг. 2). Для этого вместо сменной насадки 4 (см фиг. 1) для дозирования в устройство вворачивается угловой переходник 15, в него специальная насадка - переходник 16. На переходник наворачивается кончик шприца 17 с резьбовым замком. При подаче давления в устройство осуществляется заправка шприца компаундом через тонкую часть шприца. Шприц 17 может снабжаться поршнем 18.