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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abgeben
von Lack zum Verkleben von Substratscheiben für einen optischen Datenträger.
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Bei
der Herstellung optischer Datenträger, wie beispielsweise DVDs
und ihren Unterformaten ist es bekannt, dass Substratscheiben (Halbseiten)
miteinander verklebt werden müssen.
Hierzu wird in der Regel über
eine Kleberauftragseinheit (Dispenseeinheit) eine ringförmige Lackwulst
auf wenigstens eine der Substratscheiben aufgebracht. Anschließend werden
die Substratscheiben zusammengefügt
und der Lack dazwischen verteilt. Es sei bemerkt, dass der Begriff
Lack, wie er hier verwendet wird, jeglichen flüssigen Lack oder Kleber umfasst,
der zum Verkleben von Substratscheiben für optische Datenträger geeignet
ist.
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Für eine gleichmäßige Verteilung
des Lacks ist es wichtig, dass dieser mit einer genau definierten Temperatur
auf wenigstens eine Substratscheibe aufgebracht wird.
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Erfindungsgemäß liegt
der Vorrichtung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Abgeben von Lack zum Verkleben von Substratscheiben vorzusehen,
bei denen eine rasche und genaue Temperatursteuerung des Lacks direkt
vordem Aufbringen möglich
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Abgeben von Lack zum Verkleben
von Substratscheiben für
einen optischen Datenträger
gelöst
durch Vorsehen einer Dispenseeinheit mit einem Hauptkörper mit
einem Lackraum und einer Dispensenadel, die mit dem Lackraum in
Verbindung steht, einer Lackversorgung die mit dem Lackraum des
Hauptkörpers
in Verbindung steht, und von Mitteln zum Temperieren von Lack, die
in thermisch leitendem Kontakt mit dem Hauptkörper der Dispenseeinheit stehen,
wobei die Mittel wenigstens ein Peltierelement zum Kühlen des
Lacks aufweisen. Da die Mittel zum Temperieren von Lack in thermisch
leitendem Kontakt mit dem Hauptkörper
der Dispenseeinheit stehen, ist eine Temperierung direkt vor dem
Aufbringen auf eine Substratscheibe möglich. Durch den Einsatz eines
Peltierelements lässt
sich eine rasche und gut steuerbare Kühlung des Lacks erreichen.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist wenigstens ein Peltierelement direkt am Hauptkörper der
Dispenseeinheit angebracht, um direkt kühlend auf den Hauptkörper und
den darin befindlichen Lack einwirken zu können. Bei einer direkten Anbringung am
Hauptkörper
sind vorzugsweise zwei Peltierelemente an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers der
Dispenseeinheit angebracht. Hierdurch kann eine gleichmäßigere Kühlung des
Hauptkörpers von
gegenüberliegenden
Seiten her erreicht werden. Insbesondere können Temperaturinhomogenitäten des
Lacks innerhalb des Lackraums im Hauptkörper vermieden werden.
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Vorzugsweise
sind Mittel zum Abführen
von Wärme
vom Peltierelement vorgesehen, um dessen warme Seite zu kühlen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Temperiermittel wenigstens ein Heizelement
auf, um eine vorgegebene Lacktemperatur zu erreichen. Dabei ist
bei einer Ausführungsform
der Erfindung wenigstens ein Heizelement direkt am Hauptkörper der
Dispenseeinheit angebracht.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung weisen die Temperiermittel einen Fluidkreislauf auf, mit
einem vom Hauptkörper
entfernten Fluidtank und wenigstens einem Abschnitt, der in thermisch
leitendem Kontakt mit dem Hauptkörper
der Dispenseeinheit und/oder einem daran angebrachten Peltierelement
steht. Der Fluidkreislauf kann eine Temperierung des in dem Hauptkörper befindlichern
Lacks vorsehen, oder ggf. eine Kühlung
eines direkt am Hauptkörper
angebrachten Peltierelements. Bei der ersten Variante würde das
Peltierelement Fluid in dem Fluidkreislauf temperieren, das wiederum
anschließend
den Lack im Hauptkörper
temperiert. Bei der zweiten Alternative würde der Fluidkreislauf im Wesentlichen
zum Abführen
von Wärme
von einem direkt am Hauptkörper
der Dispenseeinheit angebrachten Peltierelement dienen.
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Für eine Temperierung,
insbesondere Kühlung
des Fluids im Fluidkreislauf ist wenigstens ein Peltierelement vorgesehen,
das in thermisch leitendem Kontakt mit dem Fluid im Fluidkreislauf
steht. Dabei ist vorzugsweise zusätzlich wenigstens ein Heizelement
in thermisch leitendem Kontakt mit dem Fluid im Fluidkreislauf vorgesehen,
um neben einer Kühlung
auch eine Erwärmungsfunktion
vorzusehen.
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Vorzugsweise
ist ein Wärmetauscher
im Fluidkreislauf vorgesehen, der in Strömungsrichtung des Fluids zwischen
dem Fluidtank und dem Abschnitt, der in thermisch leitendem Kontakt
mit dem Hauptkörper
der Dispenseeinheit und/oder einem daran angebrachten Peltierelement
steht, angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, den
Teil des Fluids zu temperieren, der gerade zu dem Hauptkörper der
Dispenseeinheit oder dem daran angebrachten Peltierelement strömt. Dabei
ist der Wärmetauscher
vorzugsweise zwischen einer Umwälzpumpe
des Fluidkreislaufs und dem Abschnitt, der in thermisch leitendem
Kontakt mit dem Hauptkörper
der Dispenseeinheit und/oder einem daran angebrachten Peltierelement
steht, angeordnet. Hierdurch kann ein möglicher Wärmeeintrag durch die Umwälzpumpe
kompensiert werden, um eine genaue Steuerung der Temperatur des
Fluids im Bereich des Hauptkörpers
der Dispenseeinheit und/oder einem daran angebrachten Peltierelement
vorzusehen.
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Um
eine möglichst
große
Wärmeübertragungsfläche zwischen
dem Hauptkörper
der Dispenseeinheit und dem darin befindlichen Lack vorzusehen,
wird der Lackraum vorzugsweise durch einen Ringraum im Hauptkörper der
Dispenseeinheit gebildet. Hierdurch steht eine große Wärmeübertragungsfläche pro
Volumeneinheit des Lacks zur Verfügung. Ferner wird durch die
Verwendung eines Ringraums eine gleichmäßigere Temperatur innerhalb
des Lacks erreicht. Dabei wird der Ringraum vorzugsweise durch die
Aufnahme eines kolbenförmigen
Elements in einem Hohlraum des Hauptkörpers gebildet. Hierdurch lässt sich
auf einfache und kostengünstige Weise
die Ausbildung eines Ringraums erreichen. Vorzugsweise unterscheidet
sich das Material des Hauptkörpers
und des Kolbens. Hierdurch lässt
sich beispielsweise das Gewicht der Dispenseeinheit reduzieren,
indem beispielsweise für
das kolbenförmige
Element ein Material mit geringerem Gewicht als das Material des
Hauptkörpers
verwendet wird. Dabei weist das Material des Hauptkörpers vorzugsweise
eine größere Festigkeit
als das Material des Kolbens auf, da das Material des Hauptkörpers größeren Kräften ausgesetzt
ist.
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Für eine gute
Steuerung bzw. Regelung der Lacktemperatur ist vorzugsweise ein
Temperaturfühler
vorgesehen, der am Hauptkörper
der Dispenseeinheit befestigt ist. Dabei ist der Temperaturfühler vorzugsweise
in einer Bohrung des Kolbens angeordnet.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung sind zum Abführen
von Wärme
von dem Peltierelement vorzugsweise Mittel zum Leiten einer Luftströmung über einen
Kühlkörper des
Peltierelements vorgesehen. Dabei weist der Kühlkörper für eine gute Kühlleistung
vorzugsweise Kühlrippen
auf.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch bei einer Anlage
zum Zusammenfügen von
Substraten für
optische Datenträger
mit einer Vorrichtung, die die oben genannten Merkmale aufweist,
dadurch gelöst,
dass die Dispenseeinheit von der Anlage thermisch im Wesentlichen
entkoppelt ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Dispenseeinheit
durch einen thermischen Eintrag der Anlage nicht beeinflusst wird.
Um dies zu erreichen, wird die Dispenseeinheit vorzugsweise mittels
einer Kunststoffhalterung an der Anlage gehalten.
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Vorzugsweise
weist die Anlage ferner eine Bewegungseinheit zum Bewegen der Dispenseeinheit
in Horizontalrichtung auf, um das Einschwenken der Dispensenadel
in einen Raum zwischen zwei zusammenzufügenden Substraten und aus diesem
heraus zu ermöglichen.
Hierfür
ist die Dispenseeinheit vorzugsweise schwenkbar.
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Die
Anmeldung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert;
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht von vorne einer Dispenseeinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Schnittdarstellung der Dispenseeinheit entlang der
Linie II-II in 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Dispenseeinheit gemäß 1;
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4 Komponenten
eines Fluidkreislaufs für eine
Temperierung der Dispenseeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
schematische Seitenansicht einer Dispenseeinheit gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
schematische Schnittdarstellung einer Dispenseeinheit entlang der
Linie VI-VI in 5;
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7 eine
perspektivische auseinandergezogene Darstellung der Dispenseeinheit
gemäß 5.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung werden Richtungsangaben wie oben,
unten, hinten, vorne etc. gemacht, die sich auf die konkret dargestellten
Ausführungsbeispiele
beziehen, die aber in keiner Weise einschränkend anzusehen sind.
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Die 1 bis 3 zeigen
eine Dispenseeinheit 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt 1 eine Ansicht
von vorne auf die Dispenseeinheit 1, während 2 eine schematische
Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 darstellt,
und 3 eine perspektivische Ansicht der Dispenseeinheit 1 darstellt. Die
Dispenseeinheit wird für
einen Lack- bzw. Kleberauftrag in einer Anlage zum Zusammenfügen von Substratscheiben
verwendet. Eine solche Anlage ist beispielsweise in der auf die
Anmeldering zurückgehenden
Anmeldung mit dem Titel „Verfahren
und Vorrichtung zum Zusammenfügen
von Substratscheiben eines optischen Datenträgers", die am selben Tag, wie die vorliegende
Anmeldung eingereicht wurde, beschrieben. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird
diese Anmeldung hier durch Bezugnahme aufgenommen.
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Die
Dispenseeinheit besteht aus einem Hauptkörper 3 und einer Dispensenadel 4.
Der Hauptkörper 3 wird
durch ein Gehäuseelement 7,
ein Kolbenelement 8 und ein äußeres Hülsenelement 9 gebildet.
Das Gehäuseelement 7 besitzt
einen vorderen Abschnitt 11, einen mittleren Abschnitt 12 und
einen hinteren Abschnitt 13.
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Der
vordere Abschnitt 11 besitzt einen Hauptteil 16 und
einen Befestigungsteil 17. Der Hauptteil 16 und
der Befestigungsteil 17 besitzt jeweils eine runde Umfangsfläche, wobei
der Befestigungsteil 17 einen geringeren Außendurchmesser besitzt,
als der Hauptteil 16. Im Bereich des Befestigungsteils 17 ist
ein Außengewinde
vorgesehen, dessen Funktion nachfolgend noch näher erläutert wird. An einem vorderen
Ende des Befestigungsteils 17 erstreckt sich eine Bohrung 20 in
den vorderen Abschnitt 11. Die Bohrung erstreckt sich vollständig durch
den Befestigungsteil 17 hindurch und erstreckt sich in
den Hauptteil 16 hinein. In der Bohrung 20 ist eine
Ventilaufnahme 22 aufgenommen, der durch eine Schraubkappe 23 in
der Bohrung 20 gehalten wird. Die Schraubkappe 23 umfasst
den Befestigungsteil 17 und ist auf das Außengewinde
des Befestigungsteils 17 geschraubt. Die Ventilaufnahme 22 besitzt
einen Dispensenadel-Aufnahmeabschnitt 25, der sich durch
die Schraubkappe 23 hindurch erstreckt. Eine Nadelbefestigungskappe 27,
die auf die Schraubkappe 23 geschraubt ist, befestigt die
Dispensenadel 4 an der Ventilaufnahme 22.
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Der
Ventilaufnahme 22 besitzt eine innere Bohrung 30,
in der ein Rückschlagventil 32 angebracht
ist. Die Bohrung 30 steht mit einer Durchgangsbohrung 36 in
Verbindung, die sich durch den Hauptteil 16 des vorderen
Abschnitts 11 hindurch erstreckt. Die Durchgangsbohrung 36 steht
mit der Bohrung 20 in Verbindung und besitzt einen Durchmesser,
der kleiner ist als der der Bohrung 20. Der Durchmesser
der Durchgangsbohrung 36 entspricht dem Durchmesser der
Bohrung 30 in der Ventilaufnahme 22.
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Der
mittlere Abschnitt 12 des Gehäuseelements 7 besitzt
eine hohlzylindrische Form mit einem zylindrischen Innenraum 39.
Der zylindrische Innenraum 39 steht mit der Durchgangsbohrung 36 und hierüber mit
der Bohrung 20 im vorderen Abschnitt 11 in Verbindung.
Der zylindrische Innenraum 39 besitzt einen Durchmesser,
der im Wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung 20 im vorderen
Abschnitt entspricht.
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Der
Außenumfang
des zylindrischen mittleren Abschnitts ist kleiner als der Außenumfang
des Hauptteils 16 des vorderen Abschnitts.
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Der
hintere Abschnitt 13 besitzt wiederum im Wesentlichen eine
hohlzylindrische Form, wobei der Außenumfang nicht vollständig rund
ist, sondern Abflachungen besitzt, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Der Innendurchmesser des hohlzylindrischen hinteren Abschnitts 13 entspricht
dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen mittleren Abschnitts 12,
so dass sich der Innenraum 39 auch im hinteren Abschnitt 13 erstreckt.
Am hinteren Ende des Innenraums 39 ist am Innenumfang des
hinteren Abschnitts 13 ein Innengewinde 41 vorgesehen.
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Der
Außendurchmesser
der runden Abschnitte des hinteren Abschnitts 13 entspricht
im Wesentlichen dem Außendurchmesser
des Hauptteils 16 des vorderen Abschnitts 11.
Im Bereich einer Abflachung 43 (siehe 3)
ist eine sich in Längsrichtung
des Gehäuseelements 7 erstreckende
Durchgangsbohrung 45 durch den hinteren Abschnitt 13 hindurch
vorgesehen. Ein hinteres Ende der Durchgangsbohrung 45 ist
durch einen Stopfen 46 verschlossen. Im Bereich der Abflachung 43 ist
ferner eine Querbohrung 48 vorgesehen, die sich senkrecht zur
Durchgangsbohrung 45 erstreckt und diese schneidet. In
der Querbohrung 48 ist ein Leitungsanschlusselement 50 eingesetzt.
Die Querbohrung 48 schneidet die Durchgangsbohrung 45 an
einem hinteren Ende davon. In einem vorderen Ende der Durchgangsbohrung
ist ein Leitungselement 52 vorgesehen, das sich im Wesentlichen
parallel zum mittleren Abschnitt des Gehäuseelements 7 in Richtung des
vorderen Abschnitts erstreckt. Die Funktion des Leitungselements 52 wird
nachfolgend noch näher erläutert.
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Im
hinteren Abschnitt 13 ist ferner eine zweite sich in Längsrichtung
erstreckende Durchgangsbohrung 55 vorgesehen, deren hinteres
Ende durch einen Stopfen 56 verschlossen ist. Die Durchgangsbohrung 55 steht
mit einer Querbohrung 58 in Verbindung, in das ein Leitungsanschlusselement 60 eingesetzt
ist. Die Durchgangsbohrung 55 erstreckt sich an einem oberen
Ende des hinteren Abschnitts, während
die Durchgangsbohrung 45 seitlich im hinteren Abschnitt 13 ausgebildet
ist.
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Im
hinteren Abschnitt 13 des Gehäuseelements 7 ist
ferner eine sich quer zur Längsrichtung des
Gehäuseelements 7 erstreckende
nicht näher dargestellte
Durchgangsbohrung vorgesehen, die sich im Bereich des hinteren Abschnitts 13 in
den Innenraum 39 erstreckt. In dieser Durchgangsbohrung ist
ein Leitungsanschlusselement 62 aufgenommen.
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Das
Kolbenelement 8 besitzt einen hinteren Kopfteil 64 mit
einem Außendurchmesser
der größer ist
als der Durchmesser des Innenraums 39. An den Kopfteil 64 schließt sich
ein Befestigungsteil mit einem Außengewinde an, das in das Innengewinde 41 des
Innenraums 39 geschraubt ist. An dem Befestigungsteil 65 schließt sich
dann ein erster Kolbenteil 67 und daran anschließend ein
zweiter Kolbenteil 69 an. Der erste Kolbenteil 67 besitzt
einen geringeren Außendurchmesser
als der zweite Kolbenteil 69. Der zweite Kolbenteil 69 besitzt
einen Außendurchmesser,
der geringer ist als der Durchmesser des Innenraums 39,
so dass zwischen den ersten und zweiten Kolbenteilen einerseits
und einem Innenumfang des zylindrischen Innenraums 39 ein
gestufter Ringraum 71 gebildet wird. Der Ringraum 71 besitzt
im Bereich des ersten Kolbenteils 67 einen größeren Durchmesser
als im Bereich des zweiten Kolbenteils 69. Am vorderen
Ende des zweiten Kolbenteils ist eine Vielzahl von Führungsvorsprüngen 73 vorgesehen,
welche einen Außenumfang
bilden, der etwas kleiner ist als der Innenumfang des Innenraums 39 entspricht. Hierdurch
wird sichergestellt, dass das Kolbenelement 8 im Wesentlichen
zentriert innerhalb des Innenraums 39 gehalten wird.
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Der
Ringraum 71 steht über
die Zwischenräume
zwischen den Führungsvorsprüngen mit
einem vorderen Ende des Innenraums 39 mit der Durchgangsbohrung 36 des
Hauptteils 16 des vorderen Abschnitts in Verbindung, wie
nachfolgen noch näher
erläutert
wird.
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Das
Kolbenelement 8 besitzt ferner eine sich längs erstreckende
Sackbohrung 35, in dem ein nicht näher dargestellter Temperatursensor
aufgenommen ist.
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Das äußere Hülsenelement 9 besitzt
wiederum eine hohlzylindrische Form. Der Innendurchmesser des äußeren Hülsenelements 9 entspricht
im Wesentlichen dem Außendurchmesser
des Hauptteils 16 des vorderen Abschnitts 11 sowie
einem Außendurchmesser
wenigstens eines Befestigungsteils des hinteren Abschnitts 13.
Das äußere Hülsenelement 9 ist
von vorne auf das Gehäuseelement 7 aufgeschoben
und erstreckt sich von dem hinteren Abschnitt 13 vollständig über den
mittleren Abschnitt 12 und über den Hauptteil 16 des
vorderen Abschnitts 11. Im Bereich einer Überlappung
mit dem hinteren Abschnitt 13 sowie dem vorderen Abschnitt 11 ist
jeweils eine Abdichtung mittels eines O-Rings vorgesehen. Im Bereich
des mittleren Abschnitts 12 ist zwischen einem Außenumfang
des mittleren Abschnitts 12 des Gehäuseelements 7 und
einem Innenumfang des äußeren Hülsenelements 9 ein
Ringraum 80 gebildet, dessen Funktion nachfolgend noch
näher erläutert wird.
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Nachfolgend
wird nunmehr die Funktion der Dispenseeinheit 1 anhand
der 1 bis 3 näher erläutert.
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Über das
Leitungsanschlusselement, das sich in den Innenraum 39 erstreckt,
wird ein auszugebender Lack unter Druck in den Ringraum 71 geleitet. Der Lack
bewegt sich in dem Ringraum 71 zu einem vorderen Ende des
Innenraums 39 und bewegt sich durch die Durchgangsbohrung 36 im
Hauptteil 16 des vorderen Abschnitts der Ventilaufnahme 22.
Wenn der Druck des Lacks einen vorbestimmten Druck übersteigt, öffnet sich
das Rückschlagventil 32 in
der Ventilaufnahme 22 und der Lack wird über den
Aufnahmeabschnitt 25 der Ventilaufnahme 22 in
die Dispensenadel 4 geleitet, und an einem vorderen Ende davon
ausgegeben. Wenn der Druck des Lacks unter einen vorbestimmten Wert
abfällt,
bewegt sich das Rückschlagventil 32 in
eine Schließposition,
so dass kein weiterer Lack durch die Dispensenadel 4 ausgegeben
werden kann. Eine Drucksteuerung des Lacks in der Dispenseeinheit 1 erfolgt über eine
nicht näher dargestellte
Lackpumpe.
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Während sich
der Lack in der Dispenseeinheit 1, insbesondere im Ringraum 71 befindet,
wird dessen Temperatur über
den nicht näher
dargestellten Temperatursensor in der Sackbohrung 75 abgefühlt. Über das
Leitungsanschlusselement 50 wird ein temperiertes Fluid
in die Durchgangsbohrung 45 und über das Leitungselement 52 zu
einem vorderen Bereich des Ringraums 80 geleitet. Von dort
verteilt sich das temperierte Fluid gleichmäßig in dem Ringraum 80 und
strömt
in Richtung der Durchgangsbohrung 55 zurück, von
wo es über
das Leitungsanschlusselement 60 abgeleitet wird. Das temperierte Fluid
steht über
das Gehäuseelement 7 in
einer Wärmeaustauschbeziehung
mit dem Lack, und zwar insbesondere im Bereich des mittleren Abschnitts 12 des
Gehäuseelements 7.
In diesem Bereich besitzt das Gehäuseelement 7 eine
verringerte Wanddicke, was einen Wärmeaustausch zwischen dem temperierten
Fluid und dem Lack fördert.
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Dadurch,
dass sich der Lack in dem Ringraum 71 zwischen dem Kolbenelement 8 und
dem Gehäuseelement
befindet, lässt
sich eine relativ gleichmäßige Temperierung
des gesamten Lacks erreichen. Wenn die abgefühlte Temperatur des Lacks von
einer vorgesehenen Temperatur abweicht, wird die Temperatur des
temperierten Fluids, wie nachfolgend beschrieben wird, entsprechend
verändert.
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Eine
Versorgungseinheit für
das temperierte Fluid wird nachfolgend anhand der 4 näher erläutert.
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4 zeigt
Komponenten eines Fluidkreislaufs, der beispielsweise für eine Temperierung
der Dispenseeinheit 1 gemäß de 1 bis 3 geeignet
ist. 4 zeigt ein Gehäuse 84 zur Aufnahme
der jeweiligen Komponenten. Bei 86 ist ein Fluidtank 86 mit
einer oberen Öffnung 88 gezeigt.
Der Fluidtank 86 steht über
die obere Öffnung 88 mit
dem Leitungsanschlusselement 60 in Verbindung, über das
ein Temperierfluid von der Dispenseeinheit 1 weggeleitet wird.
Der Fluidtank 86 steht über
eine nicht näher dargestellte
Leitung mit einer Umwälzpumpe 90 in Verbindung,
welche Fluid durch die unterschiedlichen Komponenten des Fluidkreislaufs
pumpt. Ein Ausgangsanschluss 91 der Umwälzpumpe 90 steht mit
einem Eingangsanschluss 94 eines Wärmetauschers 96 in
Verbindung, und zwar über
eine nicht näher
dargestellte Leitung. Der Wärmetauscher 96 besitzt
einen Ausgangsanschluss 98 mit zwei Anschlusselementen,
um temperiertes Fluid zu zwei getrennten Dispenseeinheiten, wie
beispielsweise zwei Dispenseeinheiten 1 gemäß den 1 bis 3 zu leiten.
Eines der Anschlusselemente des Ausgangsanschlusses 98 steht über eine
nicht näher
dargestellte Leitung mit einem Leitungsanschlusselement 50 einer
Dispenseeinheit 1 in Verbindung.
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Am
Wärmetauscher 96 sind
zwei steuerbare Peltierelemente 99 zum Kühlen von
Fluid sowie ein steuerbares Heizelement 100, wie beispielsweise
ein Widerstandsheizelement zum Erwärmen eines Fluids im Wärmetauscher 96 vorgesehen.
Zum Steuern der Peltierelemente 99 bzw. des Heizelements 100 ist
eine entsprechende Steuereinheit vorgesehen, die ein Signal von
dem Temperatursensor in der Dispenseeinheit 1 empfängt und
dementsprechend die Temperatur des aus dem Wärmetauscher 96 austretenden
Fluids steuert bzw. regelt.
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Für eine Kühlung der
Peltierelemente weist das Gehäuse 84 Lüftungsschlitze 101 für Kühlluft auf, und
ferner ist ein Lüfter 102 zur
Abfuhr von Warmluft an dem Gehäuse
befestigt.
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Die
Peltierelemente 99 am Wärmetauscher ermöglichen
eine rasch ansprechende Kühlung
des in dem Wärmetauscher
befindlichen Fluids, das anschließend für eine Temperierung des Lacks
in der Dispenseeinheit 1 zu der Dispenseeinheit geleitet wird.
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Anhand
der 5 bis 7 wird ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Dispenseinheit 110 mit einem Hauptkörper 113 und
einer Dispensenadel 114 beschrieben. Der Hauptkörper 113 der
Dispenseeinheit 110 wird durch ein Gehäuseelement 117 sowie
ein Kolbenelement 118 gebildet.
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Das
Gehäuseelement 117 weist
einen vorderen Abschnitt 121, einen mittleren Abschnitt 122 sowie
einen hinteren Abschnitt 123 auf. Das Gehäuseelement 117 besitzt
eine im Wesentlichen quadratische Umfangsform mit abgeschrägten Kanten 125. Eine
Oberseite 127 sowie eine Unterseite 128 des Gehäuseelements 117 ist über den
hinteren Abschnitt 123, den mittleren Abschnitt 122 sowie
wenigstens einen Teil des vorderen Abschnitts 121 eben ausgebildet.
Gegenüberliegende
Seitenflächen 130, 131 besitzen
im mittleren Abschnitt 122 eine Ausnehmung 133,
wie am besten in den 6 und 7 zu erkennen
ist.
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Der
vordere Abschnitt 121 des Gehäuseelements 117 besitzt
wiederum einen Hauptteil 136 sowie einen Befestigungsteil 137.
Der vordere Abschnitt 121 des Gehäuseelements 117 ist
im Wesentlichen identisch zu dem vorderen Abschnitt 11 der Dispenseeinheit 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
aufgebaut und wird daher nicht näher
beschrieben. Es sei nur bemerkt, dass in dem vorderen Abschnitt 121 wiederum
ein Ventilelement 140 angeordnet ist, das über eine
Schraubkappe 141 am Befestigungsteil 137 gehalten
wird. Die Dispensenadel 114 wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über eine
Nadelbefestigungskappe 143, die auf die Schraubkappe 141 geschraubt
ist, am Ventilkörper 140 gehalten.
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Das
Gehäuseelement 117 weist
einen zylindrischen Hohlraum 150 auf, der sich durch den
hinteren Abschnitt 123 und den mittleren Abschnitt 122 des
Gehäuseelements 117 erstreckt. Über eine
Bohrung 152 steht der zylindrische Hohlraum 150 mit dem
Ventilkörper 140 in
dem vorderen Abschnitt 121 des Gehäuseelements 117 in
Verbindung.
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Der
zylindrische Hohlraum 150 ist am hinteren Ende des hinteren
Abschnitts 123 offen und weist in diesem Bereich ein Innengewinde
auf, in das wie beim ersten Ausführungsbeispiel
ein Kopfteil des Kolbenelements 118 wenigstens teilweise
eingeschraubt ist.
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Die
Unterseite 128 des Gehäuseelements 117 weist
eine Verbindungsbohrung zu dem Hohlraum 150 auf, in der
ein Leitungsanschlusselement 154 aufgenommen ist, um Lack
in den Hohlraum 150 zu leiten.
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In
dem zylindrischen Hohlraum 150 ist zur Bildung eines Ringraums 156 ein
Kolbenelement 118 aufgenommen, das im Wesentlichen genauso
aufgebaut ist, wie das Kolbenelement des ersten Ausführungsbeispiels,
so dass eine weitere Beschreibung hiervon entfällt.
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In
den Ausnehmungen 133 der Seitenflächen 130, 131 des
Kolbenelements 117 ist jeweils ein Peltierelement 160 aufgenommen,
das über
eine nicht näher
dargestellte Steuereinheit ansteuerbar ist, um das Gehäuseelement 117 und
somit einen darin befindlichen Lack zu kühlen.
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Die
Peltierelemente 160 werden über externe Kühlkörper 164,
die nachfolgend noch näher
beschrieben werden an das Gehäuseelement 117 geklemmt.
Hierzu weisen die Kühlkörper 164 entsprechende
Durchgangsbohrungen 166 auf, die mit Gewindebohrungen 168 im
Gehäuseelement 117 ausrichtbar
sind. Die Kühlkörper 164 können dann über nicht
dargestellte Schrauben an das Gehäuseelement 117 geschraubt
werden, während
die jeweiligen Peltierelemente 160 sandwichartig dazwischen
eingeklemmt werden.
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Die
Kühlkörper 164 weisen
jeweils einen internen Fluidkanal 170 auf, der gestrichelt
in 5 dargestellt ist. An einem Eingangsende des Fluidkanals 170 ist
ein Leitungsanschlusselement 172 vorgesehen. An einem Ausgangsende
des Fluidkanals 170 ist ein weiteres Anschlusselement 174 vorgesehen. Über das
Leitungsanschlusselement 172, den Fluidkanal 170 und
das Leitungsanschlusselement 174 kann ein Kühlfluid
durch den Kühlkörper 164 geleitet
werden. Dabei kann das Kühlfluid
beispielsweise aus einem Fluidkreislauf stammen, wie er unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben wurde oder es kann ein sonstiges
Kühlfluid
sein, das beispielsweise aus einem Kühlkreislauf für eine Anlage
zur Herstellung optischer Datenträger, in der die Dispenseeinheit
integriert ist, entnommen werden.
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Auf
der ebenen Oberseite 127 des Gehäuseelements 117 ist
ferner ein Heizelement 180, wie beispielsweise ein Widerstandsheizelement
angebracht, um neben einer Kühlung
des Gehäuseelements 117 durch
die Peltierelemente 160 auch eine Erwärmung durch das Heizelement 180 zu
ermöglichen.
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Obwohl
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein separates Heizelement 180 vorgesehen ist, kann eine
Heizfunktion entsprechend auch durch die Peltierelemente 160 vorgesehen
werden, wobei das Vorsehen eines separaten Heizelements einerseits
die Lebenszeit der Peltierelemente 160 verlängert und
ferner ein rascheres Ansprechen des hierdurch gebildeten Temperiersystems
ermöglicht.
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Die
Dispenseeinheit 110 ist über einen Kunststoffhalter 185 an
einer entsprechenden Anlage zum Zusammenfügen von Substratscheiben angebracht
und somit im Wesentlichen von ihr thermisch entkoppelt.
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Die
Funktion der Dispenseeinheit 110 hinsichtlich des Lackauftrags
entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ablauf. Ein Unterschied
ergibt sich jedoch hinsichtlich der Temperierung von Lack in dem
Gehäuseelement 117.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
wurde die Temperatur des Gehäuseelements 7 und
somit des darin befindlichen Lacks über ein temperier tes Fluid gesteuert,
das in Kontakt mit einem Außenumfang des
Gehäuseelements 7 gebracht
wurde. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 5 bis 7 erfolgt
eine Temperierung von Lack innerhalb des Gehäuseelements 117 durch
entsprechende Ansteuerung der Peltierelemente 160 und des
Heizelements 180, die in direktem thermisch leitenden Kontakt
mit dem Gehäuseelement 117 stehen.
Somit ergibt sich eine direktere Temperierung des Gehäuseelements 117 und
somit des darin befindlichen Lacks über direkt daran angebrachte
Kühl- und
Heizelemente.
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Die
Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben
ohne auf die konkret dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein.
Insbesondere sind kompatible Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei
miteinander kombinierbar und austauschbar. Einzelheiten hinsichtlich
der Anbringung einer Dispensenadel an dem Hauptkörper einer Dispenseeinheit sind
für die
vorliegende Erfindung nicht maßgeblich. Auch
das Vorsehen eines Ringraums zwischen einem Gehäuseelement und einem Kolbenelement
der Dispenseeinheit ist nicht zwingend notwendig, obwohl hierdurch
eine vergleichsweise große
Temperaturübertragungsfläche zwischen
dem Gehäuseelement
und dem darin befindlichen Fluid pro Volumeneinheit des Fluids gebildet
werden kann. Ferner kann für
die direkt ans Gehäuseelement 117 angebrachten Peltierelemente 160 eine
alternative Kühlung
vorgesehen werden. So kann beispielsweise ein Kühlkörper mit Kühlrippen in Kontakt mit den
Peltierelementen vorgesehen werden, der über eine Luftströmung gekühlt wird.