Die piezobetriebene Disc Pump Familie von Lee Ventus ist in einer Vielzahl industrieller Anwendungen von Vorteil, von Ink-Jet- bis Automotive- oder Luftfahrt-Applikationen. Die Miniaturpumpe arbeitet hoch präzise und gleichzeitig nahezu geräuschlos mit einer Dynamik im Millisekunden-Bereich. So können Entwicklungsingenieure Systeme und Geräte besonders flexibel und leistungsstark konstruieren.
Lee Ventus gehört seit 2022 zur The Lee Company Familie. Das britische Unternehmen passt mit seiner piezobetriebenen Disc Pump Technologie optimal ins Portfolio der Mikrofluidik-Experten aus Westbrook, Connecticut, USA. Die Disc Pump Familie findet mit ihren extrem geringen Maßen und dem geringen Gewicht vor allem Einsatz in medizinischen portablen Geräten – es gibt jedoch auch eine große Zahl an Applikationen in der Industrie und dem Automotive-Sektor, die vom Einsatz der Miniaturpumpen profitieren. Jürgen Prochno, Geschäftsführer der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, der deutschen Niederlassung der The Lee Company, erläutert: „Lee Produkte kommen seit jeher dort zum Einsatz, wo maximale Leistung und Zuverlässigkeit bei minimalem Bauraum gefordert ist. Wir kommen traditionell aus der Luftfahrt. Die Disc Pump von Lee Ventus kann zum Beispiel auch in Flugzeugen helfen, wichtiges Gewicht einzusparen.“
Mehr Komfort in der Luft und auf der Straße
Eine Anwendung, die vom Einsatz der Disc Pump besonders profitiert, findet sich in modernen Sitzsystemen. Diese werden immer komplexer, da die Hersteller gleichzeitig nach mehr Sicherheit und Komfort streben. Lendenwirbelstützen und Massagesysteme verbessern beispielsweise den Komfort der Passagiere und reduzieren – im Pkw-Einsatz – die Ermüdung des Fahrers.
Die Disc Pump von Ventus ist lediglich 10 mm hoch und hat einen Durchmesser von 30 mm (Quelle: Lee)
Herkömmliche Komfortsysteme des Sitzes verwenden eine einzige Pumpe, die über eine Reihe von Ventilen mit verschiedenen Blasen verbunden ist. Aufgrund ihrer Größe wird die Pumpe meist möglichst weit vom Passagier entfernt montiert, um die Beeinträchtigung durch Geräusche und Vibrationen zu begrenzen. Somit brauchen diese Systeme komplexe und umfangreiche Leitungssysteme.
Die Disc Pump Familie kann hingegen an einer beliebigen Position des Sitzes montiert werden. Dank ihres Ultraschallbetriebs (20000 Zyklen pro Sekunde) ist die Disc Pump nahezu geräuschlos und vibrationsfrei im Betrieb. Ihr Gewicht von lediglich 5 g und der Durchmesser von 30 mm bei einer Höhe von 10 mm tragen ebenfalls zur Flexibilität in der Konstruktion bei. So lassen sich verteilte Pumpenarchitektur realisieren, die durch Redundanz und optimales Ansprechverhalten eine höhere Zuverlässigkeit bieten. Jede Pumpe kann direkt an eine entsprechende Blase montiert werden, wodurch komplexe Verbindungsleitungen überflüssig werden. Jürgen Prochno fasst die Vorteile zusammen: „Der Einsatz der Disc Pump in Komfortsitzsystemen in Automotive oder Luftfahrt vereinfacht Konstruktion und Montage gleichermaßen. Da die Hersteller auf komplexe Rohr- und Leitungssysteme verzichten können, ist die Gefahr von Leckage deutlich geringer, zudem steigt die Wirtschaftlichkeit. Und nicht zuletzt macht das minimale Gewicht der Pumpe den Unterschied, um die Masse des Gesamtsystems zu reduzieren, insbesondere in Flugzeugsitzen.“
Besseres Druckbild im Ink-Jet-Printing
Industrielle Ink-Jet-Drucksysteme werden immer komplexer. Die Zahl der Druckköpfe und Druckvorgänge wächst stetig, angesichts der Forderung nach immer höherem Durchsatz. Die meisten Ink-Jet-Systeme erfordern eine sorgfältige Drucksteuerung der Tinte im Druckkopf, um die Druckleistung und -qualität zu maximieren und Ausfallzeiten im Zusammenhang mit der Wartung des Druckkopfs zu vermeiden – zum Beispiel nach dem Eindringen von Blasen oder einem “Wet-out”-Ereignis. Hierbei ist eine gleichmäßige Oberflächenspannung von größter Wichtigkeit. Die Pumpe sorgt mit einem geringen Unterdruck für die optimale Bildung der Oberflächenspannung innerhalb des Druckkopfes.
Jürgen Prochno, Geschäftsführer Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH: „Die Disc Pump ermöglicht Konstrukteuren größere Freiheitsgrade in der Auslegung ihrer Fluidsysteme.“ (Quelle: Lee)
Üblicherweise wird eine Reihe von acht oder mehr Druckköpfen an eine einzige Pumpe angeschlossen. Impulsdämpfer und Akkumulatoren sorgen für den gleichmäßigen Druck. Solche komplex konstruierten Systeme brauchen recht umfangreichen Bauraum. Zudem haben sie hohe Reaktionszeiten und können die Oberflächenspannung einzelner Druckköpfe nicht individuell steuern. Dies kann zu geringerer Druckqualität führen, da es zu Schwankungen im Tröpfchenvolumen oder im Tröpfchenwurf kommen kann. Ebenfalls kann es zu Abtropfen der Tinte oder dem Ansaugen von Luft kommen, angesichts fehlerhafter oder instabiler Vakuumansteuerung.
Die Disc Pump Familie von Lee Ventus bietet an dieser Stelle eine effiziente Alternative. Dank des pulsationsfreien Durchflusses der Disc Pump brauchen Ink-Jet-Systeme, die mit der Disc Pump betrieben werden, keine Dämpfer und Speicher. Die geringe Größe der Pumpe ermöglicht die Integration in den jeweiligen Druckkopf. Auf diese Weise lassen sich unabhängige und individuelle Steuerung des Vorspanndrucks realisieren und die Leistung optimieren. Jürgen Prochno ergänzt: „Die pulsationsfreie Leistungsbereitstellung der Disc Pump ermöglicht die Aufrechterhaltung eines stabilen Vakuum-Sollwerts und die Regelgeschwindigkeit im Millisekundenbereich ermöglicht schnelles Reagieren auf Änderungen dieses Sollwerts. So werden Fehldrucke effizient vermieden.“
Maximale Qualität und Funktionalität
Neben diesen beiden Anwendungsbeispielen finden sich eine Vielzahl weiterer Anwendungen in den unterschiedlichsten Industrien. Hierzu gehören etwa der 3D-Druck, Vakuumgreifer im industriellen Handling, Gasanalyse-Systemen, Prüfständen und vieles mehr. Die Disc Pump spielt überall dort ihre Vorteile aus, wo Verrohrungsaufwand und Gewicht eingespart werden können, oder potenzielle Vibrationen und Geräusche das System und die Nutzererfahrung negativ beeinflussen.
Die Disc Pump reiht sich mit diesen Leistungsdaten und Anwendungsfeldern nahtlos in die Reihe der hoch performanten miniaturhydraulischen Komponenten der The Lee Company ein. Egal, ob für den Automotive- und Industrie-Sektor, die Luft- und Raumfahrt oder die Medizintechnik – Lee Komponenten liefern zuverlässig ihre Leistung in den Applikationen, in denen Fehler nicht verziehen werden. Mit der Disc Pump Familie stehen Entwicklern nun Miniaturpumpen zur Verfügung, welche mehr Freiheitsgrade in der Konstruktion fluidischer Systeme ermöglicht. Geräte und Systeme können durch die Pumpenmontage am unmittelbaren Ort des Geschehens neu gedacht und platzsparender ausgelegt werden. Und wie alle Lee Miniaturkomponenten unterliegen auch die Disc Pumps einer 100 Prozent Kontrolle. Somit können sich Anwender sicher sein, dass sie höchste Qualität und garantierte Funktionalität nutzen.
Starter- und Entwicklungskits verfügbar
Text- und Bildquelle: Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH
