DE1902486A1 - Anlage zur Giessharzverarbeitung - Google Patents

Description

Anlage zur Gießharzverarbeitung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Verarbeitung von Gießharz aus mindestens zwei Komponenten mit mindestens einem evakuierbaren Vormischer, einem Fertigmischer und Dosierpumpen zum dosierten Zuführen der Komponenten zum Fertigmischer.

Gießharze werden für viele Zwecke verwendet. Bin bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Elektrotechnik, in der Gießharze vor allem für die Imprägnierung von Spulen und anderen elektrischen Bauelementen verwendet werden, bei denen es auf eine gute elektrische Isolierung und auf einen guten Schutz gegen äußere Einflüsse, wie z.B. Feuchtigkeit, ankommt.

Bei der Verarbeitung von Gießharzen werden zunächst mindestens zwei Komponenten aufbereitet, die je für sich keine schnellen chemischen oder physikalischen Veränderungen erfahren. Diese Komponenten werden kurz vor dem Vergießen miteinander gemischt· Da* Gemisch reagiert innerhalb verhältnismäßig kuraer Zeit so,

009834/1585

daß die Gießmasse erstarrt. Die Zeit, die ein zu vergießendes Gemisch unter Beibehaltung seiner Vergießfähigkeit in einem Behälter verbleiben kann, wird mit "Topfzeit" bezeichnet.

Eine Anlage zum Aufbereiten und Vergießen von Mehrkomponenten-Gießharzen muß folgende Aufgaben erfüllen.

Die Gießharz-Komponenten müssen in genau dosierter Zusammensetzung schnell und gründlich vermischt werden, wobei auch zähe und mit viel Füllstoff versehene Gießmassen verwendet werden können müssen. Die Komponenten müssen unter Vakuum entgast werden können. Eine erneute Gasaufnahme nach dem Entgasungsvorgang muß vermieden werden. Die Gießmasse muß in der eigentlichen Gießvorrichtung genau entsprechend der Werkstückgröße abgemessen werden. Um die Anlage nicht unbrauchbar zu machen, müssen in allen Bauteilen erhärtende Rückstände, wie anhärtende Gießmasse oder Füllstoffablagerung vermieden werden. Um auch Gießmassen, die die Anlage stark verschleißen (insbesondere Gießmassen mit abrasiven Füllstoffen) verwenden zu können, müssen leicht auswechselbare und einfache Verschleißteile vorgesehen werden. Außerdem müssen Spülkreisläufe vorgesehen werden, die ein Festsetzen von Komponenten oder von fertig gemischtem Gießharz verhindern. Die Anlage muß beheizbar und kühlbar sein, um bestimmte Temperaturbedingungen einhalten zu können.

Bei bekannten Anlagen zur Gießharzverarbeitung werden Vormischer mit Rührwerken verwendet, die mittels Elektromotoren antreibbar

009834/168S

sind. Die Entnahme der Komponenten aus den Vormischern durch Dosierpumpen erfordert entweder eine Belüftung der Vormischerbehälter oder eine so hohe Anordnung der Vormischer, daß die ^v Eomponentensäule -nicht mehr von Vakuum zurückgehalten werden kann. Bei der Belüftung besteht die Gefahr, daß die Komponenten wieder Gas aufnehmen, während die hochliegende Anordnung der Behälter die Anlagekosten wesentlich erhöht und häufig aus baulichen Gründen gar nicht möglich ist.

Mit bekannten Anlagen wird in der Regel chargenweise gearbeitet, d.h. im Pertigmischer wird zunächst eine gewisse Menge an Komponenten vermischt. Diese Menge muß innerhalb der zulässigen Topf zeit vergossen werden. Wenn Pausen im Gießbetrieb vermieden werden sollen, muß jedem Pertigmischer ein weiterer Fertigmischer parallelgeschaltet werden, damit während des Verbrauches einer Charge eine weitere Charge angesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Vormischer auch während ihrer Entleerung unter Vakuum gehalten werden können und ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß am Ausgang eines jeden Vormischers eine Kolbenpumpe angeordnet ist, deren Zylinder in den im Vormischer enthaltenen Stoff hinein ragt und deren Kolben im saugseitigen Totpunkt eine Strömungsverbindung großen Querschnitts zwischen dem im Vormischer ent-

009834/1585

haltenen Stoff und dem Inneren des Pumpenzylinders freigibt.

Bei einer solchen Anlage können die Komponenten auch ohne Belüftung oder hochliegende Anordnung des Vormischer-Behälters den Dosierpumpen zugeführt werden. Dies ist dadurch möglich, daß kein nennenswertes Druckgefälle nötig ist, um den aus den Vormischern zu entfernenden Stoff der Kolbenpumpe zuzuführen. Da der Pumpenzylinder umLttelbar in den zu fördernden Stoff hineinragt, wird der Zylinder auf jeden Fall gefüllt. Beim Druckhub des Pumpenkolbens kann der Stoff mit beliebigem Überdruck den Dosierpumpen zugeführt werden, so daß diese Dosierpumpen auch oberhalb der Vormischer angeordnet werden können. Dies ist für den Aufbau der Gesamtanlage von großem Vorteil. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist im Behälter des Vormischers eine hin- und hergehend antreibbare Stange in senkrechter oder mindestens schräg abwärts geneigter Lage angeordnet, die ein mindestens während eines Teiles des Stangenhubes in den Stoff eintauchendes Mischorgan in Form einer oder mehrerer von der Stange abstehender Körper, wie z.B. Scheiben und an ihrem unteren Ende den Pumpenkolben trägt. Bei einem solchen Vormischer sind für dessen Betrieb nur hin- und hergehende Bewegungen erforderlich. Das Einrühren aufsteigender Gaeblasen, wie es bei rotierenden Rührvorrichtungen auftritt, geschieht beim Betrieb des erfindungsgemäßen Vormischers nicht.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale des Vormischers gehen aus den Unteransprüchen und der noch folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung hervor.

0 0 9 8 3 W 1 5 e 5

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindiingsg«mlijlea Anlage ©lad auSer den Vorsiischern auch die Dosierpumpen der Jertigmischer Mn- und hergehend antreibbar» Diese art ermöglicht eine Steuerung der Anlage derart, dafi die und vergehenden Antriebe koordiniert in Abhängigkeit vom zustand des iertigmischers betrieben werden. Die Koo erfolgt so, da© bei einem Saughub der Dosierpuai^n die kolben in den Yormischem einen Pörderhub ausführen, der Komponenten in die Dosierpumpen drückt. Bei einem Druckgut Dosierpumpen führt das Mischorgan des Pertigmiscliers eiaea aus.

Wenn der yertigaischer ebenfalls einen hin- und hergehenden trieb aufweist, ist er yortellhafterweise so ausgebildet, GLaB la der Misciikaeaier des ?«rtigaischers ein mittels einer Stange Mm- und hergehend antreibbares Mischorgan angeordnet ist, wobei lie Stange rorKugeweise mit dem Kolben eines doppeltwirkenden aittelzylindtr* verbunden ist. Das Mischorgan kann aueg»bildet sein und einen nur geringen Abstand von der Wand der Mischkasser haben.

Weitere Binselheiten des ?ertigmischere, wie die Verwendung ein«· Speicherkolbens und einer Spülvorrichtung gehen aus den Unteransprüchen und der noch folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung hervor. Dieses Aueführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt. Is steigen:

- 6 Q0983A/1585

Pig. 1 eine sehematische Barstellung einer Gesamtanlage gem&ß der Erfindung,

einen senkrechten Schnitt durch einen Tounlsclier, wie er in der Anlage nach Jig, 1 verwendet ist * vobei aiOh die hin- und herbewegbare Stange auf dem Abwärtshub befindet.

Pig. 3 eine entsprechende Schnittdarstellung, wobei sicn jedoch die hin- land hergehende Stange iai oberen lotpunkt befindet^

Pig, 4 einen waagerechten Schnitt nach Linie IV-IY in Pig. 2,

Pig. 5 einen senkcechten Schnitt durch einen Pertigmischer, wie er in der inlage nach Pig. 1 verwendet wird und

Pig· 6 ein Steuerdiagraaei, in dem die Tätigkeit d*r einzelnen Anlagenelemente in AWaängigkeit von der Zeit dargestellt i*t.

Die Hauptelemente der Anlage sind awei Yormiaeher 50, 51» eine Vakuumpumpe 52, zwei Dosierpumpen 53 und 54t ein Pertigmischer 55, ein Peindosierkopf 56, ein Vakuumgießkessel 57, eia I&sungsmittelbehälter 58, Umsteuerventile 59, 60 ein weiteres Steuerventil 61 und vier Ventile 62» 63, 64 und 65.

• - 7 -Q09I34/1S8S

Die Abflußseiten der Vormischer 50, 51 sind durch Rohrleitungen 66 und 67 mit den Dosierpumpen 53 und 54 verbunden. An die Druckseiten der Dosierpumpen 53, 54 sind Leitungen 68, 69 angeschlossen, die sich verzweigen, wobei der eine Zweig 70 bzw. 71 über- die Ventile 62 bzw. 65 in den Behälter der Vormischer 50, 51 zurückführt, während die anderen Zweige 72 bzw. 73 über die Yentile 63 bzw. 64 in den Fertigmischer 55 einmünden. Von der Abgabeseite des Fertigmischers 55 führt eine leitung 74 zum Peindosierkopf 56.

Nachfolgend werden anhand der Pig. 2 bis 4 die Beschffenheit der Vormischer 50, 51 und anhand der Fig. 5 die Beschaffenheit des Fertigmischers 55 genauer beschrieben.

Die Hauptteile eines jeden Vormischers 50, 51 (in den Fig. 2 bis 4 ist nur ein einziger Vormischer, nämlich der Vormischer 50 dargestellt), sind ein Behälter 1, eine Stange 2, die durch einen doppeltwirkenden Druckmittelzylinder 3 hin- und hergehend antreibbar ist, ein am unteren Ende der Stange 2 angebrachter Pumpenkolben 4, der in einem Pumpenzylinder 5 bewegbar ist und ein Mischorgan 6 in Form einer Scheibe. Die Beschaffenheit dieser und anderer Bestandteile sowie ihr Zusammenwirken werden nachfolgend genauer beschrieben.

Der Behälter 1 hat einen zylindrischen Oberteil 7, an den unten ein kegelstumpfförmiger Teil 8 anschließt, der seinerseits wieder in einen zylindrischen Teil 9 von wesentlich kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des zylindrischen Teiles 7 über-

009834/1585

geht. Der Behälter 1 ist oben durch einen Deekel 10 vakuumdicht abgeschlossen. Im Deckel 10 befindet sich eine Füllöffnung, die durch einen kleineren Deckel 10» abgeschlossen ist. In der Fähe des oberen Endes des Behälters befindet sich ein Absaugstutsen 11 für den Anschluß an die Vakuumpumpe 52. Ferner ist auf gleicher Höhe gegenüberliegend ein Anschlußstutzen 12 für die Rückführung des z.B. zur Dosierpumpe geförderten und dort überschüssigen Stoffes vorgesehen. Der Behälter ist über Konsolen 41, 42 abgestützt.

Die Stange 2 ist mit ihrem oberen Ende mit einem Kolben 13 verbunden, der im Zylinderteil 14 des doppeltwirkenden Druckmittelzylinders 3 verschiebbar ist und gegen die Zylinderinnenwand abdichtet. Durch wechselweises Zuführen von Druckmittel, z.B. Druckluft über die Leitungen 15 und 16 kann der Kolben 13 und damit auch die Stange 2 hin- und hergehend bewegt werdenc

Der Kolben 4 besteht aus einem glockenförmigen Oberteil 17 und einer an der Stirnseite angebrachten Siebplatte 18. in der Bohrungen 19 vorgesehen sind. Von dem durch die Siebplatte 18 abgeschlossenen Raum 20 geht eine Bohrung 21 aus« In die Bohrung 21 münden (vergleiche Fig. 4) vier Leitungen 22a bis 22cL In jeder dieser Leitungen ist ein Ventil 23 vorgesehen. Die Leitungen enden mit Büßen 24* die, wie die Draufsicht neeli Fig. 4 seigt, in tangential«^ Richtung weisen. Sie sind außerdem etwas abwärts gerichtet, was an dem in 3?ig* 2 dargestelltem Sprühstrahl erkennbar ist. Bar Außeiidiirchmesser des Kolbomi 4 ißt Kleiner

OO9O34/108S . -9»

als der Innendurchmesser des Zylinders 5, so daß zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderinnenwand ein Spalt 35 vorhanden ist.

Das untere Ende des Raumes im Pumpenzylinder 5 ist durch eine Siebplatte 25 abgeschlossen, in der Bohrungen 26 vorgesehen sind, Im oberen Bereich des Zylinders 5 sind insgesamt vier Zuflußöffnungen 27 angebracht, die den Innenraum des Pumpenzylinders 5 mit dem Innenraum des Behälters 1 verbinden.

Der Behälter 1 ist unten durch einen Deckel 28 abgeschlossen, an dem sich ein Anschlußstutzen 29 befindet. Am Anschlußstutzen 29 ist ein Ventil 30 angebracht, von dem aus die Leitung 66 (siehe Pig. 1) zur Dosierpumpe 53 führt.

Das Mischorgan 6 ist als Scheibe ausgebildet, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters 7, so daß zwischen dem Außenrand der Scheibe und der Behälterinnenwand ein Spalt 34 von beträchtlicher Breite entsteht. Es können auch mehrere übereinander angeordnete Scheiben verwendet werden. Die Scheiben können gelocht sein. Anstelle von Scheiben können auch andere geformte Organe, z.B. Flügel oder Schaufeln verwendet werden.

Der Vomaischer arbeitet wie folgt.

Bei Inbetriebnahme wird zunächst der aufzubereitende Stoff 36 in den Behälter 1 eingefüllt, und zwar so viel davon, bis der Be-

009834/1586

- 10 -

halter etwa halb gefüllt ist, nämlich bis zum Stoff spiegel 37. Handelt es sich um einen auch zu entgasenden Stoff, so wird der Behälter über den Absaugstutzen 11 an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die Absaugung der Gase ist durch die punktierten Linien 38 angedeutet.

Sun wird die Stange 2 durch abwechselndes Beaufschlagen des Kolbens 13 mit Druckluft oder Drucköl hin- und hergehend bewegt» Bei dieser Art des Antriebes werden Überbeanspruchungen der Bauteile vermieden, da der vorgesehene Druck die Antriebskräfte entsprechend begrenzt. In Pig. 2 befindet sich die Stange 2 auf dem Weg nach unten, was durch den Pfeil 39 angedeutet ist. Die Scheibe 6 wird in den Stoff 36 eingedrückt, wodurch dieser die Scheibenkante umströmt, was durch die Pfeile 40 angedeutet ist. Der unterhalb des Kolbens 4 befindliche Stoff wird nun in dem Fall, daß das Ventil 30 geschlossen ist, durch die Siebbohrungen 19 hindurchgequetscht und steigt in der leitung 21 nach oben. Von der leitung 21 aus gelangt der hochgedrückte Stoff über die leitungen 22a bis 22d und die Überdruckventile 23 zu den Düsen 24. Beim Passieren der Überdruckventile wird die Masse homogenisiert. Der Stoff wird aus den Düsen ausgespritzt. Durch den Rückstoßeffekt wird auf die Stange 2 ein Drehmoment ausgeübt, so daß eich diese in Drehung versetzt. Hierdurch werden an der Wand des Mischgefäßes haftende Füllstoffe abgespült. Ein Teil des unterhalb des Kolbens 4 befindlichen Stoffes wird auch durch den Spalt 35 zwischen Kolben und Pumpenzylinder 5 hindurchgequetscht und gelangt auf diese Weise in den Vorrat oberhalb dee Kolbens zurück.

009034/1585 - 11 -

Der obere Totpunkt ist in Pig. 3 daxgestellt. Dort ist auch zu seilen , daß die Scheibe 6 aus dem Stoff 36 ausgetaucht ist. Im oberen lotpmikt nimmt der Kolben 4 eine Stellung ein, die oberhalb der Zulaufbolirungen 27 liegt. So kann durch Schwerkraftwirkung, die dann, wenn die Anlage nicht unter Vakuum arbeitet durch einen oberhalb des Spiegels 37 befindlichen Überdruck verstärkt sein kann, Stoff 36 in den Zylinder einströmen. Beim Austauchen au3 dem Stoff 36 hat die Scheibe 6 etwas von dem Stoff nach oben mitgenommen, wodurch dessen Oberfläche stark vergrößert wird, was für die Entgasung von Vorteil ist. Durch die gepunkteten Linien ist angedeutet, wie Gas aus dem Stoff abgezogen wird.

Der in Fig. 5 dargestellte IPertigmischer hat einen Grundkörper 75, auf dem ein im wesentlichen zylindrischer Teil 76 befestigt ist. Im Grundkörper 75 ist eine Stange 77 gelagert. Die Stange ist fest mit einem Kolben 78 verbunden, der einen Kolbenring 79 trägt, der in eine Ringnut 80 des Kolbens 78 eingelegt ist. Der Kolben ist in einem Zylinder 81 verschiebbar. An einem Ende des Zylindexⁱs mündet in diesen eine Leitung 82 und am anderen Ende, das durch einen Deckel 83 abgeschlossen ist, eine Leitung 84.

Die Stange ist von einer im Grundkörper angeordneten Kammer 85 umgeben, die über Leitungen 86 und 87 mit einem Spülkreislauf verbunden ist. Zum Zylinder 81 hin ist die Stange durch eine Dichtung 03 und zu der innerhalb des Zylinders 76 befindlichen Mischkammer hin durch eine Dichtung 90 abgedichtet.

009834/1585

- 12 -

An dem aus dem Grundkörper 75 herausragenden Ende der Stange 77 ist das insgesamt mit 91 bezeichnete Mischorgan befestigt. Dieses Mischorgan besteht aus vier Scheiben 92 bis 95. Die Scheiben 92 und 95 haben annähernd den gleichen Durchmesser wie die Mischkammer 89, so daß zwischen diesen Scheiben und der Mischkammer nur schmale Spalte 96, 97 vorhanden sind. In den Scheiben 92, 95 befinden sich Löcher 98. Die zwischen den Scheiben 92, 95 befindlichen Scheiben 93, 94 sind nicht über, ihren gesamten Umfang an die Wand der Mischkammer89 angepaßt, sondern haben bei 99 und 100 einen größeren Abstand von der Mischkammerwand.

Von der Mischkammer zweigt eine leitung 101 ab. Der Zufluß zur Mischkammer erfolgt über die beiden Leitungen 102 und 103. Die Leitung 102 mündet in einen Ringkanal 104, der nach außen hin durch den Zylinder 76 und nach innen hin durch ein im Querschnitt U-förmiges Teil 1Q5 abgeschlossen ist. In diesem !eil sind Bohrungen 106 vorgesehen, die den Ringkanal 104 mit der Mischkammer 89 verbinden. Die Leitung 103 mündet in einen Ringkanal 107, der nacli außen hin durch den zylinderförmigen !Teil 7& und nach innen hin durch einen Speicherkolben 108 begrenzt ist.

Der Speicherlcolben 108 ist von drei Dichtungen 109, 110 und 111 umgebene Zwischen den Dichtungen 109 und 110 befindet sich im zyliiiderföiMigen Körper 76 ein Ringkanal 112, der über Leitungen 113p 114 mit dorn Spülmittelkreislauf verbunden ist. Zwischen am DiehtuiiffGii 110 und 111 befindet sich ein weiterer aiial 115_? in ilen ein Taststift 116 eingreift.

0 0 9 0 3 4/1585

- 13 -

Der Taststift 116 berührt den Speicherkolben 108 von außen. Befindet sich der Speicherkolben 108 in einer solchen Stellung, daß die Ringnut 117 auf gleicher Höhe liegt wie der Taststift 116, so wird dieser durch eine von außenaif ihm aufliegende Kontaktfeder 118 nach innen gedrückt, wo-durch das.Kontaktstück 119 mit dem Gegenkontaktstück 120 in Berührung kommt.

Das obere Ende des Speioherkolbens 108 ragt in einen Raum 121, der nach oben hin durch einen Deckel 122 abgeschlossen ist. In den Raum 121 mündet eine Leitung 123. Am oberen Ende des Speicherkolbens 108 befindet dich ain schmaler Flansch 124» der als Anschlag zur Begrenzung der Abwartsbewegung dea Speicherkolbena 108 dient.

Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet wie folgt.

In den Vormischern 50 und 51 werden die Komponenten aufbereitet, d.h. mit Hilfe von Vakuum, das mittels der Vakuumpumpe 52 erzeugt wird, entgast und mit Füllstoff, Farbstoff oder sonstigen Modifizierungsmitteln vermischt. Die Vormisohar 50, 51 arbeiten während dieser Phase in Verbindung mit der Vcüniumpuaipe 52 allein. Sie werden über elektrische Zeitschalter güifcuiiert, die das Um-Bteuervent.il 59 im Arbeitsrhythmus betäbly.iU Di.ι Düaierpurapen 53 und 54 werden während der Aufbare!tang lurch dl3 Fördereinrichtung der Mischer bei geöffneten Ventilen 62 und. 65 gespült, um Feato toffablagerungen zu verhindern.

BAD OBiGiNAL

00983 4/1585

Durch die pneumatisch "bzw. hydraulisch betätigten Ventile 62, 63, 64, 65 ist während der Aufbereitungsphase für die Komponenten nur der Weg über die Rückrufleitung 7ü bzw. 71 offen, dagegen nach dem Fertigmiseher 55 gesperrt.

Hack beendeter Aufbereitung wird der Gießvorgang elektrisch eingeleitet. Der Arbeitstakt der Vormischer verläuft nun in Abhängigkeit von den Dosierpumpen 53, 54 und dem Fertigmischer 55, cLh. die Steuerventile 59, 60 werden ,synchron betätigt. Während sich die Kolben der Dosierpumpen 53, 54 in die Aufnahme-Stellung bewegen, drücken die Vormischer 50, 51 mit Hilfe ihrer TOv(Iqrkolben 4 den Dosierpumpen die Komponenten zu, wodurch eine schnelle und vollständige Füllung der Dosierpumpen erzielt wird. Die 'Ventile 63, 64 sind dabei geschlossen und die Ventile 62, 65 aind geöffnet, um das von den Pöräerkolben 4 der Vorini scher 50, überschüssig zu den Dosierpumpen 53, 54 geförderte Material zurück in dl9 Vormischer 50, 51 fließen au lassen.

Entsprechend der Bewegung der Dosiarpumpen 53, 54 führt auch der PsrtigmiBcher 55 eine Mischbewegung durch. Sei ist jedoch auch möglich., einem Dosierpumpenhub mehrere Mischbewegungen zuzuordnen, was jedoch in den meisten Fällen nicht notwendig ist,

Ist das Speichervolumen im PartigoiLstsher lQ3r, wie di&B bei Arbeitsbeginn der fall Iac, oder '//äliysnd des Q-iaßbetriabes bis zum Miniiaalataiid verbraucht, so /eraiilaSfc dor Steuerkontakt 119, 120 (verglai'Jhe Fig. 5) au Fertlgmlasiie*? 55 die Dosiorpümpen 53, 54 zur Aujfiihruüg eines forderhnbes* Sl3Ichzeitig begeben sich

00883A/1S8S

BAD ORiGINAU-

JMK J *"% ^-

die Kolbenstangen 2 der Vormischer in die obere Endlage und das Mischorgan 91 Im Fertigmiseher geht in die Ausgangslage.

Damit die Komponenten in den Fertigmischer 55 gelangen können, werden zunächst die pneumatisch bzw. hydraulisch "betätigten Ventile umgesteuert,.d.h. die Ventile 62, 65 werden geschlossen und die Ventile 63 und 64 geöffnet. Die im Fertigmischer 55 unter Druck stehende Masse wird dann vom Feindosierkopf 56 im Vakuumbehälter 57 oder unter Atmosphäre schußweise vergossen. Da zur Füllung des Feindosierkopfes 56 ein regelbarer Druck von mehreren Atü zur Verfügung steht, kann in schneller Folge abdosiert werden.

Nachdem die Dosierpumpen 53, 54 ihren Förderhub ausgeführt haben, laufen die Kolben dieser Pumpen in Aufnahmestellung und die Vormischer bO, 51 füllen Komponenten nach. Diese Komponenten fließen dem Fertigmischer über die Leitungen 102 und 103 zu. Beim Eintreten in den Fertigmischer (Fig. 5) strömt die über die Leitung 103 eintretende Komponente durch den schmalen Spalt zwischen der Außenfläche des Speicherkolbens 108 und der Innenfläche des Teiles 105 und wird so gleichmäßig verteilt. Die über die Leitung 102 sugeführte Komponente wird durch die Bohrungen 106 hindurcligedrückt und dadurch in Strahlen aufgelöst, die sich mit der zu eiiictu Film verteilten Komponente vermischen. Durch diese Art der Zuführung wird bereits eine gute Durchmischung der Komponenten erzielt. Durch das Mischorgan 91, das sich in der Mischkammer 89 auf- und aliMwegt, wird die bei der Zuführung der

009834/1585 - 16 -

BAD ORIGINAL

Komponenten bereits entstandene Mischung bei der Aufwärtsbewegung des Mischorganes durch die Bohrungen 98 der oberen Scheibe hindurchgedrückt, durch die Scheiben 93 und 94 auf einen gewundenen Weg gezwungen und schließlich durch die Bohrungen 98 in der unteren Scheibe 95 herausgedrückt. Hierdurch wird eine intensive Durchmischung erzielt.

Der einmal eingeleitete Vorgang setzt -sich automatisch in Abhängigkeit vom Masseverbrauch am Peindosierkopf fort.

Die Anlage kann auch so benutzt werden, daß das Verfahren ganz oder teilweise unter Atmosphärendruck abläuft. Wenn also eine Vakuumentgasung nicht erforderlich ist, kann auf den Einsatz der Vakuumpumpe 52 verzichtet werden. Andererseits können die Komponenten in den Vormischern unter Vakuum aufbereitet werden, anschließend unter Luftabschluß fertiggemischt und unter AtmoBphärendruck vergossen werden.

Durch ein nicht dargestelltes lopfzeitrelais wird der Massedurchsatz durch den Fertigmischer 55 kontrolliert und von der Dosierpumpen-Hubzahl pro Zeiteinheit abhängig gemacht. Die Gefahr des Festfahrens von Pertigmischer 55 und Feindosierkopf 57 wird so rechtzeitig optisch oder akustisch angezeigt und kann durch erhöhte Grießgeschwindigkeit (Spülen mit Frischmasse) oder durch Spülen des Pertigmischers 55 und der sonstigen mit gemischter Masse in Berührung kommenden Teile mit lösungsmittel aus dem Behälter 58 beseitigt werden.

00983A/158S

- 17 -

Soll ein kontinuierlicher Gießstrahl erzeugt werden, so wird der Feindosierkopf 56 durch ein einfaches Gießventil mit Reduzierdüse ersetzt. Der maximale Durchsatz durch die Gießdüse ist so groß, daß bei Kontaktgabe des Fertigmischers 55 die Dosierpumpen 53, 54 jeweils förderbereit sind. Das Speichervolumen des Fertigmischers 55 wird also nie ganz verbraucht.

Bei Gießstücken ab einem bestimmten Minimalgewicht kann die Dosierung der Gießmasse in die Gießform von den Komponenten-Dosierpumpen 53, 54 übernommen werden. Bs ist dabei die Summe der Gewichte aller Einzelkomponenten gleich dem Gewicht der am Gießventil austretenden Masse. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein Minimum an Bauteilen aktivierter Masse ausgesetzt 1st.

Die Anlage verfügt auch über eine nicht dargestellte Heizeinrichtung, mit der sich alle mit der Masse in Berührung kommenden Teile beheizen lassen.

Die Steuerung der Anlage sei nachfolgend anhand der Pig. 6 be- trachtet. Obwohl die Steuerung automatisch arbeitet, ist sie außerordentlich einfach, da die Bewegungen der pneumatisch bzw. hydraulisch betätigten Bauteile während des Gießbetriebes Bynohron verlaufen.

Ee können bis auf daa GioJJyo'afeiL baw. an saüi«r Stall j sitzenden leindoslerkopf 56 alle Buiifceila der Aiii «aj von ζ ν rl Pneumatik-

009934/ 1606 bad original

- 1Θ -

bzw. Hydraulikumsteuerventilen 59, 60 gesteuert werden. Die elektrische Steuerung dieser Umsfceuerventile geschieht durch den Schaltkontakt 119, 120 der Speichereinrichtung (Speicherkolben 108) am Fertigmiseher (Fig. 5). Das Ansprechen dieses Kontaktes 119, 120 ist abhängig von der Masseentnahme aus dem Fertigmiseher 55.

Im Bbsuerdiagramm naoh Mg. 6 ist über der Zeit die !Tätigkeit der einzelnen Anlaganelemente dargestellt.

Die oberste Kurve kennsaichnet die !Tätigkeit des Feindosierkopfes 56. Während des Zeitabschnittes a verläuft der Gießtakt des Feindosierkopfes und während des Zeitabschnittes b die Ladepauöo des B'Qindosierkopfes, Im Diagramm ist vorausgesetzt, daß der (ließtakt etwas länger dauert als die Ladepause.

Wenn dem Farbigmischer 55 soviel Gießmasse entnommen ist, daß der Speicherkolben 108 unter der Wirkung des über die Leitung 123 (Fig, 5) augeführten Luftdruckes soweit vorgeschoben wurde, daß der Tastetifb 116 in die !Tut 117 eingerastet und dadurch der Konsakb 119, 120 geschlossen wurde, ist der durch die Linie c göktnmaeiohiiote Zeitpunkt gekommen. In diesem Zeitpunkt wird für die Dauer ü «in elektrisches Zeitwerk eingeschaltet. Während die s ir Soll; drücken die Doeierpumpen 53, 54 einen vollständigen Hub Ln u'än ^ortigmiseher 55. Der Gießbetrieb geht jedoch auch wühi-jad d:Lo.*3oa Füll Vorganges weiter, wie das Diagramm zeigt. JfaoM ofc-c-w, i/Hl boren ssohs GiefJtakfcen wird der Kontakt 119, 120 wie i i⁵ ;p-jo&Loooen imd «las Zoitwork tritt wieder während der

Vm :^ d in -Tut LgM Lt. 009834/15Sa

- 19 =-*

Durch die Linien e bis m ist die Tätigkeit der einzelnen Anlagenelemente dargestellt. Längs der Linie e bedeutet der dicke Strich, daß sich das Mischorgan 91 des lertigmischers 55 in der vorderen Stellung befindet, d.h. in der nahe beim Speicherkolben befindlichen Stellung. Längs der Linie f ist ausgetragen, wann sich das Mischorgan 91 des Fertigmischers in der hinteren Stellung befindet.

Die Linien g und h zeigen die !Tätigkeit der Dosierpumpen 53, 54. Diese Dosierpumpen führen wahren! der Zeitintervalle d einen ]?örderhub aus und bleiben dann am Ende des Pörderhubes stehen. Nach dem Zeitintervall d kehren die Dosierpumpen in die Ladestellung zurück, wobei sie von den sich zur gleichen Zeit in die untere Endstellung begebenden Kolben 4 der Vormischer gefüllt werden. Beim nächsten Zeitpunkt c führen die gefüllten Dosierpumpen einen neuen Pörderhub aus, um den Pertigmäscher 55 zu füllen.

Die Linien i und k stellen die Tätigkeit der Vormischer dar. Außerhalb der Zeitintervalle d befinden sich die hin- und herbewegbaren Teile der Vormischer 50, 51 in ihren unteren Endstellungen und begeben sich im Zeitpunkt c rasch in ihre obere Endstellung. Während der Zeit d füllt sich der Zylinder 5 der Vormischer 50, 51. Der Inhalt der Pumpenzylinder 5 wird nach Ablauf der Zeit d in die Dosierpumpen gedrückt.

Die Linien 1 und m kennzeichnen die Tätigkeit der Ventile 62, 63, 64 und 65. Die ausgezogenen Linien bezeichnen die öffnungaafcellung und die gestrichelten Linien die geschlossene Stellung. Im

009834/1585

Zeitintervall d sind die Ventile 62, 65 geschlossen und die Ventile 63, 64 geöffnet. Außerhalb des Zeitintervalles d sind die Ventile 62, 65 offen und die Ventile 63, 64 geschlossen. Es ist klar, daß bei Öffnung der Ventile 63, 64 dem Fertigmischer 55 Komponenten zufließen, da sie gar keinen anderen Weg ausführen können, da ja die Ventile 62, 65 gleichzeitig geschlossen sind. Wenn die Dosierpumpen gefüllt werden, sind die Ventile 63, 64 geschlossen und die überschüssigen Komponenten können über die Ventile 62, 65 in die Vormischer 50, 51 zurückfließen.

Um Verschleiß durch Abrieb zu vermeiden, sind bei allen gefährdeten Bauteilen Vorkehrungen durch eine intensive Spülung der Abdichtungen getroffen. Die Spülung wird von den Dosierpumpen übernommen, die speziell für diesen Zweck einen abgestuften lörderkolben haben, d.h. der Dosier-kolben fördert parallel mit der Komponente auch das zur Spülimg geeignete Spülmittel. Dem lertigmiecher v/ird das Spülmittel über die Leitungen 86, bzw. die Leitungen, 113. 114 zugeführt bzw. abgeführt.

0 0 9 S 3 4 / 1 B ti 5

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Anlage zur Verarbeitung von Gießharz aus mindestens zwei Komponenten mit mindestens einem evakuierbaren Vormischer, einem Fertigmischer und Dosierpumpen zum dosierten -Zuführen der Komponenten zum ffertigmischer, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang eines jeden Vormischers (50, 51) eine Kolbenpumpe (4, 5) angeordnet ist, deren Zylinder (5) in den im Vormischer enthaltenen Stoff (36) hineinragt und deren Kolben (4) im saugseitigen lotpunkt (Fig, 3) eine Strömungsverbindung (27) großen Querschnitts zwischen dem im Vonaischer (50, 51) enthaltenen Stoff und eiern Inneren dos Pumpensylinders (5) freigibt.

   2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter &23 7ormischers eine hin- und hergehend antreibbare Stange (2) in senkrechter odsr mindestens schräg abwärts geneigter Lage angeordnet ist, die a in mindestens während eines Teils des 8fcangenhubas in den Stoff eintauchendes Mischorgan (6) in los®, sifisr oder mshrer-ar "/on dar Stange abstehender Körper, wie S₉B, Scheiben und an ihrera un-jsren Ende den Pumpenkolben (4) trägt,

   3. Anlage nach Anspruch 2, daduroh ge lcs nass.lohnet, daß die hin- und hargohond anbreibbara 3bange (2) daa Vonaiachers mit ilezi SolbQii (13) eliiaa doppaltwirkciiidan Druc"kiaitfc«Jlisylindera (3) '/erbundoa ist·

   009834/1535 - 22 -

   4. Anlage nach einem o.der mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom unteren Ende des Pumpenzylinders (5) aus eine Bypassleitung ausgeht, die in den Behälter (7) geführt ist, vorzugsweise oberhalb des StoffSpiegels (37).

   5. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (4) über Siebbohrungen (19) durchlässig ist, die sich z.B. in. einer Siebplatte (18) befinden and daß e.in.3 Rückfünrleitirag (21), z.B. eine zentrale Bohrung der Stange (2) vorgesehen ist, die den durch die Siebbohrungen (19) durchtretenden Stoff in den BeMlterraum oberhalb des "Pumpsnkorbens siirüekführt.

   6_a Anlage naoh Anspruch J? dadurch gekennzeichnet, daß die RUcI-: Itlhriaitimg (21) über mindestens ein Überdruckventil (23)* in cisxi Behälter des Yormlschsrs (50, 51)

   7» Silage naoh sinsm oder bsideii dar lnsprüolis 5 und 6, dadurch n£is3i:il!ntffe, da3 dio P.ilokiU3arle.itung (21) oliaÄalb des Stoffo>;3la ('5I) ia äeu B-ahä-ltsr (7) das 'Voisaisöiisrs mündet,

   ti. Aiilaga aaüli sin-3!a oclai? aslirerea der MspMieaa 5 bis 7, da~ duccii gafeiSiJii^oiöhiis-b, ilaß dia Rliökfiitolsitimg (21) iibar Düsen (°4) in 3.3ii BaMltsc (?) Clss Toraisoiisro laitoä^tj die Tor^ugs- wtiLsj als -ilnsi¹ i^jaa{53a-i;iaikoiüpon3nt3 ausapritson und gegen dan Stofΐ-:-3ρ1-3;;οL (-J/) gaeiaki^t sind»

   0ÖDÖ34/158S BADORfGfNAL

   - 23

   9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (4) berührungslos im Pumpenzylinder (5) läuft.

   10. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischorgan des Yormischers (50, 51) aus xsindestens einer Scheibe (6) besteht, deren äußerer Rand einen Abstand (34) von der Behälterinnenwand hat.

   11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als MisehorgäB dienende Scheibe (6) des Yormiseliers gelocht ist.

   12. Anlage nach" den Ansprüchen 2 und 7 xuid einem oder mehreren der übrigen Ansprüche 2 Με 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Vormischer der Stangenhub, die Anordnung dee IHschorganes (6) und die Anordnung der Düsen (24) so aufeinander abgestimmt sind, daß sich das Kisehorgan (6) während eines Stangenhubes teils im Stoff, teil außerhalb des Stoffes bewegt und die Düsen (24) mindestens zeitweise'oberhalb des Stoffspiegeis (3$ bleiben.

   13« Anlage nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenns^ieimet, daß am Aufstoßende des Pumpenzylinderε (5) 3iebboimmp:u (26) vorgesehen Find, die sich z.B. in einer Siebplatte (25} befinden.

   14«, Anlege «sei- oji«s?i! oder raolp'ivpcm der Ansprüche; 2 biß 13» dadurch fekßm-ü-·;Lsr«ii6i;_s öaß mißeir¹ den loiMi.ßGlmim (^l30, !31) auch

   00983/./15Πίί

   BAD ORiatMAL ~ 24 -

   die Doeierpuapen (53, 54) und der Fertigmischer (55) hin- und hergehend antreibbar sind.

   15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischkammer (89) dee Fertigmiechera (55) ein mittels einer Stange (77) hin- und hergehend antreibbares Mischorgan (91) angeordnet ist, wobei die Stange (77) vorzugsweise mit dem Kolben (78) eines doppeltwirkenden Bruckmittelzylinders (81) verbunden ist.

   16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des scheibenförmig ausgebildeten MiSehorganes (91) einen nur geringen Abstand (96) von der Wand der Mischkammer (89) hat und gelocht ist.

   17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischorgan (91) mehrere parallele Scheiben (92, 93, 94, 95) aufweist, wobei vorzugsweise gelochte (92, 95) und nicht gelochte am Rand teilweise beschnittene Scheiben (93, 94) einander benachbart sind und vorzugsweise die Endscheiben (92, 95) gelochte Scheiben sind.

   18. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wand der Mischkammer des Pertigmischers (55) entgegen einer Kraft beweglich ist.

   0098 34/1885 -25

   19. Anlage nach Anspruch. 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Füllungszustand der Mischkammer (89) abtastendes lastorgan (116) vorgesehen ist, das mit einem elektrischen Eontakt (119, 120) zusammenwirkt.

   20. Anlage nach einem oder beiden der Ansprüche 18 und 19, da~ durch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand durch den Boden eines Kolbens (108) (Speicherkolben) gebildet ist, der relativ zur Mischkammer (89) entgegen der von einem Druckmittel ausgeübten Kraft verschiebbar ist.

   21. Anlage nach einem oder beiden der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung einer Gießharz-Komponente ein ringförmiger Kanal (107) mit schmalem Austrittsspalt und für die Zuführung einer weiteren Komponente stromabwärts des schmalen Austrittsspaltes ein Kranz von Bohrungen (106) vorgesehen ist.

   22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wand des schmalen ringförmigen Austrittsspaltes durch den Speioherkolben (108) gebildet ist.

   23. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Speioherkolben (108) i:iu die das Mieohorgan bewegende Stange (77) von Ringnuten (85, 112) umgeben sind, an die Spülmittelleitungen (86, Hl, 113, 114) angeeohloesen sind.

   00983A/1585

   - 26 -

   24. Anlage nach Anspruch 19 und einem oder mehreren der übrigen vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet ctaren eine Steuereinrichtung, die bei Entleerung des Speichers (89) Ms zu einem gewissen Inhalt sowohl die Vormischer (5O₉ 51) als auch die Dosierpumpen (53, 54) zu koordinierten BaMjewegungen derart veranlaßt, daß die Dosierpumpen (53, 54) Komponenten in den Eer-Ügmischer (55) fördern und anschließend von den !Pumpen (4> 5) der Vormischer (50, 51) nachgeladen werden.

   009834/1585

   Leerseite