-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Mischen von fließfähigen Komponenten, mit
einem ersten Vorrat einer ersten Komponente, mit einem zweiten Vorrat
einer zweiten Komponente, mit Zuführmitteln für Lösemittel, und mit einem Mischer zum
Mischen der Komponenten miteinander. Außerdem betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum dosierten Mischen von fließfähigen Komponenten, bei dem eine
erste Komponente aus einem ersten Vorrat mittels eines Mischers
mit einer zweiten Komponente aus einem zweiten Vorrat gemischt wird,
und bei dem die Viskosität
des Gemischs mittels Zuführen
von Lösemitteln
eingestellt wird.
-
Mittels
einer derartigen Vorrichtung und mittels eines derartigen Verfahrens
werden insbesondere sogenannte LH-Kleber zubereitet, das sind aus
einem Bindemittel und einem Härter
bestehende Klebstoffe, denen geeignete Lösemittel zum Herstellen der
erforderlichen Viskosität
beigemischt werden. Solche LH-Kleber werden unter anderem in Kaschieranlagen
eingesetzt. Zum Mischen der LH-Kleber werden dabei die Komponenten
und die Lösemittel
in einen gemeinsamen Vorratsbehälter
dosiert und dort homogen vermischt. Die so angesetzte Mischung wird
anschließend
der Kaschieranlage zum Kaschieren zugeführt.
-
Nachteilig
bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum dosierten Mischen
von fließfähigen Komponenten
zum Bereitstellen von LH-Klebern für Kaschieranlagen ist, daß nach vollständiger Entleerung
eines Vorratsbehälters
mit darin enthaltenem LH-Kleber die Kaschieranlage jeweils angehalten werden
muß, um
eine neue Charge des LH-Klebers in dem Vorratsbehälter anzumischen.
Dies geht zu Lasten der Produktivität und kann auch zu Fehlern bei
dem nachfolgenden Kaschiervorgang führen. Nachteilig ist weiter,
daß nach
dem Mischen von Binder und Härter
miteinander bereits eine Reaktion zwischen den beiden Komponenten
erfolgt. Dies ist beispielsweise auch bei einem Stillstand der Kaschieranlage
der Fall. Insbesondere bei einem schwerwiegenden Ausfall der Kaschieranlage
können
in diesem Fall große
Mengen LH-Kleber unbrauchbar werden.
-
Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren
anzugeben, mit denen sich lösemittelhaltige
Mischungen aus verschiedenen Komponenten einfach, unkompliziert
und ohne die Gefahr anmischen lassen, daß durch Unregelmäßigkeiten
bei der Verarbeitung größere Mengen
des Gemisches durch eine Reaktion unbrauchbar werden.
-
Das
Problem wird dadurch gelöst,
daß bei
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Zuführmittel
mit dem ersten Vorrat zum Einstellen der Viskosität der ersten
Komponente und/oder mit dem zweiten Vorrat zum Einstellen der Viskosität der zweiten
Komponente in Verbindung stehen, und daß der Mischer zum direkten
Mischen unmittelbar vor der Verarbeitung mit dem ersten Vorrat und
dem zweiten Vorrat in Verbindung steht. Bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art wird das Problem dadurch gelöst, daß die Lösemittel den Komponenten in
dem Vorrat zugeführt
werden, und daß die
Komponenten der so vorbestimmten Viskosität mittels des Mischers direkt
gemischt werden.
-
Auf
diese Weise kommen die zu mischenden Komponenten erst unmittelbar
vor der Verarbeitung im Mischer miteinander in Kontakt. Dieses direkte und
schnelle Mischen der Komponenten ummittelbar vor der Verarbeitung
wird mittels der Lösemittelzugabe
zu den einzelnen Komponenten überhaupt
erst ermöglicht.
Beispielsweise können
die Komponenten auf gleiche Viskosität gebracht werden.
-
Bei
einer Weiterbildung der Erfindung wird ein statischer Mischer verwendet.
Insbesondere kann ein Durchflußmischer
verwendet werden. Mittels des Durchflußmischers kann kontinuierlich
gemischt werden. Dies macht den Mischvorgang und das Bereitstellen
des LH-Klebers für
eine Kaschieranlage besonders einfach. Besonders vorteilhaft ist die
Verwendung eines Rohrmischers.
-
Eine
andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der erste
Vorrat und der zweite Vorrat jeweils zwei Vorratsbehälter aufweisen,
wobei Wechselmittel zum wechselweisen Verbinden der Vorratsbehälter der
ersten Komponente bzw. der Vorratsbehälter der zweiten Komponente mit
dem Mischer vorgesehen sind. Nach dem anderen Aspekt der Erfindung
zeichnet sich die Weiterbildung dadurch aus, daß eine kontinuierliche Komponentenzufuhr
durch jeweils zwei wechselweise mit dem Mischer verbundene Vorratsbehälter erfolgt,
wobei der jeweils nicht mit dem Mischer verbundene Vorratsbehälter zum
Vorbereiten einer neuen Charge der jeweiligen Komponente verwendet
wird. Auf diese Weise ist keine Unterbrechung der Kaschieranlage
erforderlich, da dem Mischer permanent aufeinander folgend die erforderlichen
Mengen der zu mischenden Komponenten zugeführt werden. Insbesondere ist
dabei eine derartige Dimensionierung der Vorratsbehälter zweckmäßig, daß der Inhalt
eines Vorratsbehälters
derart lange zum Versorgen des Mischers reicht, daß in der
Zwischenzeit in dem anderen Vorratsbehälter die neue Charge der Komponente
vorbereitet werden kann.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch Fördermittel
zum Fördern der
Komponenten zu dem Mischer aus. Die Fördermittel können eine
Zahnradpumpe aufweisen. Auf diese Weise wird eine sichere Versorgung
des Mischers mit den Komponenten auch bei Komponenten hoher Viskosität gewährleistet.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung sind Überwachungsmittel
zum Überwachen des
Mischens vorgesehen. Die Überwachungsmittel können eine
dem jeweiligen Vorrat zugeordnete Waage aufweisen. Mittels dieser
Waage kann das erforderliche Mischungsverhältnis hergestellt werden. Es
ist aber auch möglich,
daß die Überwachungsmittel
einen Massendurchflußmesser
haben. Ein solcher Massendurchflußmesser gewährleistet im laufenden Betrieb
eine Überwachung
der Massenströme.
Wenn außerdem
die Überwachungsmittel
je einen Massendurchflußmesser
für jede
Komponente und einen Massendurchflußmesser für die fertige Mischung haben,
läßt sich
durch einen Vergleich der Meßergebnisse
eine Fehlfunktion sicher erkennen. Darüber hinaus können die Überwachungsmittel
eine Probenentnahmestation aufweisen. Mittels dieser Probenentnahmestation
können
Proben genommen und analysiert werden. Es ist aber auch möglich, mittels der
Probenentnahmestation den Massendurchflußmesser mittels auslitern der
entnommenen Probe zu kalibrieren. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist gekennzeichnet dadurch, daß das Mischungsverhältnis der Komponenten
in dem jeweiligen Vorrat mittels einer Waage bestimmt wird. Dies macht
besonders einfach eine genaue Dosierung der Komponenten möglich.
-
Bei
einer weiteren Aufführungsform
der Erfindung sind Viskositätseinstellmittel
für die
jeweilige Komponente vorgesehen. Die Viskositätseinstellmittel können eine
Umwälzpumpe
aufweisen. Als Umwälzpumpe
eignet sich beispielsweise eine Membranpumpe. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
dabei zum Einstellen der Viskosität die Komponenten mittels einer
Umwälzpumpe
aus dem jeweiligen Vorrat entnommen, die jeweils für die Komponente
gewünschte
Viskosität
mittels Zufuhr der erforderlichen Menge eines Lösemittels eingestellt, und anschließend der
so behandelte Teil der Komponente wieder in den jeweiligen Vorrat
zurückbefördert. Auf
diese Weise, wird einerseits eine kontinuierliche Durchmischung
und andererseits ein zuverlässiges Einstellen
der gewünschten
Viskosität
erreicht.
-
Eine
andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß dem ersten
Vorrat und dem zweiten Vorrat jeweils ein Pufferspeicher zugeordnet
ist. Mittels eines solchen Pufferspeichers lassen sich Schwankungen
bei der Versorgung des Mischers mit den Komponenten zuverlässig vermeiden.
Dies führt
zu einem besonders gleichmäßigen Mischergebnis.
Wenn dem Pufferspeicher Fördermittel
vorgeschaltet sind, läßt sich
eine gleichmäßige und
kontinuierliche Füllung
der Pufferspeicher zuverlässig
gewährleisten.
Insbesondere ist es auch von Vorteil, wenn dem Pufferspeicher Füllstandssensoren
zugeordnet sind. Mittels derartiger Füllstandssensoren läßt sich
ein Unterschreiten einer Mindestfüllhöhe des Pufferspeichers vermeiden
und so eine kontinuierliche Versorgung des Mischers mit den zu mischenden
Komponenten erreichen. Es ist außerdem von Vorteil, wenn Zuführleitungen
unterhalb einer vorgegebenen Mindestfüllhöhe in die Pufferspeicher münden. Auf
diese Weise können
die Pufferspeicher gleichmäßig und
ohne Blasenbildung befüllt werden.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung beziehen sich auf konstruktive Einzelheiten
der Vorrichtung und des Verfahrens.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigt:
-
1 eine
Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen in schematischer Darstellung,
und
-
2 eine
schematische Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist vier Vorratsbehälter 10, 11, 12 und 13 auf.
Die Vorratsbehälter 10 und 11 dienen
jeweils zur Aufnahme einer ersten Komponente eines LH-Klebers, nämlich des Binders.
Die Vorratsbehälter 12 und 13 dienen
zur Aufnahme der zweiten Komponente, nämlich des Härters. Selbstverständlich kann
bei anderen fließfähigen Stoffen
aus mehr als zwei Komponenten eine entsprechende Anzahl weiterer
Vorratsbehälter
vorgesehen werden. Wichtig ist dabei, daß für jede Komponente zwei Vorratsbehälter vorhanden
sind.
-
Jeder
Vorratsbehälter 10 bis 13 ist
jeweils mit einem Rührwerk 14 versehen,
mit welchem der jeweilige Inhalt des Behälters 10 bis 13 aufgerührt wird. Ferner
ist jedem Behälter 10 bis 13 eine
Viskositätsregeleinrichtung 15 zugeordnet.
Der jeweilige Inhalt der Behälter 10 bis 13 wird
mittels einer Pumpe, im vorliegenden Fall einer Membranpumpe 16,
abgesaugt und der Viskositätsregeleinrichtung 15 zugeführt. In
der Viskositätsregeleinrichtung 15 wird
die jeweilige Viskosität
gemessen und je nach Bedarf Lösemittel
aus einer gemeinsamen Lösemittelzuführleitung 17 beigemischt.
Die mit der erforderlichen Menge Lösemittel versehene Komponente
wird dann wieder in ihren Behälter 10 bis 13 zurückgepumpt.
Auf diese Weise wird die Viskosität der Komponenten in den Behältern 10 bis 13 jeweils
konstant gehalten.
-
Die
jeweilige Komponente gelangt durch Zuführleitungen 18 in
den jeweiligen Behälter 10 bis 13. Die
Behälter 10 bis 13 werden
bis zu einem vorbestimmten Füllgewicht
gefüllt,
was mittels einer Waage 19 ermittelt wird. Die Waage 19 dient
außerdem zum
Abwiegen der einzelnen Bestandteile der jeweiligen Komponenten.
-
Zunächst wird
beispielsweise aus dem Behälter 10 die
Komponente A, also der Binder, und aus dem Behälter 12 die Komponente
B, vorliegend also der Härter,
abgepumpt und durch jeweils eine Pumpe, beispielsweise eine magnetisch
gekoppelte Zahnradpumpe 20, einem gemeinsamen Mischer 21 zugeführt. Da
die Komponenten hier bereits die erforderliche Konsistenz haben,
lassen sie sich mit dem Mischer 21 verhältnismäßig einfach homogen mischen.
Der Mischer 21 ist ein statischer Mischer, insbesondere
ein Durchflußmischer 21.
-
Im
statischen Mischer 21 werden die Komponenten miteinander
vermischt und der Kaschiermaschine zugeführt. Weil die Komponenten erst
im Mischer 21 miteinander in Kontakt kommen, beginnt der
Kleber auch erst ab dem Mischer 21 abzubinden. Die Menge
der jeweiligen Komponente A oder B wird dabei jeweils durch einen
Massendurchflußmesser, beispielsweise
einen Coriolisdurchflußmesser 22, fortlaufend
gemessen.
-
Ist
der Behälter 10 oder
der Behälter 12 vollständig entleert,
wird über
eine Umschalteinrichtung 23 die Entnahme der jeweiligen
Komponente A oder B auf den jeweils anderen Behälter 11 bzw. 13 umgeschaltet.
Hierzu dienen Ventile 24 der Umschalteinrichtung 23.
Die Größe der Behälter 10 bis 13 ist
dabei so zu bemessen, daß die
Zeit zur Entleerung eines Behälters 10 bis 13 unter
Volllast ausreicht, um die jeweilige Komponente in dem zugeordneten
Behälter, 10 bis 13 homogen
anzumischen.
-
Jeder
Komponente A oder B ist noch eine Probenentnahmestation 25 zugeordnet.
Mittels der Probenentnahmestation 25 können Proben der jeweiligen
Komponente A und B entnommen und insbesondere die Menge der Komponente
A oder B ausgelitert und so das Gewichtsverhältnis nochmals kontrolliert
werden.
-
2 zeigt
eine schematische Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Wie sich der Figur entnehmen läßt, ist eine Zuführleitung 26 mit
einem Pufferbehälter 27 verbunden.
Die Zuführleitung 26 steht
an ihrem von dem Pufferbehälter 27 abgewandten
Ende mit den Ventilen 24 in Verbindung, die den Vorratsbehältern 12, 13 in 1 nachgeschaltet
sind. Auf ähnliche
Weise steht eine Zuführleitung 28 mit
den Ventilen 24 in Verbindung, die den Vorratsbehältern 10, 11 in 1 nachgeschaltet
sind. Die Zuführleitung 28 ist
mit einem Pufferbehälter 29 ähnlich dem
Pufferbehälter 27 verbunden.
Die Pufferbehälter 27, 29 weisen
jeweils Pegelschalter 30, 31 auf, die mit einer
nicht in der Figur dargestellten Steuerung verbunden sind. An die Pufferbehälter 27, 29 schließen sich
jeweils die Pumpe 20 und der Massendurchflußmesser 22 an.
Zwischen die Massendurchflußmesser 22 und
die Probenentnahmestationen 25 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
jeweils ein Spülanschluß geschaltet,
mittels dessen der nachfolgende Bereich mit Lösemitteln gespült werden
kann. An die Probenentnahmestationen 25 schließt sich
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
anstelle des Mischers 21 ein Rohrmischer 33 an,
dessen Ausgang wiederum mit einem Massendurchflußmesser 34 entsprechend den
Massendurchflußmessern 22 verbunden
ist. Die Oberflächen
der klebstoffberührenden
Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind mit einer Nanobeschichtung versehen, die ein Anhaften des Klebers
verhindert.
-
Die
Wirkungsweise der Mischvorrichtung von 2 entspricht
im Wesentlichen der der Mischvorrichtung von 1. Die Besonderheit
der Mischvorrichtung von 2 ist dabei die, daß bei einem Umschalten
zwischen den Vorratsbehältern 10, 11 bzw. 12, 13 eine
kontinuierliche Versorgung des Mischers 33 durch die Pufferbehälter 27, 29 gewährleistet
wird. Im Einzelnen sind die Zuleitungen 26, 28 anders
als in der 2 dargestellt unterhalb einer Mindestfüllstandshöhe angeordnet,
so daß eine
Blasenbildung durch Zulaufen der jeweiligen Komponente zuverlässig verhindert wird.
Mittels der Pegelschalter 30, 31 kann bei Unterschreiten
eines minimalen Pegels die betreffende Komponente aus dem jeweiligen
Behälter 10, 11 bzw. 12, 13 bis
zum Erreichen des Maximalpegels zugeführt werden. Mittels des Massendurchflußmessers 34 läßt sich
außerdem überprüfen, ob
der Massendurchfluß am
Ende des Mischers 33 der Summe der Massendurchflüsse der einzelnen
Komponenten entspricht. Ist dies nicht der Fall, liegt eine Fehlfunktion
vor, die zum Gewährleisten
eines guten Mischungsergebnisses zunächst behoben werden muß. Im Falle
eines Fertigungsbedingten Stillstandes der Mischvorrichtung läßt sich außerdem durch
die Spülanschlüsse 32 der
Mischer 33 mit Lösemitteln
spülen,
so daß hier
ein Abbinden des Klebstoffs in dem Mischer 33 verhindert
wird.
-
- 10
- Vorratsbehälter
- 11
- Vorratsbehälter
- 12
- Vorratsbehälter
- 13
- Vorratsbehälter
- 14
- Rührwerk
- 15
- Viskositätsregeleinrichtung
- 16
- Membranpumpe
- 17
- Zuführleitung
- 18
- Zuführleitung
- 19
- Waage
- 20
- Zahnradpumpe
- 21
- Mischer
- 22
- Massendurchflußmesser
- 23
- Umschalteinrichtung
- 24
- Ventil
- 25
- Probeentnahmestation
- 26
- Leitung
- 27
- Pufferbehälter
- 28
- Leitung
- 29
- Pufferbehälter
- 30
- Pegelschalter
- 31
- Pegelschalter
- 32
- Spülanschluß
- 33
- Rohrmischer
- 34
- Massendurchflußmesser