DE3529486C2

DE3529486C2 -

Info

Publication number: DE3529486C2
Application number: DE3529486A
Authority: DE
Inventors: Peter 5883 Kierspe De Lueckhoff
Original assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Current assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1989-06-29
Also published as: DE3529486A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Do sieren und taktweisen Abgeben der Komponenten von viskosen Mehrkomponentengemischen gemäß dem Oberbegriff des einzi gen Patentanspruchs.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP-PS 00 09 118 bekannt und weisen eine als Kolben-/Zylinderein heit ausgebildete Auspreßeinheit für jede Komponente, eine jeder Auspreßeinheit zugeordnete Druckerhöhungseinheit sowie eine Misch- und Ausgabeeinheit auf.

Bei bekannten Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs stellt sich nun folgendes Problem:

Seit einiger Zeit wird insbesondere unter Umweltschutz- Gesichtspunkten die Verwendung von lösungsmittelfreien Zwei- und Mehrkomponentensystemen, beispielsweise von sogenannten "High-Solid-Lacken", IMC-Systemen usw. in Betracht gezogen.

Bei diesen Systemen kann die Kompressibilität der einzel nen Komponenten stark unterschiedlich sein. Andererseits ist das Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten häufig extrem. Mischungsverhältnisse beispielsweise bei Zweikomponentengemischen können Werte bis 1000 : 1 errei chen. Gleichzeitig sollen die Gemische in kleinen und kleinsten Mengen, teilweise von weniger als 1 Gramm do siert werden.

Der Versuch der Verarbeitung solcher Gemische mit großen Kompressibilitätsunterschieden mit bekannten Vorrichtungen führt im ersten Falle dazu, daß der Anfangsabschnitt der sog. "Mischraupe" nicht exakt dosiert ist; bei Dosiermen gen im Grammbereich jedoch ist die gesamte Mischraupe nicht mehr brauchbar, da der fehlerhaft dosierte und damit unbrauchbare Bereich, der beispielsweise nicht richtig aushärtet, einen zu großen Anteil hat.

Da der Fülldruck bei Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs in der Regel vom Anlagendruck, d. h. vom Druck in der Misch- und Austrageinheit abweicht, wer den die einzelnen Komponenten bei herkömmlichen Vorrich tungen bei der sich zu Beginn des Auspreßvorgangs ergeben den Druckanpassung unterschiedlich komprimiert, so daß sich insbesondere zu Beginn des Auspreßvorgangs Mischfeh ler ergeben.

Wenn andererseits eine Druckanpassung durch Verschiebung des Kolbens der Auspreßeinheit vor Beginn des eigentlichen Auspreßvorgangs, d. h. bei geschlossenen Ventilen in der Auspreßleitung durchgeführt wird, ist die während eines "Arbeitshubs" ausgetragene Materialmenge nicht mehr exakt bestimmbar, so daß sich hierdurch ebenfalls Mischfehler ergeben.

Aus der DE-PS 33 29 296 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der keine taktweise Förderung stets gleichbleibender kleinster und genau dosierter Mengen, sondern eine kontinuierliche Förderung realisiert ist. Bei einer derartigen Vorrichtung stellen sich völlig andere Probleme als bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung: ins besondere wird bei kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen hingenommen, daß der Anfangsabschnitt der "kontinuierlich ausgetragenen Mischraupe" verworfen wird.

Der Einsatz von baulichen Komponenten der aus der DE-PS 33 29 296 bekannten Vor richtung zur Lösung der bei der gattungsgemäßen Vorrichtung auftretenden Probleme ist deshalb in der Vergangenheit nicht in Be tracht gezogen worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dosieren und taktweisen Abgeben der Komponenten von viskosen Mehrkomponentengemischen anzugeben, mit der auch Komponenten mit stark unterschiedlicher Kompressibilität mit hoher Genauigkeit in kleinen und kleinsten Mengen dosiert werden kann.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß sich die gestellte Aufgabe in überraschender Weise dadurch lösen läßt, daß von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs ausgehend die Druckerhöhungseinheiten zum Befüllen mit der jeweiligen Komponente mit den jeweiligen Auspreß leitungen der Auspreßeinheiten über je eine Abzweigleitung verbunden sind. Hierdurch wird vor Beginn des eigentlichen Auspreßvorgangs eine Druckanpassung durchgeführt, ohne daß sich das vom Kolben der Auspreßeinheit während des Aus preßvorgangs "überstrichene" Volumen ändern würde. Damit ist bei Beginn des eigentlichen Auspreßvorgangs keine Druckanpassung mehr erforderlich, so daß man über die gesamte "Mischraupe" konstante Mischungsverhältnisse er hält, die eine Dosierung auch kleinster Mengen erlauben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine Druckanpas sung auch bei Arbeitsdrücken bis zu mehreren 100 bar mög lich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht einerseits ein genaues kontinuierliches Dosieren eines unter Druck abzu gebenden viskosen Stoffes, andererseits aber die Einhal tung äußerst kurzer Taktzeiten ohne Beeinträchtigung der Dosierqualität. Der Einsatz von Ein- oder Mehrkomponenten- Kunststoffen, insbesondere von Lacken, zur taktweisen Beschichtung von Werkstücken, z. B. in der Automobil- und Möbelindustrie, ist damit möglich.

Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch Endschalter weiter erhöht werden, die den einzelnen Auspreßeinheiten zugeordnet sind, und von denen ein Endschalter nach vollständiger Füllung der zugeordneten Auspreßeinheit durch deren Auspreßkolben im Sinne der Druckmittelbeaufschlagung der Druckerhöhungs einheit zur Angleichung des Drucks der gefüllten Aus preßeinheit an den Druck der auspressenden Auspreßeinheit anfahrbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben, deren einzige Figur
ein Materialfließschema bei einer Vorrichtung zum Dosieren von Zweikomponenten-Kunststoffen zeigt.

Zuführleitungen 10 und 11 für die Basiskomponente A und den Härter B eines Zweikomponenten-Kunststoffes sind ei nerseits mit nicht dargestellten Druckpumpen, beispiels weise Kolbenpumpen, andererseits mit jeweils einem Aus preßzylinder 12 bzw. 13 einer Auspreßeinheit 16 verbunden. In die Leitungen 10 und 11 ist jeweils ein Rückschlagven til 18 bzw. 20 geschaltet. Den einzelnen Auspreßzylindern sind jeweils nur schematisch dargestellte Auspreßkolben zugeordnet. Die äußeren Enden der beiden Auspreßkolben der Auspreßeinheit 16 sind an einem nicht dargestellten Aus preßbalken befestigt.

Die Auspreßzylinder 12 bzw. 13 sind jeweils an Auspreß leitungen 45 bzw. 47 angeschlossen, in die automatisch betätigbare Absperrventile 54 bzw. 55 geschaltet sind.

Von Abzweigepunkten 49, 50 führen jeweils Abzweigleitungen 56, 57 zu Druckerhöhungszylindern 61′ und 61′′, die Be standteil von Druckerhöhungseinheiten 62′ und 62′′ sind. In den Druckerhöhungszylindern 61′, 61′′ sind Kolbenstangen 63 eines Druckkolbens 64 nach Art eines Plungers geführt, der in einem Druckzylinder 65 verschiebbar gelagert und zylinder seitig mit Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, entgegen der Wirkung von Rückstellfedern 66 beaufschlagbar ist. Die Rückstellfedern 66 können gegebenenfalls wegfallen, wenn der Materialdruck für die Rückstellung des Druckkolbens 64 ausreicht.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Beim Füllen der Auspreßzylinder 12 und 13 mit Basiskom ponente A wird Material in die Leitungen 56, 57 und die Druckerhöhungszylinder 61′ und 61′′ gepreßt, deren Kolben stangen 63 sich in der oberen Ausgangsstellung bei druck entlastetem Druckzylinder 65 befinden.

Nach dem Füllen des Systems mit Basiskomponente A bzw. Härter B werden noch vor Einleiten des eigentlichen Aus preßvorgangs die Druckerhöhungseinheiten 62′ und 62′′ betä tigt, d. h. in Richtung auf die andere Ausgangsstellung verschoben, so daß der Druck in den Leitungen 45 und 47 sowie den Auspreßzylindern 12 und 13 auf den Arbeitsdruck der nicht dargestellten Austrageinheit angehoben wird.

Hierdurch wird das Material komprimiert, so daß beim ei gentlichen Auspreßvorgang aus den Auspreßeinheiten keine zusätzliche Komprimierung des Materials mehr erfolgt. Deshalb ist das ausgetragene Materialvolumen sowohl der Basiskomponente A als auch des Härters B gleich dem Volu men, das die Kolben der Auspreßeinheit "überstreichen". Hierdurch erhält man eine exakte Mischung auch im Anfangs stadium des Austragsvorgangs unabhängig davon, wie groß die Unterschiede in der Kompressibilität der einzelnen Mate rialien sind.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Zweikomponen tensystems beschrieben worden. Die Erfindung kann jeder zeit auch auf Drei- oder Mehrkomponentensysteme ausgedehnt werden.

Claims

Vorrichtung zum Dosieren und taktweisen Abgeben der Komponenten von viskosen Mehrkomponentengemischen mit einer als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildeten Auspreß einheit für jede Komponente und jeweils einer zugeordneten Druckerhöhungseinheit, die als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet ist, sowie einer Misch- und Abgabeeinheit, die über Auspreßleitungen mit den Auspreßeinheiten verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinheiten (62′, 62′′) zum Befüllen mit der jeweiligen Komponente mit den jeweiligen Auspreßleitungen (45, 47) der Auspreßein heiten (12, 13) über je eine Abzweigleitung (56, 57) ver bunden sind.