DE3542767A1 - Vorrichtung zum foerdern von zwei zaehfluessigen substanzen in vorgegebenem mengenverhaeltnis aus zwei vorratsbehaeltern zu einer oder mehreren duesen - Google Patents
Vorrichtung zum foerdern von zwei zaehfluessigen substanzen in vorgegebenem mengenverhaeltnis aus zwei vorratsbehaeltern zu einer oder mehreren duesenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Eine solche Vorrichtung dient insbesondere zum Arbeiten
mit Dicht- und Klebstoffen, welche aus zwei Komponenten
(Binder und Härter) bestehen, welche erst unmittelbar
vor ihrer Verarbeitung miteinander gemischt werden und
dann abbinden, wobei sie chemisch miteinander reagieren.
Eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Merkmalen ist als Bestandteil von Anlagen
zum Versiegeln von Isolierglasscheiben bekannt, welche
aus Glastafeln bestehen, die am Rand miteinander verklebt
sind. Um eine einwandfreie Versiegelung der Isolierglas
scheiben zu erhalten, ist es nötig, dass die beiden
Komponenten des Dicht- und Klebstoffes (in der Regel auf
Thiokolbasis) gleichbleibend in einem vorgegebenen Mengen
verhältnis aus ihrem jeweiligen Vorratsbehälter (vorzugs
weise ein Faß) abgepumpt, miteinander gemischt und aus
einer Düse ausgespritzt werden. Zu diesem Zweck ist es be
kannt, jedem der beiden Vorratsbehälter für die beiden
Komponenten, bei denen es sich um zähflüssige Substanzen
handelt, eine eigene Pumpe zuzuordnen und diese beiden
Pumpen miteinander zu synchronisieren. Das ist z.B. möglich
mit Hilfe von hydraulisch betätigten Kolbenpumpen, deren
Kolben zum Erzwingen einer synchronen Bewegung mechanisch
miteinander gekoppelt sind und deren lichter Zylinderquer
schnitt das Mengenverhältnis bestimmt, mit welchem die
beiden Substanzen durch die Kolbenpumpen aus den Vorrats
behältern herausgepumpt werden.
Bei der bekannten Vorrichtung werden die beiden in dem
vorgegebenen Mengenverhältnis aus den Vorratsbehältern
gepumpten Substanzen in einen statischen Mischer hinein
gefördert, in welchem sie innig miteinander vermischt wer
den. Die gemischten Substanzen gelangen anschließend in
einen Zwischenspeicher; es handelt sich dabei um eine
Kolben-Zylinder-Einheit mit hydraulisch betätigtem Kolben,
in dessen vor der Kolbenvorderseite liegende Kammer die
beiden gemischten Substanzen eingespeist werden. Das Aus
pressen der Mischung aus dem Zylinder erfolgt hydraulisch
mit gleichbleibendem Druck, dessen Höhe von der Natur des
verwendeten Dicht- und Klebstoffes abhängt und typisch
ca. 40 bar beträgt. Die beiden den Vorratsbehältern zu
geordneten Pumpen fördern die beiden Komponenten des
Dicht- und Klebstoffes mit höherem Druck in den Zwischen
speicher, dessen Kolben auf zwei Endschalter einwirkt;
der eine Endschalter wird betätigt, sobald der Kolben
des Zwischenspeichers eine vorgegebene Eintauchtiefe über
schreitet, und infolge dieser Betätigung werden die beiden
den Vorratsbehälternzugeordneten Pumpen eingeschaltet,
sodass sie die beiden Komponenten des Dicht- und Kleb
stoffes in den Zwischenspeicher fördern und dabei dessen
Kolben gegen die unverändert auf ihm lastende hydraulische
Kraft zurückschieben, bis eine vorgegebene minimale Ein
tauchtiefe des Kolbens unterschritten wird, in welcher der
andere Endschalter betätigt wird, woraufhin er die beiden
den Vorratsbehältern zugeordneten Pumpen abschaltet, und
zwar noch bevor der Kolben des Zwischenspeichers durch die
nachgeförderte Komponentenmischung gegen seinen Endan
schlag gedrückt wird. Auf diese Weise wird gewährleistet,
dass im Zwischenspeicher einerseits immer eine gewisse
Menge des Dicht- und Klebstoffes zur Verfügung steht, dass
andererseits aber auch während des Einspeisens des Dicht-
und Klebestoffes in den Zwischenspeicher der Druck, unter
dem er aus dem Zwischenspeicher wieder ausgeschoben wird,
unabhängig von dem höheren Druck, den die den Vorrats
behältern zugeordneten Pumpen erzeugen, nicht den vorgegebenen
Druck überschreitet, welcher durch den hydraulisch betätigten
Kolben des Zwischenspeichers ausgeübt wird.
In der Leitung zwischen dem Zwischenspeicher und der Düse
liegt bei der bekannten Vorrichtung noch eine Mengendosier
pumpe, beispielsweise eine Zahnradpumpe, durch welche die
Menge des aus der Düse austretenden Dicht- und Klebstoffes
steuerbar ist. Bei Anlagen zum Versiegeln von Isolierglas
scheiben sind häufig zwei Düsen vorgesehen, welche unab
hängig voneinander steuerbar sind; in diesem Fall ordnet man
jeder der beiden Düsen eine eigene Mengendosierpumpe zu.
In Betriebspausen der Vorrichtung bindet der Dicht- und
Klebstoff, welcher sich im Bereich vom Mischer bis zur
Düse befindet, ab. Damit er die Förderwege in der Vorrich
tung nicht verstopft, ist es erforderlich, diese Bereiche
der Vorrichtung rechtzeitig zu spülen. Zu diesem Zweck ist
unmittelbar vor dem Mischer in der Zuleitung einer der
beiden Komponenten - zweckmässigerweise in der Zuleitung
für den Härter - ein Ventil mit zwei Schaltstellungen vor
gesehen, welches in der einen Schaltstellung die Pumpe
für diese Komponente mit dem Mischer verbindet, in der
anderen Schaltstellung hingegen diese Verbindung unter
bricht und die von der Pumpe kommende Leitung mit einer
zum Vorratsbehälter zurückzuführenden Leitung verbindet,
sodass die Substanz (der Härter) zum Vorratsbehälter zu
rückfließen kann. Die zuletzt genannte Stellung ist die
Stellung, in welcher gespült wird: Es wird lediglich die
Hauptkomponente (Binder) des Dicht- und Klebstoffes ge
fördert, bis die Mischung der beiden Komponenten aus dem
sich vom Mischer bis zur Düse erstreckenden Teil der
Vorrichtung vollständig verdrängt ist, sodass dort ein
Abbinden nicht mehr erfolgen kann. Wird die Vorrichtung
nach Beendigung einer Betriebspause wieder in Betrieb
genommen, wird das Ventil in seine Ausgangsstellung zu
rückgestellt; die Vorrichtung ist erst dann wieder arbeits
bereit, wenn die Hauptkomponente des Dicht- und Kleb
stoffes aus dem Bereich vom Mischer bis zur Düse ver
drängt und durch die Mischung ersetzt wurde.
Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass das Volumen
der Förderwege, die in Betriebspausen gespült werden müssen,
verhältnismässig groß ist, sodass bei jedem Spülvorgang
und bei jedem Wiederinbetriebnehmen der Vorrichtung ver
hältnismässig große Mengen der beiden Substanzen verloren
gehen. Entsprechende Verluste treten auch auf bei den
in regelmässigen Abständen durchzuführenden Reinigungen
der Förderwege mit Lösemitteln.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt
darin, dass die Durchlaufzeit des Dicht- und Klebstoffes
vom Eintritt in den Mischer bis zum Austritt aus der
Düse verhältnismässig lang ist; während dieser Durchlauf
zeit bindet der Dicht- und Klebstoff nämlich schon teil
weise ab. Die Durchlaufzeit ist zu Betriebspausen hin
zuzurechnen, wenn man jene Betriebspausendauer bestimmt,
nach deren Überschreiten eine Spülung der Vorrichtung
erforderlich ist. Da Betriebspausen auch bei ungestörtem
Arbeitsablauf unvermeidlich sind (beim Versiegeln von
Isolierglasscheiben tritt bereits ungestörter Aufeinander
folge von Isolierglasscheiben zwischen je zwei aufein
anderfolgenden Isolierglasscheiben notwendigerweise eine
Unterbrechung der Förderung des Dicht- und Klebstoffes auf)
ist eine längere Durchlaufzeit höchst unerwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung der eingangs genannten Art dahingehend zu ver
bessern, dass die Durchlaufzeit der Mischung
durch die Vorrichtung verkürzt und das Volumen der
Mischung in der Vorrichtung verringert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den
im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich der
Zwischenspeicher nicht mehr zwischen dem Mischer und der
jeweiligen Düse, sondern vor dem Mischer und hat für
die beiden Substanzen, welche miteinander vermischt werden
sollen, zwei getrennte Speicherkammern. Die Vermischung
findet demnach erst statt, nachdem die Substanzen den
Zwischenspeicher verlassen haben. Die Durchlaufzeit der
Substanzen durch den Zwischenspeicher trägt deshalb zur
Durchlaufzeit der Mischung durch die Vorrichtung nicht
bei, sodass diese im Vergleich zur Durchlaufzeit der
Mischung durch die bekannte Vorrichung drastisch ver
kürzt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann deshalb
entsprechend verlängerte Stillstandszeiten verkraften,
bevor ein Spülen der mit der Mischung belegten Förderwege
nötig wird. Hinzu kommt, dass das Volumen des von der
Mischung der beiden Substanzen belegten Förderweges wesent
lich kleiner ist als bei bekannten Vorrichtungen, da das
Volumen des Zwischenspeichers nicht mehr dazugehört. Die
Erfindung führt somit zu einem doppelten Vorteil: Durch die
verkürzte Durchlaufzeit der Mischung durch die Vorrichtung
sind Spülvorgänge nicht mehr so häufig erforderlich, und
die Substanzmenge, die bei einem jeden Spülvorgang verloren
geht, ist wesentlich geringer als bei bekannten Vorrichtungen.
Die verkürzte Durchlaufzeit der Mischung durch die Vor
richtung hat noch den weiteren Vorteil, dass die Mischung
der beiden Substanzen aus der Düse in frischerem (d.h.
weniger abgebundenem) Zustand austritt. Da die beiden
Substanzen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung getrennt
zwischengespeichert werden, muss man dafür sorgen, dass
sie aus den beiden Zwischenspeichern in dem vorgegebenen
Mengenverhältnis herausgefördert werden; zu diesem Zweck
sind zwei weitere synchronisierte Pumpen vorgesehen, die
das bewirken. Um die miteinander gemischten Substanzen
aus der oder den Düsen ohne Unterbrechung auspressen zu
können, bildet man die Zwischenspeicher am besten als
Kolben-Zylinder-Einheiten aus, in denen die vor dem Kolben
liegenden Zylinderräume die Zwischenspeicherräume sind,
in welche die Substanzen aus den Vorratsbehältern hinein
gepumpt werden und aus denen sie durch den jeweiligen
Kolben wieder ausgepreßt werden, welche zu diesem Zweck
rückseitig mit einer Kraftquelle, insbesondere mit einem
Druckmittelzylinder, verbunden sind. Die Kraft dieser
Kraftquelle wird so bemessen, dass der von ihr im Zwischen
speicher erzeugte Druck kleiner ist als der Druck, unter
welchem die beiden Substanzen aus den Vorratsbehältern
in den jeweiligen Zwischenspeicher hineingepumpt werden,
sodass die Kolben in den Zwischenspeichern gegen die
von der Kraftquelle ausgeübte Kraft zurückgeschoben werden
können; dabei sollen der Beginn und das Ende des Füllens
des jeweiligen Zwischenspeichers durch die Bewegung des
Kolbens im jeweiligen Zwischenspeicher gesteuert werden,
und zwar mit Hilfe von zwei Endschaltern, welche auf die
Kolbenstellung ansprechen und von denen der eine be
tätigt wird, bevor der Kolben seinen vorderen Endanschlag
erreicht (dieser Endschalter läßt den Vorgang des Füllens
des Zwischenspeichers beginnen und setzt zu diesem Zweck
die erste und die zweite Pumpe, die den Vorratsbehältern
zugeordnet sind, in Gang), und von denen der zweite End
schalter betätigt wird, kurz bevor der Kolben seinen
hinteren Endanschlag erreicht (durch diesen zweiten End
schalter wird der Vorgang des Füllens des Zwischenspeichers
beendet, und zwar durch Stillsetzen der beiden den Vor
ratsbehältern zugeordneten Pumpen). Auf diese Weise sind
die Zwischenspeicher nie ganz leer und der in ihnen herr
schende Druck ist allein durch die Kraftquelle bestimmt,
die rückseitig auf ihren Kolben zweckmässigerweise mit
konstanter Kraft einwirkt, damit die Substanzen aus den
Zwischenspeichern unter gleichbleibendem Druck ausge
schoben werden. Die Zwischenspeicher arbeiten also zu
gleich als Kolbenpumpen, welche unterbrechnungslos und
mit konstantem Druck fördern können. Damit sie die beiden
Substanzen aus den beiden zusammengehörigen Zwischen
speichern in dem vorbestimmten Mengenverhältnis heraus
fördern, sind sie miteinander synchronisiert, vorzugsweise
dadurch, dass ihre beiden Kolben mechanisch miteinander
verbunden sind; bei zwei nebeneinanderliegenden Kolben-
Zylinder-Einheiten könnte man das dadurch verwirklichen,
dass man die beiden Kolben rückseitig mit je einer Kolben
stange versieht und die beiden Kolbenstangen durch ein
Joch miteinander verbindet, auf welches zur gemeinsamen
Betätigung der beiden Kolben die erwähnte Kraftquelle
einwirkt. Das Mengenverhältnis, mit dem die beiden Sub
stanzen aus den beiden zusammengehörenden Zwischen
speichern herausgefördert werden, wird dann allein be
stimmt durch das Verhältnis der lichten Querschnitte
der beiden Zylinder, in denen sich die beiden Kolben
bewegen, und ist deshalb unter allen Umständen gleich,
sodass beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ein exakt konstantes Mischungsverhältnis gewährleistet
werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind
die beiden Zwischenspeicher für die beiden unterschied
lichen Substanzen zu einer kompakten Baueinheit mit den
im Anspruch 4 angegebenen Merkmalen zusammengefaßt:
Die beiden Zwischenspeicherräume liegen dabei hinterein
ander in ein-und-demselben Zylindergehäuse, in welchem
zwei durch eine Kolbenstange fest miteinander verbundene
Kolben gemeinsam verschieblich angeordnet sind, wobei
der eine Zwischenspeicherraum durch den vorderen Kolben,
den Zylindermantel und die vordere Zylinderendwand be
grenzt ist und der andere Zwischenspeicherraum durch den
hinteren Kolben, die erste Kolbenstange, den Zylinder
mantel und eine das Zylindergehäuse quer unterteilende
Trennwand begrenzt ist. Das Mengenverhältnis, in welchem
die beiden Substanzen aus dieser Zwischenspeicherbau
gruppe ausgeschoben werden, ergibt sich aus der Quer
schnittsfläche des vorderen Kolbens, welche ins Verhältnis
gesetzt wird zu der Querschnittsfläche des hinteren
Kolbens vermindert um die Querschnittsfläche der die bei
den Kolben verbindenden Kolbenstange. Der Zwischenspeicher
raum vor dem vorderen Kolben hat das größere Volumen
und dient deshalb zur Aufnahme der Hauptkomponente (bei
einem Zweikomponenten-Kleber der Binder) während der vor
dem hinteren Kolben gebildete kleinere Zwischenspeicher
raum zur Aufnahme der Nebenkomponente dient (bei einem
Zweikomponenten-Kleber der Härter).
Die in dem vorbestimmten Mengenverhältnis aus den Zwi
schenspeichern herausgeförderten Substanzen werden einem
nachgeordnetem Mischer zugeführt, in welchem sie innig
miteinander vermischt werden. Der Aufbau des Mischers
ist Stand der Technik und nicht Gegenstand der vorliegenden
Patentanmeldung. Dicht vor dem Mischer liegt im Förder
weg von einem der Zwischenspeicher zum Mischer ein Um
schaltventil, zweckmässigerweise ein 3/2-Wegeventil,
welches in seiner einen Stellung den Zwischenspeicher mit
dem Mischer verbindet und in seiner anderen Stellung den
Mischer von diesem einen Zwischenspeicher trennt und diesen
Zwischenspeicher mit einem anderen Behälter, beispielsweise
mit dem Vorratsbehälter der betreffenden Substanz ver
bindet, sodass beim Spülen der Vorrichtung nur die eine
Substanz in den Mischer und von da aus weiter bis zur Düse
gelangt, die andere hingegen umgeleitet (rückgeführt) wird.
Auf den Mischer folgt wenigstens eine Düse, wobei zweck
mässigerweise zwischen dem Mischer und der Düse noch eine
Mengendosierpumpe, beispielsweise eine Zahnradpumpe, vor
gesehen ist, durch welche sich bei gleichbleibendem Förder
druck im Zwischenspeicher die Menge der aus der Düse
austretenden Mischung nach Bedarf steuern läßt.
Einem Mischer können auch mehr als eine Düse nachgeordnet
werden, soweit das die Kapazität des Mischers und des Zwi
schenspeichers zulassen; dabei wird zweckmässigerweise
jeder Düse eine eigene Mengendosierpumpe zugeordnet. In
Fällen, in denen einem Mischer zwei gleiche Düsen nach
geordnet sind, die synchron arbeiten sollen, kann man
unter Umständen aber auch mit einer gemeinsamen Mengen
dosierpumpe auskommen.
Will man zwei Düsen unabhängig voneinander steuern können,
dann empfiehlt es sich, für jede Düse zwei Zwischenspeicher,
einen Mischer und zwischen diesem und der Düse eine Mengen
dosierpumpe vorzusehen. Die beiden Paare von Zwischen
speichern werden dann zweckmässigerweise durch ein ge
sondertes Umschaltventil abwechselnd mit den beiden Pumpen
verbunden, welche die Substanzen aus den Vorratsbehältern
in die Zwischenspeicher fördern. Bei diesen beiden Pumpen
handelt es sich vorzugsweise um hydraulisch betätigte
Kolbenpumpen, deren Kolben mechanisch miteinander synchroni
siert sind, wodurch sie in der Lage sind, die beiden Sub
stanzen bereits in dem vorgegebenen Mengenverhältnis in
die Zwischenspeicher zu fördern.
Für hochviskose Substanzen, die sich mit solchen Kolben
pumpen nicht mehr fördern lassen, kann man stattdessen
Rotationsförderpumpen einsetzen, welche synchron betrieben
werden. Da die Rotationsförderpumpen jedoch nicht genau
volumenkonstant fördern, empfiehlt es sich, ihnen zwei
Mengendosierpumpen nachzuordnen, welche mechanisch synchroni
siert sind. Sowohl bei den Rotationsförderpumpen als auch
bei den nachgeordneten Mengendosierpumpen kann es sich um
Zahnradpumpen handeln. Das Synchronisieren der beiden
benachbart angeordneten Mengendosierpumpen kann dadurch
erfolgen, dass ihre Zahnräder durch ein Zwischengetriebe,
im einfachsten Falle durch eine Welle, miteinander verbunden
sind. Man kann zu diesem Zweck die beiden Mengendosier
pumpen in einem gemeinsamen Block zusammenfassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beige
fügten schematischen Zeichnungen dargestellt und werden
nachstehend beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Schaltplan einer Vorrichtung mit
zwei den Vorratsbehältern zugeordneten
Kolbenpumpen und mit nur einer Düse,
Fig. 2 zeigt den Schaltplan einer Vorrichtung
wie in Fig. 1, jedoch erweitert auf die
Versorgung von zwei Düsen,
und die
Fig. 3 und 4 zeigen Schaltpläne von Vorrichtungen
entsprechend den Fig. 1 und 2, die
jedoch an den Vorratsbehältern anstelle
von Kolbenpumpen Rotationsförderpumpen
aufweisen.
Fig. 1 zeigt zwei nebeneinander aufgestellte Vorratsbe
hälter 1 und 2 für zwei verschiedene Substanzen, von denen
nachstehend angenommen wird, dass es sich beispielsweise
um die beiden Komponenten eines Zweikomponenten-Dicht-
und Klebstoffes handelt. Bei den Vorratsbehältern handelt
es sich bevorzugt um zylindrische Fässer. Das größere
Faß 1 enthält die Hauptkomponente (Binder), das kleinere Faß
2 die Zusatzkomponente (Härter). In den geöffneten Fässern
liegt auf der Oberfläche der darin enthaltenen Komponenten
jeweils eine Folgeplatte 3 bzw. 4 auf, auf deren Oberseite
mittig zwei doppelt wirkende Kolbenpumpen 5 bzw. 6 befestigt
sind. Die Kolbenpumpe 5 hat einen senkrecht stehenden Zylinder
7 und darin einen verschieblichen Kolben 9, der auf seiner
Oberseite eine Kolbenstange 11 trägt. Die im kleineren Faß
2 vorgesehene Kolbenpumpe 6 hat ebenfalls einen senkrecht
stehenden Zylinder 8 und darin einen verschieblichen Kolben
10, der auf seiner Rückseite eine Kolbenstange 12 trägt; der
lichte Querschnitt des Zylinders 8 ist jedoch geringer als
der lichte Querschnitt des Zylinders 7; das Verhältnis dieser
beiden Querschnitte bestimmt das Mengenverhältnis, mit welchem
die beiden Kolbenpumpen 5 und 6 die beiden Komponenten
fördern. Zu diesem Zweck sind die beiden Kolbenpumpen
mechanisch miteinander synchronisiert, und zwar sind die
beiden Kolbenstangen 11 und 12 fest mit der Kolbenstange
19 eines hydraulischen Pumpenzylinders 20 verbunden,
welcher beide Kolbenpumpen 5 und 6 gleichzeitig be
tätigt.
Zu beiden Seiten des größeren Fasses 1 sind zwei senk
rechte Hydraulikzylinder 13 und 14 in diagonaler An
ordnung vorgesehen, deren nach oben führende Kolben
stangen 13 a und 14 a durch ein Joch 16 starr miteinander
verbunden sind. Von diesem Joch 16 führen zwei Stangen
17 hinab bis zur Folgeplatte 3, an welcher sie befestigt
sind. Demgemäß dienen die beiden Hydraulikzylinder 13
und 14 zum Heben und Senken der Folgeplatte 3. Ent
sprechend ist neben dem kleineren Faß 2 ein weiterer
Hydraulikzylinder 15 angeordnet, dessen nach oben
führende Kolbenstange 15 a durch ein Joch 18 mit dem
Zylinder 8 der Kolbenpumpe 6 verbunden ist. Man könnte
zum Heben und Senken der Folgeplatte 4 aber auch eine
Anordnung von zwei Hydraulikzylindern vorsehen, wie sie
beim größeren Faß 1 vorgesehen ist.
Das Zylindergehäuse des Pumpenzylinders 20 ist durch
nicht dargestellte Verbindungsmittel mit dem Joch 16
verbunden und nimmt an der Bewegung des Joches 16 teil.
Zum Fördern der beiden Komponenten aus den Fässern 1
und 2 werden die Kolben der Hydraulikzylinder 13, 14
und 15 von oben mit einem Druckmittel beaufschlagt
und üben auf den in den Fässern vorhandenen Vorrat der
beiden Komponenten einen vorbestimmten Druck aus. Der
Kolben im Pumpenzylinder 20 kann wahlweise auf der
einen oder der anderen Seite mit einem Druckmittel beauf
schlagt werden. Wird er - wie in der Darstellung in
Fig. 1 - von unten mit Druckmittel beaufschlagt, dann
hebt er die Kolben 9 und 10 in den Kolbenpumpen 5 und 6
an, wodurch aus deren oberen Zylinderräumen die dort
befindlichen Komponenten über Rückschlagventile 21 bzw.
22 ausgeschoben werden, während sich gleichzeitig die
unteren Zylinderräume mit den jeweiligen Komponenten
füllen, und zwar durch jeweils einen Kanal in den Folge
platten 3 und 4 über in dieser Richtung offene Rückschlag
ventile 23 und 24. Bei Beaufschlagung des Kolbens des
Pumpenzylinders 20 von oben werden die Kolben 9 und 10
nach unten gedrückt, wobei das im unteren Zylinderraum
der beiden Kolbenpumpen 5 und 6 angesammelte Material
über Rückschlagventile 25 und 26 ausgeschoben wird, während
die Rückschlagventile 23 und 24 sperren, während gleich
zeitig in die oberen Zylinderräume der beiden Kolben
pumpen 5 und 6 über Rückschlagventile 27 und 28 Material
aus den Fässern 1 bzw. 2 nachfließt, wobei die Rückschlag
ventile 21 und 22 sperren. Dabei bewegen sich die Folge
platten 3 und 4 um ein dem geförderten Volumen entsprechen
des Stück nach unten, und zwar in beiden Fässern um das
selbe Stück, weil das Verhältnis der Querschnitte der
beiden Fässer mit dem Verhältnis der lichten Querschnitte
der Kolbenpumpen 5 und 6 auf der Vorderseite des Kolbens
und auf der Rückseite des Kolbens übereinstimmt. Fehlt
es an dieser Übereinstimmung, dann bewegt sich die Folge
platte 4 langsamer oder schneller als die Folgeplatte 3,
und dann kann man die beiden Kolbenstangen 11 und 12 nicht
starr miteinander koppeln, sondern muss eine mechanische
Übersetzung, beispielsweise durch einen Hebel vorsehen,
wenn man beide Kolbenstangen 11 und 12 durch denselben
Pumpenzylinder 20 betätigen will.
Die von der Kolbenpumpe 5 über das Rückschlagventil 21
oder über das Rückschlagventil 28 ausgeschobene Haupt
komponente wird über einen Förderweg 29 in einen Zwischen
speicher 31 gefördert; die von der Kolbenpumpe 6 über die
Rückschlagventile 22 oder 27 ausgeschobene Zusatzkomponente
wird über einen Förderweg 30 in einen zweiten Zwischen
speicher 32 eingespeist. Die beiden Zwischenspeicher be
finden sich in einem Zylindergehäuse 33, in welchem hinter
einander zwei Kolben 34 und 35 angeordnet sind, die durch
eine Kolbenstange 36 starr miteinander verbunden sind.
Zwischen den beiden Kolben 34 und 35 ist das Zylinderge
häuse 33 durch eine Trennwand 37 quer unterteilt, durch
welche die Kolbenstange 36 unter Ausbildung einer gegen
seitigen Abdichtung hindurchgeführt ist. Die Hauptkomponente
wird im Zylinderraum 31 vor dem vorderen Kolben 34 ge
speichert, die Zusatzkomponente wird im Ringraum zwischen
dem hinteren Kolben 35 und der Trennwand 37 gespeichert.
Die Querschnittsfläche des vorderen Kolbens 34 verhält
sich zur lichten Querschnittsfläche des Ringraums zwi
schen dem hinteren Kolben 35 und der Trennwand 37 wie
der Querschnitt des Kolbens 9 zum Querschnitt des Kolbens
10.
An der Rückseite des hinteren Kolbens 35 ist eine weitere
Kolbenstange 38 befestigt, welche mit dem Kolben 39
eines Druckmittelzylinders 40 verbunden ist. Durch diesen
Druckmittelzylinder 40 wird auf die beiden Kolben 34 und
35 eine vorzugsweise gleichbleibende Kraft ausgeübt,
welche dazu führt, dass die Kolben 34 und 35 die Haupt
komponente und die Zusatzkomponente zunächst über ge
trennte Förderwege 29 a und 30 a in dem vorgegebenen Mengen
verhältnis ausschieben, soweit die Förderwege an einer
weiter vorne liegenden Stelle nicht versperrt sind. Im
gezeichneten Beispiel werden die beiden Förderwege 29 a
und 30 a am Eingang eines zweistufigen statischen Mischers
41 zusammengeführt. Bei dem statischen Mischer handelt
es sich beispielsweise um ein Rohr, in welchem in Achs
richtung hintereinander wendelförmige Leitbleche fest
angeordnet sind, wobei rechts und links gewendelte
Leitbleche abwechselnd aufeinander folgen. Im statischen
Mischer werden die beiden Komponenten miteinander ver
mischt und dann über eine Mengendosierpumpe 42, bei
spielsweise eine Zahnradpumpe, einer Düse 43 zugeführt.
Um den Abschnitt der Vorrichtung spülen zu können, in
welchem sich die beiden Komponenten in Mischung be
finden, also im Bereich des Mischers 41, der Mengen
dosierpumpe 42 und der Düse 43, ist in dem Förderweg
30 a der Zusatzkomponente (Härter) ein Spülhahn 44,
beispielsweise ein 3/2-Wegeventil vorgesehen,
welches in seiner einen Stellung (wie in Fig. 1 darge
stellt) den Zwischenspeicher 32 mit dem Mischer 41 ver
bindet und in seiner anderen Stellung den Zwischen
speicher 32 mit einem Behälter 45 verbindet, bei dem es
sich um das Faß 2 handeln kann, und den Förderweg 30 a
gegen den Mischer 41 sperrt. Bei dem in dieser Stellung
erfolgenden Spülen wird nur die Hauptkomponente in den
Mischer 41 eingespeist, die Zusatzkomponente jedoch
zurückgeführt. Bei einer Wiederinbetriebnahme der Vor
richtung wird der Spülhahn 44 in seine Ausgangsstellung
zurückgestellt, und sobald an der Düse 43 statt der
Hauptkomponente wieder die Mischung der Komponenten
erscheint, ist die Vorrichtung betriebsbereit. Die Menge
der Hauptkomponente, die dabei verlorengeht, ist verhältnis
mässig gering, sie bestimmt sich nach dem Rauminhalt des
Mischers 41 und des daran anschließenden Förderweges
bis zur Düse 43.
Die Kolbenstange 38 arbeitet mit zwei Endschaltern 46
und 47 zusammen. Der vordere Endschalter 46 wird betätigt,
wenn die Kolben 34 und 35 eine vorbestimmte vordere
Position erreichen: Der Entschalter 46 schaltet dann die
Kolbenpumpen 5 und 6 ein sodass die beiden Material
komponenten aus den Fässern 1 und 2 in die Zwischen
speicher 31 und 32 gefördert werden, um diese aufzu
füllen. Der hintere Endschalter 47 wird betätigt, wenn
die beiden Kolben 34 und 35 beim Auffüllen der Zwischen
speicher 31 und 32 eine vorgegebene hintere Position
(noch vor Erreichen eines hinteren Anschlages) über
schreiten: Dann werden durch den hinteren Endschalter
47 die beiden Kolbenpumpen 5 und 6 wieder abgeschaltet.
Die Hydraulikzylinder 13, 14, 15 und 20 werden stets
synchron betrieben, sie können deshalb durch einen ge
meinsamen Druckmittelmotor betätigt werden; ihre An
schlußleitungen sind deshalb mit demselben Buchstaben
"Y" bezeichnet. Der Druckmittelzylinder 40 soll ständig
auf die Zwischenspeicher 31 und 32 einwirken und ist
deshalb mit einer gesonderten Druckmittelquelle verbunden,
was durch den Buchstaben "P" an seiner einen Zuleitung
kenntlich gemacht ist.
In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 sind
gleiche oder einander entsprechende Teile mit überein
stimmenden Bezugszahlen bezeichnet. Das Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem in
Fig. 1 nur darin, dass zwei parallel betriebene Zweige
mit je einer Düse 43, 43′, einer Dosierpumpe 42, 42′,
einem Mischer 41, 41′ , einem Spülhahn 44, 44′, einem
Zwischenspeicher 31, 31′ für die Hauptkomponente, einem
Zwischenspeicher 32, 32′ für die Zusatzkomponente und
einem Druckmittelzylinder 40, 40′ zu ihrer Betätigung
vorgesehen sind, wobei die Elemente in beiden Zweigen
gleich aufgebaut sein können und in gleicher Weise ge
steuert und betätigt werden. Um die Zwischenspeicher 31,
31′, 32, 32′ in den beiden Zweigen zuverlässig betreiben
und durch die beiden Kolbenpumpen 5 und 6 zuverlässig
füllen zu können, ist in den Förderwegen 29, 30 ein
Umschaltventil 48 vorgesehen, durch welches die Kolben
pumpen 5 und 6 abwechselnd mit den Zwischenspeichern
31, 32 (nämlich über die Förderwege 29 und 30) und mit
den Zwischenspeichern 31′, 32′ (nämlich über die Förder
wege 29, 29′ und 30, 30′) verbunden werden können. Die
Betätigung des Umschaltventils 48 erfolgt mittels eines
weiteren Druckmittelzylinders 49, welcher von derselben
Druckmittelquelle wie der Druckmittelzylinder 40 ge
speist werden kann. Das Umschalten geschieht dadurch,
dass einmal die Vorderseite und ein andermal die Rück
seite des Kolbens im Druckmittelzylinder 49 mit Druck
mittel beaufschlagt wird, und dieser Wechsel kann durch
das Ansprechen der Endschalter 46 und 46′ ausgelöst
werden.
In den Fig. 1 und 3 sind übereinstimmende oder ein
ander entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugs
zahlen bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3
unterscheidet sich von jenem in Fig. 1 darin, dass
die beiden Kolbenpumpen 5 und 6 durch zwei auf den
Folgeplatten 3 und 4 angeordnete Rotationsförder
pumpen 51 und 52 ersetzt sind, welche mit der je
weiligen Folgeplatte 3 bzw. 4 allmählich in das Faß
1 bzw. 2 eintauchen. Die beiden Rotationsförderpumpen
51 und 52 sind über die Förderwege 29 und 30 mit den
beiden Zwischenspeichern 31 und 32 verbunden. Da die
Rotationsförderpumpen 51 und 52 auch bei synchronem
Betrieb nicht genau volumenkonstant fördern, ist jedem
von ihnen noch eine Mengendosierpumpe 53 bzw. 54 (welche
Zahnradpumpen sein können) nachgeordnet, und diese beiden
Mengendosierpumpen 53 und 54 sind nebeneinander ange
ordnet und mechanisch synchronisiert, sodass sie zwangs
läufig die Komponenten in dem vorgegebenen Mengenver
hältnis fördern, wie es in den Zwischenspeichern 31, 32
benötigt wird. Die mechanische Kopplung zwischen den
beiden Mengendosierpumpen 53 und 54 ist in Fig. 3 durch
eine schematisch eingezeichnete Welle 55 dargestellt,
welche zwischen ihnen verläuft.
Beide Förderwege 29 und 30 sind an einer zwischen den
Rotationsförderpumpen 51 und 52 und den Mengendosier
pumpen 53 und 54 liegenden Stelle durch Druckwächter 56
und 57 überwacht, welche für konstanten Druck in den
Förderwegen 29 und 30 sorgen.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 unterscheidet sich
von jenem in Fig. 2 darin, dass die beiden Kolbenpumpen
5 und 6 ebenso wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3
durch Rotationsförderpumpen 51 und 52 ersetzt sind.
Es kann deshalb auf die Beschreibung der Fig. 2 und 3
verwiesen werden; die Teile in Fig. 4 sind mit den
selben Bezugszahlen bezeichnet wie die gleichen oder
entsprechenden Teile in den Fig. 2 und 3.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Fördern von zwei zähflüssigen
Substanzen in vorgegebenem Mengenverhältnis aus
zwei Vorratsbehältern zu einer oder mehreren Düsen,
mit einer ersten Pumpe für den ersten Vorratsbehälter
und mit einer zweiten Pumpe für den zweiten Vorrats
behälter, welche mit der ersten Pumpe synchronisiert
ist,
wobei in den Förderwegen zwischen den beiden Pumpen und
den Düsen wenigstens ein Mischer und
Zwischenspeicher vorgesehen sind, aus denen die beiden
Substanzen zur jeweiligen Düse gefördert werden, aus
welcher sie in dem vorgegebenen Mengenverhältnis gemischt
austreten,
und mit einem vor dem Mischer angeordneten Absperrventil
in dem von der ersten oder zweiten Pumpe zum Mischer
führenden Förderweg, dadurch gekennzeichnet, dass im
Förderweg (29, 30) zwischen der ersten und der zweiten
Pumpe (5, 6; 51, 52) auf der einen Seite und einem jeden
Mischer (41) auf der anderen Seite für die beiden Sub
stanzen zwei gesonderte Zwischenspeicher (31, 32), näm
lich für jede der beiden Substanzen ein eigener, vorge
sehen sind, aus denen die Substanzen durch zwei weitere
synchronisierte, in dem vorgegebenen Mengenverhältnis
fördernde Pumpen (31 bis 40) herausgefördert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei Zwischenspeicher (31, 32) als
Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sind, wobei die
beiden vor den Kolben (34, 35) liegenden Zylinderräume
die Zwischenspeicherräume sind,
und dass die die beiden Kolben (34, 35) zur Bildung der
weiteren synchronisierten Pumpen (31 bis 40) mechanisch
miteinander verbunden sowie rückseitig mit einer Kraft
quelle (40) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftquelle ein Druckmittelzylinder (40)
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten
ein gemeinsames Zylindergehäuse (33) haben, in dem die
Kolben (34, 35) hintereinander angeordnet und durch eine erste
Kolbenstange (36) miteinander verbunden sind, wobei der
eine Zwischenspeicherraum (31) durch den vorderen Kolben
(34), den Zylindermantel und die Zylinderendwand und
der andere Zwischenspeicherraum (32) durch den hinteren
Kolben (35) die erste Kolbenstange (36), den Zylinder
mantel und eine das Zylindergehäuse (33) quer unterteilende
Trennwand (37) begrenzt ist, durch welche die erste Kolben
stange (36) unter Ausbildung einer gegenseitigen Ab
dichtung hindurchgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Rückseite des hinteren Kolbens (35) eine
zweite Kolbenstange (38) befestigt ist, welche mit dem
Kolben (39) des Druckmittelzylinders (40) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von Zwischen
speichern (31, 32; 31′, 32′) vorgesehen sind, denen je
weils ein Mischer (41, 41′) und wenigstens eine Düse (43,
43′) nachgeordnet sind,
und dass in den von der ersten und der zweiten Pumpe (5, 6;
51, 52) zu den Zwischenspeichern (31, 32; 31′, 32′) führenden
Förderwegen (29, 30; 29′, 30′) ein Umschaltventil (48)
angeordnet ist, durch welches die Paare von Zwischen
speichern (31, 32; 31′, 32′) abwechselnd mit diesen beiden
Pumpen (5, 6; 51, 52) verbindbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und die zweite Pumpe (5, 6) hydraulisch
betätigte Kolbenpumpen sind, deren Kolben (9, 10)
mechanisch miteinander synchronisiert sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 für hochviskose Sub
stanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und
die zweite Pumpe (51, 52) Rotationsförderpumpen sind
und dass in den Förderwegen (29, 30) zwischen diesen
Rotationsförderpumpen (51, 52) und den Zwischenspeichern
(31, 32) zwei mechanisch synchronisierte Mengendosier
pumpen (53, 54) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rotationsförderpumpen (51, 52) und die Mengen
dosierpumpen (53, 54) Zahnradpumpen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853542767 DE3542767A1 (de) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | Vorrichtung zum foerdern von zwei zaehfluessigen substanzen in vorgegebenem mengenverhaeltnis aus zwei vorratsbehaeltern zu einer oder mehreren duesen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19853542767 DE3542767A1 (de) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | Vorrichtung zum foerdern von zwei zaehfluessigen substanzen in vorgegebenem mengenverhaeltnis aus zwei vorratsbehaeltern zu einer oder mehreren duesen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3542767A1 true DE3542767A1 (de) | 1987-06-11 |
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ID=6287523
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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