DE3800788A1 - Dosierverfahren und dosiereinrichtung fuer mehrkomponenten-mischmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosierverfahren und eine Dosier­ einrichtung für Mehrkomponenten-Mischmaschinen, und zwar zum Dosieren von Mehrkomponenten-Materialien, die aus einer Grundkomponente und Reaktionskomponente bestehen. Die be­ sondere Anwendung des erfindungsgemäßen Dosierverfahrens und der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung betrifft das Beschichten von Verkehrsflächen, wie Straßen, Plätze, Start- und Landebahnen von Flugplätzen usw. mit kunststoffhaltigen Belägen.

Es sind bereits 2-Komponenten-Mischmaschinen bekannt, mit denen ein bestimmtes Harz-Härter-Verhältnis einstellbar ist. Um die richtige Aushärtung und optimale Aushärtungs­ zeiten zu erreichen, muß ein geeignetes Harz-Härterverhältnis vorherbestimmt, eingestellt und eingehalten werden, um einerseits die geforderten endgültigen Eigenschaften eines Materials, beispielsweise eines kunststoffhaltigen Belages sicherzustellen und andererseits annehmbare Aushärtungs­ zeiten zu erreichen. Letzteres ist beim Beschichten von Verkehrsflächen von besonderer Bedeutung, da Verkehrsflächen nach dem Beschichten mit kunststoffhaltigen Belägen möglichst bald wieder für den Verkehr freigegeben werden sollen. Gleichzeitig mit ihrem Einfluß auf die endgültigen Eigen­ schaften des Mehrkomponentenmaterials und die Forderung möglichst schnellen Aushärtens ist die Aushärtezeit jedoch auch noch von verschiedenen weiteren Parametern abhängig, wie Temperatur der verwendeten Komponenten, Temperatur einer zu beschichtenden Flächen umgebende Lufttemperatur, umgebende Luftfeuchtigkeit usw.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dosierver­ fahren und eine Dosiereinrichtung zu schaffen, mit dem (bzw. der) sich die Reaktionszeit von gemischten Komponenten, nämlich Grundkomponente und Reaktionskomponenten ent­ sprechend den an das Endprodukt und die Aushärtezeit ge­ stellten Forderungen und im Hinblick auf gegebene Para­ meter optimal anpassen und auch über die zeitliche Dauer eines die Bildung von Mehrkomponentenmaterial einschließen­ den Arbeitsganges in optimaler Abstimmung halten läßt, selbst bei Veränderung solcher Anforderungen und/oder äußerer Parameter.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer Grundkomponente eine erste, schnellwirkende Reaktions­ komponente und eine zweite, langsamer wirkende Reaktions­ komponente beigemischt werden, wobei das Verhältnis der ersten und zweiten Reaktionskomponenten zueinander und/oder zur Grundkomponente in Abhängigkeit von vor dem Mischvor­ gang und/oder während des Mischvorganges bestimmten Para­ metern, wie Flächentemperatur und/oder Lufttemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit angepaßt wird, um einen vorher­ bestimmten Reaktionsablauf zu erreichen und/oder aufrecht­ zuerhalten.

Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung kennzeichnet sich hierzu dadurch, daß zumindest eine von Hand oder maschinell einstellbare Dosierpumpe für die Grundkomponente und min­ destens zwei getrennt voneinander von Hand oder maschinell einstellbare Dosierpumpen für die unterschiedlichen Reaktionskomponenten zu dieser Grundkomponente vorgesehen sind.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden ein Dosierver­ fahren und eine Dosiereinrichtung geschaffen, mit denen auf überraschend einfachem Wege eine optimale und ge­ wünschtenfalls kontinuierliche Anpassung des Reaktions­ ablaufes an sich ändernde Verhältnisse möglich ist.

Sofern ein fortlaufendes Mischen von Komponenten vorge­ sehen ist, das mehr oder weniger kontinuierliches Zuführen der Komponenten zu einer Mehrkomponenten-Mischeinrichtung und mehr oder weniger kontinuierliches Abziehen des Ge­ misches von der Mehrkomponenten-Mischeinrichtung beinhaltet, kann im Rahmen der Erfindung die Feststellung der die Reaktionszeit beeinflussenden Parameter kontinuierlich oder in mehr oder weniger kurzen Zeitabständen vorgenommen werden und dementsprechend die Anpassung des Mischungsver­ hältnisses der Komponenten kontinuierlich oder in mehr oder weniger kurzen Zeitabschnitten erfolgen.

Besondere Bedeutung haben das erfindungsgemäße Dosierver­ fahren und die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung in Ver­ bindung mit dem Beschichten von Verkehrsflächen, wie Straßen Plätze, Start- und Landebahnen von Flugplätzen usw. mit kunststoffhaltigen Belägen. Hierfür soll im Rahmen der Erfindung eine für die Beschichtung vorgesehene Kunststoff­ komponente als Grundkomponente und eine schnellwirkende Härterkomponente als erste Reaktionskomponente und eine langsamer wirkende Härterkomponente als zweite Reaktions­ komponente eingesetzt werden. In diesem Beispiel können durch die Erfindung beispielsweise die Temperaturschwankungen während des Arbeitsablaufes, beispielsweise die Temperatur­ schwankungen zwischen Morgens und Mittags auf einfache Weise berücksichtigt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung eignen sich besonders zur automatischen Durchführung und Steuerung unter Einsatz einer von einem Rechner kontrollierten Steuerung.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht eine automatische Regelvorrichtung vor, an die zumindest die Dosierpumpen für die Reaktionskomponenten, bzw. der Härter­ komponenten zu ihrer Einstellung angeschlossen sind. In Abhängigkeit von bestimmten Parametern (insbesondere Flächentemperatur, Lufttemperatur usw.) können hierbei die Verhältnisse der Reaktionskomponenten bzw. Härter­ komponenten zueinander und bezüglich der Grundkomponente bzw. Kunststoffkomponente eingestellt werden. Zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sehen daher vor, daß eine auto­ matische Regelvorrichtung vorgesehen ist, an die zumindest die Dosierpumpe für eine Härterkomponente zu ihrer Ein­ stellung angeschlossen ist bzw. daß die automatische Regel­ vorrichtung bezüglich eines oder mehrerer Parameter von Hand einstellbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer Dosiereinrichtung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Schema einer Dosiereinrichtung die den Auslauf von drei Vorratsbehältern 1, 2, 3 für die unterschiedlichen Komponenten A, B 1 und B 2 regelt. Die Größe der Vorratsbehälter 1, 2, 3 kann im Beispiel der Beschichtung von Verkehrsflächen mit kunststoffhaltigen Belägen nach der jeweiligen Tagesleistung bemessen sein. Die Vorratsbehälter 1, 2, 3 sind über Leitungen 4, 5 und 6 mit einem Mischer 7 verbunden, wobei die Leitungen 5 und 6 der Vorratsbehälter 2 und 3 vor dem Mischer 7 zusammen­ geführt sind. In den Leitungen 4, 5 und 6 sind jeweils Dosierpumpen 8, 9 und 10 angeordnet.

Diese Dosierpumpen 8, 9, 10 sind bezüglich ihrer Förder­ leistung einstellbar. Die Einstellung kann hierbei von Hand oder automatisch, d.h. von einer einen Rechner ent­ haltenden Regelvorrichtung 11 gesteuert, erfolgen. Diese Regelvorrichtung 11 verfügt über eine Anzahl von Signal­ eingängen E ₁, E ₂, E ₃, E ₄ für die die Regelung beeinflussenden Parameter, wie z.B. Temperatur der Komponenten, Temperatur des Untergrundes auf den das Gemisch aufgetragen wird, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit usw. Die Eingangssignale an den Eingängen der Regelvorrichtung 11 können z.B. von Temperaturmeßeinrichtungen 12, 13, 14 für die Temperatur der Komponenten A, B 1, B 2 und die Signale an weiteren Eingängen von anderen Meßeinrichtungen kommen. Hierzu ist beispielsweise eine Meßeinrichtung 15 angedeutet, mit der die Temperatur der zu beschichtenden Fläche gemessen wird.

An der Regelvorrichtung 11 ist ferner eine Anzahl von Signalausgängen A 1, A 2, A 3 vorgesehen, die (über ge­ strichelt angedeutete Leitungen) mit den Dosierpumpen 8, 9, 10 bzw. an diesen vorgesehenen Motoren verbunden sind, um die Leistung der Dosierpumpen bzw. deren Antriebs­ motoren entsprechend den vom Rechner der Regelvorrichtung 11 vorgegebenen Werte einzustellen.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, mehrere oder alle Pumpen 8, 9, 10 von Hand einzustellen.

Von den prinzipiell denkbaren Möglichkeiten sind nach­ folgend drei beschrieben. Im Behälter 1 befindet sich hierbei die Grundkomponente A, z.B. eine mittels Härter aushärtbare Kunstharzkomponente, im Behälter 2 die Reaktions­ komponente B ₁, z.B. eine schnell wirksame Härterkomponente, und im Behälter 3 die Reaktionskomponente B ₂, z.B. eine langsamer wirkende Härterkomponente. Mit Hilfe der steuer­ baren Dosierpumpen 8, 9, 10 kann sowohl das Verhältnis der Grundkomponente A zu den Reaktionskomponenten B ₁ und B₂ als auch das Verhältnis der Reaktionskomponenten B ₁ und B₂ zueinander eingestellt werden.

Gemäß einer ersten Möglichkeit, wird an der Dosierpumpe 8 für die Grundkomponente A die Gesamtmenge manuell ein­ gestellt. Die Gesamtmenge ergibt sich dabei aus der Menge der Grundkomponente A plus den vorgewählten Anteilen der Reaktionskomponenten B ₁ und B ₂. Die automatisch ge­ steuerten Dosierpumpen 9 und 10 der Reaktionskomponenten B ₁ und B ₂ werden in dem vorgewählten Verhältnis solange zueinander verstellt, bis das richtige Verhältnis einge­ stellt ist. Dabei gilt: B = B ₁+B ₂.

Es werden beide Dosierpumpen 9 und 10 gemeinsam verstellt, bis das gewünschte Verhältnis A zu B eingestellt ist. Hierbei können beispielsweise Mengenverhältnisse wie folgt vorgesehen werden:

A = 100%,
B = 50% bezogen auf A,
B₁ = 60% von B und
B₂ = 40% von B.

Gemäß einer zweiten Möglichkeit, bestimmt die Dosierpumpe 8 für die Grundkomponente A auch die Gesamtmenge. Die Verhältnisse der Reaktionskomponenten B werden jeweils getrennt zur Grundkomponente A bestimmt und automatisch eingestellt. Hierbei können beispielsweise Mengenver­ hältnisse wie folgt vorgesehen werden:

A = 100%,
B₁ = 30% bezogen auf A,
B₂ = 20% bezogen auf A.

Diese zweite Möglichkeit ist bezüglich der selbsttätigen Steuerung besonders einfach zu realisieren. Die Anteile des Verhältnisses A zu B können über eine Umrechnung im Rechner der Regelvorrichtung 11 erfolgen.

Bei einer dritten Varianten wird die eine Reaktions­ komponente, z.B. B ₁, von Hand eingestellt. Die zweite Reaktionskomponente, z.B. B ₂, und die Grundkomponente A werden entsprechend den gewünschten Verhältnissen ge­ steuert. Die Steuerung der zweiten Reaktionskomponente bzw. Härterkomponente B ₂ erfolgt dabei entsprechend den Temperaturverhältnissen, während die Steuerung der Grund­ komponente bzw. Harzkomponente A entsprechend dem Mischungs­ verhältnis der Grundkomponente bzw. Harzkomponente A be­ züglich der Gesamtheit der Reaktionskomponenten bzw. Härterkomponenten (d.h. B ₁+B ₂) vorgenommen wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Dosieren von Mehrkomponenten-Materialien aus einer Grundkomponente und Reaktionskomponenten für Mehrkomponenten-Mischmaschinen dadurch gekennzeichnet, daß einer Grundkomponente eine erste schnellwirkende Reaktionskomponente und eine zweite langsamer wirkende Reaktionskomponente in der Mehrkomponenten-Mischmaschine beigemischt werden, wobei das Behältnis der ersten und zweiten Reaktionskomponenten zueinander und/oder zur Grundkomponente in Abhängigkeit von vor dem Mischvorgang und/oder während des Mischvorganges bestimmten Para­ metern, wie Oberflächentemperatur und/oder Lufttempera­ tur und/oder Luftfeuchtigkeit, angepaßt wird, um einen vorher bestimmten Reaktionsablauf zu erreichen und/oder zeitlich im wesentlichen unverändert zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei fortlaufendem Mischvorgang mit im wesentlichen kontinuierlicher Zufuhr der Komponenten zur Mehrkompo­ nenten-Mischeinrichtung und im wesentlichen kontinuier­ lichem Abziehen des Gemisches von der Mehrkomponenten- Mischeinrichtung die Reaktionskomponenten der Grund­ komponente beim Einführen in die Mehrkomponenten- Mischeinrichtung kontinuierlich in dosierter Menge beigegeben werden, mit gemeinsamem oder getrenntem Einlauf in die Mehrkomponenten-Mischeinrichtung, wobei die für das Verhältnis der ersten und zweiten Reaktions­ komponenten zueinander und/oder zur Grundkomponente wesentlichen Parameter während des Mischvorganges konti­ nuierlich oder in Zeitabständen bestimmt und das Mengen­ verhältnis der Komponenten aufgrund dieser bestimmten Parameter kontinuierlich oder in Zeitabständen nachge­ stellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beschichten von Verkehrsflächen, wie Straßen, Plätze, Start- und Landebahnen für Flugzeuge usw. mit kunststoffhaltigen Belägen eine für den jeweiligen Belag vorgesehene Kunststoffkomponente als Grundkomponente und eine schnellwirkende Härterkomponente für diese Kunststoffkomponente als erste Reaktionskomponente und eine langsamer wirkende Härterkomponente für diese Kunst­ stoffkomponente als zweite Reaktionskomponente einge­ setzt werden.

4. Dosiereinrichtung für Mehrkomponenten-Mischmaschinen, insbesondere für Kunststoff- und Härterkomponenten, beispielsweise in Einrichtungen zum Beschichten von Verkehrsflächen, wie Straßen, Plätze, Start- und Lande­ bahnen von Flugplätzen usw., mit kunststoffhaltigen Belägen, wobei die Einrichtung eine der Anzahl der Komponenten entsprechende Anzahl von jeweils in die Zuführungsleitung vom Vorratsbehälter für die jeweilige Komponente zur Mischmaschine eingesetzten Dosierpumpen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von Hand oder maschinell einstellbare Dosierpumpe (8) für die Kunststoffkomponente und mindestens zwei ge­ trennt voneinander von Hand oder maschinell einstell­ bare Dosierpumpen (9, 10) für unterschiedlicher Härter­ komponenten zu dieser Kunststoffkomponente vorgesehen sind.

5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Regelvorrichtung (11) vorgesehen ist, an die zumindest die Dosierpumpe (9, 10) für eine Härterkomponente zu ihrer Einstellung angeschlossen ist.

6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelvorrichtung (11) bezüglich einer oder mehrerer Parameter (z.B. Luftfeuchtigkeit) von Hand einstellbar ist.

7. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die automatische Regelvorrichtung (11) bezüglich einer zu dosierender Komponente (z.B. erste Härterkomponente) aufgrund der ihr zugeführten festge­ stellten Parameterwerte steuert und bezüglich der übrigen zu dosierenden Komponenten (z.B. zweite Härterkomponente und Grundkomponente) entsprechend gewünschter, an ihr einzustellender Mischungsverhältnisse arbeitet.

8. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (11) für das Beimischungsverhältnis jeder einzelnen Härter­ komponente zur Kunststoffkomponente in Abhängigkeit von an der Regelvorrichtung (11) einstellbarer Temperatur­ verhältnisse und/oder mittels an die Regelvorrichtung (11) anschließbarer Geräte (12, 13, 14, 15) gemessenen Temperaturverhältnissen programmierbar ist.

9. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (11) für das Einstellen eines gegenseitigen Mischungsver­ hältnisses der Härterkomponente bei festem Beimischungs­ verhältnis der Gesamtmenge der Härterkomponenten zur Kunststoffkomponente in Abhängigkeit von an der Regel­ vorrichtung (11) einstellbaren Temperaturverhältnissen und/oder mittels an die Regelvorrichtung (11) anschließ­ barer Geräte (12, 13, 14, 15) gemessenen Temperaturver­ hältnissen programmierbar ist.

10. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Regelvorrichtung (11) an der zu beschichtenden Fläche herrschende Temperaturverhältnisse einstellbar und/oder an die Regelvorrichtung (11) an der zu beschichtenden Fläche herrschenden Temperaturverhältnisse messende Geräte (15) anschließbar sind.