CH631242A5

CH631242A5 - Appliance for dosed delivery of liquid to highly viscous media, especially from evacuated storage vessels

Info

Publication number: CH631242A5
Application number: CH389878A
Authority: CH
Inventors: Erhard Haeuser
Original assignee: Hedrich Vakuumanlagen Wilhelm
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1982-07-30
Also published as: ES470768A1; FR2403295A1; IT1107950B; DE2741803C2; GB1579806A; FR2403295B1; IT7869145A0; DE2741803A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dosierten Fördern flüssiger bis hochviskoser Medien, bestehend aus einem mit einem Flansch vesehenen, temperierbaren Gehäuse mit unterschiedlichen Bohrungen und einem als Förderorgan ausgebildeten Kolbenaggregat mit aufgesetztem Ventil. The invention relates to a device for the metered delivery of liquid to highly viscous media, consisting of a temperature-controlled housing provided with a flange with different bores and a piston unit designed as a delivery member with a valve attached.

Bei der Giessharzverarbeitung müssen aus mehreren Komponenten zusammengesetzte flüssige bis hochviskose Massen meist je für sich in gleichmässige Konsistenz gebracht werden, bevor sie gemischt werden können. Zur Herstellung der giessfertigen Masse müssen dann die einzelnen Komponenten in bestimmten Mengenverhältnissen zusammengemischt werden. Diese genau abzumessenden Komponentenmengen werden in die nachgeschalteten Mischbehälter häufig mittels Dosierpumpen gefördert, die innerhalb einer die Behälter verbindenden Rohrleitung oder direkt im Rühroder Mischgefäss angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass während des Aufenthaltes der Masse in langen Rohrleitungen die notwendigen gleichmässigen Temperaturen nur mit grossem Aufwand aufrecht erhalten werden können; auch die für das Durchlaufen der Rohrleitungen erforderliche Zeit ist nachteilig im Hinblick auf die Topfzeit, innerhalb der reaktionsfähiges Giessharz verarbeitet werden muss. In the case of casting resin processing, liquid to highly viscous compositions composed of several components usually have to be brought into a uniform consistency before they can be mixed. To produce the ready-to-cast mass, the individual components must then be mixed together in certain proportions. These precisely measured component quantities are often conveyed into the downstream mixing containers by means of metering pumps which are arranged within a pipeline connecting the containers or directly in the stirring or mixing vessel. This arrangement has the disadvantage that the necessary uniform temperatures can only be maintained with great effort while the mass is in long pipelines; the time required to pass through the pipelines is also disadvantageous with regard to the pot life within which reactive casting resin must be processed.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die zum Abfüllen pastöser Massen bestimmt ist (DE-PS 562702). Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Kolben relativ zur Antriebsstange beweglich und hat zugleich die Funktion eines Steuerschiebers, der einen Bestandteil des Ventils an der Auslassöffnung bildet. Die pastose Masse muss in den Pumpraum über mehrere im Kolben angeordnete Bohrungen von relativ kleinem Durchmesser gelangen. Bei der Verarbeitung von Medien, die sedimentierende Bestandteile enthalten oder die zum Aushärten neigen, besteht die Gefahr, dass sich die engen Bohrungen zusetzen. Ausserdem sind die Einlassquerschnitte für die Förderung hochviskoser Medien ungünstig eingeengt. Besonders ungünstig sind die Einlassquerschnitte dann, wenn die Medien aus Behältern zufliessen sollen, die unter Vakuum stehen. Also known is a device of the type mentioned at the outset, which is intended for filling pasty masses (DE-PS 562702). In this known device, a piston is movable relative to the drive rod and at the same time has the function of a control slide which forms part of the valve at the outlet opening. The pasty mass has to get into the pump chamber through several holes of relatively small diameter arranged in the piston. When processing media that contain sedimenting components or that tend to harden, there is a risk that the narrow holes will become clogged. In addition, the inlet cross-sections for the promotion of high-viscosity media are unfavorably restricted. The inlet cross-sections are particularly unfavorable when the media are to flow from containers that are under vacuum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass der Zulauf zum Pumpraum mit Sicherheit vor einem Zusetzen geschützt ist und einen günstigen Zulaufquerschnitt aufweist. The invention is based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset in such a way that the inflow to the pump chamber is reliably protected against clogging and has a favorable inflow cross section.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Kolbenaggregat aus einem Hauptkolben und einem darauf aufgesetzten Ventilkolben besteht und dass das Zylindergehäuse eine von der Ebene des Flansches ausgehende, als Ventilsitz mit dem Ventilkolben zusammenwirkende Einlassöffnung aufweist, die in einen Dosierraum führt, dessen Querschnitt grösser ist als der der Einlassöffnung und dem eine Auslassöffnung mit einem gegen den Dosierraum geschlossenen Rückschlagventil zugeordnet ist, und dass sich ein Zylinderraum an den im Querschnitt grösseren Dosierraum anschliesst, wobei der Hauptkolben an seiner Unterseite eine mit verstellbaren Anschlägen versehene Antriebsstange trägt. This object is achieved according to the invention in that the piston assembly consists of a main piston and a valve piston placed thereon and that the cylinder housing has an inlet opening, which, starting from the plane of the flange, cooperates as a valve seat with the valve piston and leads into a metering chamber, the cross section of which is larger than that of the inlet opening and to which an outlet opening with a check valve closed against the metering chamber is assigned, and that a cylinder chamber adjoins the metering chamber with a larger cross section, with the main piston on its underside carrying a drive rod provided with adjustable stops.

Durch den Eingriff des Ventilkolbens in die Einlassöffnung wird das zu pumpende Medium bei jedem Förderhub aus dem Zulauf verdrängt und in den Vorratsbehälter zurückgedrückt. Wenn der Ventilkolben die Einlassöffnung vollständig ausfüllt, kann sich an der Wand des Zulaufes keine Masse ansetzen. Die Ausfüllung der Zulauföffnung durch den Ventilkolben bis zur Ebene des Flansches, also bis zum Übergang in den Medienvorrat, ermöglicht es, diesen Vorrat vollständig von Rührwerkzeugen zu erfassen und so unerwünschtes Absetzen von Bestandteilen sicher zu verhindern. Da kein weiterer Zulauf ausser der durch den Ventilkolben ausfüllbaren Einlassöffnung vorhanden ist, werden Nischen im Pumpraum, die sich zusetzen könnten, vermieden. When the valve piston engages in the inlet opening, the medium to be pumped is displaced from the inlet with each delivery stroke and pressed back into the reservoir. If the valve piston completely fills the inlet opening, no mass can accumulate on the wall of the inlet. The filling of the inlet opening by the valve piston up to the level of the flange, i.e. up to the transition to the media supply, enables this supply to be completely gripped by stirring tools and thus reliably prevents undesired settling of components. Since there is no other inlet other than the inlet opening that can be filled by the valve piston, niches in the pump chamber that could become clogged are avoided.

Im Ventilkolben kann gemäss Anspruch 2 ein zweites Rückschlagventil angeordnet sein. Ein solches Ventil ermöglicht es, den Pumpraum auch zu füllen, wenn der Ventilkolben die Einlassöffnung nicht verlässt bzw. die Füllung des Pumpraumes kann schon beginnen, bevor der Ventilkolben vollständig aus der Einlassöffnung herausgezogen ist. According to claim 2, a second check valve can be arranged in the valve piston. Such a valve makes it possible to fill the pump chamber even if the valve piston does not leave the inlet opening or the filling of the pump chamber can begin before the valve piston is completely pulled out of the inlet opening.

Auch kann gemäss Anspruch 3 ein Pufferkolben vorhanden sein. Damit wird erreicht, dass bei Annährerung des Ventilkolbens an die Einlassöffnung die Strömungsgeschwindigkeiten in dem schmalen Spalt, der kurz vor dem Eintauchen des Ventilkolbens in die Einlassöffnung entsteht, nicht zu hoch werden, da das Medium in dieser Phase in den Pufferraum eintreten kann. Damit wird vorzeitigem Ver-schleiss am pumpraumseitigen Ende der Einlassöffnung und an der Kante des Ventilkolbens vorgebeugt. A buffer piston can also be present according to claim 3. This ensures that when the valve piston approaches the inlet opening, the flow velocities in the narrow gap that occurs shortly before the valve piston is immersed in the inlet opening do not become too high, since the medium can enter the buffer space in this phase. This prevents premature wear at the pump chamber end of the inlet opening and at the edge of the valve piston.

Für die Temperierung des Gehäuses können Mittel gemäss Anspruch 4 vorgesehen werden. Durch die geeignete Temperierung kann das Medium und/oder die Vorrichtung auf einer optimalen Temperatur gehalten werden. Means according to claim 4 can be provided for the temperature control of the housing. The medium and / or the device can be kept at an optimal temperature by suitable temperature control.

Zur Gewährleistung hoher Funktionssicherheit können gemäss Anspruch 5 Dichtungen vorgesehen werden. To ensure high functional reliability, seals can be provided according to claim 5.

Die verstellbaren Anschläge können gemäss Anspruch 6 im Bereich des Antriebsorganes angeordnet sein. Diese Art The adjustable stops can be arranged according to claim 6 in the area of the drive member. This kind

2 2nd

• 5 • 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

631242 631242

der Hubverstellung ist konstruktiv besonders einfach im Vergleich mit anderen verstellbaren Getrieben. The stroke adjustment is structurally particularly simple compared to other adjustable gears.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der der Einlasskolben keine Einbauten enthält, 1 shows a section through a device in which the inlet piston contains no internals,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung, bei der im Einlasskolben ein Rückschlagventil angeordnet ist und Fig. 2 is a partial section through a device in which a check valve is arranged in the inlet piston and

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung, bei der im Einlasskolben ein Pufferraum angeordnet ist. Fig. 3 shows a partial section through a device in which a buffer space is arranged in the inlet piston.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 hat ein zylindrisches Gehäuse 1, das einen Flansch 2 aufweist, mit dem das Gehäuse an Vor-ratsgefässe beliebiger Form angeschlossen werden kann. Die Vorrichtung wird dazu benutzt, ein im Inneren eines solchen Behälters befindliches Medium zu fördern, wobei dies mit genau abgemessenen Portionen geschehen kann. The device according to FIG. 1 has a cylindrical housing 1 which has a flange 2 with which the housing can be connected to storage vessels of any shape. The device is used to convey a medium located inside such a container, which can be done with precisely measured portions.

Die Förderung beginnt mit einem Saughub, bei dem ein Einlasskolben 10 aus einem Zulauf 4, an dessen Wand 3 der Einlasskolben dicht anliegt, heraustritt. Hierbei wird der Zulauf 4 freigegeben, und das zu fördernde Medium füllt einen Pumpraum 5, der vom Föderkolben freigegeben wird. Bei der gezeichneten vertikalen Anordnung erfolgt eine zuverlässige Füllung auch aus evakuierten Vorratsbehältern, bei denen nur eine geringe Zulaufhöhe vorhanden ist. Durch den grossen Zulaufquerschnitt können auch zähflüssige Medien schnell in den Pumpraum fliessen. Dadurch ist die Vorrichtung speziell zur vorzugsweise dosierten Förderung von Giessharzkomponenten geeignet, die unter Vakuum aufbereitet werden und wegen kurzer Topfzeiten möglichst schnell weitergefördert werden müssen. The delivery begins with a suction stroke, in which an inlet piston 10 emerges from an inlet 4, on the wall 3 of which the inlet piston lies tightly. Here, the inlet 4 is released, and the medium to be pumped fills a pump chamber 5, which is released by the plunger. In the vertical arrangement shown, reliable filling also takes place from evacuated storage containers, in which there is only a small inlet height. Due to the large inlet cross-section, viscous media can also flow quickly into the pump room. As a result, the device is particularly suitable for the preferably metered conveying of cast resin components which are processed under vacuum and have to be conveyed as quickly as possible because of short pot lives.

Eine Verstopfung des Zulaufs 4 ist ausgeschlossen, und zwar auch dann, wenn zähflüssige Giessharzkomponenten, die zur Sedimentation neigende Füllstoffe, wie Quarzmehl, Asbest oder dergleichen enthalten, gefördert werden müssen. Solche Füllstoffe nämlich werden durch den auf den Saughub folgenden Förderhub vom Einlasskolben in den Vorratsbehälter zurückgestossen. A blockage of the inlet 4 is excluded, even if viscous cast resin components that contain fillers that tend to sediment, such as quartz powder, asbestos or the like, must be conveyed. Such fillers are pushed back from the inlet piston into the storage container by the delivery stroke following the suction stroke.

Zur Einstellung eines bestimmten Förderhubes, bei dem im Pumpraum 5 befindliche Masse durch ein Rückschlagventil 7 ausgestossen wird, sind verstellbare Anschläge 11 vorgesehen, die den Weg begrenzen, über den der Förderkolben 9 s in einer Bohrung 8 des Gehäuses 1 bewegt wird. Durch entsprechende Einstellung dieser Anschläge ist eine stufenlose Verstellung des Hubes von Null bis zum maximal möglichen Hub leicht erreichbar. In order to set a specific delivery stroke at which the mass located in the pump chamber 5 is expelled through a check valve 7, adjustable stops 11 are provided which limit the path over which the delivery piston 9 s is moved in a bore 8 in the housing 1. By appropriately setting these stops, a stepless adjustment of the stroke from zero to the maximum possible stroke is easily achieved.

Die Föderung beginnt dann, wenn der Einlasskolben 10 io den Zulauf verschliesst und ist beendet, wenn der Anschlag 11 die Hubbewegung unterbricht. The pumping begins when the inlet piston 10 closes the inlet and is ended when the stop 11 interrupts the lifting movement.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Ventilkolbens gezeigt, bei der dieser mit einem Rückschlagventil ausgerüstet ist, das eine Bohrung 15 verschliessen kann, die an der is Stirnfläche des Einlasskolbens 10 mündet. Das Rückschlagventil gestattet die Einströmung von Medium in den Pumpraum 5, bevor der Einlasskolben 10 aus dem Zulauf herausgezogen ist. Eine so ausgebildete Vorrichtung ermöglicht eine Förderung auch dann, wenn der Einlasskolben 10 während 20 des Saughubes den Zulauf 4 nicht verlässt. Ein so kleiner Hub ist ebenfalls mit Anschlägen 11 gemäss Fig. 1 einstellbar. 2 shows an embodiment of the valve piston in which it is equipped with a check valve which can close a bore 15 which opens onto the end face of the inlet piston 10. The check valve allows medium to flow into the pump chamber 5 before the inlet piston 10 is pulled out of the inlet. A device designed in this way enables delivery even if the inlet piston 10 does not leave the inlet 4 during the suction stroke. Such a small stroke can also be adjusted with stops 11 according to FIG. 1.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Pufferraum vorgesehen, der mit dem Pumpraum 5 kommuniziert. Der Pufferraum ist durch einen Pufferkolben 17 abgeschlossen, 25 der unter Überwindung der Kraft einer Druckfeder nach oben (in Fig. 3 gesehen) ausweichen kann. Die untere Endstellung des Pufferkolbens 17 ist durch Anlage an einem Anschlag begrenzt. In the embodiment according to FIG. 3, a buffer space is provided which communicates with the pump space 5. The buffer space is closed off by a buffer piston 17, which can deflect upwards (seen in FIG. 3) by overcoming the force of a compression spring. The lower end position of the buffer piston 17 is limited by abutment against a stop.

Wenn während des Förderhubes die obere Kante des Ein-30 lasskolbens 10 nahe an die untere Mündung des Zulaufs herangekommen ist, ist der Strömungsquerschnitt für das Fördermedium so klein, dass es mit hoher Geschwindigkeit durch den Spalt gedrückt würde, wenn der Pufferraum nicht vorhanden wäre. Der Druckaufbau wird jedoch dadurch in 35 Grenzen gehalten, dass das verdrängte Medium in den Pufferraum gelangt. Dies hat den Vorteil, dass Fördermedien, die abrasive Bestandteile enthalten, die den genannten engen Spalt begrenzenden Kanten nicht vorzeitig abnutzen. If the upper edge of the inlet piston 10 has come close to the lower mouth of the inlet during the delivery stroke, the flow cross section for the delivery medium is so small that it would be pushed through the gap at high speed if the buffer space were not present. However, the pressure build-up is kept within 35 limits by the fact that the displaced medium gets into the buffer space. This has the advantage that media that contain abrasive components do not prematurely wear the edges delimiting the narrow gap mentioned.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

631242 PATENT CLAIMS

1.Device for the metered delivery of liquid to highly viscous media, consisting of a flanged, temperature-controlled housing with different bores and a piston unit designed as a delivery device with a valve attached, characterized in that the piston unit consists of a main piston (9) and a piston placed thereon There is valve piston (10) and that the cylinder housing (1) has an inlet opening (4), which starts from the plane of the flange (2) and cooperates as a valve seat with the valve piston (10) and leads into a metering chamber (5), the cross section of which is larger is assigned to that of the inlet opening (4) and to which an outlet opening (6) with a check valve (7) closed against the metering chamber (5), and that a cylinder chamber (8) adjoins the metering chamber (5) with a larger cross section The main piston (9) carries on its underside a drive rod (12) provided with adjustable stops (11).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the head of the on the end face (13) of the main piston (9) attaching the valve piston (10) is provided with a second check valve bore (15) into which through openings (16) in Open the area of the transition to the end face (13) of the main piston.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a buffer piston (17) is provided in the valve piston (10).

4. Device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the cylinder housing (1) is double-walled and surrounded by heating and / or cooling devices (18) controlled by sensors.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the main piston is surrounded in the region of its guide length with seals, in particular sealing means seals.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the axial movement of the piston assembly can be limited by adjustable stops (11), preferably in the region of the drive member (20).