CH686353A5 - Vorrichtung zur Befuellung einer oder mehrerer Giessformen mit fliessfaehigen Stoffen. - Google Patents
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Description
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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befüllung einer oder mehrerer Giessformen mit fliessfähigen Stoffen, mit mehreren Vorratsbehältern für die jeweiligen Einzelkomponenten, insbesondere für schnellhärtende Giessmassen, wobei jeder Vorratsbehälter über eine Pumpeinrichtung und zumindest eine Ventileinrichtung mit einem oder mehreren Durchlaufmischern verbunden ist, deren Giess-mündungen mit jeweils einer Giessform in Verbindung stehen und dass der Vorratsbehälter und die Pumpeinrichtung zu einer Baueinheit zusammenge-fasst sind.
Zur Herstellung von Giessharzgegenständen in Giessformen ist es erforderlich, die einzelnen Komponenten in exakt abgemessenen Volumina direkt vor dem Giessvorgang zu mischen und in die Giessform einzubringen. Die sich hierbei ergebende Schwierigkeit liegt darin, dass der zur Verfügung stehende Zeitraum zwischen der Zuführung der Komponenten aus den Vorratsbehältern zu dem Durchlaufmischer und dem Giessen der Giessmassen in die Giessform sehr kurz bemessen sein muss, um ein unerwünschtes Aushärten der Giess-harzmasse zu verhindern. Weiterhin muss sicher gestellt sein, dass stets präzise Mengen der einzelnen Komponenten gemischt werden, um die gewünschte Giessharzmasse zu erzeugen. Die DE-OS 2 748 982 beschreibt eine Vorrichtung, bei welcher die einzelnen Komponenten aus den Vorratsbehältern mittels synchron angetriebener Pumpen über einen Mischer in die Giessformen geleitet werden.
In der Gebrauchsmusteranmeldung G 9 103 989.4 wurde, insbesondere zur Minimierung des Giess-massevolumens im Misch- und Leitungsbereich vorgeschlagen, die einzelnen, den Vorratsbehältern zugeordneten Pumpen mittels einer Synchrondosiereinrichtung zu verbinden und in den Zuführleitungen sperrbare Ventile anzuordnen. Diese Ausgestaltung bringt im Vergleich zum Stand der Technik Vorteile, jedoch ist der mechanische Aufwand relativ hoch, so dass sich höhere Herstellungs- und Wartungskosten ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei Minimierung des Giessmassevolu-mens im Misch- und Leitungsbereich und hoher Giessleitung genau dosierte Einzelkomponenten zur Verfügung stellt und die bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit ein hohes Mass an Betriebssicherheit bietet.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Pumpeinrichtung mehrere Pumpkolben umfasst, welche jeweils in einen Zylinder, dessen Einlass zum Vorratsbehälter zum Füllen des Zylinders offen ist, einführbar sind, wobei jeder Zylinder über einen Auslass mit jeweils einem Durchlaufmischer verbunden ist und dass die Pumpkolben einen gemeinsamen Antrieb haben und synchron in den Zylindern bewegbar sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemässe Pumpeinrichtung direkt dem Vorratsbehälter zugeordnet ist, so dass der Aufwand für die Dosiervorrichtungen wesentlich vermindert wird. Die Gefahr einer Reaktion oder eines Gelierens im Bereich des Mischers und/oder der Leitungen wird somit vermindert. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann somit insbesondere für schnellhärtende Giessmassen verwendet werden, wobei es besonders günstig ist, dass, bedingt durch die erfindungsgemässe Ausbildung und Anordnung von Dosierpumpen und Durchlaufmischern, die aktive Giessmasse nur ein sehr geringes Volumen aufweist.
Vorteilhaft ist die Pumpeinrichtung in dem Vorratsbehälter angeordnet. Alternativ hierzu ist es jedoch auch günstig, wenn die Pumpeinrichtung am Auslass des Vorratsbehälters angeordnet ist. In beiden Fällen strömt die in dem Vorratsbehälter befindliche Komponente direkt in die Pumpe, ohne dass separate Leitungswege erforderlich sind.
Erfindungsgemäss umfasst die Pumpeinrichtung mehrere Pumpkolben, welche jeweils in einen Zylinder, dessen Einlauf zum Vorratsbehälter offen ist, einführbar sind, wobei jeder Zylinder über einen Auslass mit jeweils einem Durchlaufmischer verbunden ist. Da üblicherweise mehrere Giessformen gleichzeitig befüllt werden sollen, ist es erforderlich, jeder Giessform beziehungsweise dem der jeweiligen Giessform zugeordneten Durchlaufmischer exakt die vorgegebene Menge an zu mischender Einzelkomponenten zuzuführen. Durch die beschriebene Ausgestaltung der Pumpeinrichtung wird dies gewährleistet, da eine exakt dosierte, vorbestimmbare Menge der jeweiligen Komponente durch den Pumpkolben gefördert wird.
Um die Pumpeinrichtung platzsparend und einfach auszugestalten, ist vorgesehen, dass mehrere zueinander parallele Pumpkolben gleicher Abmessungen über ein gemeinsames Joch miteinander verbunden und gleichzeitig in den Zylindern bewegbar sind. Es ist somit nur eine einzige Antriebseinrichtung erforderlich, um in präziser Weise durch die Auslassleitungen der einzelnen Zylinder exakte Mengen der jeweiligen Komponenten zu fördern.
In einer alternativen, besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass die Pumpeinrichtung einen Stufenkolben mit mehreren zylindrischen Abschnitten umfasst, welche aufeinander folgend jeweils mit einem grösseren Durchmesser versehen sind, sowie einen Stufenzylinder, der zu dem Stufenkolben passende Zylinderbereiche unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei jeder Zylinderbereich einen mit dem jeweiligen Durchlaufmischer verbundenen Auslass aufweist. Diese Ausgestaltungsform ist deshalb besonders vorteilhaft, weil durch Bewegung nur eines einzigen Kolbens die jeweiligen Teilmengen durch die unterschiedlichen Auslassleitungen ausgefördert werden können. Zugleich ist eine schnelle und gleichmässige Befüllung der Zylinder sichergestellt, da ein ausreichender Einströmquerschnitt vorliegt, wenn der Stufenkolben zurückgezogen ist. Günstig ist es erfindungsgemäss, wenn die zylindrischen Abschnitte, beginnend vom freien Ende des Stufenkolbens jeweils einen grösseren Durchmesser aufweisen, so dass sich insgesamt eine abgestufte Form des Stu5
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fenkolbens ergibt. Die einzelnen zylindrischen Abschnitte, beziehungsweise die zugeordneten Zylinderbereiche, können, bezogen auf den Arbeitshub des Stufenkolbens, das gleiche oder auch verschiedene Arbeitsvolumen aufweisen.
Ein weiterer, wesentlicher Vorteil des Stufenkolbens besteht darin, dass lediglich der letzte, dem freien Ende abgewandte zylindrische Abschnitt und der zugeordnete Zylinderbereich eine zur Umgebung hin abdichtende Passung aufweisen müssen, um während des Arbeitshubes den Zylinder zu dem Innenraum des Vorratsgefässes hin abzudichten. Zwischen den weiteren zylindrischen Abschnitten des Stufenkolbens beziehungsweise den zugehörigen Zylinderbereichen ist der Differentialdruck jeweils praktisch gleich null, so dass, bedingt durch die nicht vorhandene Druckdifferenz, der Differentialkolben in diesen Bereichen ein grösseres Spiel aufweisen kann. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Stufenkolbens ganz erheblich.
Die einzelnen Pumpeinrichtungen können erfindungsgemäss mechanisch oder hydraulisch miteinander gekoppelt sein, um aus den einzelnen Vor-ratsgefässen jeweils synchronisiert gleiche Mengen an Kunstharzkomponenten zuzuführen. Die Koppelung kann auch elektrisch sein; es ist auch möglich, die jeweiligen Pumpeinrichtungen mit einem separaten elektrischen Antrieb zu versehen und elektrisch zu koppeln.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfin-dungsgemässen Vorrichtung, wobei zwei Vorratsbehälter mit jeweils zugeordneten Pumpeinrichtungen und insgesamt drei Durchlaufmischer gezeigt sind, und
Fig. 2 in weiteres Ausgestaltungsbeispiel der er-findungsgemässen Pumpeinrichtung unter Verwendung eines Stufenkolbens zur Zuleitung von Kunstharzkomponenten zu insgesamt vier Durchlaufmischern.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfasst zwei Vorratsbehälter 1, welche jeweils, wie nachfolgend noch erläutert wird, mit einer separaten Pumpeinrichtung 2 versehen sind. In den Vorratsbehältern 1 befinden sich jeweils Einzelkomponenten, welche mittels der Pumpeinrichtungen 2 über die dargestellten Leitungen drei Durchlaufmischern 4 zugeführt werden können. Jeder der Durchlaufmischer 4 ist mit einer Giessmündung 5 versehen, welche in eine zugeordnete Giessform 6 mündet. Im Bereich der Leitungen zwischen den Pumpeinrichtungen 2 und den Durchlaufmischern 4 ist jeweils eine Ventileinrichtung 3 vorgesehen.
Die Fig. 1 zeigt zwei verschiedene Ausgestaltungsvarianten, in dem linken Vorratsbehälter 1 ist die Pumpeinrichtung 2 direkt integriert. Diese umfasst drei zueinander parallele Pumpkolben 7, welche über ein Joch 14 miteinander verbunden sind. An dem Joch 14 ist jeweils eine Kolbenstange 15 befestigt, welche mit einem Antrieb 16 in Verbindung steht. Die beiden Antriebe 16 sind über eine Steuerung 17 miteinander synchronisiert.
Bei dem in der linken Bildhälfte von Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind am unteren Bereich des Vorratsbehälters 1 drei Zylinder 8 ausgebildet, in welche die Pumpkolben 7 einschiebbar sind. Am unteren Ende ist jeder der Zylinder 8 mit einem Auslass versehen, welcher in eine Leitung mündet, welche jeweils mit einem Ventil versehen ist und in dem jeweiligen Durchlaufmischer 4 endet.
Die Fig. 1 zeigt in dem rechten Bildteil ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Pumpeinrichtung 2 im Auslassbereich des Vorratsbehälters 1 in einer Pumpkammer 18 angeordnet ist. Im übrigen entsprechen die Pumpkolben 7 und die Zylinder 8 dem Ausführungsbeispiel der linken Bildhälfte von Fig. 1. Auch hierbei sind die Auslässe der Zylinder 8 über mit Ventilen versehene Leitungen direkt mit den Durchlaufmischern 4 verbunden. Durch Betätigung der beiden Antriebe 16 sind somit die Pumpkolben 7 jeweils synchronisiert in den Zylindern 8 bewegbar, um exakt abgestimmte, gleiche Mengen von Komponenten den Durchlaufmischern 4 zuzuführen und durch deren Giessmündung 5 in die Giessform 6 einzuspritzen.
In Fig. 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Pumpeinrichtung 2 gezeigt, bei welchem ein Stufenkolben 9 verwendet wird, welcher mehrere zylindrischen Abschnitte 10 umfasst, die jeweils, beginnend vom freien Ende des Stufenkolbens 9 einen grösseren, zunehmenden Durchmesser aufweisen. Passend hierzu ist ein Stufenzylinder 11 vorgesehen, welcher mit einzelnen Zylinderbereichen 12 versehen ist, die ebenfalls einen zunehmenden Durchmesser aufweisen. Jeder der Zylinderbereiche 12 ist mit einem Auslass 13 versehen, welcher in eine Leitung mündet, die über ein Ventil der Ventileinrichtung 3 direkt mit dem Durchlaufmischer 4 verbunden ist. In Fig. 2 sind insgesamt vier derartige Durchlaufmischer 4 dargestellt. Die Pumpeinrichtung zur Einspritzung der zweiten Kunstharzkomponente in den Durchlaufmischer 4 ist nicht gezeigt, sie kann ebenfalls in Form eines Stufenkolbens 9 ausgestaltet sein.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befüllung einer oder mehrerer Giessformen mit fliessfähigen Stoffen, mit mehreren Vorratsbehältern
(1) für die jeweiligen Einzelkomponenten, wobei jeder Vorratsbehälter (1) über eine Pumpeinrichtung
(2) und zumindest eine Ventileinrichtung (3) mit einem oder mehreren Durchlaufmischern (4) verbunden ist, deren Giessmündung (5) mit jeweils einer Giessform (6) in Verbindung steht. Um sowohl kurze Einströmwege der einzelnen Kunstharzkomponenten zu ermöglichen, als auch eine präzise, gleichmässige Zuführung der Komponenten zu den Durchlaufmischern (4) zu erreichen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Vorratsbehälter (1) und die Pumpeinrichtung (2) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind und jede Pumpeinrichtung
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(2) mehrere Pumpkolben (7) umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb haben.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Befüllung einer oder mehrerer Giessformen mit fliessfähigen Stoffen, mit mehreren Vorratsbehältern (1) für die jeweiligen Einzelkomponenten, insbesondere für schnellhärtende Giess-massen, wobei jeder Vorratsbehälter (1) über eine Pumpeinrichtung (2) und zumindest eine Ventileinrichtung (3) mit einem oder mehreren Durchlaufmischern (4) velbunden ist, deren Giessmündungen (5) mit jeweils einer Giessform (6) in Verbindung stehen und dass der Vorratsbehälter (1) und die Pumpeinrichtung (2) zu einer Baueinheit zusam-mengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (2) mehrere Pumpkolben (7, 10) umfasst, welche jeweils in einen Zylinder (8, 12), dessen Einlass zum Vorratsbehälter (1) zum Füllen des Zylinders (8, 12) offen ist, einführbar sind, wobei jeder Zylinder (8, 12) über einen Auslass mit jeweils einem Durchlaufmischer (4) verbunden ist und dass die Pumpkolben (7, 10) einen gemeinsamen Antrieb haben und synchron in den Zylindern (8, 11) bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (2) in dem Vorratsbehälter (1) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (2) am Auslass des Vorratsbehälters (1) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpkolben (7) über ein gemeinsames Joch (14) miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Zylinder (8) und dem zugeordneten Durchlaufmischer (4) ein Ventil angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (2) einen Stufenkolben (9) mit mehreren, die Pumpkolben bildenden, zylindrischen Abschnitten (10) umfasst, welche aufeinanderfolgend jeweils mit einem grösseren Durchmesser versehen sind, sowie einen Stufenzylinder (11), der zu dem Stufenkolben passende Zylinderbereiche (12) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei jeder Zylinderbereich einen mit dem jeweiligen Durchlaufmischer (4) verbundenen Auslass (13) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Abschnitte (10), beginnend vom freien Ende des Stufenkolbens
(9), jeweils einen grösseren Durchmesser aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zylindrische Abschnitt
(10) beziehungsweise der zugeordnete Zylinderbereich (12), bezogen auf den Arbeitshub des Stufenkolbens (9), das gleiche Arbeitsvolumen aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dem freien Ende des Stufenkolbens (9) abgewandte zylindrische Abschnitt und der zugeordnete Zylinderbereich eine zur Umgebung hin abdichtende Passung aufweisen, während die restlichen zylindrischen Abschnitte und Zylinderbereiche jeweils mit einer ein grösseres Spiel aufweisenden Passung versehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtungen (2) mechanisch gekoppelt sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtungen (2) hydraulisch gekoppelt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtungen (2) elektrisch gekoppelt sind.
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