CN1175920A - 传送流动性的、由至少两种能相互反应的组份组成的物质,特别是浇注树脂的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传送流动性的、由至少两种能相互反应的组分组成的物质,特别是浇注树脂的装置,其中,经过所配置的活塞—气缸组(7、8),贮存容器(1、2)中的组分被输向一个混合设备(36)。活塞—气缸组(7、8)装有使输送活塞(17、19)作返程运动的返程设备,并设有一个向输送活塞(17、19)供应压力流体的推动设备。这样此活塞—气缸组具有一个排出体积,在一定的输送速率下,此排出体积的下限值是由被输送组分的粘度和输送活塞(17、19)的往复频率所决定的,此活塞—气缸组(7、8)的排出体积在0.1升到4升之间,优选为1升。
Description
本发明涉及一种按权利要求1的上位概念的传送装置,它用于由至少两种能相互反应组份组成的可流动物质,特别是浇注树脂。
比如在DE3420222A1中已知的一种装置,它用于将流动性的可注介质充满至少一个铸模,其中借助于输送装置将浇注物质的组份输送到至少是一个的混合设备,浇注物质再由该混合设备到达至少一个铸模。此输送装置是以活塞-气缸组来实施的,其中的一个返程气缸是为了实现活塞-气缸组中输送活塞的返回运动而设置的。此已知的定量加料系统的设计是使活塞-气缸组的体积足以灌满一个铸模,因此对于大型铸模要求有大的设备,并因而要求有高的费用消耗。因此压力凝结设备的使用受到限制,并必须按相应的要求不断地去调正。
本发明的目的在于上面提到的那类设备,使活塞-气缸组有标准的大小并优选地有良好的可操作性以适用于各种体积的铸模。
此目的用权利要求1的特点来解决。
本发明装置可通用于不同体积的铸件。根据铸件的体积不同,一般用多冲程的活塞-气缸组去实施。活塞-气缸组的排出体积的设计下限在所需的输送速率下是由被输送组份的粘度和输送活塞的往复频率决定的。随着粘度增加,也就是组份更粘稠,活塞-气缸组的入口截面积需要增大,以保证在由往复频率所给定的时间间隔内充满活塞-气缸组内的产品液室。特别要注意到入口截面,因为在组份灌充气缸时起作用的只是贮存容器的入口静压。为进一步计算排出容积而需要的往复频率为输送速率和冲程体积二者之商。与功能条件下的下限不同,按本发明活塞-气缸组排出体积的上限,既有赖于所需的剂量精度和两个活塞-气缸组的同步操作方法,也取决于系统的价格和可操纵性。因为随着排出体积也就是活塞-气缸组的冲程体积的增加,推动液的体积也相应增加。这样总系统的弹性也就是推动单元和活塞-气缸组的外壳弹性和流体的弹性之总和也增加了,因而它损害到计量精度。在此必须考虑到设备的输送压力必须设计达100bar和更高。排出体积上限的另一个限制是活塞-气缸组及全部系统的建设成本。还有一个限止是单个机组的可操纵性,比如保养和修理的考虑。
在本发明的第一优选方案中规定了活塞-气缸组的排出量在0.1和4升之间,优选约为1升。已表明此设计极限能覆盖住各种浇注体积的应用范围,且能保持住上述针对粘度、往复频率、计量精度、成本耗费、操作性、输送速率提出的标准。
为了减少活塞-气缸组的密封区域的压力差,本发明建议活塞-气缸组的输送活塞之输送液侧和推动液侧的活塞有效面积应同样大,这要求有一个相当小的活塞杆直径。
按本发明还规定有一个检测活塞位置的设备。它可能是比如通过至少一个增量发生器(Ingrementalgeber)、传感器、终位开关或类似的检测器来完成的。它们装在推动装置和/或活塞-气缸组上。
本发明范围中还有用来截止组分的流进和/或流出的截止机构,它组装在各活塞-气缸组的输送液室,特别是与输送液室紧连的外壳基体上。通过这种措施把流向活塞-气缸组和混合设备的流动路程缩减至最小,并相应地导致较小的流动阻力。特别是对于各组份由贮存容器向活塞-气缸组的流动,这样做显示出特殊的优点。
按本发明在结构上特别有利的是返程设备中输送活塞和返程活塞相互间相隔一定距离地安设在一根活塞杆上,而输送活塞和返程活塞之间布置有一个中间隔板,它把以推动液推动输送活塞运动的推动室和推动返程活塞运动的空间相互隔离,以便为输送活塞作返程运动供给一种液体。作为一种标准单元,这类带有返程设备的活塞-气缸组也是便于操纵的。
作为推动设备,按本发明可以对每一个活塞-气缸组分别配置一个推动用的活塞-气缸组,它们的气缸室与前述活塞-气缸组的推动室相连通。按这种实施方式,待混合组份的体积比可通过控制此推动单元而自由选择,而同时还照顾到活塞-气缸组的同步运动。当然活塞-气缸组的同步运动也可设计成是单独控制的。
另一个方案也是可行的,即推动设备是一个带有阶梯活塞的活塞-气缸组。它的唯一的气缸室与各个活塞-气缸组的推动室配置在一起。其优点是,推动设备的建设费用以及测量活塞位置的设备费用相对较小,因为此测量设备已优选地和推动活塞气缸组配置在一起了。在此种推动设备的实施形式中,活塞-气缸组的计量比是通过推动活塞的阶梯来确定的,而且同时也使活塞-气缸组中的活塞同步。
按本发明还建议,气缸室之间设计有一个均衡阀,它能够探测为输送组份而设计的单独活塞-气缸组在输送过程开始前的填充状态,并平衡推动系统中要供应的液量。
当然可以将推动装置的压力液体直接供给输送活塞,但是必须保证此压力液体能与各组份相容或为此作出调整。
本发明所有设备的共同点是活塞-气缸组和推动设备是各自分别建造的,这样对同样的活塞-气缸组基本单元可以设计出不同的推动单元。因此在一个机组内可以分别按需要来选择各个推动单元。
在本发明框架内还包括,建立推动设备后可以籍助于推动液经由活塞-气缸组的输送活塞在处于凝结期(Gelierphase)的铸模中维持住一个后压力。这样不再需要其他产生此后压力的设备。
按本发明的另一个思想,活塞-气缸组的输送活塞可以建成柱塞式活塞,通过一个固定在气缸室中的密封圈完成产品液室和推动液室的分离。
在某些情况下,按本发明还可以建议,在从贮存容器向活塞-气缸组输送各组份时设计一个增压泵或类似的泵设备。对组份输送的这种支持可以比如在贮存容器内部作出相应的建造,比如通过一个与贮存容器组装在一起的螺杆输送器或同类设备来完成。
在本发明的框架内还包括:建立能用浇注树脂灌满至少两个铸模的设备,每个铸模都带有混合设备,其中,每个混合设备都经过可截止的输送管线与活塞-气缸组连接在一起,这样可以错开时间地灌满多个铸模。
按本发明的一个方案,每个铸模上装有至少一个缓冲器,目的是在凝结期间在铸模上维持住后压力。这种缓冲器类型已在比如DE2748982C2中得以描述。
特别有利的是当缓冲器是串接在混合设备上时,每一个组份有一个缓冲单元,这样可以通过缓冲器按所需的配方比分别将各组份输向混合设备。
按本发明还可以进一步考虑对至少有双组份的带有阶梯活塞的活塞-气缸组建立起缓冲器,这样得到一个特别紧凑和简洁的单元。
最后本发明的一个特别的实施方案规定了活塞-气缸组必要时还包括推动设备单元,其在实施时应至少是混合设备的二倍。这样两个单元交替作业,将各个组份输向混合设备。两个活塞-气缸组的反拍工作方式实现了向混合设备连续输送组份,所以即使是多冲程浇注也能不间断地向铸模浇注。单元数的加倍并不一定要求推动设备也必须有两套推动机构。比如,可以是只要一套推动机构,比如是液压机构去供应推动单元,而推动单元又对活塞-气缸组的输送活塞起着作用。
本发明的其他目的、优点、特点和应用的可能性来自下面对有附图的实施例的描述。同时所有的描述和/或图示特点的本身或任何有意义的组合均构成本发明的内容,它也独立于权利要求中的综述或与权利要求有关的内容(deren Ruckbeziehung)。
附图中:
图1为传送浇注树脂的设备流程图;
图2为本发明设备的另一种实施方案;
图3为本发明设备的又一种实施方案;
图4为本发明设备的第四种实施方案;
图5为在气缸体上附加有截止机构但按图1到4输送组份的活塞-气缸组图;
图6为一种带有柱塞式活塞的输送组份的活塞-气缸组图;
图7为一种类似于图3但用于多次浇注的本发明装置;
图8为按图7在保持有压力的设备上用的缓冲元件。
按图1的定量供料设备具有两个贮存浇注组份或树脂的贮存容器1、2。贮存容器1、2可以保持真空,但这并非在任何场合下都是必需的。每一种组份都是从贮存容器1、2经由最好附有截止阀3或4的输送管线到达活塞-气缸组7、8的产品液室5、6。活塞-气缸组7、8还有推动液室9或10。此室9、10经由连接管道11、12分别和推动用的活塞-气缸组60、61中的推动活塞13、14相连接。活塞-气缸组7、8分别具有输送活塞17、19,并在活塞杆22、23上相隔一定距离还安排有返程活塞18、20。在活塞杆22、23的延伸处装有为测量活塞-气缸组7、8行程的增量给定器24、25。在与推动液室9、10以间壁28、29相隔开的返程室26、27中,可以经由接口30、31导入使活塞19、20和17、18作返程运动的压力介质,比如压缩空气。另外在返程活塞18、20的背面在气缸上安排有放空管32、33。
从产品液室5、6引出的组份经管线34、35通向混合设备36,而且该管线经过可截止的阀门37、38。
按本发明装置的作用方式如下:
经接口30、31导入返程介质后,活塞17、18和19、20作返程运动,此时阀门3、4打开,阀门37、38关闭。这样,组份从贮存容器1、2流入相应的产品液室5、6。在活塞17、18和19、20作返程运动时,在推动液室9、10中的推动液被排挤,因而它们经由连接管线11、12流向用的推动活塞-气缸组60、61的气缸室13、14。与此同时,在推动活塞15、16背面的液体经由输送管线39、40和阀门41、42到达推动液的动力站43。
下一步是阀门3,4关闭,通向混合设备36的阀门37、38打开。同时,由动力站43来的压力液体启动了推动活塞15、16,这样存于活塞室13、14的推动液到达活塞-气缸组7、8的推动液室9、10,并使活塞18、17或20、19实施其活塞运动。这样组份被按所需的体积比同步地到达混合设备36,并在那儿相互混合。
为使活塞运动同步设计有一个控制单元(未单独画出),它依靠增量给定器24、25通过阀门41、42以同步方式控制所需的行程比例。所述设备允许自由调节各组份的输送量比例以及输送速率,并使有可能在适宜的组份粘度范围和适宜的输送管线和/或阀门的公称尺寸内不需另加增压泵,而维持住组份的输送。此设备可普遍使用于体积不同的铸模。推动用的活塞-气缸组60、61和产品用的活塞-气缸组7、8在机组内是相互独立的单元,所以有可能对同一个基本单元7、8设计有不同的推动单元60、61。这样就总体地给出一个构造单元。对于增添的组份,可以简便的方法按当时的比例扩展设备。
按图1,此设备按往复式工作,以便将已混合好的行程内的物质供到各个铸模中去。也可以向铸模作连续式输送,此情况下此构造单元配置有第二套按图1那样的构造单元,它按相反的行程节拍工作,如图2所示,将各组份送入同一个混合设备(36)。这样就可能不中断浇注流束地实现连续灌注作业。在按图2的实施例中,对于与图1中的部件相应的部件使用相同的标记。图3的设备中的推动单元用标记43’表示,以暗示在按图1、3和4展示的实施例中也可以使用此种变化了的推动单元。当加倍地用带有活塞-气缸组的构造单元和推动单元时,根据简化结构的原则,两个组份贮存容器只用一个为好。
对所述的有可交换的推动活塞-气缸组的模块式结构的设备,其优点也可以从图3看出。按图3的设备与图1所示的设备的区别在于在推动单元中设计了一个阶梯活塞-气缸组44,它的气缸室13、14和活塞-气缸组7、8的推动液室9、10相连接。这样就明确地确定了计量比例,并使两个活塞-气缸组7、8同步。另外,图3还显示了这样的可能性,从贮存容器1、2来的组份借助于增压泵45输向产品液室,在目前情况下是输向活塞-气缸组8的产品液室6。特别对于有相当高粘度的组份还可以考虑,另外再插入一个增压泵。当然也可以对每一个活塞-气缸组都安排一个增压泵。
对阶梯活塞-气缸组44,两个气缸室13、14是用带密封的隔离壁46相互分开的,其中两边的密封圈最好是采用接触时不磨损且不相互反应的材料。
当组份的混合比固定或长期不变更时特别要选用按图3推动单元的实施方案。此时还可以更换阶梯活塞以改变混合比例。与图1的设备相比,所述设备在控制技术上花费较少。
在气缸室13、14之间装有一个均衡阀63,以便在开始输送之前能测试各个活塞-气缸组7、8的液位,并能平衡推动系统要供给的液量。
另一个按图1到3的基本系统的变化了的实施方案,在图4中显示。这里推动单元43是一种压力介质设备,同时允许直接与活塞-气缸组7、8的推动液室9、10接通。与图1的实施例变化方案一样,这里组份的计量比或混合比也是可以自由设置的。但对此变化方案必须注意到从压力介质设备43输出的压力介质必须与各组份在化学上能够相容。压力液的输送管中设有控制阀或调节阀64、65以维持活塞-气缸组的同步运动。
图5显示了输送浇注树脂组份的活塞-气缸组,其中组份入口的截止机构3、4整体化地安装在与在输送液室5或6连接的壳体62中。通过这种措施从贮存容器1、2到活塞-气缸组7、8的流道能缩短到最小。在所选的实施例中截止机构3、4允许有一个气动或液压气缸63。
当然也可以使用图6那样带有柱塞式活塞的活塞-气缸组来代替图1到4中显示的活塞-气缸组。这里与图1的实施例相类似,产品液室用5表示,推动液室用9表示,活塞返程室用26表示,而输送活塞冠以17’或19’。返程活塞再用标记18、20表示。产品液室5和推动液室9之间的隔离通过固定在气缸室的密封圈47完成。
活塞-气缸组的材料当然也是任意的,比如可以使用陶瓷,特别是氧化物陶瓷。
当然也可以用机械推动来代替液力推动,比如可以采用螺杆推动器使推动用活塞15、16和44运动。
同样也可能不只是将本发明设备用于两个组份,而是用于多个浇注物质组份,此时贮存容器、输送管线、活塞-气缸组和推动单元,必要时还有三阶梯活塞都要相应地多倍地增加。此装置可按程序操作重复地工作。为在压力凝固期保持住后压力,还可以进一步将图1到4的装置作为压力保持装置使用。可以看到本发明装置不仅适用于有压力凝结的过程,还适用于各种其他铸造应用场合。
如果必须装有增量给定器,当然它可以装在活塞-气缸组7、8的产品液一侧和/或装在推动用的活塞-气缸组60、61上,必要时在44上。优选的是装在活塞-气缸组7、8的产品液一侧,因为这样给出了较高的测量精度。
本发明装置的另一优点是,与输送泵相比,它能产生明显更高的压力,所以当浇注物质各组份通向铸模的距离较大且管道截面相对较小时,它能克服过去。
图7展示了上述系统特别是图3那种系统的变形。为了能较好地利用此定量供料装置,对每一个铸模52配置了带有缓冲器的连续混合设备53。这样可以错开时间对多个铸模52进行灌装,并且使凝结期间每一个缓冲器54能保持住后压力。在连续混合设备43之前配置的缓冲器54的一种实施方案例举性地展示在图8,此情况下组份是各自独立输送并按所需的配方比例进一步导出的。此缓冲器54可比拟图3的活塞-气缸组44建造,但它带有阶梯活塞55和装在压力容器56中的工作液。
输送管道57,58完成各组份向缓冲器54的输送,在通向缓冲器54的连接管线上,每个都接上截止阀59,在压力凝结期间,此截止阀使缓冲器包括其所配置的连续混合设备53和铸模52与系统的其余部分脱钩,这样就能实现定量供料系统的多次利用。
Claims (18)
1、传送流动性的、由至少两种能相互反应的组份组成的物质,特别是浇注树脂的装置,其中,贮存容器(1,2)内的组份向所配置的活塞-气缸组(7、8)输送,再从那里输向混合设备(36),其中活塞-气缸组(7、8)配有使输送活塞(17、19)返回的返程设备,而且还设有用来向输送活塞(17、19)供应压力液体的推动设备,此传送装置的特征在于,活塞-气缸组(17、19)具有排出体积,以所要求的输送速率为基准,排出体积的下限由所输送组份的粘度和输送活塞(17、19)的往复频率所确定。
2、传送流动性的、由至少两种能相互反应的组份组成的物质,特别是浇注树脂的装置,其中,贮存容器(1、2)内的组份向所配置的活塞-气缸组(7、8)输送,再从那里输向混合设备(36),其中活塞-气缸组(7、8)配有使输送活塞(17、19)返回的返程设备,而且还设有用来向输送活塞(17、19)供应压力液体的推动设备,特别是按权利要求1,此传送装置的特征在于,活塞-气缸组的每次排出体积在0.1和4升之间,优选约为1升。
3、按权利要求1或2的装置,其特征在于,活塞-气缸组(7、8)中输送活塞(17、19)的活塞有效面积在输送液侧与推动液侧大致是一样大的。
4、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,至少装有一个设备(24、25)去检测各个输送活塞(17、19)的位置。
5、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,组份进和/或出的截止机构(3、4)整体地安装在各个活塞-气缸组的输送液室,最好是与输送液室相连结的壳体(62)中。
6、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,活塞-气缸组(7、8)的输送活塞(17、19)和所配置的返程设备的返程活塞(18、20)装在一根活塞杆(22、23)上并相互保持有距离,在输送活塞(17、19)和返程活塞(18、20)之间安排有一隔壁(28、29),它把用推动液驱动输送活塞(17、19)的推动液室(9、10)和驱动返程活塞(18、20)的空间(26)相隔开,空间(26)中供给使输送活塞(17、19)作返程运动的液体。
7、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,每一个活塞-气缸组(7、8)都配置有一个推动用的活塞-气缸组(60、61),其气缸室(13、14)和各活塞-气缸组(7、8)的推动液室(9、10)连在一起。(图1)
8、按权利要求1到6之一的装置,其特征在于,推动设备具有一个带有阶梯活塞的推动用活塞-气缸组,它的各个气缸室(13、14)都分别与活塞-气缸组的推动液室(9、10)组合在一起。(图3)
9、按权利要求8的装置,其特征在于,推动活塞-气缸组(44)的气缸室(13、14)之间装有一个均衡阀设备(63)。
10、按权利要求1到6的一项或多项的装置,其特征在于,所形成的推动设备在中间插入控制阀和/或调节阀(64、65)以直接向输送活塞(17、19)供应压力液体。(图4)
11、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,所形成的推动设备,在凝结期间借助经过活塞-气缸组(7、8)的输送活塞(17、19)的推动液在至少一个铸模(52)上保持住一个适当的后压力。
12、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,各活塞-气缸组的输送活塞可形成柱塞式活塞(17’、19’),其中通过一个优选地在气缸室内固定的密封圈(47)将容纳各组份的产品液室(5)与供有推动液的推动液室(9)隔开。(图6)
13、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,设置一个增压泵或类似的泵设备(45)将贮存容器(1、2)中的各组份输向活塞-气缸组(7、8)。
14、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,它用浇注树脂灌装至少两个铸模(52),而每个铸模带有一个混合设备(53),每个混合设备(53)是通过可截止的输送管线(57、58)与活塞-气缸组(7、8)相连接。(图7)
15、按权利要求14的装置,其特征在于,总是有至少一个缓冲器(54)与铸模(52)相配合,其在凝结期在该铸模(52)上维持住后压力。
16、按权利要求15的装置,其特征在于,缓冲器(54)串接在该混合设备(52)上,且对每一个组份总是有一个缓冲单元。
17、按上述权利要求的装置,其特征在于,形成有缓冲器(54),其是对至少有两个组份的带有阶梯活塞(55)的活塞-气缸组。(图8)
18、按上述权利要求之一的装置,其特征在于,活塞-气缸组(7、8),必要时还包括推动设备单元(43’),其至少是混合设备(36)的至少两倍,此时,两个单元是反拍地将各组份输到混合设备(36)中去。
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