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Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für leichtbis zähflüssige
Flüssigkeiten, insbesondere für anaerob aushärtende Kunststoffe, mit einem Verdrängungskörper,
welcher Flüssigkeit aus einer Kammer ausschiebt und je ein diese Kammer verschließendes
Ein- und Auslaßventil.
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Derartige Geräte dienen insbesondere zur gesteuerten Abgabe geringer
Mengen anaerob aushärtender Kunststoffe, deren Zähflüssigkeit bis zum pastösen Zustand
reichen kann. Je zähflüssiger der Kunststoff jedoch ist, um so weniger eignen sich
für die einwandfreie Dosierung und Abgabe desselben die bekannten Dosierpumpen.
Da anaerob aushärtende Kunststoffe sowohl unter dem katalytischen Einfluß von Metallen
als auch in engen Spalten aushärten, müssen bei Pumpen oder Dosiergeräten für diese
Kunststoffe alle Teile, die mit ihnen in Berührung kommen, aus bestimmten Materialien
bestehen, die weder die Kunststoffe verändern noch von diesen angegriffen werden,
wie z. B. Polytetrafluoräthylen. Weiter muß Vorsorge getroffen sein, daß im gesamten
Kunststoffweg enge Spalten vermieden werden. Aus diesem Grund sind die bekannten
Kolbenpumpen ungeeignet, da im engen Spalt zwischen Kolben und Zylinder nach einiger
Zeit eine Aushärtung des anaerob aushärtenden Kunststoffes eintritt. Auch ventillose
Schlauchpumpen eignen sich nicht, da bei diesen der anaerob aushärtende Kunststoff
durch das Schlauchmaterial hindurchdiffundiert. Merabranpumpen erwiesen sich bei
zähflüssigen anaerob aushärtenden Kunststoffen ebenfalls als unbrauchbar. Ein wesentliches
Problem bei derartigen Dosiergeräten ist ferner die Ventilausbildung, da bei den
Ventilen enge Spalte vermieden werden müssen, wie sie beispielsweise bei Tellerventilen
oder anderen bekannten Ventilen auftreten, wenn das Ventil geschlossen ist.
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Die Erfindung schafft insbesondere ein Dosiergerät der eingangs umrissenen
Art, bei welchem das Problem der einwandfreien Ventilausbildung dadurch gelöst ist,
daß der Teller der Ventile aus einer gewölbten Scheibe besteht, die beim Einlaßventil
mit ihrer konkaven Seite und beim Auslaßventil mit ihrer konvexen Seite dem Inneren
der Kammer zugekehrt ist, und daß beide Scheiben mit der konvexen Seite elastisch
vorgespannt an einer Ventilsitzkante anliegen.
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Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, daß zwischen den beiden
die Durchflußöffnung des Ventils verschließenden Teilen (Ventilsitz und Ventilteller)
immer nur Linienberührung herrscht, so daß ein Spalt nicht entstehen kann. Ein weiterer
Vorteil dieser Ventilausbildung liegt darin, daß der Ventilteller bei seinem Bestreben,
sich in seine entspannte Lage zu bewegen, immer bestrebt ist, das Maß seiner Wölbung
zu verringern und sich an die Ventilsitzkante anzulegen. Dadurch wird die Gefahr
verhindert, daß, wie dies sonst oft bei gewölbten Teilen möglich ist, das gewölbte
Teil zwei unterschiedliche, stabile Gleichgewichtslagen einnehmen kann.
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Vorteilhaft ist jede Scheibe von einem zentral in der von ihm verschlossenen
öffnung angeordneten Träger getragen.
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Nachfolgend ist die bevorzugte Ausführungsform eines Dosiergerätes
gemäß der Erfindung, welches für anaerob aushärtende flüssige Kunststoffe bestimmt
ist, als erläuterndes Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Die Zeichnun zeia das Dosier"erät teilweise im g et Schnitt.
Das Gerät besteht aus dem eigentlichen Zumeßteil 1, dem Elektromagneten 2
und der Mengenregeleinrichtung 3. Der Elektromagnet 2 ist ein handelsüblicher
Gleichstrom-Elektromagnet, der bei Erregung seinen Anker in Richtung auf den Zumeßteil
1
verschiebt.
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Der eiaentliche Zumeßteil 1 besteht aus einem Polytetrafluoräthylen-Block
4 von zylindrischer Form, durch welchen sich radial eine Bohrung 5 erstreckt,
die mit Innengewinde versehen ist. Von links erstreckt sich in den Block 4 eine
etwas größere Aussparung 6,
in welche mit erheblichem Spiel der Kolben
7 ragt, der einstückig mit dem Harmonikabalg 8 ausgebildet ist. Der
Kolben 7 ist auf einen Stößel 9 dichtend aufgeschraubt, welcher im
Elektromagneten 2 auf einen Bolzen 10 des Ankers aufgesetzt ist. Der Harmonikabalg
8 besitzt an seinem dem Kolben 7
abgewandten Ende einen verstärkten
Rand, mit welchem er in eine genaue Bohrung 11 des Teiles 4 eingepreßt ist.
Ein Sprengring 12, vorzugsweise ein Seeger-Ring, hält im Teil 4 den Federhalter
13 zwischen sich und einem entsprechenden Innentlansch des den Kolben
7 abgewandten Randes des Harmonikabalges 8 fest. Der Federhalter
13 hat die Form einer Zylinderbüchse, welche in der Zeichnung links einen
Außenflansch und rechts einen Innenflansch besitzt. Gegen den Innenflansch stützt
sich die Druckfeder 14 ab, die mit ihrem anderen Ende gegen den Bund 15 des
Stößels 9 drückt und bestrebt ist, diesen in der Zeichnung nach links zu
bewegen.
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In die Gewindebohrung 5 ist oben und unten genü-end tief eine
Gewindescheibe 16 eingeschraubt, welche in der Zeichnun- oben das Einlaßventil
und unten das Auslaßventil bildet. Zu diesem Zweck besitzt jede Gewindescheibe
16 mehrere Axialkanäle 17. Diese Axialkanäle 17 münden jeweils
in eine zylindrische Vertiefung 18, deren unterer Rand die Ventilsitzkante
bildet. Der Ventilteller wird von elastischen Scheiben 19 gebildet, die aus
einem geeig-C C
rieten Elastomer, vorzuasweise Vulkollan oder
C
Siliconkautschuk bestehen, und die ebenfalls mittels aus Teflon bestehender
Schrauben 20 in den Gewindescheiben 16 befestiet sind. Die Scheiben
19
sind zwischen Muttern21 und den Köpfen der Schrauben 20 eingespannt. Die
Schrauben sind in zentrale Gewindebohrunaen der Gewindescheiben 16
ein"eschraubt
und halten die Scheiben 19 in der in der Zeichnuna daraestellten vorgespannten
Laue, bei weicher durch das Anliegen der Scheiben 19 an den Ventilsitzkanten
die Scheiben durchaewölbt werden. Durch die hierbei erzielte Durchwölbung der Scheiben
19 wird verhindert, daß zwischen diesen und dem Ventilsitz ein Spalt besteht,
in welchem der Kunststoff aushärten könnte.
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Außerhalb der Gewindescheiben 16 sind in die Gewindebohrungen
5 jeweils Anschlußnippel 23 eint' Creschraubt. Der obere Anschlußnippel
dient zum Anschluß an ein Vorratsgefäß, während der untere Anschlußnippel
23 zum Anschließen an die Auftragseinrichtung dient.
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Am in der Zeichnuno, link-en Ende ist im Gehäuse des Elektroma-neten
2 eine Stellschraube 24 voraesehen, welche den rückwärtigen Anschlag für den Anker
des Elektromagneten bildet. Diese Stellschraube 24 arbeitet mit einem Stumpf
25 am rückwärti-en Ende des Eelektromacnetankers zusammen. Der Stumpf
25 trägt einen Finger 26, welcher beim Erreichen der Vorschubendlaue
des Ankers und damit auch des Kolbens einen Mikroschalter 27 betätiort, der
die Stromzuführuna zum Elektromaaneten unterbricht. `:' Auf der Fläche 28 ist eine
Skala vorgesehen, welche zusammen mit einer Markierun(y auf dem Kopf der Schraube
24 ein aenaues und reproduzierbares Einstellen der Stellschraube 24 erlaubt.
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In der Stromzuführun- zum Elektromagneten liegt ein weiterer, z. B.
von Hand oder automatisch betätigbarer Schalter.
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Nachfolcend wird die Wirkun-Sweise der Vorrichtuno, -emäß der Erfindun-
beschrieben.
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In e C der Ruhelage bei C nicht erre ' g' tem Elektromaaneten
befindet sich das Dosier,-erät, das im C
übriaen in ein zusätzliches Gehäuse
ein-eschlossen C
ist, aus dem lediglich der eigentliche Abgabeteil
1
heraUsra-t, in dem in der Zeichnun(7 #,ezeioten Zustand. Wird nun der nicht
dargestellte, z. B. von Hand betäti bare Schalter betätiat, so wird der
9
Elektromagnet erregt, und der Anker desselben wird hierdurch in der Zeichnuna
nach rechts bewec. Der Anker drückt nun den Stößel 9 und damit auch den Kolben
7 unter Dehnun- des Harmonikabal(Yes 8
nach rechts, wodurch der dem
flüssigen Kunststoff im Raum 6 und im Bereich der beiden Gewindebohrunaen
zwischen den Ventilen zur Verfüauna stehende Raum um ein bestimmtes Maß verrin-ert
wird. Hierdurch tritt eine entsprechende Kunststoffmen-c durch das Auslaßventil
(in der Zeichnung unten) aus. Unabhängig von der Zähigkeit des Kunststoffes, die
recht groß sein kann, wird immer die gleiche Menge ausgeschoben, da der Ausschubhub
des Kolbens erst dann beendet ist, wenn der Kolben und mit diesem der Anker des
Elektromagneten eine vorbestimmte Lage erreicht hat, in welcher der Finger
26 den Mikroschalter 27 betätigt, wodurch der Elektromagnet stromlos
wird. Nach Stromloswerden des Elektromagneten drückt die Feder 14 den Kolben und
mit diesem den Anker des Magneten so lange zurück, bis der Stumpf 25 auf
der Rückseite des Ankers an der Stellschraube 24 anschlägt. Nun ist die Ausgangslage
wieder erreicht. Während des Rückaanaes von Kolben und Anker hat das Dosiercerät
durch das obere Ventil eine entsprechende Menge an Kunststoff wieder angesaugt.
Das Gerät steht nun für den nächstfolaenden Arbeitsaanc, wieder bereit.
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Es sei noch bemerkt, daß dafür Sorge getragen sein muß. daß die Luft
im Innern des Harmonikabalges 8 mit der umgebenden Atmosphäre zum Druckausgleich
in Verbindung steht. Dieser Druckaus-leich kann beispielsweise dadurch bewirkt sein.
daß in der Fuge zwischen dem Elektromagneten und dem Teil 1 ein feiner Kanal
ausg spart ist, der bis .e zum Sitz des Sprengringes 12 reicht. Dies hat sich als
ausreichend erwiesen.
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Sämtliche mit dem zu dosierenden Kunststoff in Berührunor kommenden
Teile mit Ausnahme der Scheiben 19 bestehen bei dem Gerät aus Polytetrafluoräthylen.