DE1907986A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten stroemungsfaehiger Stoffe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Dlpl.-lng. EID E N EIE R Dtpl.-Chem. Dr. RUFF Dlpl.-lno. J.

7 STUTTGART NeckaretraÖe 5O Telefon 2O4507 Λ

Februar 1969 /JB-A gyC·

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Anmelder: Automatic Process Control, Inc.,

1123 Morris Avenue, Union, New Jersey, N.J. / USA

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Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten strömungsfähiger Stoffe

Die Erfindung bezieht sich auf das Verarbeiten ströraungsfähiger Stoffe und betrifft insbesondere ein System, um an einer bestimmten Verwendungsstelle dosierte Mengen strömungsfähiger Stoffe in einwandfreiem physikalischem Gebrauchszustand zuzuführen bzw. abzugeben.

Sie findet ihre besondere Anwendung %uf Systeme, um reaktionsfähige Stoffe von einer Speicherstelle aus abzuziehen, diese Stoffe in den richtigen Gebrauchszustand zu bringsn, sie beispielsweise zu entgasen, ihre Temperatur einzustellen, sie zu schmelzen u.dgl., und sie dann in genau dosierten Mengen einer Verwendungsetelle» beispielsweise einer Mischkammer, einer Vakuum-Gießstraße (vacuum casting line) u.dgl., zuzuführen. Zu der Erfindung gehört die Kombination von zwei oder mehreren dieser Systeme zum Mischen dosierter Mengen von zwei oder mehreren miteinander reagierenden Stoffen, beispielsweise beim Gießen (Spritzen) von Epoxyherzen, Urethanen u.dgl.

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Nach einem besonderen Merkmal liefert die Erfindung eine hervorragende Dosiervorrichtung sun Dosieren genauer volumetrischer FlUssigkeitsnengen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung in Vorschlag gebracht, um sowohl eine- Flüssigkeit bei Steuerung ihrer Temperatur bis auf einen gewünschten eingeteilten Wert zu entgasen als auch genaue volumetrische Mengen der Flüssigkeit bei dieser gewünschten eingestellten Temperatur zu dosieren, Nach einein weiteren Merkmal der Erfindung wird sine neuartige Heizvorrichtung für Strömungsmittel in Vorschiag gebracht, die es durch hervorragendes Koppeln ermöglicht, ein durch die Vorrichtung strömendes Strömungsmittel unker Bedingungen, die das Stauen des Strömungsmittel s in der Heizvorrichtung auf ein Mindestmaß herabsetzen und gewünschtenfalIs ein Entgasen des Strömungsmittels ermöglichen, genau auf eine vorbestimmte Temperatur zu bringen.

Nach einem ihrer Merkmale sieht die Erfindung eine Dosiervorrichtung mit einer Kammer vor, beispielsweise einem 7/linder, die eine ein Auslaßventil enthaltende verschlos-

-n Stirnseite aufweist» Es 1st ein Flüssigkeitseinlaß vorgesehen, von dem aus das Strömungsmittel unter Einwirkung der Schwerkraft zum anderen Ende der Kammer strömt, wobei ein Kolben so angebracht ist, daß sich sein freies Ende in zu den Seiten der Kammer abgedichteter Lage in sie hinein bewegen kann» Es sind Mittel vorgesehen, um den Kolben in einer in zwei Phasen erfolgenden Bewegung in die Kammer hineinzubewegen,

Zn der ersten Phase der Kolbenbewegung wird das Auslaßventil geschlossen gehalten, so daß die Bewegung des Kolbens in die Kammer hinein ihr Innenvolumen allmählich ver-

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drängt und dabei die in der Kammer vorhandene Flüssigkeit druckbeaufschlagt, bis ein ausreichend hoher Druck entsteht, um das Nachgeben des Systems aufzunehmen·

In der zweiten Phase der Kolbenbewegung wird das Auslaßventil geöffnet, so daß eine weitere Verstellung des Kolbens in den Zylinder hinein die druckbeaufschlagte Flüssigkeit verdrängt und sie durch das geöffnete Auslaßventil hindurch aus der Kammer herauspreßt. Während der zweiten Bewegungsphase mißt eine Anzeigevorrichtung die zu der ausgebrachten Flüssigkeitsmenge direkt in Beziehung stehende Verstellung des Kolbens.

Es sind Vorkehrungen getroffen, die an jedem Hubende eine Rücklaufbewegung des Kolbens bewirken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die vorstehend beschriebene Dosiervorrichtung mit einem Flüssigkeitsentgasungsgefäß kombiniert, so daß die Flüssigkeit an den Seiten eines Vakuumkesseln in einem dünnen Film hinabfließt und dabei entgast, erhitzt und im unteren Teil des Kessels aufgefangen wird, von wo aus sie über das vorstehend beschriebene Dosiergerät aus dem Kessel entfernt wird. Nach diesem Merkmal werden die Seiten des Kessels, an welchen der dünne FlUssigkeitsfilm hinabfließt, mit Hilfe eines fest gekoppelten Heizelementes erhitzt werden, das um den Kessel herum über seine Länge verteilt angeordnet und vorzugsweise ein schraublinienförmig um den Kessel herum gewundenes Widerstandsheizelement ist. Zusammen mit dem Heizelement oder, sofern mehr als ein Heizelement verwendet wird, mit jedem Heizelement ist ein Temperaturfühlerelement in entsprechender Weise verteiltangeordnet, das vorzugsweise die Form eines Drahtstückes mit erheblichem Temperatur-

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koeffizienten des elektrischen Widerstandes hat· Die Temperaturfühlervorrichtung ist vorzugsweise zwischen den Windungen des Heizelementes um den Entgasungskessel herumgewunden und mit ihm fest verbunden· Das Temperaturfühlerelement liegt in einem Heßkreis, der die erfUhlte Temperatur feststellt und die Energiezufuhr in das Heizelement steuert, um an den Wänden des Kessels eine Sol!»Temperatur aufrechtzuerhalten .

Die Heinzeinrichtung für den Flüssigkeitsentgasungskessel ist an sich insofern ein wesentliches Merkmal der Erfindung als sie eine außergewöhnliche Art des Erwärmens einer Flüssigkeit liefert. Bei einer solchen Heizvorrichtung erfühlt das Temperaturfühlerelement die durchschnittliche Temperatur des Kessels an seiner Länge, um die herum das Terape-' raturfühlerelement verteilt angeordnet ist. Folglich bewirkt das Einbringen kalter Flüssigkeit am oberen Endes des Kessels ein sofortiges Absinken der Durchschnittstemperatur, so daß ein Anfordern von mehr Wärme durch das Steuersystem erforderlich wird« Infolgedessen ist die Temperatur am unteren Ende des Kessels, da die Heizvorrichtung über die gleiche Strecke des Kessels gleichmäßig verteilt angeordnet ist wie das Temp^raturfühlereleraent, höhe~r als am oberen Ende des Kesselsc Bei einem dynamischen Zustand, in welchem am oberen Endes des Kessels ständig kalte Flüssigkeit zufließt, ist das System bestrebt, das Heizelement einzuschalten, um an der Länge des Kessels eine solche Durchschnittetemperatur zu unterhalten, daß zwischen der Innenwand des Kessels und dem Strömungsmittel annähernd ein gleichmäßiges Temperaturgefälle besteht, und zwar, bei Annahme einer gleichmäßigen Verteilung des Heizelementes und des Temperaturfühlerelementes sowie von gleichmäßigen Abmessungen des Kessels an der

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betreffenden Strecke sowie bei Annahme eines gleichmäßigen Flusses der Flüssigkeit entlang der Innenwand des Kessels· Bei Annahme eines einwandfreien Wärmeüberganges von der Innenwand auf die fließende Flüssigkeit ist das Temperaturgefälle sswischen der Innenwand und der Flüssigkeit gleichmäßig mit dem Ergebnis, daß die am unteren Ende des beheizten Abschnittes des Kessels ausströmende Flüssigkeit die Durchschnittstemperatur der Innenwand des Kessels aufweist. In der Praxis sind diese Ergebnisse im wesentlichen erreicht worden und die Vorrichtung erwärmt eine Flüssigkeit bei einem Mindestmaß an Volumenstauung rasch und ohne Überhitzung· Zu den Flüssigkeiten, für die die Erfindung besonders geeignet ist, gehören Nylons, Epoxyharze, Polyester, Urethane, Silicone, Anhydride und sonstige Fluide, von welchen viele schleifend wirken oder schleifend wirkende Füllstoffs enthalten und eine besondere Verarbeitung erforderlich machen, sowie einige unstabil sind, ein besonderes Wärmsverhalten aufweisen und in kleinen Mengen verarbeitet werden müssen.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben· Es zeigen:

Flg. 1 eine teilweise geschnitten© Seitenansicht

einer Dosiervorrichtung nach der Erfindung,

in schematischer Darstellung,

Figο 2 einen senkrechten Schnitt durch einen

Dosierzylinder gemäß Fig. 1, in vergrössertem Maßstabe,

Fig. 3 ein Schaltbild einer elektrischen Steuerschaltung für den Betrieb der Dosiervorrichtung nach Fig. 1,

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Fig. 4. eine teilweise geschnittene schematisehe Seitenansicht der Dosiervorrichtung nach Fig. 1 in Kombination mit einer Flüssigkeitsentgasungs- und -heizvorrichtung, die angeschlossen.sind, um Material aus einem Vorratsgefäß abzuziehen und es in genau dosierten Mengen bei einer Soll-Temperatur einer Mischvorrichtung zuzuführen,in welcher das Material mit anderen, der Mischvorrichtung gleichzeitig zugeführten ähnlichen Stoffen vermischt wird und aus der diese Stoffe zur Verwendung bzw. weiteren Verarbeitung ausgebracht werden,

Fig. 5 einen senkrechten Teilschnitt durch den

oberen Teil der Entgasungs- und Dosiervorrichtung nach Fig. 4, in vergrößertem Maßstabe, '

Fig_o 6 einen Teilschnitt durch den Mittelabschnitt der Entgasungs-, Heiz- und Dosiervorrichtung nach Fig. 4, in vergrößertem Maßstäbe, und

Fig. 7 einen senkrechten Teilschnitt durch den unteren Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 4, 5 und 6, in vergrößertem Maßstabe·

Fig. 1 zeigt einen geschlossenen Kessel IC, an dessen Oberseite 21 ein Anschlußstutzen 12 angebracht ist, über den das Innere des Kessels 10 einem Vakuum oder einem Inertgas

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oder einer sonstigen Gasatmosphäre von jedem beliebigem Druck ausgesetzt werden kann· An die Unterseite 95 des Kessels 10 1st ein Dosierzylinder 13 angeschlossen, in den von seinem oberen Ende 17 her ein Dosierkolben 15 hineinragt. Der Dosierkolben 15 wird von der Kolbenstange 19 gehalten, die in einen an die Oberseite 21 des Kessels 10 angeschlossenen Arbeitszylinder 23 hineinragt. Der Kessel 10 ruht auf Stützen 25, die unter dem Kessel genügend freien Raum für den Zugang zu dem Dosier-zylinder 13 schaffen.

Der Dosierzylinder 13 1st in Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe dargestellt und besitzt einen in senkrechter Richtung langgestreckten Körper oder ein Zylindergehäuse 27. Das untere Ende des ZyIIndergehäuses 27 ist durch ein Sperrventil 29 verschlossen mit einem Block 30, in dessen Oberseite ein zentraler senkrechter Durchlass 31 ausgebildet ist. Vom oberen Ende des Durchlasses 31 aus erstreckt sich ein Rohr 33 nach unten, ist an diesem oberen Ende angebracht und fluchtet mit diesem« .-er Durchlaß 31 ist im unteren Abschnitt des Blocks 30 erweitert, um einen das untere Ende des Rohres 33 umgebenden Austrittsringkanal 35 zu bilden, der über eine in der Seite des Blocke 30 ausgebildete Durchlaßöffnung '34 mit einer horizontalen Flüssigkeit sabgabeleitung 36 in Verbindung steht. Unmittelbar angrenzend an das untere Ende des Rohrs 33 erstreckt sich über die Unterseite des Blocks 30 eine Membran 37, die mittels einer Belüftungskappe 39 in ihrer richtigen Lage gehalten wird, die mit Hilfe mehrerer sich durch in der Belüftungskappe 39 ausgebildete radiale Schlitze 40 erstrekkender und an den Block 30 schwenkbar angebrachter Bolzen 41 (von welchen einer dargestellt 1st) an dem Block 30 befestigt ist« Zu jedem Bolzen 41 gehört eine Ringscheibe 43 und eine Flügelmutter 45. Die Membran 37 wird an der

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Unterseite des Blockes 30 von einem in eine Ringnut 49 in der Unterseite des Blockes 30 eingelegten Q-Ring 47 in abdichtender Lage gehaltenο Öle Merohran ist aus einem gegen hohe Temperaturen beständigen, undurchlässigen, nachgiebigen Werkstoff, wie Polytetrafluoräthylen, Tetrafluoräthylen-hexafluorpropylen-Copolymgi= und mit solchen Werkstoffen imprägnierten Geweben, hergestellt« Die Belüftungskappe 39 ist an ihrer an die Membran 37 angrenzenden Stirnseite bearbeitet und bildet eine flache konische Ausnehmung 51, die sich unter der Membran 37 erstreckt und einen etwas größeren Basisdurchmesser aufweist als der Austrittsringkanal 35, mit welchem sie sich

φ deckt. Ein in der Kappe 39 ausgebildeter, teilweise mit Gewinde versehener zentraler Durchlaß 53 verbindet die konische Ausnehmung 51 mit der Unterseite 55 der Kappe 39, wobei in das untere Ende des Durchlasses 53 ein passendes. Anschlußstück 57 eingeschraubt ist, um eine Verbindung mit, einer Luftzufuhr zum Zwecke des Einlssses von Luft in die konische Ausnehmung 51 bei ausreichendem Druck herzustelle: um die Membran 37 gegen die Unteekanto des Rohres 33 zu pressen und somit die Flüssigkeit- oder ScirOsnungsmittelabgabe aus dem Dosierzylinder 13 zu verhindern. Das Sperr« ventil 29 wird mit Hilfe mehrerer_f den Block 30 durchragen der Bolzen 59 (von welchen nur einer dargestellt ist) in ab dichtender Lage gegen das ZyIIndergehäuse 27 angepreßt geh

W halten, wobei die Verbindung mit Hilfe einer O-Dichtung 61 flüssigkeitsdicht gemacht wird, die in einer im oberen Tei des zum bündigen Einpassen in das Zylindfcrgehäuse 27 abgesetzten Blocks 30 ausgebildeten Ringnut 63 gehalten wird

Am oberen Ende des Zylindergehauses 27 wird eine Kolbendic' tung 65 aus einem geeigneten nachgiebigen Werkstoff, wie beispielsweise Poly tetraf luoräthylei. oder Urethangummi, mi Hilfe eines kreisrunden Halteringes 61 und mehrerer in die

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Oberseite des Gehäuses 27 eingeschraubter Kopfschrauben 69 in ihrer richtigen Lage gehalten. Die Kolbendichtung 65 ist ringförmig ausgebildet mit einem flanschartigen Außenteil 71, der mit einem Absatz 73 an der Oberseite des Zylindergehäuses 27 zusammenpaßt, und einem ringförmigen Mittelteil 75, dessen Unterkante von der Wand des Zylindergehäuses 27 bis zu einer Stelle 77 an seiner Innenkante nach unten abgeschrägt ist. Der Innendurchmesser der Kolbendichtung 75 nimmt von ihrer Oberseite zu ihrer Unterseite hin etwas ab und bewirkt dadurch einen losen Sitz des Dosierkolbens 15 bei seinem Einführen in den Dosierzylinder 13. Der untere Teil des Dosierkolbens 15 ist zu einer stumpfen Spitze verjüngt, um eine Beschädigung der Dichtung 65 zu verhindern, wenn der Kolben 15 von einer Stelle oberhalb des HalterInges 67 in den Dosierzylinder 13 hinein abgesenkt wird.

Der Dosierzylinder 13 ist durch das Zusammenwirken von zwei kreisrunden Halteringen 81 und 83, einer ringförmigen flanschartigen Halterung 85, einem Klemmring 87 und von mehreren Bolzen 89 in einer im Boden 75 des Kessels 10 ausgebildeten Öffnung angebracht» Die Halterung 85 ist auf der Innenseite des Kessels 10 angeordnet und weist an ihrer Unterseite eine Ringnut 91 auf, in die ein O-Ring 93 eingelegt ist, um zwischen der Halterung 85 und dem Boden 95 des Kessels 10 eine Abdichtung zu schaffen. Die innere Mantelfläche der Halterung 85 umgibt eng anliegend die äußere Mantelfläche des Zylindergehäuses 27, wobei ein in einer Ringnut 97 im oberen Teil des Zylindergehäuses 27 gehaltener O-Ring 96 die Lage der Halterung 85 gegenüber dem Zylindergehäuse 27 abdichtet» Die Halterung 85 hat einen zylindrischen Flansch 99, der in der Öffnung 79 im Boden 95 des Kessels 10 liegt und einen oberen Absatz 101, der gegen den Haltering 81 anliegt, wenn dieser in eine Ringnut 82 nahe der Oberseite des Zylinderge-

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häuses 27 eingelegt 1st. Der Klemm- oder Festlegering 87 besitzt Gewindebohrungen 103, durch die Bolzen 89 hindurchgeschraubt werden bis sie sich um die öffnung 79 herum gegen den Boden 95 des Kessels 10 abstützen und dabei den Klemmoder Festlegering 87 nach unten zu drücken suchen· Ein Absatz 105 des Ringes 87, der gegen einen in einer Ringnut 84 in der Seitenwand des ZyIIndergehäuses 27 aufgenommenen Haltering 83 anliegt, begrenzt seine Abwärtsbewegung, so daß die Bolzen 89 fest gegen den Boden 95 drücken können und dabei die Dichtung 93 zwischen dem Kesselboden 95 und der Halterung 85 festlegen bzw· zusammenpressen.

Gemäß Fig* 1 wsist der Arbeitszylinder 23 an seinem unteren Ende einen Abstreifring 108 für die Kolbenstange auf, der die Kolbenstange 19 eng umschließt, deren unteres Ende mit dem oberen Ende des Kolbens 15 verbunden 1st· Der Abstreifring 108 verhindert, daß in.dem Kessel 10 vorhandene flüssige oder sonstige fließfähige Stoffe entlang der Kolbenstange 19 nach oben in den Arbeitszylinder 23 gelangen. In dem Arbeitszylinder 23 ist in einem Abstand gleich dem Hub der Kolbenstange 19 über dem Abstreifring ein unterer Kolbenanschlag 107 fest angebracht der mit einer passenden Dichtungspackung 109 versehen ist, die zwischen der Kolbenstange 19 und dem Kolbenanschlag 107 eine gasdichte Abdichtung ™ herstellt. Durch den Kolbenanschlag 107 verläuft eine Luftzutrittsöffnung 111 für den Zutritt von Luft in den Arbeitszylinder 23 unmittelbar oberhalb des Anschlages 107.

Ein .Arbeitskolben 113 ist an der Kolbenstange 19 unter ihrem oberen Ende in dem Arbeitszylinder 23 über dem Anschlag 107 an ihr fest angebracht, der sich in dem Zylinder 23 in zu seinen Innenwänden abgedichteter Lage zwischen dem Kolbenanschlag 107 und einer an der Oberseite des Zylinders 23 fest angebrachten oberen Stirnplatte 115 auf und ab bewegt.

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Der Kolben 113 hat die gleiche Querschnittsfläche wie der Kolben 15* Die Stirnplatte 115 des Zylinders weist einen Öldurchlaß 117 auf, der für das Einbringen von öl in und für das Absaugen von Öl aus dem Arbeitszylinder 23 oberhalb des Arbeitskolbens 113 sorgt, wobei die Stinrplatte 115 in ihrer Mitte mit einer Öffnung zur Aufnahme des oberen Endes der sich verschiebbar und abdichtend durch die Stirnplatte 115 erstreckenden Kolbenstange 19 versehen ist« Auf der Außenseite des Arbeitszylinders 23 ist am oberen Hubende des Arbeitskolbens 113 ein oberer Begrenzungsschalter 119 angebracht, der auf das Vorhandensein des Kolbens 113 an dieser Stelle anspricht·. An der Oberkante des Arbeitszylinders 23 ist ein unterer Begrenzungsschal ter 123 angebracht, der durch eine an der Oberseite der sich, wie vorstehend erörtert, durch die Strinplatte 115 erstreckenden Kolbenstange 19 befestigte Betävigungsksppe 121 betätigt wird. Die Kappe 121 kommt mit dem unteren Begrenzungsschalter 123 in Berühung, wenn die Kolbenstangc ihr unteres Hubende erreicht, d.h. wenn der Dosierkolben 15 den Boden des Dosierzylinders 13 berührt. Der Arbeitszylinder 23 ist so konstruiert, daß er in Auswirkung von auf den Arbeitskolben 113 ausgeübten Kräften eine ausreichende Verstellung der Kolbenstange 19 zuläßt, damit sie den Dosierkolben 15 bis zum Boden des Dosierzylinders 13 führen und in umgekehrter Richtung den Dosierkolben 15 vollständig aus dem Dosierzylinder 13 herausziehen kann«,

Eine Preßluftleitung 125 ist an den Lufteinlaß 111 und an eine Preßluftverteilerleitung 126 über ein durch einen Elektromagneten betätigtes Dreiwegeventil 127 angeschlossen, das in seinem normalen, nicht betätigten Zustand die

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Preßluftleifcung 125 mit der Verteilerleitung 126 und in seinem betätigten Zustand die Preßluftleitung 125 mit der AußenIyft verbindete An den Öldurchlaß 117 ist eine Ölleitung 129 angeschlossen, die ihrerseits über eine Ölpumpe 133 mit konstanter Fördermenge und Über eine Lei tung 135 an einen Ölbehälter 131 angeschlossen ist« An der Vorderseite der P'r^pe 133 ist an die Ölleitung 129 eine Nebenleitung 13? angeschlossen, die für den Ölrücklauf über ein preflluftbetätigtes Rücklaufventil 139 zur Unterseite des Ölbehälters 131 sorgt* Das Rücklaufventil wird über eine Preßluf leitung 141 betätigt, die an die Vertei- ^ lerleitung 126 über ein durch einen Elektromagneten be- tätgites Dreiwegeventil 143 angeschlossen ist, das in seinem normalen nichtbetätigten Zustand die Preßluftleitung 141 mit der Verteilerleitung 126 verbindet, so daß das Rück laufventil 139 in sainero geöffneten Zustand gehalten wird, , in welchem der ölstrom aus der Rückflußleitung 137 in den Ölbehälter 131 unbehindert ist. Das Ventil 143 steuert aus- serdem den Luftstrom über die Preßluftleitung 145 zu dem Absperrventil 29 in dem Dosierzylinder 13· Das Ventil 143 führt in seiner normalen Stellung dem Absperrventil 29 Preßluft eh, die die Membran 37 gegen das Rohr 33 anpreßt und dabei den Flüssigkeitsstrom aus dem Dosierzylinder 13 unterbindet

Die Oberseite des Behälters 131 ist mittels einer Preß luftleitung 146 mit der Verteilerleitung 126 über ein von einem Elektromagneten betätigtes Dreiwegeventil 147 ver bunden, das in seiner normalen, nicht betätigten Stellung die Oberseite des Ölbehälters 131 mit der Außenluft ver bindet und in seinem betätigten Zustand den ölbehälter 131 unter Druck setzt* Ein Flüssigkeits-Luftdruckschalter 149 ist an die Ölleitung 129 und mittels einer Preßluftleitung 151 an die Preßluftleitung 146 angeschlossen. Der mittels

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Druck betätigte elektrische Schalter 149 schließt hur dann zwei elektrische Kontakte, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Ölzulaßleitung 129 gleich dem Preßluftdruck in der Preßluftleitung ist. Ein zweiter druckbetätigter Elektroschalter 153 ist in der Ölleitung 129 zwischen dem Schalter 149 und der Pumpe 133 vorgesehen, um beim Auftreten abnormaler DrUcke in der Ölleitung 129 auf Grund einer Fehlfunktion durch Öffnen von zwei normalerweise geschlossenen Kontakten als Sicherheitsvorrichtung zu arbeiten. Die Pumpe 133 mit konstanter Förderleistung wird ι von einem Elektromotor 155 angetrieben, an den ein automatischer Zähler 157 mit zwei normalerweise geöffneten elektrischen Kontakten angeschlossen ist, die sich öffnen, wenn eine vorgewählte Zählung durch den Zähler 157 erreicht ist.

Die für den Betrieb der Dosiervorrichtung nach Fig. 1 notwendige elektrische Steuerung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Ein Druckknopfschalter 159 liegt mit zwei normalerweise geöffneten Kontakten 119A des oberen Begrenzungsschalters 119 bzw. mit einer Steuerrelaisspule 161 in Reihe zwischen den Zuführungsleitungen 158 und 160» Zwei Elektromagnete 147A und 127A sind zu der Relaisspule 161 parallel geschaltet. Zwischen der Zuführungsleitung 158 und dem gemeinsamen Anschlußpunkt für den Schalter 119A, die Reiaisspule 161 und die Elektromagneten 147A und 127A lieg^'eine aus zwei normalerweise geöffneten, sich beim Erregen der Relaisspule 161 schließenden Relaiskontakten 16IA, zwei normalerweise geschlossenen Relaiskontakten 163A, zwei normalerweise geschlossenen Kontakten 123A für den unteren Begrenzungsschalter und zwei normalerweise geschlossenen Kontakten 153A des Sicherheitsdruckschalters 153 bestehende Reihenschaltung ο Ein weiterer zwischen den Zuführungsleitungen 158 und 160 liegender Stromkreis enthält eine dem Zähler 157 zugeordnete Relaisspule 163, zwei normalerweise geöffnete Kontakte 129A des Druckschalters 129 und zwei normalerweise geöffnete, sich beim Erregen der Relaispule 161 schließende Relaiskontakte 161B.

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Ein Elektromagnet 143A und zwei normalerweise geöffnete, sich bei Betätigung der Zählerrelaisspule 163 schließende Relaiskontakte 163B sind zu der Zählerrelaisspule 163 bzw. zu den Druckschalterkontakten 129A parallelgeschaltetο Der Motor 155 wird von einem (nicht dargestellten) gesonderten Starter gesteuert und läuft beim Betrieb des Dosiersystems mit konstanter Drehzahl.

Der Betrieb der Steuerschaltung nach Fig. 3 beginnt bei sich in der in der Zeichnung dargest&lten Stellung befindenden Schaltern und bei sämtlichen enterregten Elektromagneten, während der Motor 155 läuft. In diesem Zustand wird über das Dreiwegeventil 127 Preßluft unter den Arbeitskolben in den Zylinder 23 zugeführt, so daß der Kolben 113 mit der ihm zugeordneten Kolbenstange 19 in seine äußerste obere Stellung geführt wird· Der zum Teil mit einer geeigneten Druckflüssigkeit gefüllte Ölbehälter 131 wird über das Dreiwegventil 147 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt, während das Absperrventil 29 und das Rücklaufventil 139 über das Dreiwege-Ventil 143 durch Preßluft beaufschlagt werden, die ein Schließen des Absperrventils 29 und das öffnen des RücklaufVentils 139 bewirkt, um einen vollen Rücklauf des gesamten von der Pumpe 133 geförderten Öls zu ermöglichen» Bei sich in äußerster oberer Stellung befindendem Arbeitskolben 113 werden die Kontakte 119A des Begrenzungsschalters 119 .durch das Vorhandensein des Kolbens 113 an seiner oberen Hubgrenze geschlossen und die Kontakte 123 A des unteren Begrenzungsschalters 123 sind ebenfalls geschlossen, d.h. in ihrer normalen Stellung.

Beim Niederdrücken des Schaltknopfes 159 wird die Relaisspule 161 erregt und schließt die Kontakte 16IA, so daß sie

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einen Haltekreis für die Relaisspule 161 bildet, obwohl der Schaltknopf 159 beim Loslassen in seine geöffnete Stellung zurückkehrt und obwohl der Arbeitskolben 113 sich anschließend abwärts bewegen kann und dabei die Kontakte 119A des Begrenzimgsschalters 119 öffnet« Der Haltekreis für die Relaisspule 161 bleibt geschlossen, bis entwe-der die Druckschalterkontakte 153A, die Kontake 123A des untee ren Begrenzungsschalters 123 oder die normalerweise geschlossenen Kontake 163A des Zählers 163 geöffnet werden-Das Schließen des Druckknopfschalters 159 und das daraus folgende Schließen der Kontakte 161A erregt die Elektromagneten 147A und 127A, die das Ventil 147 bzw« 127 betätigen, um in die Oberseite des Ölbehälters 131 Preßluft einzubringen und den unteren Teil des Arbeitszylinders 23 zu entlüften, d_oh_o mit der Außenluft in Verbindung zu setzen=

Die Zuführung von Preßluft in die Oberseite des Ölbehälters 131 erhöht den Gegendruck an dem Rücklaufventil 139 und preßt über dem Arbeitskolben 113 Öl in den Arbeitszylinder 123, so daß sich der Kolben 113 abwärts bewegt und dabei den Preßluftdruck in dem Zylinder 23 unter dem Kolben 113 verdrängt« Dies bewirkt wiederum , daß der Dosierkolben 115 in abgedichteter Lage zu der Kolbendichtung 65 in den Dosierzylinder 13 eindringt* Wenn der Kessel 10 eine auszuteilende Flüssigkeit enthält, läßt der durch den die Flüssigkeit in dem Dosierzylinder 13 verdrängenden Dosierkolben 115 entstehende Druck eine nach oben gegen den Dosierkolben 15 gerichtete Kraft entstehen, die die durch das Öl über dem Arbeitskolben 113 auf ihn ausgeübte Kraft ausgleicht und bewirkt,daß der Kolben 113 effektiv zum Stillstand kommt, wenn keine Flüssigkeit in dem Zylinder 13 mehr anfällt, Dieser Stillstand ist wesentlich, da sie das

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Polster aus der eingeschlossenen Flüssigkeit nimmt und dabei bei der anschließenden Ausgabe der Flüssigkeit eine genaue volumetrische Messung gewährleistete Wenn die Bewegung des Doslerkolbens 15 In den Dosierzylinder 13 hinein angehalten und der Kolben blockiert wird, erreicht das Öl in dem gesamten_v das öl im oberen Teil des Arbeitszylinders 23, in der Ölleitung 129, in der Ölrücklaufleitung 137,in der Leitung 135 und in dem Ölbehälter 131 umfa-ssenden System auf Grund der gleichen Querschnittsfltiche der Kolben 15 und 113 einen Gleichgewichtsdruck gleich dam Druck der Luft in der Preßluftleitung 146» P Das Öl läuft über die Pumpe 133, die Leitung 135, die Rücklaufleitung 137 und das Rücklaufventil 139 weiter um«

Da der Druck des Öls in der Ölleitung 129 somit den Druck der Luft in den Preßluftleitungen 146 und 151 ausgleicht, schließen sich die Druckschalterkontakte 129A, die wiederum über die Kontakte 16IB, die durch die erregte Spule 161 in geschlossener Stellung gehalten worden sind, die Zählerrelaisspule 163 und den Elektromagneten 143A erregen« Beim Erregen des Elektromagneten 143A bringt das Dreiwege-Ventil 143 die Luftleitungen 141 und 145 mit der Außenatmosphäre in Verbindung, so daß das Rücklaufventil 139 für einen ^ weiteren öldurchfluß geschlossen wird und das Absperrven-™ til 29 geöffnet wird, so daß es den Flüssigkeitsstrom aus dem Dosierzylinder 13 über den Austrittsringkanal 35, den Durchlaß 34 und die Abgabeleitung 36 zuläßt. Das Schließen des Rücklaufventlis 139 zwingt das durch die Pumpe 133 geförderte Öl in die Oberseite des Arbeitszylinders 23, der seinerseits den Arbeitskolben 113 abwärts drückt und dabei die gleichzeitige Verstellung des Dosierkolbens 115 nach unten bewirkt, der die in dem Dosierzylindeir 13 vorhandene Flüssigkeit verdrängt, die somit über die Leitung 36 austritt.

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Die Betätigung der Zählerrelaisspule 163 bewirkt, daß der Zähler 157 sämtliche danach auftretenden Umdrehungen des Motors 155 aufzeichnet, woraus sich ein Maß des in den Arbeitszylinder 23 eingebrachten Öls und folglich eine Anzeige der aus dem Dosierzylinder 13 hinausgedrängten Flüssigkeitsmenge ergibt» Durch Betätigung des Zählerrelais 163 schließen sich außerdem die normalerweise geöffneten Kontakte 163B, so daß für die Zählerrelaisspule 163 und für den Elektromagneten 143A ein Haltekreis entsteht, obwohl die Druckschalterkontakte 129A durch den erhöhten Druck in der Ölleitung 129 geöffnet sind· Die normalerweise geschlossenen Kontakte 163 A werden jedoch durch Erregen der Zählerrelaisspule 163 nicht sofort geöffnet, sondern mechanisch durch den Zähler 157 betätigt, wenn er eine die genaue Soll-»Flüssigkeitsmengenabgabe darstellende vorbestimmte Zählung erreicht _a

Das öl wird weiter in die Oberseite des Arbeitszylinders 23 hineingepumpt, bis eines der nachfolgenden drei Ereignisse eintritt: das Öffnen der Kontakte 123A des unteren Begrenzungsschalters, wenn der Dosierkolben 15 den Boden des Dosierzylinders 13 erreicht} das öffnen der Kontakte 153A des Sicherheitsschalters infolge einer einen übermäßigen Öldruck herbeiführenden Fehlfunktion oder das Öffnen der normalerweise geschlossenen Kontakte 163A, wenn der Zähler 157 die vorbestimmte Zahl erreicht· Das Eintreten eines beliebigen dieser drei Ereignisse enterregt die Relaisspule 161, die die Kontaktepaare 16IA und 16IB Öffnet, so daß das gesamte System stromlos wird. Beim Enterregen der Elektromagneten 127A und 143A wird Preßluft über die Leitungen 125, 141 und 145 eingelassen, die den Arbeitskolben 113 hochführt, das Rücklaufventil 139 öffnet und das Absperrventil 29 schließt. Wenn der Arbeits-

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kolben 113 sein oberes Hubende erreicht, schließen sich die Kontakte 119A des oberen Begrenzungsschalters und das System ist 2u einem weiteren Arbeitszyklus bereit» Es sei bemerkt, daß bei niedergehaltenem Schaltknopf 159 der nächste Arbeitszyklus unmittelbar nach dem Schließen der Kontakte 119A des oberen Begrenzungsschalters 119 beginnt.

Figo 4 zeigt ein System, mittels dessen sich genaue Anteile zweier reaktionsfähiger Bestandteile dosieren und in einen Mischer einbringen lassen, der zur Abgabe der miteinander vermischten Bestandteile eingerichtet ist. Die dargestellte Dosiereinrichtung für den einen Bestandteil ist besonders geeignet zum Dosieren eines flüssigen Bestandteiles, der zum Herabsetzen seiner Viskosität erwärmt und vor seinem Dosieren entgast und dann dem Nischer zugeführt werden soll. Die Dosiereinrichtung für den anderen dem Mischer zugeführten Bestandteil kann die gleiche oder eine beliebige andere erforderliche Einrichtung sein, je nach Art des zu dosierenden Bestandteiles.

Es ist ein Behälter 300 für einen zu erwärmenden, zu entgasenden und zu dosierenden flüssigen Bestandteil vorgesehen. Der Behälter 300 kann beispielsweise eine Trommel sein, in welcher der Bestandteil versandt wirdο Es ist ferner eine senkrechte Kolonne 302, die als Gefäß zur Durchführung der Erwärmung, Entgasung und Dosierung dient, und ein Mischer 304 vorhanden, in welchem die dosierten Bestandteile miteinander vermischt und über ein Absperr- oder Rückschlagventil ausgebracht werden. Zu dem System gehören ferner eine Evakuiervorrichtung 306 und die zweite, lediglich schematisch dargestellt Dosiereinrichtung 308.

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Die den eigentlichen Kern des Systems bildende Kolonne 302 wird nunmehr anhand von Fig. 5, 6 und 7 näher beschrieben» Die Kolonne 302 besteht im wesentlichen aus einem länglichen, senkrechten Zylinder 310 aus rostfreiem Stahl, der durch eine an seinem oberen Ende angebrachte Kappe 312 und durch eine an seinem unteren Ende angebrachte Kappe 314 verschlossen ist. Die Außenfläche des Zylinders 310 ist zwischen den Enden des Zylinders mit zwei zueinander parallelen, in gleichem Abstand voneinander verlaufenden schraubenlinienförmigen Nuten 316 und 318 mit geringer Steigung versehen. Ein isolierter elektrischer Heizwiderstand 320, dessen Querschnitt so bemessen ist, daß er die Nut 316 im wesentlichen ausfüllt, ist in der Nut 316 angeordnet und somit in der oberen Hälfte des Zylinders 310 schraubenlinienförmig um den Zylinder 310 herum verteilt angeordnet· Das Heizelement 320 ist elektrisch an eine schematisch als Kasten 322 dargestellteSteuereinrichtung angeschlossen. Ein zweites elektrisches Widerstandsheizelement 324 ist in entsprechender Weise im wesentlichen über die gesamte untere Hälfte des Zylinders 310 in der Nut 316 in der Weise angeordnet, daß es um diese untere Hälfte herum schraubenlinienförmig verläuft. Das Heizelement 324 1st mit seinen Enden elektrisch an eine durch den Kasten 326 dargestellte Steuereinrichtung angeschlossen. Ein isolierter elektrischer Widerstandsdraht 328, meist ein Nickeldraht, der ein Temperaturfühlerelement bildet, ist in entsprechender Welse in der oberen Hälfte des Zylinders in der Nut 318 so angeordnet, daß er zwischen den Windungen des Heizelementes 320 liegt bzw. verläuft. Das Element 328 ist in entsprechender Weise mit seinen Enden an die Steuereinrichtung 322 angeschlossen. Ein isolierter elektrischer Widerstandsdraht 330, der ein Tempe^aturfühler-

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element bildet, i.&t über die gesamte untere Hälfte des Zylinders in dei: Nut 318 angeordnet und mit seinen Enden an die Steuereinrichtung 326 angeschlossene

Jede der Steuereinrichtungen 322 und 326 ist von üblicher Bauart und besitzt eine Vorrichtung zum Messen des Widerstandes des Elementes 328 bzw«, 330 und eine Relaiseinrichtung zum Anschließen des zugeordneten Heizelementes 320 bzw« 324 an eine Stromquelle, sobald der Widerstand des zugeordneten Fühlßrelementes 328 bzw_o 330 unter einen wählbaren Mi'iisi3*wideirstand absinkt, und zum Abschalten des zugeordneten Heisßlßifientea 320 bzw«, 324, wenn der Widerstand des zugeordneten EJesie-ntes 328 bzw» 330 einen vorgewählten Höchstwiderstand überηteigt. Im wesentlichen ist die gesamte Längen de«? Zylinders 310 mit Ausnahme von kurzen Stükken an seinen Enden von einer dicken Schicht 332 sun Wärme-, isolierung umgeben, die die Nuten 316 und 318 sowie die Elemente 320, 324, 328 und 3 30 überdeckt*

Die Kappe 314 ist auf der Innenseite Sb ausgebildet* daß Me am unteren Ende des Zylinders 3lö* der an seinem unteren zugespitzten Ende mit einer zentralen Öffnung versehen ist, ein konischesHammelgefäß bildet. Unterhalb der Kappe 314 ist an ihr rdn herabhängender Dosierzylinder 332 angebracht, der mit Ausnahme reiner Querabmessungen im wesentlichen mit dem Dosierzylinder 13 Übereinstimmt« Demzufolge ist das untere Ende öqs Zylinders 332 durch ein Absperrventil 334 verschlossen mit einem Block 336, der in seiner Öbierseite einen zentralen senkrechten Durchlaß 338 aufweist. Ausgehend vom oberen Ende des Durchlasses 338 ist in ihm ein Rohrstück 340 in mit dow oberen Ende des Durchlasses 338 fluchtender Lage angebrncht, wobei der Durchlaß 338 im unteren Abschnitt dos Blockes 336 erweitert ist, um einen Austritts-

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ring'itfinal 342 zu bilden, der das untere Ende de» RohrsbUclces 340 umgibt und mit einer horizontalen Flüsslgkeihsabgsbolaibung 344 über aine öffnung 346 Ln der iJeibenflache das üiocics in Verbindung steht« Unmittelbar angrenzend an das untere Ende des Rohrstückes 340 ar streck Ii sich eine Membran 34C über dta Bodanflache des Block«« 3BB, dia mit Hilfe einer an dsm Block 33S befestigten BeUIffcun-gakappe 350 in an ihrem Umfang abdichtender Lage zv;Lschön dan¹ Block 336 und der Kapps 350 gehalten wir ti, DLe Heiibran 348 ist aus einem gegen hohe Temperaburen beständigen, urulurchlässigen nachgiebigen Werkstoff, wie PoiytetrafiuorUfchylen und TetrafluorMthylen-hgxafluorpropylen-Copolyniör sowie mit solchen Werkstoffen imprägnierten Geweben, hergestellt-, Die BeIUftungskappe 350 ist an ihrer an die Membran 348 angrenzenden Stirnseite bearbeitet, um eine flache konische Ausnehmung 352 zu bilden, die sich unter der Membran. 348 erstreckt und sinan etwas größeren Baslsdurchmaassr aufv/sis-h als der Ausbrittsr.lngskanal 342, mit welchem sie sich dsckt. Elin in der 'Kapps- 350 ausgebildeter zentraler Durchlass 334 steht salt dem Raum in der Kappe 350 zwischen der AusiiEihTiuntj 352 und der Membran 348 in Verbindung .im elnan Anschluß an eins» Luftzufuhr zum Zwecke das Eln].us:> >ei! von Luft In den Kaum bei auspichendem Druck ?,\i ermöglichen, um die Membran gegen dia ünterkanfce des RohrsfcUc.kas 340 zu pressen und somit di« Flüssigkelts- oder StircniumjsTaifctelabgabe aus dem Doslecssyl.Inder 332 zu verhind-srn"»

Eine ringförmige Kolbendichtung 356 aus passendem nachgiebigem Werkstoff, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Urethangummi, wird In das obere Ende des Zylinders 332 eingelegt und so in ihrer richtigen Lage gehalten.

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Der Xnnonraiin» des Zylinders 310 enthält eine drehbare Sprlbss« otter /Sch J, euder vorrichtung 360 Cs₁FIg₀ 5), einen ' Doslerkolban 398 (SoFlg» 7) und einen Arbeitszylinder 4ÖÖ⁵^ {s_oFicju 5), die zur Achse des Zylinders 310 alle koaxial angeordnet sind.

Die Spritzvorrichtung 360 1st an oberen Ende des Zylinders an der Kapp» 312 angebracht und hat einen in der Mitte der Oberseita der Kappe 312 angebrachten Preßluftantrieb 3S2 mit slnar dJ.o Kappe 312 in axialer Richtung durchragenden drshfofa'öa Aiihilebswelle 3S4 mit passenden Lagern und Dichtungen., Xm Inneren des Zylinders 310 weist die Spritzvor-P richtung 360 nn ihrem oberen Ende ferner eine horizontale Prallplatte iS6 auf, die aus einer unmittelbar unterhalb der Unterseil"!* der Kappe 312 auf der Welle 364 angebrachten kreisrunden 5inhai.be besteht» Ein Wellenforts at» 368 ist mit seinem oberen Ends an das untere Ende der Welle 364 angeschlossen, wobei an seinem unteren Ende eine Spritz» oder SchleudsrpalbLs 370 befestigt ist, auf welcher eina ringförmige Führung 372 angebracht ist·

Die Unterseite der Kappe 312 ist mit einer durch die Prall» platbe 366 vollständig bedeckten Ringnut 374 versehen, wobei zwischen dar Unterseite der Kappe 312 und der Prallplatte ^ 366 ein geringer Spielraum vorhanden ist» Ein in der Kappe ™ 312 ausgebildeter Durchlaß 376 verbindet die Ringnut 374 mit einer in der Seitenfläche der Kappe 312 ausgebildeten AnschLußöffnung 378, die, wie in Flg. 4 gezeigt, mit einer zu einer Evakuierungsvorrichtung 306 führenden Leitung 380 verbunden isb» In der Kappe 312 ist ein zwe ter Durchlaß 382 zum Einbringen von Schmiermittel fUr die in der Kappe 312 um die WsIIe 364 herum angeordneten Dichtungen ausgebildet.

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Am oberen Ende den Zylinders 310 (Fig. 5) ist außerdem ein allgemein mil: 384 bezeichneter Speisungseinlisß H?.$J', einem druckluftbetStigten Ventil 386 vorgesehen _t daß hinsichtlich seiner Funktion und seiner Bauweise dem Absperrventil 334 mit der Ausnahme entspricht» daß der Flüssig·' keits- oder Strömungsinitte 1 strom durch das Ventil 386 in umgekehrter Richtung stattfindete Demzufolge weist das Ventil 386 eine Anschlußöffnung 388 für den Anschluß an eine Preßlüfteteuerleitung und sine Einlaßöffnung 390 suf_f die_{ wie in Fig« 4 gezeigt_f über eine Leitung 392 an einen Behälter 300 angeschlossen ist zur unmittelbaren Zuführung von in dem Behälter 300 gespeichertem flüssigen Reactions« mittel bei geöffnetem Ventil 386« Außerdem ist an den oberen Teil, des BsIiS^-J ters 300, win durch die Leitung 394 angedeutet, über ein ein passendes Trocknungsmittel enthaltendes Gefäß 396 in geeigneter Weise eine Preßluftleitung angeschlossen, um auf den Inhalt des Behälters 300 Druck in der Weise auszuüben, daß er untc-r Steuerung durch des Ventil 385 üher die Leitung 392 zu dem Hin]sß 384 gedrückt wird.

Die von dem Ventil 386 aus verlaufende Abgabeseite dys Einlasses 384 ist ein kleines Rohrstück 392, welches sich radial in den Zylinder 310 hinein erstreckt und an seinem inneren Ende nach unten innerhalb der ringförmigen Führung 372 gegen die Spritz- oder Schieuderplatte 370 abgewinkelt ist. Die ringförmige Führung 372 weist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, einen ebenen kreisrunden Ring mit einem sich nach unten erstreckenden Umf&ngsflansch 394 auf, der mit seinem unteren Rand mit der Oberseite der Spritz- oder Schleuderscheibe 370 einen ringförmigen Schlitz 396 abgrenzt« Somit wird, wenn drcr Motor 362 die Spritzvorrichtung 360 in Drehbewegung verretzt und das Ventil 386 geöffnet ist, so daß

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über das Rohrstuck 392 Flüssigkeit zugeführt werden kann_y diese Flüssigkeit auf die Spritz- oder Schleuderplatte 370 aufgebracht und im wesentlichen gleichmäßig zentrifugal gegen die Innenwand des Zylinders 310 geschleudert, an welcher sie infolge der Schwerkraft bzw· ihres Eigengewichtes in Form eines dünnen Films hinabrinnt·

Der Dosierkolben 398 (SoFig. 6 und 7) ist im unteren Abschnitt des Zylinders 310 zu ihm koaxial angeordnet, um mit dem Dosierzylinder 332 in gleicher Weise zusammenzuwirken wie der Dosierkolben 15, wie anhand von Fig. 1· und 2 beschrieben, mit dem DosierzylInder 27 zusammenwirkt« Der Arbeitszylinder 400 ist im Inneren des Zylinders 310 angeordnet (SeFigo 6) und bewirkt im wesentlichen die Betätigung des Kolbens 398 in gleicher Weise, wie der Arbeitszylinder 23 die Betätigung des Kolbens 15 bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 bewirkt, mit der einzigen nennenswerten Ausnahme, daß bestimmte Konstruktionsabänderungen für den Betrieb des Zylinders 400 in dem Zylinder 310 erforderlich sind.

Demzufolge ist der Zylinder 400 in dem Zylinder 310 senkrecht und zu ihm koaxial angeordnet und mit seinem unteren Ende auf einem Untergestell 402 angebracht, das seinerseits an den oberen Enden von drei Stützstangen 404 angebracht ist, deren untere Enden in der Kappe 314 festgelegt sind (s.Fig. 7). Der Zylinder 400 ist an seinem oberen Ende durch eine Kappe 406 verschlossen, während das Untergestell 402 so gebaut ist, daß es das untere Ende des Zylinders 400 verschließt. In dem Zylinder 400 ist ein Kolben 408 so angebracht, daß er sich mit den Innenwänden des Zylinders 400 in abdichtendem Gleitkontakt auf und ab bewegen läßt, wobei er eine herabhängende Kolbenstange 410 trägt, die in abdichtendem Kontakt verschiebbar durch das Untergestell

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402 hindurchragt und unterhalb des Untergestelle 402 am oberen Ende des Kolbens 398 befestigt ist. Zwischen dem oberen Ende des Kolbens 398 und der Unterseite des Untergestells 402 ist eine Faltenbalgdichtung 412 vorgesehen, um eine Verunreinigung des Innenraumes des Zylinders 310 durch zum Betätigen des Kolbens 408 verwendete hydraulische oder pneumatische Fluide zu verhindern.

Die Kappe 406 ist in geeigneter Weise mit einer Anschlußöffnung 414 für den Anschluß an ein Steuersystem für ein hydraulisches Strömungsmedium versehen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, um die Oberseite des Kolbens 113 nach Fig, I und des Kolbens 408 nach Fig. 6 mit Druck zu beaufschlagen, wHhrend das Untergestell 402 in entsprechender Weise für den entsprechenden Anschluß an ein Preßluft-Kolbenrück- . führsyste» rait&iner Anschlußöffnung 416 versehen ist, An die Anschlußöffnungen 414 und 416 angeschlossene typische passende Leitungen werden durch den Zylinder 310 zu bestimmten einer Anzahl von am Außenumfang um die Kappe 314 herum angeordneten Anschlußöffnungen geführt, wobei genügend solcher öffnungen 418 vorgesehen sind, um das Einführen von Pegelstandsteuerungen, Thermoelementen und sonstigen Vorrichtungen zu ermöglichen, wie sie gewUnschtenfalls im Inneren der Kolonne 310 angebracht werden können.

Bei Benutzung des in Fig. 4 dargestellten gesamten Systems wird die Dosiereinrichtung 308 auf der Basis des in dem Mischer 304 mit dem durch die Kolonne 302 hindurchgeleiteten Gut zu mischenden Gutes gewählt. Die Dosiereinrichtung kann gewUnschtenfalls zur Schaffung von Entgasungswirkungen an die Evakuierungsvorrichtung 306 angeschlossen werden. Der Betrieb des Ventils 386 zum Zuführen von frischer Speiseflüssigkeit in die Kolonne 302 wird durch den Flüssigkeitspegel im unteren Teil der Kappe 314 gesteuert.

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Die Steuereinrichtungen 322 und 326 werden so eingestellt, daß das Heiselement 328 mit Strom gespeist wird, um die Durchschnittstemperatur im oberen Teil der Kolonne 310 auf der Temperatur zu halten, bei welcher der zu erwärmende, zu entgasende und zu dosierende flüssige Bestandteil verwendet werden soll, während die Steuereinrichtung 326 entsprechend eingerichtet ist, um die Durchschnittstemperatur des unteren Teiles der Kolonne zu steuern. Somit wird, wenn das Ventil 386 durch Absinken des Flüssigkeitspegelstandes in der Kappe 314 bis unterhalb eines vorgewählten Pegels geöff-

W net wird, frisches Speisungsmaterial auf die Spritz- oder

Schleuderscheibe 370 geleitet und als dünne gleichmäßige Lage gegen und um die Innenwand des Zylinders 310 geschleudert, an welcher das flüssige Material als dünner gleichmäßiger Film hinabrinnt. Normalerweise hat das Speisungsmaterial eine niedrigere Temperatur als die Durchschnittstemperatur des oberen Teiles der Kolonne 310, so daß es das Abnehmen des Widerstandes des Fühlerelementes 328 bewirkt, worauf die Steuereinrichtung 322 die Heizvorrichtung 320 mit Strom speist in dem Bestreben, die Durchschnittstemperatur des oberen Teiles der Kolonne 310 wieder auf den eingestellten Wert zu bringen. Da aber das Abkühlen der Kolonne 310 in dem Bereich, wo anfänglich das kalte Speisungsmaterial auf sie

" aufgetroffen ist, die Temperatur dieses Bereiches der Kolonne gesenkt und die Heizvorrichtung 320 über den Abschnitt der Kolonne 310, um welchen sie herumgewunden ist, eine gleichmäßige Wärmezufuhr hat, wird die Temperatur des oberen Teiles der Kolonne unterhalb der Stelle, an welcher das Speisungsmaterial eintritt, bis oberhalb der Durchschnittstemperatur erhöht. Bei Annahme, daß die Wärmeübergangsbedingungen im oberen Abschnitt der Kolonne gleichmäßig sind, muß das kalte Speisungsmaterial bei seinem Hinabrinnen an der

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Kolonne zu dem Zeitpunkt, da es das Ende des oberen Teiles der Kolonne erreicht, um welchen herum die Heizvorrichtung 320 angebracht ist, die Durchschnittstemperatur des oberen Teiles der Kolonne erreichen. Mit dem Hinabrinnen des flüssigen Films in den unteren Teil der Kolonne führt die Steuereinrichtung 326 die gleichen Bedingungen herbei, so daß eine äußerst empfindliche Steuerung des durch die Kolonne herabfallenden Materials gewährleistet ist»

Die Anwendung eines Vakuums auf die Kolonne bewirkt eine zweckdienliche Entgasung des absinkenden dünnem Flüssiakeitsfilms. Die Prallplatte 366 dient zum Verhindern.daß sich während der Entgasung bildende Tröpfchen qegen die Valcuumeinlaßnut 374 und in den Durchlaß 376 hineinspritzen, um dadurch einen einwandfreien Vakuumzustand zu erhalten. Auf diese Weise wird der in der Kappe 314 und in dem Zylinder 332 entstehende Flüssigkeitsvorrat gründlich entgast und auf der richtigen Gebrauchstemperatur gehalten. Um die Kappe 314 und den Zylinder 332 herum können zusätzliche Heisvorrichtungen verwendet werden,, um die Flüssigkeit auf dieser Soll-Temperatur zu halten*

Als Beispiel der Leistungsfähigkeit des Heiz-= und Entgasungsvorganges läßt sich bei der Kolonne mit einem Innendurchmesser von 152 mm C6 inch) und einer Länge von 1,066 mm ί42 inch) sowie einer Heizeinrichtung wie der der Steuereinrichtung 322 zugeordneten bei einem Spei«= sungsfluß von l_e36 kg/min (3US-Pfund/min) bei Verwendung von Kunstharz 828 (16000 Zentipoise-Bisphenolbasis) jede gewünschte Temperatur innerhalb des stabilen Bereiches der Basis plus oder minus ca 0,3 grd (1/2 °F) erreichen, rend die, durch die Kolonne strömende gestaute Menge

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(hold-up) nur 180 g beträgt· Die Bedeutung des Vorstellenden liegt bei Verwendugng von Stoffen mit besonderem Wärmeverhalten auf der Hand·

Obwohl die Dosiervorrichtung nach der Efindwng unter beliebigen Druckbedingungen verwendbar is't_f ist sie besonders zweckmäßig beim Dosieren von Flüssigkeiten aus Vakuumgefässen, was ein besonders schwieriges Problem bei der' Verarbeitung von fließfähigen Stoffen darstellt. Das Auftreten von Hohlräumen in flüssigen Körpern kommt am häufigsten unter Vakuumbedingungen vor, wobei die Beseitigung von _ im wesentlichen allen Hohlräumen bei aus der Dosiervor- ^ richtung nach der Erfindung ausgebrachten Flüssigkeiten

beim Dosieren dieser Flüssigkeiten das Erzielen einer höheren Genauigkeit ermöglicht, eis es bisher möglich war« Außerdem führt die Erfindung nach ihren verschiedenen As- · pekten zu einer sauberen, einfachen und unkomplizierten Lösung des Verarbeitens von Stoffen, insbesondere von giftigen Stoffen, Stoffen mit besonderem Wärmeverhalten und Schleifmaterialien«_ Es werden nicht nur Probleme einer Gasbildung während des.P>sierens_v sondern es werden auch beheizte Leitungen überflüssig« Es sind weniger Steuerungen notwendig und schließlich werden die Verbleibzeiten bei hoher Temperatur auf ein Mindestmaß herabgesetzt, da * die Aufwärmseit kurz ist und die Ansammlung von erwärmter Flüssigkeit nicht groß zu sein braucht.

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Claims (8)

A 11 988/89 ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Entnehmen einer Flüssigkeit aus einem Gefäß mit einer an dem Gefäß angebrachten, mit ihm in Verbindung stehenden Kammer, in die aus dem Gefäß Flüssigkeit einströmen kann, dadruch gekennzeichnet, daß aus dem Gefäß (10) in die Kammer (13) ein Kolben (15) in zu der Öffnung der Kammer abgedichteter Lage hineinbewegen wird, während ein Flüssigkeitsstrom aus der Kammer bis zu einer Stelle vorbestimmten Widerstandes gegen die Bewegung des Kolbens, an welcher der Kolben stehenbleibt, unterbunden wird, worauf durch Freigabe des Flüssigkeitsstromes aus der Kammer und durch weiteres Vorschieben des Kolbens (15) in die Kammer (13).hinein die Flüssigkeit aus der Kammer ausgebracht wird.

2. Vorrichtung sur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an dem Gefäß (10) angebrachte und mit ihm in Verbindung .'stehende Kammer (13), mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehende Flüsslgkeitsabgabeeinrichtungen (31,35,34,36) eine .Steuereinrichtung (37) für die Abgebe,die einwirkt, um den Flüssigkeitsstrom durch den F.lüssigkeitsabgabe-durchlaß C34) zu unterbinden oder zuzulassen, einen Kolben (15), der zwischen einer Stellung in dem Gefäß (10) und einer Stellung, in welcher sich ein Ende des Kolbens in der Kammer (13) befindet, verstellbar ist, eine Abdichtung (65) in der Kammer, die bei sich mit einem Ends in der Kammer befindendem Kolben (15) die Verbindung zwischen dem Gefäß (10) und der Kammer (13) verschließen, einen Antrieb (23) zum Verstellen des Kolbens aus dem Gefäß in die Kammer hinein, während

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die Steuereinrichtung (37) für die Abgabe wirksam ist, um den Flüssigkeitsstrom durch den Durchlaß (34) bis zu einer Stelle vorbestimmten Widerstandes gegen die Bewegung des Kolbens, an welcher der Kolben stehenbleibt, zu unterbinden, und eins Steuerung (143), um die Steuereinrichtung für die Abgabe wirksam zu machen, so daß ein. Flüssigkeitsstrom durch den Durchlaß (34) und ein weiteres Vorschieben des Kolbens (15) in die Kammer (13) hinein möglich ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß ein Flüssigkeitsentgasungsgefäß (310) mit senkrechten Innenwänden ist, und daß die Kammer (13) am Boden des Gefäßes angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch geknnzeichnet, daß das FlUssigkeitsenbgasungsgefäß (310) eine Flüssigkeitszuführung (384), nahe der Oberseite des Gefäßes, einen Verteiler (360), dar bewirkt, daß die Flüssigkeit an den Innenwänden des Gsfäßes in einem dünnen Film hinabfließt, eine Vakuumvorrichtung (378, 330, 306), um den Innenraum des Gefäßes einem Vakuum auszusetzen und eine Steuerung C 418) zum S heuern der Ansammlung von Flüssigkeit am Boden des Gefäßes besitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wand des Gefäßes (310) über ein Stück seiner Höhe eine auf die Durchschnittstemperatur dieses Wandstückes ansprechende Anzeigeeinrichtung (328 bzw. 330) verteilt angeordnet ist, daß an diesem senkrechten Wandstück eine Heizung (320 bzw. 324) verteilt angeordnet ist, und daß eine auf die auf die Durchschnittstemperatur ansprechende

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Anzeigeeinrichtung (323, 330) ansprechende Steuerung (322 bzw« 326) vorgesehen ist» um die Heizung so zu steuern* daß das senkrechte Wandstück auf einer vorbestimmten Durchschnittstemperatur gehalten wird·

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet» daß das Gefäß eine Kolonne (302) mit zwei in ihrer Außenfläche über ihr senkrechtes Handstück ausgebildeten» zueinander parallelen schraubenllnienförmigen Nuten (316» 318) ist» bei welcher die auf die Durchschnitts tempera tür ansprechende Anzeigeeinrichtung aus einem in einer Nut (318) schraubenlinienförmig verteilt angeordneten Stück elektrischen Widerstandsdraht (328 bzw. 330) und die Heizung aus einem in der zweiten (316) der Nuten schraubenlinienförmig verteilt angeordneten langgestreckten elektrischen Heizelement (320 bzw. 324) bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Kolonne zum Erwärmen eines dünnen Films» gekennzeichnet durch einen Verteiler (360) zum Verteilen eines dünnen Flussigkeitsfilms um das obere Ende der Innenwand der Kolonne herum» durch eine über ein senkrechtes Stück der Wand der Kolonne verteilte» auf die Durchschnittstemperatur des Wandstückes ansprechende Anzeigeeinrichtung (320 bzw. 330)» eine über das senkrechte Wandstück verteilt angeordnete Heizung (320 bzw. 324) und durch eine auf die auf die Durchschnittstemperatur ansprechende An= zelgeeinrlchtung (328 bzw. 330) ansprechende Steuerung (322 bzw. 326), um die Heizung so zu steuern» daß das senkrechte Wandstück auf einer vorbestimmten Durch» schnitte temperatur gehalten wird.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet« daß die Kolonne zwei in ihrer Außenfläche über ein Stück ihrer Höhe ausgebildete zueinander parallele» schrauben» linienförmige Nuten (316, 318) aufweist* daß die auf die Durchschnittstemperatur ansprechende Anzeigeeinrichtung aus einem in einer (318) der Nuten (316# 318) schraubenlinienförmig verteilt angeordneten Stück elektrischen Widerstandsdraht (328 bzw. 330) und daß die Heizung aus einem in der zweiten (318) der Nuten schraubenlinienförmig verteilt angeordneten elektrischen Heizelement (320 bzw. 324) bestehen.

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