DE2015974A1 - Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen - Google Patents

Description

PATENTANWALT
DIPL.-PHYS. DR. WALTHERJUNIUS 3 HANNOVER

ABBESTRASSE 20 · TELEFON 13+5 30

15. Dezember 1969 - ; Dr.J/Ha.

Bichard Zippel & Co. KG., 344 Eschwege, Bremer Straße 12/27

Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-

Künststoff en

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen, welche aua einer Mischkammer und zwei oder mehr Axial- kolbenpumpen besteht.

Bisher bekannte Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunstetoffen weisen Zahnradpumpen auf· Pur jede Komponente des Kunststoffea ist eine Zahnradpumpe vorgesehen. Die Dosierung der Kunststoffkomponenten erfolgt dadurch, daß in jeder einer Komponente zugeordneten Leitung von der jeweils zugeordneten Zahnradpumpe zur Mischkammer ein Magnetventil vorgesehen ist, welches für eine bestimmte Zeit lang geöffnet wird. Derartige Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-KunBtstöffen sind relativ empfindlich gegenüber TemperaturSchwankungen, mit denen sioh die Viekoöität der Kunststoffe ändert, und er-

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fordern βehr exakt öffnende und schließende Magnetventile. Die Verwendung von Zahnradpumpen hat eioh bewährt, weil diese Pumpen relativ robust sind und auch noch relativ leicht aueeinanderzunehmen und zu reinigen sind.

Andere bekannte Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunatetoffen weisen Kolbenpumpen auf. Diese Kolbenpumpen werden über einen gemeinsamen Hebel bewegt. Sie dienen gleichzeitig der Förderung und der Dosierung ▼on Ton Kunststoffkomponenten. Durch die auseerordentliche robuste Ausführung und die leichte Möglichkeit, Kolbenpumpen auseinanderzunehmen und zu reinigen, haben gerade Vorrichtungen dieser Art sehr weitgehende Verbreitung gefunden. Darüber hinaus sind die Kolbenpumpen und die mit ihnen ausgestatteten Vorrichtungen unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen und gewährleisten hierdurch sowie duroh ihr genaues volummetrisches Messen eine hervorragende Dosiergenauigkeit.

Es ist auoh in der Literatur bekannt geworden, Axialkolbenpumpen für die Verarbeitung ron flüssigen Mehrkomponenten-Kunetetoffen zu verwenden. In der Praxis haben sich diese Pumpen aber noch nicht durchsetzen können, weil sie viel zu schwer zu reinigen sind und viel zu schnell verschleißen. Die Zahnradpumpe ist für die Anwendung als Fördermittel bisher sehr viel vorteilhafter gewesen.

Die vorliegende Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, dsJ Axialkolbenpumpen nicht allein zur förderung, sondern auoh zur Dosierung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunatstoffen genutet werden können, wobei es bei Axialkolbenpumpen möglich ist, auoh größte Flüsaigkeitsmengen in einem ununterbrochenen Strom zu dosieren, ohne dad Magnetventile

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mit ihren oftmals für die Dosierung etwas nachteiligen Eigenschaften verwendet zu werden brauchen.

Die vorliegende Erfindung schafft nun eine Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen mittels Axialkolbenpumpen, mit der eine hohe Dosiergenauigkeit sowohl bei kleinsten Mengen als auch bei größten Mengen gewährleistet ist. Darüber hinaus ist eine Möglichkeit gegeben, um die Verhältnisse der ausgestoßenen Mengen der einzelnen Komponenten stufenlos genau dem zu verarbeitenden Kunststoff anzupassen.

Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß die Axialkolbenpumpen aohsparallel angeordnet sind, daß sie einen gemeinsamen fest miteinander gekoppelten Antrieb aufweisen und daß achsparallel zu ihrer Achsrichtung ein gemeinsames Verstellmittel für die Gleitringe der Axialkolbenpumpen verschiebbar angeordnet ist.

Diese Vorrichtung vermag mit sehr hoher Genauigkeit zu dosieren. Es bestehen zwei Einstellmöglichkeiten für die zu dosierende Menget Einerseits beim Antrieb, der zweckmäüigerweise in Form einer Kette gewählt ist, und andererseits bei den Gleitringen, welche für mehrer· Axialkolbenpumpen gemeinsam von einen einzigen Verstellmittel verstellt werden. Wenn dieses Verstellmittel nur aohsparallel zu dein Achsen der Axialkolbenpumpen verschiebbar ist, ab ist gewährleistet, daß die Verschiebung linear auf die Kolben der Axialkolbenpumpen übertragen wird, was den Vorteil hat« daß die ausgeatoßene Kunststoffmenge prbprotional der vorgenommenen Verschiebung in linearer Abhängigkeit ist.

fiel der Verarbeitung verschiedener Kunststoffβ müssen die

•inseinen Komponenten, in verschiedenen Verhältnissen miteinander gemisoht werden. Die vorliegende Erfindung sohafft au» eine sehr einfache Möglichkeit der Verstellung für den Ausstoß der einzelnen Komponenten, so daß die Ausstoßmengen in ihrem Verhältnis jeweils leicht dem zu verarbeitenden Kunststoff angepasst werden können. Sie Erfindung erreicht dieses dadurch, daß eine der Axialkolbenpumpen gegenüber der anderen senkrecht zu ihrer Achsrichtung verschiebbar und feststellbar angeordnet 1st* Auf diese Weise ist es möglioh, daß bei gleicher Bewegung des achsparallel zu den Axialkolbenpumpen verschiebbaren Verstellmittels die Qleitringe, die ja die Länge der Kolbembewegung in den Axialkolbenpumpen bestimmen, unterschiedliche Verstellwinkel einnehmen.

Zweckmäßig ist es, wenn das Verstellmittel ein parallel stur Achsrichtung der Axialkolbenpumpen verschiebbarer Zapfen ist, welcher in Langlöcher eingreift, die in Hebeln zur Einstellung des Winkels der Gleitringe in den Axialkolbenpumpen vorgesehen sind. Wenn diese Hebel direkt mit der Bewegungsaohse der Gleitringe gekoppelt sind, ergibt sich hierbei die eingangs genannte Möglichkeit der linearen Verstellung.

Srfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn der gemeinsame Antrieb der Axialkolbenpumpen ein Kettenantrieb ist. Denn bei einem derartigen Kettenantrieb ist in einfachster Weise die Verschiebung einer der Axialkolbenpumpe» senkreoht su ihrer Achsrichtung möglich· Darüber hinaus vermittelt der Kettenantrieb einen sehr exakten gemeinsamen Antrieb sämtlicher Axialkolbenpumpen. Darüber hinaus ist aber moon ein weiterer Vorteil gegebent Die Zapfen der Kettenglieder können als Impulsgeber zur Steuerung der Kettenvorsohublämge dienen*_Sjd ist es sumgsstlapi·! eögLlch, dis Einheüam des

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BAD ORfGfNAL

Voraohubee duroh di· Ende* der Zapfen der Kettenglieder su bestimmen, indem ein magnetischer Aufnehmer beispielsweise neben der einen Seite der Kette angeordnet ist. Es ist aber auoh möglioh, auf der anderen Seite, der Kette einzelne Zapfen länger aus der Kette herausstellen su lassen, um hierdurch Obereinheiten zu schaffen. Lässt aas. beispielsweise jeden zehnten Zapfen um eine bestimmte Länge aus der Kette herausstehen, so ist es duroh die Anordnung eines magnetischen Aufnehmers an dieser Seite der Kette möglioh, bei einem besonders schnellen Kettenrorlauf, bei dem mit dem erstgenannten magnetischen Aufnehmer die einzelnen Kettenglieder nicht mehr so erfassbar sind, daß sie τon einer träge arbeitendem Steuervorrichtung als einzelne Kettenglieder erkannt werden, jedes zehnte Kettenglied einwandfrei su erkennen. Diese Anordnung τon längeren Kettenzapfe* zur Herstellung τon Obereinheiten wird man jedoch in erster Linie dort anwenden, wo es darauf ankommt, die Anlage mit einer besonders hohen Geschwindigkeit arbeiten zu lassen· Man wird am Anfang bei langsamer Geschwindigkeit Einheiten zählen, nach idem Anlauf der Kette dann auf eine höhere Geschwindigkeit umschalten und Obereinheiten zählen und schließlich yor dem Ende der Abgabe der zu fördernden Kunststoffmenge wird man die Geschwindigkeit wieder auf ein· geringere umschalten und wieder Einheiten zählen.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, Schalter in der Bahn des als Verstellmittel dienenden Zapfens vorzusehen, um eine automatische Einstellung der Lage des Zapfems zu erreichen.

Tortellhaft ist es, einen Kreuzschienenschalter als Spaltmittel zur Einstellung der Förderlänge und der Fördersslt τorsusehen·

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Dae lesen der rorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung aohematiaoh dargestellten Aueführungebeispiele· näher erläutert.

Auf der Grundplatt· 1 der Vorriohtung zur Verarbeitung -Ton flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen ist eine Mischkammer 2 mit dem Auslauf 3 angeordnet. Biese Mischkammer wird über die Leitung 4 aus der Axialkolbenpumpe 5 mit der einen Komponente und über die Leitung 6 aus der Axialkolbenpumpe 7 mit der anderen Komponente beschickt. Tor dem Eingang in die Mischkammer sind Ventile θ und 9 angeordnet. Es handelt sich hler um einfache bei überdruok öffnende Ventile» Die Axialkolbenpumpe 5 ist fest auf der Grundplatte 1 montiert. Auf der Grundplatte 1 ist weiter eine Verstellvorrichtung fest montiert, welch· aus den Schienen 10, der Spindel 11 und dem Bremsmotor 12 besteht. Weiter ist in den Schienen 10 die Axialkolbenpumpe 7 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung erfolgt duroh die Spindel 11, welche gleichzeitig der feststellung der Axialkolbenpumpe 7 gegenüber der Grundplatte 1 dient. Jede Axialkolbenpump· weist einen Pumpenkörper 14 auf, in welohea verschiebbar Kolben 15 angeordnet sind. Dies· Kolben 15 stützen sich auf den Gleitring 16 ab, weloher edji· Hublänge der Kolben bestimmt. Der Gleitring 16 ist ▼erschwenkbar innerhalb der Axialkolbenpumpe angeordnet. Die Verschwenkung erfolgt mittel· der Hebele 17,17'. Di· Hebel 17,17' weisen Langlöcher 18,18* auf. In dies« Langlöcher greift ein gemeinsamer Zapfen 19 ein, welcher für die Einstellung des Winkels der Gleitringe 16 bestimmend ist. Dieser Zapfen 19 ist auf einer Bahn verschiebbar, welche achsparallel zu den Aohsen der Axialkolbenpumpen 5,7 verläuft. Der Zapfen 19 ist auf einem Schlitten 20 angeordnet, welcher in den Schienen 21 verschiebbar ist.

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Die Verschiebung erfolgt mittels der am Sohlitten 20 βΑ-greifenden Gewindespindel 22, die duroh einen Bremeiiotor 23 angetrieben wird. Der Antrieb der beiden AxialkoIbenpumpen 5,7 erfolgt über deren Wellen 24,24* von der Kette 25, weiche durch einen Bremsmotor 26 angetrieben wird. Die Kette weist auf der einen Seite verlängerte Kettenzapfen 27 auf, welche der Steuerung dienen. Die Lage der Kette wird durch den magnetischen Aufnehmer 28, welcher daa Vorbeilaufen eines jeden einzelnen Kettenzapfβηβ in einen elektrischen Impuls umwandelt, bestimmt. Der magnetisohe Aufnehmer 29 zählt nur jeden zehnten Kettenzapfen und vermerkt sein Vorbeilaufen duroh Abgabe eines Impulses.

Das Arbeiten der Vorrichtung wird durch ein Steuergerät 30 bestimmt, welches als wesentliches Bauelement einen Kreuzschienenschalter 51 oder ein ähnlich aufgebautes Schaltelement enthält. Αλι,β dem Steuergerät 30 führt ein elektrisches Kabel su dem Bremsmotor 26 für den Antrieb der Kette und ein weiteres elektrisches Kabel 33 zu dem Bremsmotor 23 für den Antrieb des Zapfens 19·

Die auszustoßende Menge an flüssigem Kunststoff wird einerseits durch die Lage des Zapfens 19 und andererseits durch die vorgerückte Länge der Kette 25 bestimmt* Am Kreuzschienenschalter 31 lässt sicli einstellen, u» wieviel Ke^t^n^li·- der die Kette für einen Ausstoß an Kunststoff Vorrücken soll waA in welcher Lage slot der Zapfen 19 und damit in welcher Winkeleinstellung sich die Gleitringe 16 befinden sollen. Durch diese beiden Einstellmöglichkeiten wird auch die Ausstoßz«it bei vorgegebener Kettengeschwindligkeil;

Mittels -'Oma Bremsmotore 12 wird ^lie Lage der AiiälkolbiÄ-

/äÖ7B 0 ORIGINAL INSPECTED

pumpe 7 auf der Grundplatte eingestellt. Wird die Axialkolbenpumpe 7 weiter nach rechts gestellt, ao ist die Ton dieser Pumpe zugemessene Flüesigkeitsmenge kleiner, weil sich der Winkel des Gleitringes 16 dieser Pumpe auf einen entsprechend geringeren Wert infolge der Führung des Langloches 18* durch den Zapfen 19 einstellt. Umgekehrt wird bei Verschiebung nach links die zugemessene Flüssigkeitsmenge größer. Durch eine Verschiebung der Axialkolbenpumpe 7 wird also das Verhältnis der dosierten Kunststoffmengen (Komponentenmengen) verändert. Da ein· derartig· Veränderung lediglich bei des Übergang auf eine andere Kunststoffsorte erforderlich ist, kann hier anstelle des Bremsmotorβ auch eine einfache Handkurbel nach Möglichkeit mit Bremsvorrichtung bzw. Feststellvorrichtung benutzt werden. - Es könnte auch der Bremsmotor 23 durch eine ähnliche von Hand zu betätigende Vorrichtung ersetzt werden, jedoch wird dieser Bremsmotor öfter benutzt und daher ist die Einstellung mittels eines Motors in den meisten Fällen zweck· mäßiger.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeiohnet sioh durch ein· sehr kleine Bauform aus. Es können im allgemeinen recht kleine Axialkolbenpumpen verwendet werden. Der Materialzufluß zu diesen Pumpen erfolgt über die Ansohlußetutaen 34,35. -Die Mischkammer 2 mit den Ventilen 8,9 braucht nicht unbedingt auf der Grundplatte 1 montiert zu sein, sie kann an anderer Stelle montiert sein und über Schläuche mit den Pumpen verbunden werden.

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Claims (7)

S c hu t φ a η β ρ r Ü ο h β ;

1.) Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunst st offen, welche aus einer Mischkammer und zwei oder mehr Axialkolbenpumpen besteht, daduroh gekennzeichnet,

daß die beiden Axialkolbenpumpen (5,7) aohsparäilel angeordnet β ind,

daß sie einen gemeinsamen fest miteinander gekoppelten Antrieb (25) aufweisen

und daß aoheparällel zu ihrer Achsrichtung ein gemeinsames Verstellmittel (19) für die Gleitring· (16) verschiebbar und feststellbar angeordnet 1st.

2. Torriohtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Verstellmittel ein parallel zur Achsrichtung der Axialkolbenpumpen (5,7) verschiebbarer Zapfen (19) ist, welcher in Langlöchern (18,18·) eingreift, die in Hebeln (17,17M zur Wink©lein«teilung der Gleitringe (16) in den Axialkolbenpumpen (5,7) vorgesehen sind.

3. Torrichtung nach Anspruch 1 uad 2, dadurch gekennzeichnet,

dad «in· der Axialkolbenpumpen (7) gegenüber der anderen (5) senkrecht zu deren Achsrichtung verschiebbar und feststellbar angeordnet ist.

4·· Vorrichtung naoh Anspruoh i,

dadurch gekennzeichnet, _

daß die Tereohiebung des Zapfens (19) und/oder der

Axialkolbenpumpe (7) über einen motorisch angetriebenen Spindeltrieb (22,11) erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb der Axialkolbenpumpen (5,7) ein Kettenantrieb (25) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zapfen der Kettenglieder als Impulsgeber zur Steuerung der Kettenrorsohublänge dienen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch Endschalter in der Bahn des Zapfens (19) oder des Schlittens (20).

ο Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch einen Kreuzschienenschalter (31) als Schaltmittel zur Einstellung der Fördermenge und der Förderzeit.

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