DE202011108222U1

DE202011108222U1 - Vorrichtung zum Ausbringen von Flüssigkeiten aus Gebinden

Info

Publication number: DE202011108222U1
Application number: DE202011108222U
Authority: DE
Original assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Current assignee: Reinhardt-Technik De GmbH
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-02-14
Anticipated expiration: 2021-11-25

Abstract

Vorrichtung zum Ausbringen von wenigstens zwei in Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Mehrkomponentenrezeptur, umfassend wenigstens zwei Fördereinrichtungen (2), die jeweils in ein Gebinde einbringbar sind und welche jeweils eine Pumpe umfassen, die auf einer Folgeplatte (5) angeordnet ist, welche dichtend in eines der Gebinde einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen jeweils über einen elektrischen Antrieb (4) betrieben sind, wobei jeweils ein Sensor (62) zur Erfassung der Füllhöhe eines Gebindes angeordnet ist, welche Sensoren (62) mit einer Steuer- und Regeleinrichtung (7) verbunden sind, die mit den elektrischen Antrieben (4) der Pumpen verbunden ist und derart eingerichtet ist, dass eine simultane Ausbringung der Komponenten 21, 22 aus den Gebinden bewirkt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen von wenigstens zwei in Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Mehrkomponentenrezeptur nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Vorrichtungen der vorgenannten Art werden eingesetzt, um Komponenten einer Rezeptur in einem bestimmten Mengenverhältnis aus Gebinden zu fördern, um sie einer Mischvorrichtung zuzuführen. Zur Förderung der Komponenten aus den Gebinden werden sogenannte Folgeplattenpumpen eingesetzt. Diese umfassen eine Pumpeneinrichtung, die auf einer Folgeplatte angeordnet ist. Hierbei kommt regelmäßig eine Schöpfkolbenpumpe zum Einsatz. Die Pumpe wird über einen pneumatischen Antrieb betrieben, der durch einen Konstanten Luftdruck eine konstante Taktung der Pumpe gewährleistet.
Derartige Vorrichtungen von beispielsweise beim Spritzgießen von Flüssigsilikonkautschuk auf LSR = Liquidsilikonrubber zum Einsatz. Hierbei handelt sich regelmäßig um Zwei-Komponentenmischungen aus niedrigviskosen Komponenten, die nach dem Prinzip der Additionsvernetzung reagieren. Die Komponenten werden dabei im Verhältnis von 1:1 vermischt.
Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass, bedingt durch eine unterschiedliche Viskosität der einzelnen Komponenten, Abweichungen in den jeweils geförderten Komponentenmengen auftreten können. Dies kann zu erheblichen Dosierschwankungen führen, welche zu Qualitätsproblemen führen können.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausbringen von wenigstens zwei in Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Mehrkomponenten-Rezeptur zu schaffen, welche ein konstantes Mengenverhältnis der geförderten Komponenten gewährleistet. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausbringen von wenigstens zwei im Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Mehrkomponenten-Rezeptur geschaffen, welche ein konstantes Mengenverhältnis der geförderten Komponenten gewährleistet. Dadurch, dass die Pumpeneinrichtungen jeweils über einen elektrischen Antrieb betrieben sind, sind die Pumpen sehr genau und ohne Verzögerung steuerbar. Durch den Sensor zur Erfassung der Füllhöhe eines Gebindes ist eine mögliche Abweichung der Füllhöhen über die Steuer- und Regeleinrichtung zu ermitteln. Im Falle einer Abweichung kann über die Steuer- und Regeleinrichtung, die mit den elektrischen Antrieben der Pumpen verbunden ist, eine Anpassung der Förderleistung der Pumpen erfolgen, wodurch eine simultane Ausbringung der Komponenten aus den Gebinden bewirkt ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Pumpeneinrichtung durch eine Schöpfkolbenpumpe gebildet. Der Einsatz dieser Pumpen in Fassfolgeplattenpumpen hat sich bewährt. Gleichwohl können auch anderen Pumpen wie beispielsweise Hubkolbenpumpen oder auch Exenterschneckenpumpen zum Einsatz kommen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Fördereinrichtungen in einem Gehäuse angeordnet, in das die Gebinde der Komponenten einbringbar sind, wobei ein Messsystem zur Erfassung der relativen Position der Folgeplatten zum Gehäuse angeordnet ist. Hierdurch ist eine zuverlässige Erfassung der Füllhöhe eines jeweiligen Gebindes ermöglicht.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Antrieb ein Spindelantrieb, der über einen elektrischen Servomotor betrieben ist. Hierdurch ist eine direkte, verzögerungsfreie und zuverlässige Antriebssteuerung ermöglicht. Spindelantriebe haben sich im Bereich der Schöpfkolbenpumpen bewährt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Steuer- und Regeleinrichtung eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), über welche die Entleerung der Gewinde steuerbar ist. Hierdurch ist eine komfortable Steuerung bereitgestellt, welche eine anforderungsgerechte Förderung der Komponenten auch bei komplexen Abläufen, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie zu finden sind, ermöglicht.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Ausbringen von zwei in Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Zwei-Komponentensilikonkautschukrezeptur;
2 die Seitenansicht der Vorrichtung aus 1 in Schnittdarstellung;
3 die Darstellung einer Fördereinrichtung der Vorrichtung aus 1;
4 die Darstellung der Fördereinrichtung aus 3 im Längsschnitt und
5 die schematische Darstellung des Materialflussschemas einer Anlage zum Spritzgießen von Flüssigsilikonkautschuk (LSR).
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem zwei identisch ausgebildete Fördereinrichtungen 2 zur Ausbringung einer ersten Komponente 21 und einer zweiten Komponente 22 angeordnet sind. Die Fördereinrichtungen 2 weisen jeweils eine Schöpfkolbenpumpe 3 auf, welche über einen Antrieb 4 betrieben ist und auf einer Folgeplatte 5 angeordnet ist. Weiterhin ist für jede Fördereinrichtung 2 ein Wegemesssystem 6 angeordnet, welches mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) 7 verbunden ist. Die SPS 7 ist wiederum mit den Antrieben 4 verbunden.
Das Gehäuse 1 ist im Ausführungsbeispiel als Rahmenkonstruktion ausgebildet, welche zwei Traversen 11 zur Befestigung der Fördereinrichtungen 2 aufweist. Weiterhin ist eine Schaltsäule 12 angeordnet, welche die SPS 7 aufnimmt und in der die elektrischen Anschlüsse der Vorrichtung geführt sind. Bodenseitig sind an dem Gehäuse 1 Staplerschuhe 13 zum Transport mittels eines Gabelstaplers angebracht.
Die Fördereinrichtungen 2 bestehen im Wesentlichen aus einer Schöpfkolbenpumpe 3, die jeweils auf einer Folgeplatte 5 angeordnet ist. Die Schöpfkolbenpumpe 3 ist gebildet durch einen in einem Zylinder geführten Schöpfkolben 31, der durch eine mittig in der Folgeplatte 5 eingebrachte Öffnung 51 hineinragt. Seitlich sind an der Schöpfkolbenpumpe 3 ein Anschlussstopfen 31 zur Ausbringung des geförderten Materials sowie eine Entlüftung 33 angeordnet.
Die Schöpfkolbenpumpe 3 ist über einen Antrieb 4 angetrieben. Der Antrieb 4 umfasst einen elektrischen Servomotor 41, der über ein Motorritzel 42 mit einem Planetengetriebe 43 verbunden ist. Das Planetengetriebe 43 treibt über einen Zahnriemen 44 einen Spindelantrieb 45 an. Der Spindelantrieb 45 ist über eine Kupplung 46 mit der Schöpfkolbenpumpe 3 gekoppelt.
Die Fördereinrichtungen 2 sind über jeweils zwei parallel zueinander angeordnete und mit der Traverse 11 des Gehäuses 1 verbundene Führungen 15 geführt. An den Führungen 15 ist eine Flanschplatte 16 zur Aufnahme der Antriebseinheit sowie eine Flanschplatte 17 zur Befestigung der Schöpfpumpe 3 angeordnet.
Die Folgeplatte 5 ist im Ausführungsbeispiel in Form einer kreisrunden Platte ausgebildet, welche in ihrem Zentrum eine flanschartige Öffnung 51 zum Eintritt des Schöpfkolbens 31 der Schöpfpumpe 3 eingebracht ist. Umlaufend ist an der Folgeplatte 5 eine Schlauchdichtung 52 zur Führung und Anlage an der Innenwand eines eine Komponente aufnehmenden Fasses angeordnet. Zur Abdichtung gegenüber dem Fass ist weiterhin umlaufend eine Lippendichtung 53 angeordnet. Außen umlaufend ist an der Folgeplatte 5 ein Steg 54 angeformt, wodurch ein Hohlzylinder gebildet ist, der über eine Verschlussplatte 55 verschlossen ist. In die flanschartige Öffnung 51 hineinragend sind zwei Be- und Entlüftungsöffnungen 56 angeordnet, welche über einen Bedienhebel 57 bedienbar sind.
Die Fördereinrichtungen 2 sind im Ausführungsbeispiel für identische Fördermengen ausgelegt, weshalb die beiden Komponenten 21, 22 für eine Mischung im Verhältnis 1:1 gefördert werden. Die beiden Fördereinrichtungen 2 sind mit einem Magnetischen Wegemesssystem 6 ausgestattet, bestehend jeweils aus einen an dem Gehäuse 1 befestigten magnetisch kodiertem Messkörper 61 sowie einem an der Fördereinrichtung 2 befestigten Wegsensor 62. Derartige magnetische Linearmesssysteme sind sehr genau, sehr robust und arbeiten sehr schnell. Die Sensorinformation steht in Echtzeit am Ausgang zur Verfügung, der mit der SPS 7 verbunden ist.
In 5 ist schematisch der Materialfluss einer Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung um LSR-Spritzgießen dargestellt. Jeweils eine Fördereinrichtung 2 ist einem mit einer Komponente 21, 22 befüllten – nicht dargestellten – Fass zugeordnet. Die Folgeplatte 5 der jeweiligen Fördereinrichtung 2 ist in jeweils einem Fass eingebracht, wobei die Schlauchdichtung 52 dicht an der Gebindeinnenseite ansteht. Die Folgeplatte 5 ist auf die Komponente in dem Fass aufgesetzt. Die Folgeplatten 5 der Fördereinrichtungen 2 werden simultan in die Masse gedrückt, die durch die Öffnung 51 der Folgeplatte 5 hochsteigt und durch die Schöpftkolbenpumpe 3 abgepumpt wird. Die simultane Bewegung der Folgeplatten 5 wird über das Wegemesssystem 6 überwacht. Bei Abweichungen erfolgt eine Korrektur der Antriebe 4 über die SPS 7. Unter einer Folgeplatte 5 eingeschlossene Luft kann dabei über die Entlüftung 56 entweichen. Die so aus den Fässern im Verhältnis 1:1 geförderten Komponentenmengen werden der Verarbeitungseinheit 8 zugeführt. Die Verarbeitungseinheit 8 weist ein Farbzuführungsmodul 81 auf, die ein Dosierventil 82 mit dem Mischer 83 verbunden ist. Über das Farbzuführungsmodul 81 kann dem Silikongemisch ein Additiv 85, insbesondere ein Farbadditiv dosiert zugeführt werden. Die über den Mischer 83 erstellte Rezeptur wird nun über ein Auslassventil 84 gesteuert dem Maschinenzylinder 9 einer – nicht dargestellten – Spritzgießmaschine zugeführt.

Claims

Vorrichtung zum Ausbringen von wenigstens zwei in Gebinden befindlichen flüssigen oder pastösen Komponenten einer Mehrkomponentenrezeptur, umfassend wenigstens zwei Fördereinrichtungen (2), die jeweils in ein Gebinde einbringbar sind und welche jeweils eine Pumpe umfassen, die auf einer Folgeplatte (5) angeordnet ist, welche dichtend in eines der Gebinde einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen jeweils über einen elektrischen Antrieb (4) betrieben sind, wobei jeweils ein Sensor (62) zur Erfassung der Füllhöhe eines Gebindes angeordnet ist, welche Sensoren (62) mit einer Steuer- und Regeleinrichtung (7) verbunden sind, die mit den elektrischen Antrieben (4) der Pumpen verbunden ist und derart eingerichtet ist, dass eine simultane Ausbringung der Komponenten 21, 22 aus den Gebinden bewirkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen durch eine Schöpfkolbenpumpe (3) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtungen (2) in einem Gehäuse (1) angeordnet sind, in das die Gebinde der Komponenten 21, 22 einbringbar sind, wobei ein Messsystem (6) zur Erfassung der relativen Position der Folgeplatte (5) zum Gehäuse (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) ein Spindelantrieb ist, der über einen elektrischen Servomotor (41) betrieben ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (7) eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) umfasst, über welche die Fördermengen der Fördereinrichtungen (2) steuerbar sind.