DE202014100750U1 - Device for the controlled removal of liquid materials from a plurality of storage containers - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur vollständigen Leerung von flüssiges Material enthaltenden Vorlagebehältern und Zuführung dieser Materialien an eine Mischeinrichtung für Einrichtungen von Spritzgussmaschinen, aufweisend ein Gestell (1), eine Standplatte für die Aufnahme der Vorlagebehälter (4), eine Haltevorrichtung (7) für Folgeplatten (8) und Schöpfkolbenpumpen (10), welche von Antriebsaggregaten (11) angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren in der Art von linearen Messwertaufnehmern (12) und damit korrespondierenden kontaktlosen Mitnehmern (13) vorgesehen sind, welche ausgelegt sind, laufend den Differenzwert der Höhenlage der Folgeplatten (8) zueinander zu bestimmen und an eine Rechen- und Steuereinheit weiterzuleiten und/oder, dass zwischen der Standplatte und Böden der Vorlagebehälter (4) jeweils eine Waage (2) zur Bestimmung des Gewichts des jeweiligen Vorlagebehälters (4) vorgesehen ist, wobei eine Rechen- und Steuereinheit vorgesehen ist, an die der Differenzwert der Gewichte der Vorlagebehälter (4) weitergeleitet wird, und die auf der Basis des ermittelten Differenzwertes die Impulsfrequenzen der Schöpfkolbenpumpen (10) steuert.Device for completely emptying storage containers containing liquid material and supplying these materials to a mixing device for devices of injection molding machines, comprising a frame (1), a base plate for receiving the storage containers (4), a holding device (7) for follow-up plates (8) and Bucket-piston pumps (10), which are driven by drive units (11), characterized in that sensors are provided in the manner of linear sensors (12) and corresponding contactless drivers (13), which are designed to continuously measure the difference in the height of the follower plates (8) to determine each other and forward them to a computing and control unit and / or that a scale (2) is provided between the base plate and the bottoms of the receptacle (4) for determining the weight of the respective receptacle (4), one Computing and control unit is provided to which the difference value the weights of the storage containers (4) are passed on, and which controls the pulse frequencies of the scoop piston pumps (10) on the basis of the determined difference value.
Description
Technischer HintergrundTechnical background
Die vorliegende eine Vorrichtung zur vollständigen Leerung von flüssiges Material enthaltenden Vorlagebehältern und Zuführung dieser Materialien an eine Mischeinrichtung für Einrichtungen von Spritzgussmaschinen, aufweisend ein Gestell, eine Standplatte für die Aufnahme der Vorlagebehälter, eine Haltevorrichtung für Folgeplatten und Schöpfkolbenpumpen, welche von Antriebsaggregaten angetrieben werden.The present invention a device for complete emptying of liquid material containing storage containers and supply of these materials to a mixing device for facilities of injection molding machines, comprising a frame, a base plate for receiving the storage containers, a holding device for follower plates and Schopfkolbenpumpen, which are driven by drive units.
Stand der TechnikState of the art
Eine derartige Vorrichtung zur gesteuerten Entnahme von flüssigen Materialien aus mehreren Vorlagebehältern und Zuführung dieser Substanzen zu einem Mischaggregat sind aus der
Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt, um Kunststoffspritzgussmassen, welche unmittelbar vor ihrer Zuführung zur Formeinrichtung miteinander vermischt werden im gewünschten Mischungsverhältnis zusammen zu setzen. So setzen sich etwa Silikonspritzgussteile aus zwei unterschiedlichen Komponenten zusammen, wobei die Komponenten so aufeinander abgestimmt sind, dass ihr optimales Mischungsverhältnis etwa 50:50 entspricht, wobei Abweichungen von +/–5% praktisch keinen Einfluss auf die Qualität des Endproduktes haben.Such devices are used to put plastic injection molding compounds, which are mixed together immediately before their supply to the molding device in the desired mixing ratio together. Silicone injection molded parts, for example, are composed of two different components, whereby the components are coordinated so that their optimum mixing ratio is approximately 50:50, with deviations of +/- 5% having virtually no influence on the quality of the end product.
Die Vorlagebehälter sind unmittelbar nebeneinander angeordnet. Die Vorlagematerialien sind vom Hersteller jeweils aufeinander abgestimmt. Es ist daher notwendig, immer zueinander gehörige Vorlagebehälter gleichzeitig zu betreiben. Sobald ein Vorlagebehälter entleert ist, müssen daher beide Vorlagebehälter ausgewechselt werden. Die derzeit üblichen Vorlagebehälter weisen Fassungsvolumen von 20 oder 200 Liter auf. Dabei wird von den Anwendern wegen der geringeren Richtzeit, welche insbesondere für die Reinigung aufgewendet werden muss, den 200 Liter Gebinden oft der Vorzug gegeben.The storage containers are arranged directly next to each other. The template materials are coordinated with each other by the manufacturer. It is therefore necessary to operate always associated with each other storage container. As soon as a storage container is emptied, both storage containers must be replaced. The currently standard storage containers have a capacity of 20 or 200 liters. This is often given preference by the users because of the shorter guide time, which must be spent in particular for cleaning, the 200 liter containers.
Auf jeden Behälter wird eine sogenannte Folgeplatte aufgesetzt, welche eine Ventilöffnung aufweist, wobei dieses Ventil bei der Berührung der Folgeplatte mit der Substanz öffnet und vorhandene Luft im Behälter entweichen lässt. Dieser Vorgang kann durch anlegen eines vorbestimmten Druckes auf die Folgeplatte unterstützt werden. Sobald die Entlüftung abgeschlossen ist, wird das Ventil geschlossen. Anschließend wird eine von einer Antriebseinheit angetriebene Schöpfkolbenpumpe in das Material eingetaucht. Über den Eintauchtakt wird die Entnahmemenge der flüssigen Substanz gesteuert. Die Schöpfkolbenpumpe leitet das entnommene Material einem Mischkanal zu, in welchem die Substanz mit einer weiteren flüssigen Komponente vermengt wird.On each container, a so-called follower plate is placed, which has a valve opening, said valve opens upon contact of the follower plate with the substance and allow existing air to escape in the container. This process can be assisted by applying a predetermined pressure to the follower plate. Once the venting is completed, the valve is closed. Subsequently, a scoop pump driven by a drive unit is immersed in the material. About the dipping act, the removal amount of the liquid substance is controlled. The scoop pump directs the removed material to a mixing channel, in which the substance is mixed with another liquid component.
Technische AufgabenstellungTechnical task
Vorrichtungen, welche das geforderte Mischungsverhältnis von 50:50 bewirken sollen, berücksichtigen häufig nicht, dass das Vorlagematerial aufgrund unterschiedlicher Viskosität in geringfügig unterschiedlichen Mengen von den Schöpfkolbenpumpen gefördert wird. Dadurch kommt es zu einer ungleichmäßigen Entleerung der beiden Vorlagebehälter. Devices which are intended to achieve the required mixing ratio of 50:50 often do not take into account that the template material is conveyed by the scoop pumps due to different viscosities in slightly different amounts. This leads to an uneven emptying of the two storage containers.
Als Folge bleibt in einem der Vorlagebehälter eine Restmenge, welche bis zu 10% des Füllvolumens ausmachen kann. Bei einem Füllvolumen von 200 Liter verbleiben somit bis zu 20 Liter Restmenge, welche nicht mehr verwendet werden können und somit der Sondermüllentsorgung zugeführt werden müssen. Neben dem enormen ökologischen Problem bedeutet diese Restmengenentsorgung für den Betreiber der Anlage auch einen erheblichen finanziellen Aufwand. Ein weiterer Nachteil solcher Anlagen besteht darin, dass sie keine Rücksicht auf eventuell unterschiedliche Füllvolumina der Vorlagebehälter nehmen können. As a result, remains in one of the storage tank a residual amount, which can account for up to 10% of the filling volume. With a filling volume of 200 liters thus remain up to 20 liters of residual amount, which can no longer be used and thus the special waste disposal must be supplied. In addition to the enormous ecological problem, this residual waste disposal also means a considerable financial outlay for the plant operator. Another disadvantage of such systems is that they can take no account of possibly different filling volumes of the storage container.
Für die Qualität des Endproduktes ist eine exakte Einhaltung der 50:50 Fördermenge nicht unbedingt erforderlich. Geringe Abweichungen von dieser Herstellervorgabe sind ohne Qualitätseinbußen beim Endprodukt durchaus möglich und tolerierbar. Viel wesentlicher ist es, keine Restmengen im Vorlagebehälter hinnehmen zu müssen. Da die Vorlagebehälter jedoch bei den Füllhöhen bis zu etwa 8 cm unterschiedlich gefüllt sein können, was bei einem Füllvolumen von 200 Liter einer Menge von etwa 15 kg entspricht, können auch bei einer exakten 50:50-Steuerung Restmengen anfallen, welcher der Sondermüllentsorgung zugeführt werden müssen.For the quality of the final product, an exact compliance with the 50:50 flow rate is not absolutely necessary. Small deviations from this manufacturer's specification are entirely possible and tolerable without sacrificing quality in the final product. It is much more important not to have to accept any residual quantities in the storage tank. However, since the storage containers can be filled differently at the filling heights up to about 8 cm, which corresponds to a volume of about 15 kg with a filling volume of 200 liters, even with an exact 50:50 control residual amounts incurred, which are fed to the hazardous waste have to.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die nahezu restlose Entleerung der Vorlagebehälter erreicht wird. The present invention therefore has the object of developing a device of the type mentioned so that the almost complete emptying of the storage container is achieved.
Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, Sensoren in der Art von linearen Messwertaufnehmern und damit korrespondierenden kontaktlosen Mitnehmern vorgesehen sind, welche ausgelegt sind, laufend die Differenzwerte der Höhenlage der Folgeplatten zueinander zu bestimmen und an eine Rechen- und Steuereinheit weiterleiten und/oder, dass zwischen der Standplatte und Böden der Vorlagebehälter jeweils eine Waage zur Bestimmung des Gewichts des jeweiligen Vorlagebehälters vorgesehen ist, wobei eine Rechen- und Steuereinheit vorgesehen ist, an die der Differenzwert der Gewichte der Vorlagebehälter weiterleitet wird, und die auf der Basis des ermittelten Differenzwertes die Impulsfrequenzen der Schöpfkolbenpumpen steuert.This object is achieved on the basis of a device having the features of the type mentioned in the present invention, sensors are provided in the manner of linear transducers and thus corresponding contactless carriers, which are designed to continuously determine the difference values of the altitude of the follower plates to each other and to a Forward calculation and control unit and / or that between the base plate and floors of Each container is provided a scale for determining the weight of the respective storage container, wherein a computing and control unit is provided, to which the difference value of the weights of the storage container is forwarded, and controls the pulse frequencies of the Schöpfkolbenpumpen on the basis of the determined difference value.
Beide Vorlagebehälter werden zeitgleich gewechselt. Beim Start wird nach der Entlüftung mittels Sensoren die Höhenlagedifferenz der Folgeplatten zueinander ermittelt oder die Gewichtsdifferenz der vollen Vorlagebehälter unter Berücksichtigung des bekannten RAM-Druckes, mit dem die Folgeplatten auf die Materialien gepresst werden, gemessen und die Differenzwerte von der Steuerung für die Ermittlung der Impulsfrequenzen der Schöpfkolbenpumpen berücksichtigt. Die Steuerung errechnet das optimale Mischungsverhältnis, welches innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegen muss mit dem Ziel der nahezu vollständigen Materialentnahme aus den Vorlagebehältern. Dieses optimale Mischungsverhältnis wird durch die Ansteuerung der einzelnen Schöpfkolbenpumpen mit unterschiedlichen Impulsfrequenzen erzielt. Both storage containers are changed at the same time. At the start of the venting by means of sensors, the height difference of the follower plates is determined to each other or the weight difference of the full storage container taking into account the known RAM pressure with which the follower plates are pressed onto the materials measured and the difference values from the control for determining the pulse frequencies considered the scoop pumps. The controller calculates the optimum mixing ratio, which must be within specified tolerance limits with the goal of almost complete removal of material from the storage containers. This optimum mixing ratio is achieved by controlling the individual piston pumps with different pulse frequencies.
Aufgrund der unterschiedlichen Komprimierbarkeit der Vorlagematerialien kommt es jedoch im Laufe der Entleerung der Vorlagebehälter wieder zu einer Zunahme der Differenzwerte. Diese Abweichungen werden entweder über einen Messwertaufnehmer und einen mit dem Messwertaufnehmer korrespondierenden Mitnehmer oder über Waagen unterhalb der Vorlagebehälter erkannt und an die Steuerung weitergegeben, wobei die Steuerung diese Abweichungen bei der Berechnung der Impulsfrequenz laufend berücksichtigt.Due to the different compressibility of the template materials, however, an increase in the difference values occurs again during the emptying of the storage containers. These deviations are detected either via a transducer and a driver corresponding to the transducer or via scales below the feed container and forwarded to the controller, the controller taking these deviations into account in the calculation of the pulse frequency on an ongoing basis.
Die Betriebsweise und Steuerung der Vorrichtung kann in allgemeiner Form auch so beschrieben werden, dass flüssige Materialien aus mindestens zwei Vorlagebehältern entnommen und diese Flüssigkeiten einer Mischeinrichtung zugeführt werden, wobei jeweils in jedem der Vorlagebehälter eine Folgeplatte auf der Flüssigkeitsoberfläche aufliegt und das Material aus jeweils einem der Vorlagebehälter über eine Schöpfkolbenpumpe, welche von einem Antriebsaggregat angetrieben wird, entnommen und der Mischeinrichtung zugeführt wird, wobei die Menge des entnommenen Materials pro Zeiteinheit über die Taktung der Schöpfkolbenpumpe erfolgt. Dabei wird mittels Sensoren die Lagedifferenz der beiden Folgeplatten zueinander laufend ermittelt und das Ergebnis der Lagedifferenz an die Steuerung der beiden Schöpfkolbenpumpen wird weiter geleitet. Alternativ oder ergänzend dazu werden die Gewichte der beiden Vorlagebehälter bestimmt und an die Steuerung der beiden Schöpfkolbenpumpen weiter geleitet. In jedem Fall regelt oder steuert die Auswerte- und Steuereinheit die Taktung der Schöpfkolbenpumpen so, dass die gemessene Differenz während der Entleerung der Vorlagebehälter gegen Null ausgeglichen wird.The operation and control of the device can also be described in a general form that liquid materials are removed from at least two storage containers and these liquids are supplied to a mixing device, each in each of the storage container a follower plate rests on the liquid surface and the material from one of the Reservoir through a scoop pump, which is driven by a drive unit, removed and fed to the mixing device, wherein the amount of material removed per unit time via the timing of the scoop piston pump. In this case, the positional difference between the two follower plates is continuously determined by means of sensors to each other and the result of the position difference to the control of the two Schöpfkolbenpumpen is forwarded. Alternatively or additionally, the weights of the two storage containers are determined and forwarded to the control of the two Schöpfkolbenpumpen on. In any case, the evaluation and control unit controls or controls the timing of the scoop pumps so that the difference measured during the emptying of the storage container is compensated to zero.
Dabei wird vorzugsweise die Lagedifferenz der beiden Folgeplatten unmittelbar nach der Entlüftung bestimmt und an die Steuerung der beiden Schöpfkolbenpumpen weitergeleitet, worauf die Steuerung die Taktung der Schöpfkolbenpumpen so aufeinander abstimmt wird, dass die Lagedifferenz während der Entleerung der Vorlagebehälter gegen Null ausgeglichen wird.In this case, the positional difference of the two follower plates is preferably determined immediately after the venting and forwarded to the control of the two scoop pumps, whereupon the controller is the timing of the scoop pumps tuned to each other that the position difference is compensated during emptying of the storage container to zero.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Steuerungseinheit das Volumenverhältnis der aus den Vorlagebehältern entnommenen Komponenten berechnet und die Einhaltung von vorgegebenen Toleranzgrenzen überwacht.Moreover, it is advantageous that the control unit calculates the volume ratio of the components removed from the storage containers and monitors compliance with predetermined tolerance limits.
Mit der so betriebenen Vorrichtung wird es auch möglich, Vorlagematerialien miteinander zu mischen, deren Mischungsverhältnis nicht 1:1 beträgt, sondern etwa auch bei 1:3 liegen kann. Solche Änderungen bei den Vorlagematerialien sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sofort realisierbar, ohne dass Umbauten erforderlich werden. Es ist lediglich nötig, ein anderes Steuerungsprogramm zu fahren.With the device operated in this way, it is also possible to mix master materials whose mixing ratio is not 1: 1, but may also be approximately 1: 3. Such changes in the template materials can be implemented immediately with the device according to the invention, without requiring modifications. It is only necessary to drive another control program.
Ausführungsbeispielembodiment
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt im Einzelnen: The device according to the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and a drawing. It shows in detail:
Wie aus den
Alternativ oder ergänzend wird von den beiden Waagen
Je nachdem, welche der oben erläuterten Varianten zur Anwendung kommt, gehen die gemessenen Differenzwerte in die Steuerung der Taktfrequenz der Schöpfkolbenpumpen dergestalt ein, dass sich die Differenzwerte mit zunehmender Entleerung der Vorlagebehälter gegen Null hin ausgleichen, wobei die Steuerung eine Abweichung vom idealen Mischungsverhältnis um maximal 5% berücksichtigt. Beide Varianten der Differenzwertermittlung können auch gleichzeitig in die Steuerung eingehen.Depending on which of the variants described above is used, the measured difference values enter into the control of the clock frequency of the scoop pumps in such a way that the difference values balance with increasing emptying of the feed containers towards zero, wherein the controller deviates by a maximum from the
In einer bevorzugten Ausführung braucht der lineare Messwertaufnehmer lediglich einen Messweg von ca. 100 mm ermitteln. Dies entspricht einer Lageabweichung von +/–50 mm, welche in praktischen Versuchen als ausreichend erkannt wurde.In a preferred embodiment, the linear transducer only needs to determine a measuring path of about 100 mm. This corresponds to a positional deviation of +/- 50 mm, which was recognized in practical tests as sufficient.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20140410 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |