DE202014104336U1

DE202014104336U1 - Vorrichtung zum Aufbereiten und Fördern von flüssigen oder pastösen Substraten in Kleinmengen

Info

Publication number: DE202014104336U1
Application number: DE201420104336
Authority: DE
Original assignee: Scheugenpflug GmbH
Current assignee: Scheugenpflug GmbH
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2024-09-13

Abstract

Aufbereitungs-Vorrichtung zum Aufbereiten und Fördern von Kleinmengen von selbst nivellierenden, flüssigen oder pastösen Substraten mit – einem topfförmigen Vorratsbehälter (1a, b), – einem den Vorratsbehälter (1a, b) an der offenen Oberseite dicht verschließenden, abnehmbaren Deckelaufsatz (2) mit einem Grundkörper (2a) mit einer wenigstens im äusseren Randbereich umlaufenden, vorzugsweise ebenen Unterseite (38), die lotrecht zur Längsrichtung (10) steht, – mehreren an dem Grundkörper (2a) befestigten oder darin integrierten Aggregaten zum Aufbereiten und Fördern, die an der Außenseite des Grundkörpers (2a) des Aufsatzes (2) befestigt sind und über Durchbrüche im Grundkörper (2a) mit dem Inneren des Vorratsbehälters (1a, b) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2a) des Deckelaufsatzes (2) eine sich nach oben aufwölbende Außenkontur besitzt mit schräg zur Längsrichtung (10) stehenden, vorzugsweise ebenen Außenflächen (20a, b) sowie eine insbesondere parallel zur Unterseite (38) des Grundkörper (2a) verlaufende Oberseite (21), an oder in denen die Aggregate dicht befestigt sind.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft das Behandeln von flüssigen und pastösen Substraten vor deren Verwendung als Vergussmasse, Kleber, Beschichtung, Dichtung oder ähnlichem.
II. Technischer Hintergrund
Für die genannten Verwendungen werden in der Industrie in großer Anzahl flüssige oder meist pastöse Substrate verwendet, die für diese Anwendungen zum einen natürlich sehr exakt dosiert werden müssen, zum anderen jedoch vorher so aufbereitet werden müssen, dass sie diverse Randbedingungen, die von der Art des Substrates und der Art der Anwendung abhängen, erfüllen. Beispielhaft sind zu nennen

– optimale Durchmischung der Komponenten des Substrates,
– Fehlen von Lufteinschlüssen im Substrat,
– die richtige Temperatur des Substrates,
– Fehlen von Verunreinigungen im Substrat,

Um diese Voraussetzungen am Anwendungsort sicherzustellen, werden dieses Substrate, die in größeren Gebinden angeliefert werden, möglichst nahe am Anwendungsort entsprechend aufbereitet und dann auf möglichst kurzen Wegen zur Anwendungsstelle gefördert.
Dies übernehmen die gattungsgemäßen Aufbereitungs- und Förderanlagen, die prinzipiell bereits bekannt sind, und in denen ein Aufmischen, Entfernen von Lufteinschlüssen sowie das Fördern zur Anwendungsstelle erfolgt.
In vielen Fällen, vor allem in der Elektronikindustrie, werden solche Substrate jedoch nur in äußerst geringen Mengen benötigt, beispielsweise um ein nur wenige Millimeter großes elektrisches Bauteil zu vergießen oder zu verkleben, sodass selbst für eine Produktionscharge von Tausenden von Werkstücken insgesamt nur eine Substratmenge von teilweise unter einem Liter oder zumindest nur von wenigen Litern benötigt wird.
Dies bedeutet, dass auch der Vorratsbehälter für das Substrat entsprechend klein gehalten wird, da am Ende der Produktion übrig bleibendes Substrat in der Regel nicht mehr verwendet werden kann, sondern entsorgt werden muss, und derartige Substrate häufig sehr teuer sind.
Ein kleiner Vorratsbehälter bedeutet jedoch auch, dass der den topfförmigen Vorratsbehälter auf der Oberseite verschließende Aufsatz, an dem alle Einrichtungen zum Aufbereiten und Fördern des Substrates integriert oder angeordnet sind, ebenfalls nur eine geringe Grundfläche besitzt.
Dadurch ist es häufig schwierig, alle benötigten Aggregate an oder in diesem Aufsatz unterzubringen, da ein Teil der Aggregate, der beispielsweise auf der Außenseite des Aufsatzes aufgeschraubt wird, diesen durchdringt und ins Innere des Vorratsbehälters hinein ragt, beispielsweise die Förderpumpe.
Die naheliegende Lösung, den Vorratsbehälter weniger hoch und dafür mit einem größeren Querschnitt zu gestalten, ist oft nicht möglich, da dadurch der Aufbereitungs-Wagen, in dem diese Vorratsbehälter einfach oder mehrfach angeordnet sind, in seinen Abmessungen zu gross würde.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, einen Aufsatz passend zu einem kleinen, topfförmigen Vorratsbehälter, zu schaffen, an dem trotz geringer Grundfläche des Aufsatzes alle benötigten Aggregate angeordnet oder integriert sind.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gattungsgemäße Aufbereitungsvorrichtungen bestehen in aller Regel aus einem topfförmigen, oben offenen Vorratsbehälter und einem die offene Oberseite dicht verschließenden, abnehmbaren Deckelaufsatz an oder in dem die meisten oder auch alle zur Durchführung der Substrataufbereitung notwendigen Aggregate angeordnet sind, die in der Regel den Deckelaufsatz durchdringen, da sie Kontakt zu dem Innenraum des Vorratsbehälters benötigen.
Im Betrieb wird der Vorratsbehälter, der in der Regel rotationssymmetrisch ausgebildet ist, vertikal ausgerichtet. Die Längsrichtung, bei einem rotationssymmetrischen Vorratsbehälter die Symmetrieachse, steht somit in der Regel senkrecht, und die obere Öffnung in einer dazu lotrechten, meist horizontalen, Ebene. Dabei ist der Deckelaufsatz im Stand der Technik häufig plattenförmig ausgebildet, und enthält im Bereich des darunter liegenden Vorratsbehälters mehrere Durchgangsöffnungen, auf oder in die entsprechenden Aggregate dicht aufgesetzt oder eingesetzt sind, denn während des Betriebes der Aufbereitungsvorrichtung soll ja im Inneren des Vorratsbehälters keine Luft enthalten sein, um das Einmischen der Luft in das Substrat und damit Lufteinschlüsse im geförderten Substrat verhindern.
Erfindungsgemäß besitzt der Grundkörper eine sich nach oben aufwölbende Außenkontur, mit schräg zur Längsrichtung, also meist der Vertikalen, stehenden, meist nach unten außen abfallenden, insbesondere ebenen, Außenflächen und vorzugsweise auch eine ebene Oberseite. In der Regel verläuft die Unterseite des Grundkörpers in dem außen umlaufenden, gegenüber dem Vorratsbehälter abdichtenden, Randbereich in einer meist horizontalen eben umlaufenden Ebene und die Oberseite parallel zu dieser durch ihren Randbereich definierten Unterseite.
Die Längsrichtung ist die Lotrechte, in der Regel Vertikale, auf der Ebene, in der der abdichtende Randbereich umläuft.
Dadurch besitzt die Außenkontur des Grundkörpers etwa die Form eines Kegelstumpfes, mit beispielsweise vier über den Umfang verteilten, schräg von außen unten nach innen oben verlaufenden, mehr oder weniger steilen Schrägflächen.
Dadurch wird gegenüber einem auf der Oberseite ebenen, plattenförmigen Deckelaufsatz gemäß dem Stand der Technik wesentlich mehr Platz zur Verfügung gestellt zum Anordnen der benötigten Aggregate.
Der Deckelaufsatz, insbesondere dessen Grundkörper, ist vorzugsweise mit einer Flanschplatte verschraubt, die ringförmig um die obere Öffnung des Vorratsbehälters herum verläuft und an dieser dicht befestigt ist, sodass die Außenkontur des Grundkörpers von der Oberseite her betrachtet an der Unterseite größer ist als der Außendurchmesser des Vorratsbehälters an dessen oberen Ende, und sogar die Ausnehmung in der Unterseite des Grundkörpers größer sein kann als die obere Öffnung des Vorratsbehälters.
Die Durchgangsöffnungen durch den Grundkörper des Dachaufsatzes von außen nach innen münden fast immer in einer in die Unterseite des Grundkörpers eingearbeitete und nach unten, also zum Vorratsbehälter hin, offene Ausnehmung.
Auf diese Art und Weise können trotz der geringen Grundfläche des Deckelaufsatzes, bedingt durch die geringe Fläche der offenen Oberseite des Vorratsbehälters, eine Vielzahl von benötigten Aggregaten an dem Deckelaufsatz untergebracht werden, nämlich zumindest ein Vakuumventil, um nach dem dichten Aufsetzen des Deckelaufsatzes auf dem Vorratsbehälter den Luftraum oberhalb der Substratfüllung im Vorratsbehälter zu evakuieren, und ein Einsaugventil, um aus einem größeren Gebinde das Substrat in den Vorratsbehälter hinein zu fördern. Dies geschieht über beispielsweise einen Einsauganschluss in Form eines Schlauchanschlusses, an dem eine Leitung, meist ein Schlauch, angeschlossen werden kann, der zu dem größeren Gebinde führt und dort das Substrat ansaugt, beispielsweise über eine Ansauglanze.
In einer der steilen schrägen Außenflächen sind übereinander beabstandet vorzugsweise zwei Durchgangsöffnungen zum Einsetzen von Schlauchanschlüssen zum Ein- oder Ausbringen von Substrat in das Innere des Vorratsbehälters vorhanden.
Die Vakuumpumpe zum Erzeugen des Vakuums befindet sich dagegen in der Regel abseits des Deckelaufsatzes, da sie meist eine Größe besitzen, die selbst etwa dem Volumen des gesamten Deckelaufsatzes entspricht und sind über eine Leitung mit dem Vakuumventil verbunden.
Je nach Anwendungsfall und zu verarbeitendes Substrat werden jedoch wesentlich mehr Aggregate benötigt und an dem Grundkörper des Deckelaufsatzes befestigt, beispielsweise ein Vakuumsensor, um die Höhe des Vakuums im Innenraum des Vorratsbehälters zu kontrollieren. Vorzugsweise sitzt der Vakuumsensor auf einer horizontalen Außenfläche des Grundkörpers auf und ist dort befestigt, wobei diese vorzugsweise jedoch tiefer liegt als die Oberseite, und höher liegt als das obere Ende der flach-schräg verlaufenden Außenfläche.
Ferner gegebenenfalls ein Zirkulationsventil mit zugeordnetem Zirkulationsanschluss. Dadurch wird bei Stillstand des Verbrauchers des Substrates das Substrat im Vorratsbehälter nicht ruhen gelassen, sondern über die Förderpumpe des Vorratsbehälters ausgebracht und über den Zirkulationsanschluss wieder in den Vorratsbehälter zurückgefördert und damit das Substrat zirkuliert, um Entmischungen, Absetzungen von schweren Bestandteilen etc. zu vermeiden.
Unter der Austrittsöffnung an der Innenseite des Grundkörpers, mit dem der Zirkulationseinlass in Verbindung steht, ist vorzugsweise ein Gitter oder ein Prallblech angeordnet, auf welches das hineinlaufende Substrat auftrifft und dadurch im Substrat eventuell noch enthaltene Lufteinschlüsse geöffnet werden und das Substrat weiter entgast wird.
Des Weiteren wird in aller Regel ein Füllstandssensor benötigt, der meist aus einem Kopf und einem daran sich nach unten anschließenden Messrohr besteht, der sich in den Vorratsbehälter hinein erstrecken muss bis möglichst knapp über dessen Boden, um den Füllstand im Inneren des Vorratsbehälters zu detektieren. Des Weiteren ist häufig zusätzlich ein Grenzwertsensor vorhanden, der ähnlich aufgebaut ist, aber nur ein relativ kurzes Messrohr aufweist, welches nur in den obersten Bereich des Vorratsbehälters eintaucht, da dieser Grenzwertsensor als zusätzliche Absicherung nur ein Signal abgeben soll, wenn die Füllung im Vorratsbehälter bis zu dem Messrohr des Grenzwertsensors heran reicht, was beispielsweise durch unerwünschtes Aufschäumen des Substrates erfolgen kann.
Weiterhin kann in dem Grundkörper ein Schauglas eingearbeitet sein, um ins Innere des Vorratsbehälters blicken zu können, und/oder statt dessen oder zusätzlich eine Kamera, die ins Innere des Vorratsbehälters blickt. Zusätzlich wird eine Lichtquelle benötigt, die ins Innere des Vorratsbehälters strahlt, um darin etwas erkennen zu können.
Es kann auch ein Rührer vorhanden sein, dessen Rührermotor ebenfalls außen auf dem Grundkörper sitzt und dessen Welle, an der die Rührpaddel befestigt sind, sich durch den Grundkörper hindurch ins Innere des Vorratsbehälters erstreckt.
Das Entnehmen des Substrates aus dem Vorratsbehälter erfolgt in der Regel über eine Entnahmeöffnung im Boden, vorzugsweise am tiefsten Punkt, des Vorratsbehälters. Das Weiterfördern zum Verbraucher erfolgt dabei vorzugsweise über eine Förderpumpe, meist in Form einer Kolbenpumpe, die außerhalb des Vorratsbehälters und sich unten an die Entnahmeöffnung anschließend angeordnet ist.
Allerdings wird der Kolben dieser Förderpumpe häufig vorzugsweise von einem Pumpenantrieb angetrieben, der ebenfalls auf der Außenseite des Grundkörpers des Deckelaufsatzes befestigt ist, und über eine Kolbenstange, die durch den Grundkörper und den gesamten Vorratsbehälter einschließlich der Entnahmeöffnung hindurch verläuft, mit dem Kolben der Förderpumpe unterhalb des Vorratsbehälters verbunden ist und diesen antreibt.
Wenn ein kontinuierlicher Strom an Substrat zum Verbraucher hin erforderlich ist, können auch zwei solcher Förderpumpen und damit auch zwei Pumpenantriebe vorhanden sein, die gegenläufig angetrieben werden, sodass bei einem Rückhub der einen Kolbenpumpe die andere Kolbenpumpe gerade einen Förderhub vollzieht, wofür dann in aller Regel auch zwei Entnahmeöffnungen vorhanden sind.
Benötigt wird ferner ein Belüftungsventil, um wieder Luft ins Innere des Vorratsbehälters einzulassen, beispielsweise, um den Deckelaufsatz abnehmen zu können.
An dem Pumpenantrieb für die Förderpumpe, der meist ein Pneumatikzylinder ist, ist zusätzlich eine elektrische oder elektronische Pumpensteuerung angeordnet, die die Pumpen und vorzugsweise auch die anderen Aggregate steuert.
Ferner ist eine pneumatische Anschlusseinheit vorhanden, die über einen Druckluftanschluss als Eingang verfügt und diese Druckluft über entsprechende Ausgänge und meist Schlauchleitungen zu allen übrigen Aggregaten verteilt, die Druckluft benötigen, beispielsweise die pneumatisch betätigten Ventile.
Die pneumatische Anschlusseinheit sitzt vorzugsweise nicht direkt am Grundkörper des Deckelaufsatzes, sondern auf einem Pumpenantrieb.
Es ist also grundsätzlich zu unterscheiden zwischen Aggregaten, die mit einem ihrer Teile den Grundkörper des Deckelaufsatzes vollständig durchdringen und in den Innenraum des Vorratsbehälters hineinragen, und solche, die lediglich über entsprechende Durchgangsöffnungen im Grundkörper Verbindung zu diesem Innenraum haben müssen, ohne in diesen Innenraum hineinzuragen.
Hinsichtlich der in den Vorratsbehälter hineinragenden Teile hängt es von der Position der Befestigung am Grundkörper und der Schrägstellung der Auflagefläche für dieses Aggregat ab, an welcher Position und unter welchem Winkel und damit abhängig unter Umständen wie weit dieses Teil in den Vorratsbehälter hineinragen kann.
Es hat sich nun gezeigt, dass eine optimale Ausnutzung der Außenfläche des Grundkörpers unter Berücksichtigung des Zweckes und der Bauform des jeweiligen Aggregates (also Hineinragen in den Vorratsbehälter oder nicht) der Grundkörper einerseits auf der Außenseite über steile schrägstehende Außenflächen verfügen sollte und andererseits über flache schrägstehende Außenflächen, zusätzlich zu eventuell vorhandenen Parallelflächen zur Unterseite des Grundkörpers, wie beispielsweise der Oberseite.
Die steilstehenden, nach unten außen schräg abfallenden, Außenflächen sollten vorzugsweise den kleineren der beiden Zwischenwinkel zur Längsrichtung, insbesondere zur Vertikalen, zwischen 5 Grad und 30 Grad, besser zwischen 8 Grad und 20 Grad besitzen.
Die flachstehenden, nach unten außen schräg abfallenden, Außenflächen sollten vorzugsweise den kleineren der beiden Zwischenwinkel zur Längsrichtung, insbesondere zur Vertikalen, zwischen 50 Grad und 88 Grad, besser zwischen 68 Grad und 85 Grad besitzen.
Daneben kann es auch schräg stehende, überhängende, also nach oben außen schräg ansteigende, Außenflächen geben, deren Zwischenwinkel zur Längsrichtung, insbesondere der Vertikalen, maximal 10°, besser maximal nur 7° beträgt.
Die flachen Außenflächen können bereichsweise unterschiedliche Schrägstellungen zur Längsrichtung aufweisen.
Vorzugsweise sind die Aggregate, die mit einem ihrer Teile in das Innere des Vorratsbehälter hineintragen, an den flachen oder gar an den parallel zur Unterseite liegenden Außenflächen befestigt, deren Anteil jedoch so gering wie möglich gehalten werden muss, um den Befestigungsplatz für die übrigen Aggregate in Form der steilen und flachen schrägen Flächen möglichst wenig zu minimieren.
Zusätzlich kann der Grundkörper auch zur Längsrichtung parallele, senkrechte Außenflächen aufweisen, wenn sich an diesen entlang senkrecht stehende Aggregateteile erstrecken müssen oder auch überhängende Außenflächen, um teilweise unter dem Überhang Aggregate anordnen zu können.
Bevorzugt besitzt diejenige flache schräge Außenfläche, auf der der Füllstandssensor mit seinem Kopf aufsitzt, eine solche Neigung, dass das Messrohr des Füllstandssensors so nahe wie möglich oberhalb der Auslassöffnung im Boden des Vorratsbehälters endet und zwar so nah an dieser Entnahmeöffnung, dass, betrachtet in der Längsrichtung, also in der Regel der Vertikalen, die untere Stirnfläche des Messrohrs mit der Entnahmeöffnung im Boden des Vorratsbehälters überlappt.
Falls eine die Entnahmeöffnung durchdringende Kolbenstange der Förderpumpe vorhanden ist – es wäre auch möglich, die Förderpumpe von unterhalb des Vorratsbehälters über einen Pumpenantrieb anzutreiben, der nicht am Deckelabsatz befestigt ist – verläuft das Messrohr berührungsfrei an der Kolbenstange vorbei.
Diejenige flachschräge Außenfläche, auf der der Grenzwertsensor mit seinem Kopf befestigt ist, von dem das Messrohr ins Innere des Vorratsbehälters ragt, besitzt vorzugsweise eine solche Neigung, dass das Messrohr so nah wie möglich am oberen Rand des Vorratsbehälters vorbei in dessen Innenraum hinein ragt und zwar in einer solchen Richtung, in der es keines der anderen Aggregate behindert, auch nicht in den Lichtkegel der Lichtquelle, die das Innere des Vorratsbehälters beleuchtet, hineinragt.
Die elektrische oder elektronische Pumpensteuerung ist vorzugsweise an einer senkrechten Außenfläche des Grundkörpers befestigt und ragt nach oben über das obere Ende des Grundkörpers hinaus und erstreckt sich vorzugsweise parallel und nahe entlang des Pumpenantriebes.
Der Pumpenantrieb, in der Regel ein Pneumatikkolben, sitzt aufrecht stehend vorzugsweise auf der ebenen Oberseite auf, die in diesem Fall vorzugsweise parallel zur Unterseite des Grundkörpers und damit der oberen Öffnung des Vorratsbehälters verläuft, damit sich die von dem Pumpenantrieb durch den Vorratsbehälter hindurch erstreckende Kolbenstange genau in Längsrichtung, also der axialen Richtung des Vorratsbehälters, erstreckt.
Dabei ist die Wandstärke des Grundkörpers unterhalb der Oberseite im Bereich der Durchgangsöffnung für die Kolbenstange so groß gewählt, dass sie eine ausreichend lange, vertikal verlaufende Führung für die Kolbenstange des Pumpenantriebs bildet.
An einer der steilen schrägstehenden Außenflächen sind vorzugsweise in deren oberer Hälfte nebeneinander zwei Ventile, insbesondere das Vakuumventil und das Einsaugventil, angeschraubt, die vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, und darunter in der unteren Hälfte dieser Außenfläche ebenfalls zwei Ventile nebeneinander angeordnet, nämlich vorzugsweise das Einsaugventil und das Zirkulationsventil, die ebenfalls vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
Ebenso ist das Schauglas und/oder die Kamera in einer der steilen schrägstehenden Außenflächen angeordnet, sodass die Blickrichtung schräg von oben auf den oberen Bereich des Innenraumes des Vorratsbehälters gerichtet ist.
Vorzugsweise ist in der angrenzenden flachen schrägen Außenfläche in dem dem Schauglas oder der Kamera benachbarten Bereich eine Lichtquelle angeordnet, die diesen Bereich des Innenraumes des Vorratsbehälters beleuchtet.
Falls auch ein Rührer benötigt wird, ist der Rührermotor am Grundkörper befestigt, vorzugsweise auf einem parallel zu dessen Unterseite verlaufenden Bereich der Oberseite oder auf einem entsprechenden Absatz einer der Seitenflächen, und die Rührerwelle erstreckt sich durch den Grundkörper hindurch bis nahe an den Boden des Vorratsbehälters heran und besitzt radial vorstehende Paddel zu Rühren des Substrates im Vorratsbehälter.
Da in der Regel die Entnahmeöffnung und damit die Kolbenstange für die Förderpumpe im Zentrum angeordnet sind, sind der Rührer und die Rührerwelle meist exzentrisch zur vertikalen Längsmitte des Vorratsbehälters und die Rührerwelle verläuft vorzugsweise parallel zur Längsrichtung des Vorratsbehälters und des Grundkörpers.
Da Vorratsbehälter mit unterschiedlichem Volumen, beispielsweise einem Liter oder fünf Litern oder anderen Größen, benötigt werden, lässt sich auf diese Art und Weise ein Baukasten zusammenstellen, mit dessen Hilfe man aus einer sehr begrenzten Anzahl von Einzelteilen unterschiedlich große Aufbereitungsvorrichtungen zusammensetzen kann.
Der Baukasten umfasst also Vorratsbehälter mit unterschiedlichem Volumen und unterschiedlicher Größe ihrer oberen Öffnung, wobei die Vorratsbehälter vorzugsweise in Längsrichtung gleich lang, also gleich hoch, sind.
Der Bausatz umfasst ferner Grundkörper mit in der Aufsicht unterschiedlich großen Abmessungen angepasst an die Größe der Öffnung des jeweiligen Vorratsbehälters, auf dem er aufgesetzt werden soll.
Die zu befestigenden Aggregate sind jedoch vorzugsweise nur in einer Größe vorliegend im Baukasten vorhanden, lediglich falls die Vorratsbehälter auch unterschiedliche Erstreckungen in Längsrichtung besitzen, müssen Teile wie die Rührerwelle, die Kolbenstange, das Messrohr des Füllstandssensors in unterschiedlichen Längen vorliegen.
Auf diese Art und Weise wird die Lagerhaltung an Einzelteilen beschränkt und es können sehr unterschiedlich gestaltete Aufbereitungsvorrichtungen aus dem Baukasten zusammengestellt werden.
In der Regel ist nicht nur eine, sondern zwei oder gar mehrere solcher Aufbereitungsvorrichtungen, meist mit unterschiedlichem Fassungsvermögen der Vorratsbehälter, zusammen in einem Aufbereitungswagen angeordnet, wobei die einzelnen Aufbereitungsvorrichtungen der zuvor beschriebenen Bauform entsprechen.
Ein solcher Aufbereitungswagen trägt ferner die zum Erzeugen des Vakuums in den Vorratsbehältern notwendige Vakuumpumpe und ferner eine Bedieneinheit mit Display und Eingabemöglichkeiten, um die in dem Aufbereitungswagen enthaltenen Aufbereitungsvorrichtungen zu steuern und/oder deren Betriebsmodus zu programmieren.
Der Aufbereitungswagen hat Rollen, um nahe an den Verbraucher, den er mit Substrat versorgen soll, beispielsweise den Dosierer in einer Vergussanlage, herangefahren werden zu können.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1a, b: den Aufbereitungswagen mit zwei darin angeordneten Aufbereitungsvorrichtungen,
2a–d: Vertikalschnitte durch den Aufbereitungswagen der 1a, b,
3a–d: Ansicht in der in 1b rechten Aufbereitungsvorrichtung ohne den umgebenden Aufbereitungswagen,
4a, b: Schnitte entlang der Linien IVa bzw. IVb gemäß 3a,
5a–c: Schnitte entlang der Linien Va, Vb und Vc der 3b, 3c und 3d.
Die aufbereiteten Substrate werden in der Regel an einer – nicht dargestellten – Maschine benötigt, in der diese Substrate meist mittels eines Dosierers auf ein Werkstück aufgebracht werden, etwa zum Zwecke des Vergießens, Verklebens oder Abdichtens. Bei benötigten Kleinmengen von Substraten wie im vorliegenden Fall werden die Aufbereitungsvorrichtungen 50a, 50b für die Substrate nahe an die verarbeitende Maschine in einem Aufbereitungswagen 100 gemäß der 1 und 2 herangebracht, in dem die weiteren benötigten Teile wie eine Vakuumpumpe 23 für jede Aufbereitungsvorrichtung 50a, 50b, eine Sauglanze 25 zum eventuellen Befüllen der Aufbereitungsvorrichtung 50a, b sowie die gesamte Bedieneinheit 26 für die beiden Aufbereitungsvorrichtungen 50a, b und weitere benötigte Nebenaggregate untergebracht sind.
Dieser fahrbare Aufbereitungswagen 100 kann an die verarbeitende Maschine herangeschoben und über Schlauchleitungen – die in den vorliegenden Figuren generell weggelassen sind, um die Übersichtlichkeit zu verbessern – mit der Verarbeitungsmaschine verbunden werden.
Wie die 1a, b zeigen, sind in dem Aufbereitungswagen 100 zwei verschiedene Aufbereitungsvorrichtungen 50a, b verbaut, die sich, wie in 1a ersichtlich, beispielsweise dadurch unterscheiden, dass die in den 1a, b linke Aufbereitungsvorrichtung 50a nebeneinander zwei Pumpenantriebe 33, die rechte Aufbereitungsvorrichtung 50b dagegen nur einen Pumpenantrieb 33 zeigen. Weiterhin sind – wie in den 2b und 2c zu erkennen – auch die Vorratsbehälter 1a, 1b der beiden Aufbereitungsvorrichtungen 50a, b unterschiedlich groß sind und besitzen ein unterschiedliches Fassungsvermögen, so dass je nach Anwendungsfall die größere oder die kleine Aufbereitungsvorrichtung 50a, b benutzt werden kann.
Die Flanschplatte 22, die am besten in 3b zu erkennen ist, ist nicht Bestandteil des Aufsatzes, sondern an dieser Flanschplatte ist – wie am besten 4a zeigt –, der Vorratsbehälter 1b befestigt und mit Hilfe dieser Flanschplatte 22 kann der Vorratsbehälter 1b nach Absenken in das Gehäuse des Aufbereitungswagens 100 an diesem fixiert werden.
In den 3a und folgende ist die Aufbereitungseinheit 50b mit dem kleineren Fassungsvermögen separat dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass jede Aufbereitungsvorrichtung aus einem topfförmigen Vorratsbehälter 1b für das aufzubereitende Substrat besteht sowie einem die offene Oberseite dieses Vorratsbehälters 1b dicht verschließenden Deckelaufsatz 2, der einen Grundkörper 2a besitzt in Form eines in der Aufsicht etwa rechteckigen Kegelstumpfes, und an dem alle für das Aufbereiten und Fördern benötigten Aggregate befestigt sind, wie im Folgenden näher beschrieben.
Die Deckelaufsätze 2 können von der Oberseite der Vorratsbehälter 1a, b, die in dem Aufbereitungswagen 100 verbleiben können oder aus diesem separat ebenfalls ausgebaut werden können, abgenommen werden einschließlich aller daran befestigter Aggregate und auch einschließlich der von diesen Aggregaten ins Innere des Vorratsbehälters 1a, b hineinragenden Teile wie etwa Kolbenstange 32 der Förderpumpe 3, Rührer 17 oder zum Beispiels das Rohr des Füllstandssensors 8, wie in 2c zu erkennen, welches auch die Schrägstellung dieses Füllstandssensors 8 zur Vertikalen zeigt, weshalb die Schnittdarstellungen in der 2b dieses Rohr an unterschiedlichen Stellen schräg schneiden.
2a zeigt in der Seitenansicht betrachtet einen Vertikalschnitt durch die Aufbereitungseinheit 50a mit dem größeren Vorratsbehälter 1a, der nicht nur höher ist, sondern auch einen größeren Durchmesser besitzt.
Die 2a zeigt eine Schnittdarstellung der 1a, betrachtet von der rechten Seite, während die 2b, c vertikale Schnittdarstellungen zeigen, betrachtet von der in 1a nicht sichtbaren Rückseite des Aufbereitungswagens 100 her, also in gegenläufiger Betrachtungsrichtung als die Frontansicht des Aufbereitungswagens in 1b.
Deshalb ist es in diesem größeren Vorratsbehälter möglich, auch einen Rührer 17 unterzubringen, der von einem Rührermotor 18 angetrieben wird, der auf der Oberseite 21 des Grundkörpers 2a des Deckelaufsatzes 2 aufrecht stehend angeordnet ist und die stangenförmigen Rührerwelle des Rührers 17, der den Grundkörper 2a durchdringt und in den Vorratsbehälter 1a hineinragt, in Drehung versetzt, die an ihrem unteren Ende Paddel zum Umrühren des Substrates im Vorratsbehälter 1a besitzt, wie besser in 2c zu erkennen.
Das in den Vorratsbehältern 1a, b aufbereitete Substrat wird aus einer oder mehreren Entnahme-Öffnungen im Boden der Vorratsbehälter abgesaugt, an denen unterhalb des Vorratsbehälters dicht befestigte und von diesem nach unten abragende Förderpumpen 3 in Form in diesem Fall jeweils einer Kolbenpumpe das Substrat abpumpen und über jeweils einen Anschlussblock am unteren Ende jeder Förderpumpe 3 und dort angeschlossene Schlauchleitungen zum Verbraucher, meist einem Dosierer, fördern.
Jede Förderpumpe 3 wird – wie am besten in 2b in der rechten Darstellung ersichtlich – von einem Pumpenantrieb 33 angetrieben, der ebenfalls auf der Oberseite des Grundkörpers 2a des Deckelaufsatzes 2 befestigt ist und als Pneumatikzylinder 30 ausgebildet ist: Darin bewegt sich, angetrieben durch wechselseitig zum Pneumatikkolben 30 eingebrachte Druckluft, ein Pneumatikkolben 31 auf und ab, der mit einer Kolbenstange 32, welche den Grundkörper 2a durchdringt, in der Förderpumpe 3 unterhalb des Vorratsbehälters 1a einen Förderkolben auf und ab bewegt, welcher bei jedem Rückhub eine definierte Menge Substrat in der Förderpumpe 3 ansaugt und aufnimmt, und bei dem anschließenden Vorwärtshub in die Auslassleitung in Richtung Verbraucher schiebt.
In der größeren Aufbereitungsvorrichtung 50a sind – wie 2a zeigt – zwei solcher Förderpumpen 3 und jeder Förderpumpe 3 zugeordneter separater-Pumpenantrieb 33 vorhanden, die so betrieben werden, dass während des Rückhubes der einen Förderpumpe 3 die andere Förderpumpe 3 ihren Vorwärtshub, also den fördernden Hub, vollzieht, sodass in den Leitungen zum Verbraucher ein quasi-kontinuierlicher Strom an Substrat aufrecht erhalten werden kann.
Im Gegensatz dazu besitzt die kleine Aufbereitungsvorrichtung 50b – wie in den 1a, b ersichtlich – nur eine einzige solche Förderpumpe 3 mit Pumpenantrieb 33 und insbesondere auch keinen Rührer, da hierfür die Querschnittsfläche des Vorratsbehälters 1b zu klein ist.
Alle anderen Aggregate sind auch am Deckelaufsatz 2 der kleineren Aufbereitungsvorrichtung 50b vorhanden, die im Detail in den 3a und folgende dargestellt wird:
Die 3a–d zeigen eine einzelne Aufbereitungsvorrichtung, nämlich in diesem Fall die kleinere Aufbereitungsvorrichtung 50b in unterschiedlichen Ansichten, also in 3a und 3c annähernd, nur leicht von oben, je eine Seitenansicht aus zwei um 90 Grad zueinander beabstandeten Blickrichtungen, in 3b in der Aufsicht von oben und in 3d in einer perspektivischen Ansicht leicht von unten.
Dabei offenbart 3b am besten das zugrunde liegende Problem, dass nämlich alle benötigten und zum Teil in das Innere des Vorratsbehälters eintauchenden Aggregate auf einem Deckel-Aufsatz mit ebener Oberseite aus Platzgründen nicht unterzubringen wären.
Deshalb besitzt der Deckelaufsatz 2 einen Grundkörper 2a, der sich nach oben aufwölbt, wie am besten in 4a im Zusammenhang mit 3b zu erkennen, und dessen Außenkontur etwa der eines Kegelstumpfes mit rechteckigem Querschnitt entspricht, und der sowohl steile schräge Außenflächen 20a als auch flache-schräg verlaufende Außenflächen 20b besitzt, an denen Aggregate befestigt, in der Regel verschraubt, werden können, abhängig davon, ob sie lediglich eine strömungstechnische Verbindung zur Unterseite des Grundkörpers 2a und damit zum Inneren des darunter befindlichen Vorratsbehälters 1b besitzen müssen oder mit einem körperlichen Teil mehr oder weniger tief in den Vorratsbehälter 1b hineinragen müssen.
Zu diesem Zweck besitzt der Grundkörper 2a an seiner Unterseite im mittleren Bereich eine zur Unterseite hin offene Ausnehmung, angepasst an die Notwendigkeiten der am Grundkörper 2a befestigten Aggregate.
Die Fülle der zu befestigenden Aggregate wird am besten aus der Aufsicht auf den Deckelaufsatz 2 gemäß 3b ersichtlich, in der auch die steilen schrägen Außenflächen 20a sowie die flachen schrägen Außenflächen 20b als auch die horizontale, also parallel zur Unterseite des Grundkörpers 2a verlaufende, Oberseite 21 zu erkennen ist:
Auf dieser Oberseite aufgesetzt ist der Pumpenantrieb 33, von dem nur die darauf – siehe 3a oder 3c – wiederum aufgesetzte pneumatische Anschlusseinheit 15 zu erkennen ist. Diese pneumatische Anschlusseinheit 15 wird mit Luft mit Überdruck versorgt, und stellt den Verteiler dieser Druck-Luft zu allen weiteren, Druckluft benötigenden Aggregaten der Aufbereitungsvorrichtung, beispielsweise allen pneumatisch betriebenen Ventilen, her.
Im oberen Bereich einer steilen Außenfläche 20a ist – in einer Baueinheit vereinigt – das Vakuumventil 4 zum Evakuieren des Luftraumes des Vorratsbehälters 1b sowie das Belüftungsventil 24 untergebracht, mit dem dieser Luftraum wieder belüftet werden kann.
Darunter sind nebeneinander das Einsaugventil 6 zum Einsaugen von Substrat in den Vorratsbehälter 1b aus einem größeren Liefergebinde angeordnet sowie das Zirkulationsventil 7, über welches bei Stillstand des an die Aufbereitungsvorrichtung angeschlossenen Verbrauchers das Substrat im Kreis gefördert werden kann, also von der Förderpumpe 3 am unteren Ende des Vorratsbehälters 1b entnommen werden kann und über einen Zirkulations-Einlas 27 und das Zirkulationsventil 7 im oberen Bereich wieder in den Vorratsbehälter 1b eingeleitet werden kann, um einen Stillstand des Substrates im Vorratsbehälter 1b zu vermeiden, der unerwünschte Nebenwirkungen wie Entmischen, Ausbildung eines Temperaturgradienten o.ä. haben kann.
An den Ventilen sind jeweils nur die Anschlüsse für die dafür notwendigen Schlauchleitungen für das Substrat als auch für die Luftanschlüsse zum Betätigen der Ventile mittels Druckluft zu erkennen.
In der in 3b nach rechts weisenden steilen schrägen Außenfläche 20a ist ein Schauglas 12 eingelassen, durch welches man ins Innere des Vorratsbehälters 1b blicken kann. Anstelle des Schauglases 12 kann auch eine Kamera für den gleichen Zweck angeordnet sein.
Aus der nach links weisenden steilen schrägen Außenfläche 20a der 3b ragt ein Schlauchanschluss 29 aus dem Grundkörper 2a, an dem noch eine Schlauchschelle 34 zum Befestigen einer Schlauchleitung dargestellt ist. Bei diesem Schlauchanschluss 29 handelt es sich um den Zirkulationsanschluss 28 im Fall der Re-Zirkulation des Substrates, wie es von dem oben erwähnten Zirkulationsventil 7 gesteuert wird, indem das Substrat von dem Schlauchanschluss 29 durch einen entsprechenden Kanal, insbesondere eine Bohrung, im Grundkörper 2a so nahe an dem Zirkulationsventil 7 vorbei strömt, dass durch dieses der Durchfluss durch den Kanal geöffnet oder geschlossen werden kann.
Wie 4a anschaulich zeigt, befindet sich gegenüberliegend der steilen Schrägfläche 20a, an der die Ventile befestigt sind, eine flache schräge Außenfläche 20b, auf der weitere Aggregate aufsitzen:
Von links nach rechts beginnt dies mit dem Füllstandssensor 8, von dessen in 3b sichtbaren Kopf aus sich ein Rohr schräg zur Längsrichtung 10 verlaufend ein Messrohr 8a in den Vorratsbehälter 1b hinein bis nahe zu dessen Boden erstreckt, jedoch schräg verlaufend zur Längsrichtung 10, wie am besten in 5a dargestellt. Mittels des Messrohres 8a kann jederzeit detektiert werden, bis zu welcher Höhe des Messrohres 8a das Substrat im Vorratsbehälter 1b steht.
Zusätzlich ist dennoch ein Grenzwertsensor 9 auf dieser flach-schrägen Außenfläche 20b befestigt, der – wie am besten in 5b zu erkennen – ebenfalls den Grundkörper 2a durchdringt und mit einem nur kurzen Messrohr 9a nur wenig, beispielsweise 10% bis 20% der axialen Länge des Vorratsbehälters 1b in diesen hineinragt. Dieser Grenzwertsensor 9 gibt ein Signal ab, sobald das Messrohr 9 von Substrat benetzt wird, beispielsweise weil der Vorratsbehälter 1b bis hinauf zum Grenzwertsensor 9 befüllt wird oder trotz geringerer Füllung durch unerwünschte Effekte, zum Beispiel ein Aufschäumen des Substrates bis hinauf zum Grenzwertsensor 9, erfolgt ist, beispielsweise durch zu langes Zirkulieren, zu starke Erwärmung oder ähnliches oder im Fall des Vorhandenseins eines Wellenschlages durch zu starkes Rühren.
Der Grenzwertsensor 9 ist in 3b nur teilweise erkennbar wegen der darüber angeordneten Pumpensteuerung 16, die aufrecht stehend an einer Seite des Pumpenantriebes 33 befestigt ist, wie in 3c und 3d zu erkenne, und die die Elektronik zum Ansteuern des Pumpenantriebes beinhaltet.
Auf der rechten Seite in 3b unter der Pumpensteuerung 16 noch hervor stehend ist eine Lichtquelle 14 angeordnet, die über einen entsprechenden Durchbruch im Grundkörper 2a Licht ins Innere des Vorratsbehälters strahlt, sodass durch das Schauglas 12 oder eine ersatzweise angeordnete Kamera im Inneren des Vorratsbehälters 1 der Zustand erkennbar ist.
Ebenfalls auf dem einen, in diesem Fall horizontalen, parallel zur Unterseite des Grundkörpers 2a liegenden Absatz – wie am besten in 5a erkennbar – ist der Vakuumsensor 5 befestigt, der über eine Durchgangsöffnung im Grundkörpers 2a ebenfalls mit dem Inneren des Vorratsbehälters in Verbindung steht, wie alle am Deckelaufsatz 2 befestigten Aggregate, und den Wert des Vakuums ermittelt und überwacht.
In den Seitenansichten, 3a, c und d – wie in 3b hinsichtlich der Blickrichtung angegeben – sind die entsprechenden Aggregate ebenfalls zu sehen. Vor allem aber zeigt 3a deutlich die beiden einander gegenüberliegenden, gleich-steilen schrägen Außenflächen 20a sowie die zum Betrachter gerichtete dritte steile Außenfläche 20a.
Dagegen sind in den beiden anderen Seitenansichten 3c und 3d gut die flachen schrägen Außenflächen 20b zu erkennen, auf denen die zuvor erwähnten, dort befestigten Aggregate sitzen.
Der Pumpenantrieb 33 sitzt auf der horizontalen Oberseite 21. In 3b, besser jedoch in 3d, ist oberhalb des Schlauchanschlusses 29 mit der Schlauchschelle 34 eine weitere große Durchgangsbohrung zu erkennen, mit beidseits davon angeordneten Gewinde-Sacklöchern zum Aufschrauben eines weiteren Schlauchanschlusses 29. Über diesen kann bei Bedarf Substrat in den Vorratsbehälter 1b eingesaugt werden. Sofern dies nicht benötigt wird, ist diese Durchgangsöffnung verschlossen.
Denn statt über eine Schlauchverbindung mit einem Anliefergebinde kann der Vorratsbehälter 1b auch befüllt werden mit Hilfe einer Sauglanze 25, die mit ihrem freien ansaugenden Ende in das Substrat eines Anlieferungsgebindes gesteckt werden kann. In den 1a und 1b sind jeder Aufbereitungsvorrichtung 50a, b zugeordnet jeweils eine solche Sauglanze 25 dargestellt, abgelegt in einer Halterung, die an einem senkrecht von dem Gehäuse des Aufbereitungswagens 100 nach oben ragenden Profil ausgebildet ist. Die Sauglanze 25, die über eine Schlauchverbindung mit dem jeweiligen Vorratsbehälter verbunden ist, kann aus dieser Halterung entnommen werden, in dem ihr unteres freies Ende aus dem unteren Einstell-Topf herausgehoben und in das gewünschte Substrat eingetaucht wird, dessen Anlieferungsbehälter, zum Beispiel ein Fass, zu diesem Zweck jedoch nahe beim Aufbereitungswagen stehen muss.
4 zeigt in einem Vertikalschnitt durch den oberen Teil der Aufbereitungsvorrichtung 50b auch den Grundkörper 2a und dessen Außenflächen im Schnitt:
Daraus ist gut zu erkennen, dass der Grundkörper 2a eine ebene Unterseite zumindest in seinem randseitigen Bereich aufweist, zum dichten Aufliegen auf der Flanschplatte 22, die den Vorratsbehälter 1b trägt.
Jedoch ist nicht die ganze Unterseite des Grundkörpers 2a eben ausgebildet, sondern darin befindet sich eine zur Unterseite hin offene Ausnehmung 35, die angepasst ist an die Gestaltung und Zwecke der außen an dem Grundkörper 2a befestigten Aggregate:
So ist der Boden der Ausnehmung 35 parallel zu dessen äußerer Oberseite 21, auf der Pumpenantrieb 33 befestigt ist, um an diesem Boden der Ausnehmung 35 eine Führung für die Kolbenstange 32, die ja den Grundkörper 2a durchdringen muss und einerseits den am oberen Ende mit dem antreibenden Pneumatikkolben 31 und am nicht dargestellten unteren Ende mit der Förderpumpe 3 verbunden ist, durchdringt.
Um eine ausreichende Führungslänge für die Kolbenstange 32 zu bieten, besitzt der Grundkörper 2a in diesem oberem Bereich eine Dicke, die wesentlich größer ist, als es die Stabilität des Grundkörpers 2a erfordert.
Das an der rechten steilen Außenfläche 20a oben befestigte Vakuumventil 4 benötigt eine strömungstechnische Verbindung zur Ausnehmung 35 und damit dem Inneren des Vorratsbehälters 1b, und eine Vertiefung in der Außenfläche 20a, aufgrund der körperlichen Gestaltung dieses Vakuumventils 4.
Die Auslassöffnung des Vakuumventils befindet sich somit oberhalb des Bodens der Ausnehmung 35, an dem von unten her die Führung für die Kolbenstange 32 befestigt ist, weshalb sich in diesem Boden 35a der Ausnehmung eine weitere Vertiefung 36, zum Beispiel eine Bohrung, befindet, auf die die von der Außenfläche 20a hier eingebrachte Bohrung zum Einsetzen des Vakuumsensors 4 trifft. Damit kann das Vakuumventil 4 sehr hoch an dieser steilen Außenfläche 20a befestigt werden, ohne mit der den Grundkörper 2a ebenfalls durchlaufenden Kolbenstange 32 zu kollidieren und wobei dennoch unter dem Vakuumventil 4 ausreichend Platz zum Ansetzen des Einsaugventils 6 an der steilen Oberfläche 20a vorhanden ist.
Das aus dem Einsaugventil 6 über eine entsprechende Bohrung im Grundkörper 2a ins Innere des Vorratsbehälters 1b fließende Substrat wird dabei über ein Prallblech 37 oder ein Gitter geleitet, um eventuell in dem Substrat noch vorhandene Lufteinschlüsse zu öffnen und das Substrat zu entgasen.
Sowohl das Vakuumventil 4 als auch das Einsaugventil 6 sind pneumatisch betätigt. Auch das Einsaugventil 6 steuert den Zufluss an Substrat in den Vorratsbehälter, indem vom Einsauganschluss 27 aus das Substrat durch einen entsprechenden Kanal im Grundkörper 2a so nah am Einsaugventil 6 vorbeigeführt wird, dass dieses den Zufluss von Substrat steuern kann durch Freigeben oder Verschließen des Kanals.
Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Außenkontur des Grundkörpers 2a so gestaltet, dass unmittelbar neben dem aufgesetzten Pumpenantrieb 33 der Grundkörper 2a eine senkrechte Außenfläche besitzt, die übergeht in eine flache, schräge Oberfläche 20b. Der senkrechte Abschnitt hat den Zweck, die in vertikaler Richtung relativ hohe Pumpensteuerung 16 anbringen zu können, die unterhalb der seitlich vorstehenden Druckluftanschlüsse der auf dem Pumpenantrieb 33 sitzenden pneumatischen Anschlusseinheit 15 angeordnet sein muss und deshalb bis unterhalb der ebenen Oberseite 21 herabreicht.
Auf der flachen schrägen Oberseite 20b ist der Kopf des Grenzwertsensors 9 aufgesetzt und verschraubt, von dem ein kurzes Messrohr 9a durch eine entsprechende Bohrung des Grundkörpers 2a in den Vorratsbehälter 1b hinein etwas vorsteht.
Die Schrägstellung der Oberseite 20b und die Position dieser Durchgangsbohrung ist so gewählt, dass der Grenzwertsensor mit seinem Messrohr 9a eng an dem oberen Rand des Vorratsbehälters 1b vorbei schräg in dessen Inneres ragt, und zwar in einem solchen Winkel, dass weder die Kolbenstange 32 berührt wird noch das ebenfalls aus diesem Grund schräg verlaufende Messrohr 8a des in dieser Figur nicht ganz sichtbaren Füllstandssensors 8.
Dabei ist auch ersichtlich, dass zum Erzielen einer ausreichend großen Oberfläche 20b zum Aufsetzen des Füllstandsensors 8 von der ebenen Oberseite 21 des Grundkörpers 1 aus eine nicht nur vertikale, sondern sogar überhängende Seitenfläche zu der Oberfläche 20b führt, auf der der Füllstandsensor 8 sitzt.
Der Grenzwertsensor 9 ist in 4 in Blickrichtung in der Tiefe der Darstellung zu erkennen, während davor ebenfalls auf der flach-schrägen Oberfläche 20b eine Lichtquelle 14 an der äußeren Mündung einer Durchgangsbohrung durch den Grundkörper 2a angeordnet ist, um das Innere des Vorratsbehälters 1b zu beleuchten.
Aus den unterschiedlichen Schrägstellungswinkeln des Messrohres 9a des Grenzwertsensors 9 einerseits und der Bohrung für die Lichtquelle 14 andererseits ist erkennbar, dass die Schrägstellung in diesem Fall der flachen schrägen Außenfläche 20b in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich ist, je nach Anwendungszweck des darauf befestigten Aggregates:
Die Fläche, auf der die Beleuchtung 14 montiert ist, ist etwas steiler als die Fläche, auf der der Grenzwertsensor 9 befestigt ist, da die Beleuchtung 14 auch die Mitte und die abgewandte gegenüberliegende Seite des Vorratsbehälters 1b beleuchten soll, während der Grenzwertsensor 9 möglichst nah am Rand des Vorratsbehälters 1b in diesen eintauchen soll. Eine horizontale Fläche wäre zum Aufschrauben des Grenzwertsensors jedoch nicht geeignet gewesen, da dann die Mündung nicht mehr vollständig innerhalb der freien Oberseite des Vorratsbehälters 1b gelegen wäre.
Die auf der gegenüberliegenden Seite zu befestigenden Ventile 4 und 6 benötigen jedoch im Gegensatz dazu lediglich eine strömungstechnische Verbindung zur Unterseite des Grundkörpers 2a und damit dem Inneren des Vorratsbehälters 1 und ragen nicht in diesen hinein.
Die Schnittdarstellung der 5a zeigt dagegen, dass die Schrägstellung der flachen schrägen Oberseite 20b in dem Bereich, in dem der Füllstandssensor 8 aufgesetzt ist, so gewählt ist, dass das von dem Kopf dieses Füllstandssensors 8 nach unten ragende Messrohr 8a, welches erst unmittelbar über dem Boden des Vorratsbehälters 1b mündet, nahe der unteren Auslassöffnung aus dem Vorratsbehälter 1b zur Förderpumpe 3 endet, und zwar so, dass in Blickrichtung der Vertikalen, der Längsrichtung 10, betrachtet die untere Auslassöffnung aus dem Vorratsbehälter 1b und die untere Stirnfläche des Messrohres 8a noch teilweise überlappen. Eine vollständige Überlappung ist nicht möglich wegen der in der Mitte der Auslassöffnung hindurch geführten Kolbenstange 32.
Ferner zeigt 5a, dass der Vakuumsensor 5, der eine längliche schlanke Form besitzt, auf einem ebenen, parallel zur Unterseite des Grundkörpers 2a verlaufenden Absatz befestigt ist und in eine von dieser Fläche aus ins Innere des Grundkörpers 2a gerichtete Bohrung eintaucht, die mit der Ausnehmung 35 in der Unterseite des Grundkörpers 2a in Verbindung steht.
Bei einem Anbringen des Vakuumsensors 5 auf einer flach-schrägen oder gar steil-schrägen Oberfläche 20a oder 20b hätte dieser Vakuumsensor 5 zu weit mit seinem freien oberen Ende nach außen geragt und hätte die Gefahr einer Beschädigung bestanden.
Ebenso zeigt 5b in einer partiellen Schnittdarstellung, dass der Grenzwertsensor 9, der ja mit seinem Messrohr 9a geringfügig in das Innere des Vorratsbehälter 1b ragt, eine solche geringe Schrägstellung zur Vertikalen 10 aufweist, dass das freie Ende keinen Schatten wirft für die durch die knapp daneben angeordnete Lichtquelle 14.
5c zeigt, dass das Schauglas 12 vor einer schräg nach unten durch den Grundkörper 2a führenden Bohrung sitzt und diese und die Ausnehmung 35 in der Unterseite des Grundkörpers 2a soweit zur Oberfläche 20a, an der das Schauglas 12 sitzt, heranreicht, dass die von dem Schauglas 12 ins Innere des Vorratsbehälters gerichtete Bohrung so kurz ist, dass durch das Schauglas der gesamte Oberflächenbereich der offenen oberen Seite des Vorratsbehälters 1b einsehbar ist.
Im linken Bildbereich ist erkennbar, dass die flache Oberseite 20b, auf der der Kopf des Füllstandssensors 8 aufgeschraubt ist, sich in Blickrichtung der 5c vor der steilen schrägen Außenfläche 20a befindet, aus dem der Schlauchanschluss 29 vorsteht.
Bezugszeichenliste

1a, b: Vorratsbehälter
2: Deckelaufsatz
2a: Grundkörper
3: Förderpumpe
4: Vakuum-Ventil
5: Vakuum-Sensor
6: Einsaugventil
7: Zirkulationsventil
8: Füllstandssensor
8a: Messrohr
9: Grenzwertsensor
9a: Messrohr
10: Längsrichtung, Vertikale
11: Querrichtung, Horizontale
12: Schauglas
13: Kamera
14: Lichtquelle
15: Pneumatische Anschlusseinheit
16: Pumpensteuerung
17: Rührer
18: Rührermotor
19a, b: Leitungsanschluss
20a, b: Außenfläche
21: Oberseite
22: Flanschplatte
23: Vakuumpumpe
24: Belüftungsventil
25: Sauglanze
26: Bedieneinheit
27: Einsaug-Anschluss
28: Zirkulationsanschluss
29: Schlauchanschluss
30: Pneumatikzylinder
31: Pneumatikkolben
32: Kolbenstange
33: Pumpenantrieb
34: Schlauchschelle
35: Ausnehmung
35a: Boden
36: Vertiefung
37: Prallblech
38: Unterseite
50a, b: Aufbereitungs-Vorrichtung
100: Aufbereitungs-Wagen

Claims

Aufbereitungs-Vorrichtung zum Aufbereiten und Fördern von Kleinmengen von selbst nivellierenden, flüssigen oder pastösen Substraten mit – einem topfförmigen Vorratsbehälter (1a, b), – einem den Vorratsbehälter (1a, b) an der offenen Oberseite dicht verschließenden, abnehmbaren Deckelaufsatz (2) mit einem Grundkörper (2a) mit einer wenigstens im äusseren Randbereich umlaufenden, vorzugsweise ebenen Unterseite (38), die lotrecht zur Längsrichtung (10) steht, – mehreren an dem Grundkörper (2a) befestigten oder darin integrierten Aggregaten zum Aufbereiten und Fördern, die an der Außenseite des Grundkörpers (2a) des Aufsatzes (2) befestigt sind und über Durchbrüche im Grundkörper (2a) mit dem Inneren des Vorratsbehälters (1a, b) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2a) des Deckelaufsatzes (2) eine sich nach oben aufwölbende Außenkontur besitzt mit schräg zur Längsrichtung (10) stehenden, vorzugsweise ebenen Außenflächen (20a, b) sowie eine insbesondere parallel zur Unterseite (38) des Grundkörper (2a) verlaufende Oberseite (21), an oder in denen die Aggregate dicht befestigt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregate mindestens ein Vakuum-Ventil (4) und einen Einsaug-Anschluss (27) mit zugeordneten Einsaugventil (6) umfassen sowie vorzugsweise auch einen Vakuum-Sensor (5), ein Zirkulationsventil (7), einen Füllstandssensor (8), einen Grenzwertsensor (9), ein Schauglas (12), eine Kamera (13), eine Lichtquelle (14), einen Rührer (17), ein Belüftungsventil (24), einen Zirkulationsanschluss (28) und/oder einen Pumpenantrieb (33).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Grundkörper (2a) steile, nach unten außen abfallende, insbesondere ebene, Außenflächen (20a) mit einem kleineren der beiden Zwischen-Winkel zur Längsrichtung, insbesondere der Vertikalen (10) zwischen 5° und 35°, besser zwischen 8° und 20°, aufweist, und/oder – der Grundkörper (2a) flache, nach unten außen abfallende, insbesondere ebene, Außenflächen (20a) mit einem kleineren der beiden Zwischen-Winkel zur Längsrichtung, insbesondere der Vertikalen (10) zwischen 50° und 88°, besser zwischen 68 ° und 85°, aufweist, und/oder – der Grundkörper (2a) steile, nach oben außen überhängende, insbesondere ebene, Außenflächen (20a) mit einem kleineren der beiden Zwischen-Winkel zur Längsrichtung, insbesondere der Vertikalen (10) von höchstens 10°, besser höchstens 7°, aufweist, und/oder – die Aggregate, die einen in den Vorratsbehälter (1) hinein ragenden Teil besitzen, an den flachen Außenflächen (20b) befestigt sind und den Grundkörper (2a) durchdringen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2a) senkrechte Außenflächen (20c) und/oder überhängende Außenflächen (20d) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Außenflächen (20b) bereichsweise unterschiedliche Schrägstellungen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (20b), auf der der Füllstandssensor (8) mit seinem Kopf aufsitzt, eine solche Neigung besitzt, dass das Messrohr (8a) des Füllstandssensors (8) so gering wie möglich oberhalb der Entnahmeöffnung im Boden des Vorratsbehälters (1b) endet und so nah an der Auslassöffnung, dass in der vertikalen Längsrichtung, der axialen Richtung, des topfförmigen Vorratsbehälters (1b) betrachtet die untere Stirnfläche des Messrohres (8a) mit der Auslassöffnung im Boden des Vorratsbehälters (1b) überlappt, und/oder das Messrohr (8a) abseits der durch die Mitte der Auslassöffnung verlaufenden Kolbenstange (32) der Förderpumpe (2) verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (20b) auf der der Grenzwertsensor (9) mit seinem Kopf befestigt ist, eine solche Neigung besitzt, dass das Messrohr (9a) des Grenzwertsensors unmittelbar am oberen Rand des Vorratsbehälters (1b) in dessen Inneres sich erstreckt in einer solchen Richtung, in der es keines der anderen Aggregate behindert, insbesondere nicht in den Lichtkegel der Lichtquelle (14) hineinragt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der senkrechten Außenflächen (20c) die Pumpensteuerung (16) befestigt ist und sich über den Grundkörper (2a) hinaus entlang des Pumpenantriebes (33) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2a) in der Unterseite eine zur Unterseite hin offene Ausnehmung (35) aufweist, in der vorzugsweise die Durchgangsöffnungen von der Außenseite zur Innenseite des Grundkörpers (2a) münden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Grundkörpers (2a) unterhalb der Oberseite (21) so groß ist, dass darin eine ausreichend lange vertikal verlaufende Führung für die Kolbenstange (32) des Pumpenantriebs (33) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der steilen Außenflächen (20a) in der oberen Hälfte nebeneinander zwei Ventile, insbesondere ein Vakuumventil (4) und ein Einsaugventil (6) verschraubt sind und in der unteren Hälfte nebeneinander zwei Ventile, insbesondere das Einsaugventil (6) und das Zirkulationsventil (7), wobei insbesondere Vakuumventil (4) und Einsaugventil (6) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der steilen Außenflächen (20a) ein Schauglas (12) oder eine Kamera (13) angeordnet sind und in der angrenzenden flachen schrägen Außenfläche (20b) in dem dem Schauglas (12) nächstliegenden Bereich eine Lichtquelle (14) angeordnet ist, die ins Innere des Vorratsbehälters (1a, b) strahlt oder in der Fassung des Schauglas ist (12), welches in einer der Außenflächen (20a, b) angeordnet ist, eine Lichtquelle (14) integriert ist, die ins Innere des Vorratsbehälters (1a, b) strahlt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Pumpenantriebes (33) eine pneumatische Anschlusseinheit (15) angeordnet ist, die insbesondere in der Aufsicht betrachtet nicht über den Umfang des Pumpenantriebes (33) vorsteht und einen zentralen Eingang für Druckluft besitzt, sowie Ausgänge für Druckluft zur Verbindung mit den einzelnen, Druckluft benötigenden Aggregaten des Deckelaufsatzes (2), insbesondere den Ventilen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rührer (17) vorhanden ist, dessen Rührermotor (18) am Grundkörper (2a) befestigt ist und dessen Rührerwelle sich durch den Grundkörper (2a) hindurch erstreckt bis nahe des Bodens des Vorratsbehälters (1a, b), und der Rührer seitlich beabstandet zu der sich durch die Auslassöffnung im Boden des Vorratsbehälters (1a, b) hindurch erstreckenden Kolbenstange (32) angeordnet ist und die Rührerwelle insbesondere lotrecht zur Unterseite des Grundkörpers (2a) verläuft.
Aufbereitungswagen (100) mit wenigstens einer darin eingebauten Aufbereitungsvorrichtung (50a, b), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungseinheit (50a, b) einem der vorhergehenden Ansprüche entspricht.
Aufbereitungswagen (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Oberfläche des Grundkörpers (2a), auf der der Vakuumsensor (5) aufsitzt und befestigt ist, tiefer liegt als die Oberseite (21) und höher liegt als das obere Ende der flach schräg verlaufenden Außenflächen (20b).
Aufbereitungswagen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der steilen/schrägen Außenflächen (20a) übereinander beabstandet zwei Durchgangsöffnungen zum Einsetzen von Schlauchanschlüssen zum Ein- oder Ausbringen von Substrat in das Innere des Vorratsbehälters vorhanden sind.
Aufbereitungswagen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Austrittsöffnung des Zirkulationsventils (7) in der Innenkontur des Grundkörpers (2a) ein Prallblech oder ein Gitter angeordnet ist, auf welches das hineinlaufende Substrat auftrifft zum ersten Entgasen des Substrates.
Aufbereitungswagen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelaufsatz (2) mit einer Flanschplatte (22) verschraubt ist, an der das obere Ende des Vorratsbehälters (1a, b) befestigt ist und die Außenkontur des Grundkörpers (2a) an der Unterseite größer ist als der Außendurchmesser des Vorratsbehälters (1a, b) an dessen oberen Ende.
Baukasten zum Herstellen von Aufbereitung-Vorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukasten umfasst – Vorratsbehälter (1a, b) mit unterschiedlichem Volumen und unterschiedlicher Größe ihrer oberen Öffnung, wobei die Vorratsbehälter (1a, b) vorzugsweise in Längsrichtung (10) gleich lang, also gleich hoch, sind, – Grundkörper (2a) mit in der Aufsicht unterschiedlich großen Abmessungen angepasst an die Größen der Öffnungen verschiedenen Vorratsbehälter (1a, b).
Baukasten nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukasten Rührerwellen, Kolbenstangen (32), und/oder Messrohre (8a) des Füllstandssensors (8) in unterschiedlichen Längen umfasst abhängig von der Höhe der verschiedenen Vorratsbehälter (1a, b), wenn die verschiedenen Vorratsbehälter (1a, b) des Baukastens unterschiedliche Höhen aufweisen.