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Vorrichtung zum Ausstoßen von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen
Die vorgliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstoßen von dosierten
Mengen von flüssigen, in Druckkesseln aufbewahrten Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffen,
welche Rückströmsicherungsventile als Einlaßventile und Überdruckventile als Auslaßventile
aufweist.
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Es ist bekannt, die Dosierung von flüssigen komponenten eines Mehrkomponenten-Kunstatoffes
mit Kolbenpumpen vorzunehmen. Dieses Arbeiten mit Kolbenpumpen hat sich wagen der
sehr genauen Dosierung gut bewährt. Da jedoch die Komponenten von Mehrkomponenten-Kunststoffen
häufig aggressiv sind, tritt mit der Zeit der Wachteil auf, daß die Dosierzylinder
angefresson werden und nicht mehr völlig dicht sind. Dann ergeben sich nicht nur
Dichtungsschwierigkeiten, sondern auch Dosierschwierigkeiten,
weil
mit schlechter werdender Dichtung selbstverständlich auch die Dosierung schlechter
wird.
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Auch wenn nicht aggressive Komponenten verarbeitet werden, treten
mit der Zeit diese Schwierigkeiten auf, weil mehr oder weniger alle Koponenten dasu
neigen, xit der Zeit Harse, Kristalle oder ähnliche reibende und schleifende Materialien
zu bilden. Um diesen Nachteil auszuschalten, mußte man bisher immer wieder die kolbenpumpen
gegen neue austauschen.
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Noben diesen an sich bewährten Anlagen sind auch Anlagen bekannt geworden,
bei denen der der Dosierung dienende Zylinder gleichseitig den Antrieb diente, indem
aui die eine Seite des Kolbens Hydrauliköl gepresst wurde, um mit der anderen Seite
des Kolbens eine Kunststoffkomponente aus des Zylinder herauszudrücken. Diese Anlagen
sind aber nicht aber das Versuchsstadium hinausgekommen, weil auch bei nooh so guten
Dichtungsmanschetten am Kolben an der Zylinderwand einerseite Kunststoffmaterial,
andererseits Hydrauliköl haften blieb.
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Da beide materialen sichkeineswegs miteinander vertragen, wurde mit
diesen Maschinen regelmäßig Ausschuß produsiert.
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Obwohl diese Maschinen hinsichtlich der geringeren Ansahl von benötigten
Druckmittelzylindern gegenüber der zuerst genennten Art von Maschinen - welche für
den Antrieb der einzelnen Kolbenpumpennoch einen zusätzlichen Hydraulikzylinder
benötigenüberlegen zu sein schien, ist der Nachteil einer unbeabsichtigten Eintragung
von Hydrauliköl in die eine Kunststoffkomponente so schwerwiegend, daß sich diese
Maschinen nicht anwenden lassen.
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Die vorliegende Erfindung schafft nun eine Möglichkeit, diese Art
von Dosier- und Ausstoßmaschinen, bei denen ein Dosierzylinder gleichzeitig für
den hydraulischen Antrieb santlicher Dosierzylinder dient, für die Förderung von
Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes zu nutzen und
erreicht
gleichzeitig, daß aggressive Komponenten, Kristalle, Narz und andere schleifende
und reibende Materialien nicht mehr die als Dosierzylinder dienenden Kolbenpumpen
beschätigen könen.
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Die Erfindung erreicht dieses dadurch, daß für jede Komponente eine
mit Hydrauliköl gefüllte Druckkammer vorgeschen ist, welche einen zu einer Hydraulikölpumpe
führenden Anschlußaufweist und welche eine Membran, einen Balg oder eine Blase aufnimmt,
welche ihrerseits an die Ventile für die Kunststoffkomponente angeschlossen ist
und der Trennung der flüssigen Kunststoffkomponente von dem Hydrauliköl dient.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß die komponenten gar nicht mehr
mit den Metallteilen der Kolbenpumpen in Berührung kommen. Die Kolbenpumpen könen
vielmehr weitab angeordnet werden und sind mit Schläuchen mit den Druckkammern verbunden.
In die Druckkammern tritt jede Komponente unter dem Druck, der in ihrem Aufbewahrungskessel
herrscht. Ausgestoßen aus der Druckkammer wird jede Komponente dadurch, daß eine
Kolbenpumpe Hydrauliköl in die Druckkammer eintreten lasst. Dadurch ist erreicht,
daß an den Kolbenpumpen immer nur Hydrauliköl befindlich ist. Innerhalb der Druckkammer
tritt ein Druckausgleich zwischen der Kunststoffkomponente und dos Druck des Hydrauliköles
ein. Schon bei einer kleinen Rückbewegung des kolbens der Kolbenpumpe erniedrigt
sich der hydraulische Druck in der Druckkammer, so daß Kunststoffkomponente in die
Druckkammer nachfließen kann. Bei einem geringen Vorwärtsschieben des Kolbens erhöht
sich der Druck in der Druckkammer stark, so daß in der Leitung zum Vorratsgefäß
für den Kunststoff das Rückströmsicherungsventil in Tätigkeit tritt und das Auslasventil
sich öffnet. Auf diese WCi3e ist eine sehr genaue volumetrische Dosierung möglich.
Die Membran, der Baig oder die Blase schließen den
mit Hydrauliköl
gefüllten Teil der Druckkammer hermetisch gegenüber der Kunststoffkomponente ab.
Da diese Arbeitsmittel gut biegsam sind, macht es nichts aus, wenn Kristalle oder
Harze sich an den Rändern abaetzen.
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So ist einerseits eine Abnutzung vermieden und andererseits eine genaue
voluietrisohe Dosierung gesichert. gleichzeitig aber kann die Anlage mit einem Druckmittelzylinder
weniger auskommen, da nunmehr in einem einzigen Zylinder sowohl der Antrieb als
auch die Dosierung einer Komponente bewerkstelligt werden kann.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Kolbenstange der hydraulisch angetriebenen
Pumpe an einen mittig gelagerten zweiarmigen Hebel angreift, an dessen anderen Arm
die Kolbenstange von mindestens einer weiteren Kolbenpumpe angreift. Vorteilhaft
ist es, wenn die Anlankpumpe der Kolbenstange an dem zweiarmigen Hebel längs des
Hebels verschiebbar und feststellbar sind.
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Dann ist in sehr einfacher Weise eine Verstellung der Kolbenpumpen
mit dem Ziele einer Veränderung der ausgestoßenen Mengen möglich.
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Aber nicht nur iit Kolbenpuipen vermag der Gegenstand der vorliegenden
Erfindung zu arbeiten. Wenn ein Hydraulikölverteiler vorgesehen ist, der das Drucköl
einer kontinuierlich arbeitenden Druckölquelle abwechselnd in eine oder mehrere
Druckkammern ein- und ausströmen lässt, lässt sich ebenfalls ein Ausstoß von dosierten
Mengen ton ililsoigen Komponenten eines mehrkomponenten-Kunststoffes erreichen.
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Zweckmäßig ist es, wenn mindestens zwei Druckkammern in einem rotationssymmetrischen
Gefäß mit mindestens einer Trennwand untergebracht sind. Hierbei brauoht die Trennwand
gar nicht einmal so sehr stark ausgeführt zu sein, da der Druck in der Druckkammer
in wesentlichen durch den Druck in den
Vorratsbehaltern für die
Komponenten gegeben ist. Da dieser Druck im algemeinen pneumatisch erzeugt wird
und da auf allen Vorratskesseln der gleiohe Druck herracht, herrscht auch in den
Druckkamern genähert der gleiche Druck. Durch das rotationssymmetrische Gefäß ist
somit eine grobe Stabilität der Druckkammern gegenüber der freien Atmosphare gegeben,
während die nicht so stark ausgeführte trennwand die Hydraulikölkreise der einzelnen
Kolbenpumpen voneinander trennt.
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Bei dieser Anordnung von mindestens zwei Druckkammern in einem rotationssymmetrischen
Gefäß lässt es sich sehr leicht erreichen, daß die Ausflußventile nebeneinander
angeordnet werden können, ao daM die Komponenten bereits bei ihre Ausfluß auf kürzestem
Wege in eine Mischkammer bzw. zur Vormischung geleitet werden könen.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles naher erläutert. BB zeigen: Fig.
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Zig. 2 eine Darstellung des Dosieraggregates.
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Pig. 3 zwei in einem rotationssymmetrischen Gefäß untergebrachte Druckkammern.
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Auf einem Wagen 1 ist ein Ausleger 2 sowie sei Vorratsgefäße 3 für
die beiden Komponenten eines Zweikomponenten-Kunststoffes angeordnet. In dem Teil
4 des Wagens 1 befindet aich die in Fig.2 dargestellte Dosiervorrichtung. Deren
Schläuche 5 und 6 führen zu der Kugel 7, welche zwei Druckkammers 8 und 9 aufnimmt.
In diese Kugel 7 führen zwei weitere Leitungen 10 und 11, welche aus den Vorratsgefäßen
3 kommen und in welchen die beiden Komponenten zur Kugel gefördert werden.
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Die Kugel 7 weist eine Trennwand 12 auf. Diese Trennwand 12 teilt
die Kugel 7 in zwei Druckkammern 8 und 9, in welchen Blasen 13 und 14 angeordnet
sind. Die Kugel 7 weist zwei Hydraulikölanschlüsse 15 und 16 auf, welche mit den
Leitungen 5 und 6 verbunden werden. Ende dar Schläuche 10 und 11 für die Komponenten
sind Rückströmsicherungsventile 17 und 18 vorgesehen. Am anderen Ende der Blasen
13 und 14 sind ffberdruokventile 19 und 20 vorgesehen, welche die Blasen 13 und
14 verschließen. Unterhalb der Überdruckventile sind Breitstrahldüsen 21 und 22
vorgesehen, welche in zwei Strahlen die beiden Kunststoffkomponenten herauslassen,
so daß sich unterhalb der beiden Dusen 21, 22 der Kunststoff zu einem Strahl vereinigt
Die Kolbenpumpe 23 dient gleichzeitig als Antriebsmotor sowohl für die Kolbenpumpe
23 als auch für die Kolbenpumpe 24.
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Und zwar lässt man Drucköl aus einer nicht dargestellten Druckölquelle
durch die Leitung 25 in die Kolbenpumpe 23 einströmen. Hierduroh wird der Kolben
26 nach unten vorsohoben und drückt das im Raum 27 befindliche Drucköl in die leitung
5.
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Da die Kolbenstange 28 über den zweiarmigen Hebel 29 mit der Kolbenpumpe
24 verbunden ist, deren Kolbenstange 30 mit dem Gestell 31 verbunden ist, wird hier
aus dem Raum 32 Drucköl in die Leitung 6 gedrückt. Das Hebel 29 ist am Gestell 31
mit der Welle 33 gelargert. Sobald auf diese weise Drücköl in den Leitungen 5 und
6 auftritt, werden die Blasen 13 und 14 durch dieseu auch iu den Druckkammern 8
und 9 wirksamen Druck zusammengedrückt, wodurch sich die Auslaßventile 19, 20 öffnen,
so daß die flüssigen Komponente aus den Blaeen 13 und 14 austreten. - Sobald in
der Leitung 25 der Druck sinkt, bewegt sich der Kolben 26 zurück. Dadurch treten
in den Räumen 27 und 32 geringere Drucke auf. Diese geringeren Drucke lassen das
Drucköl aus den Druckkammern as und 9 zurückfließen, der in den Vorratagefäßen 3
herrsohende Druck drückt über die Leitungen 10 und 11 und die Rückströmsicherungsventile
17
und 18 kunststoffkomponenten in die Blasen 13 und 14, bis ein Druckausgleich zwischen
dem Hydrauliköl in den Druckkammern 8 und 9 und dem Druck der Kunststoffkomponenten
in den Blasen 13 und 14 eingetreten ist.
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Aber nicht nur für das ausstoßweise in Abständen zu dosierende Kunststoffmaterial
ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung geeignet: Man kann durchaus auch kontinuierlich
Kunststoff dosiert ausstowen: Wenn man beispieleweise Kunststoffkomponenten zu vertaiuchen
naht, wie in gleichen Mengenverhältnissen gemischt werden müssen, so kann man beispielsweise
vier Druckkaxmern vorsehen und diese an die vier Zylindor eines ausrangierten Vierzylindermotors
derart anschließen, daß man die Druckkammern und die Zylinder mit Hydrauliköl füllt
und durch Schläuche, Rohre und dergleichen miteinander verbindet. Dreht man dann
die Kurbelwelle des Vierzylindermotore, so strömt aus den Druckkammern flüssiger
Kunststoff aus. Man kann auch eine Axialkolbenpumpe benutzen und jeden einzelnen
Zylinder an eine Druckkammer anschließen. Auf diese Weise lassen sich bei vielen
Zylinder oluar AxialKolbenpumpe sehr gleichmäßige Ausströmungsbedingungen für den
Kunststoff schaffen.