-
Dosier- bzw. Einspritzelement Die Erfindung betrifft ein Dosier-
bzw. Einspritzelement, insbesondere Dreiwege-Dosierventil für Dosier-, Einspritz-und
Mischanlagen, mit einer in eine Mischkammer mündenden Einspritzdüse, einem den zugeführten
Materialfluß bei Unterbrechung des Einspritzvorgangs im Umlauf zurUckfführenden
Rückstromdurchlass sowie einem Steuerelement zur Umschaltung des Materialflusses
vom Einspritzen auf Umlauf und umgekehrt.
-
Beim Eindosieren bzw. Einspritzen von einzelnen flüssigen Komponenten
von Kunststoffen, z.B. der Rohstoffe und Additive von Polyurethan, in eine Mischkammer,
in der die intensive Vermischung der Komponenten miteinander erfolgt, ist Voraussetzung,
daß die Komponenten absolut gleichzeitig, d.h.
-
ohne jeglichen Vorlauf oder Nachlauf in die Mischkammer gelangen.
Andernfalls kann das hergestellte Erzeugnis,fehlerhaft sein.
-
Da zunehmend an die herzustellenden Produkte Jedoch nach physikalischen
Eigenschaften, Größen, Formen und dergl. unterschiedliche Anforderungen gestellt
werden, müssen die Dosiervorrichtungen eine bedienungs- und steuerungsmäßig möglichst
einfache Veränderung der Dosierung einzelner Komponenten bzw. Verstellung der Dosierverhältnisse
der Komponenten zueinander erlauben. Dabei können beispielsweise bei Polyurethan-Mischköpfen
bis zu 7 bis 8 Komponenten sowohl in unterschiedlicher Menge als auch mit verschiedener
Viskosität beteiligt sein.
-
Um bei mehreren einer Mischkammer zugeordneten Dosierventilen die
absolute Gleichzeitigkeit des Einspritz-(Schuß)-beginns und des Einspritz-(Schuß)-endes
zu gewährleisten, müssen die einzelnen Komponenten in einem möglichst auch untereinander
abgestimmten vorgespannten, Druckzustand an die Düsenöffnung zur Mischkammer gelangen.
Gleichzeitig ist zu vermeiden, daß dieser Druckzustand bei der Betätigung des Dosierventils
wesentlich beeinflußt wird. Dadurch werden die Folgen eines "Atmens" der Zuleitungen
und etwaiger Lufteinschlüsse bei Beginn und Ende eines Einspritzintervalls vermieden,
so daß sich bei Beginn des Schusses der Einspritzdruck nicht erst unter verspätet
einsetzender Einspritzung aufbauen muß und am Ende des Schußintervalls durch Entspannung
kein Nachlauf entsteht.
-
Bei einem bekannten Einspritzsystem zirkulieren die einzelnen Komponenten,
insbesondere bei mehr als zwei Komponenten, Jeweils in einem geschlossenen Umlaufsystem
zwischen aus einem Vorratsbehälter über eine Förderpumpe (z.B. Zahnradpumpe) durch
das Dosierventil hindurch unter Einschaltung eines dem Dosierventil nachgeschalteten
Drosselventils bzw. Rücklaufventils zurück zum Vorratsbehälter. Gleichzeitig mit
dem offen des Dosierventils wird der Umlauf über das Rücklaufventil automatisch
unterbrochen,
so daß bei Einspritzbeginn der vom Rücklaufventil
aufgebaute Rücklaufdruck für die Dosierung zur Verfügung steht. Zur Einstellung
konstanter Druckverhältnisse muß am Rücklaufventil der von der Dosierdüse beim Einspritzvorgang
gegebene Druck simuliert werden.
-
Bei diesem bekannten Einspritzsystem müssen bei nennenswerter Anderung
der Dosiermenge die Düsen ausgewechselt werden, was zu einem zeitraubenden Stillstand
der Anlage führt und wobei auch der Rücklaufdruck auf die Druckverhältnisse der
neuen Dosjerdüse einreguliert werden muß.
-
Generell bekannte verstellbare Düsen ergeben wiederum in der Regel
zu lange Wege in der Düse bzw. von der Düse zur Mischkammer, so daß, bedingt durch
unterschiedliche Viskositäten und Druckverhältnisse,ein unerwünschter Vorlaufzder
Nachlauf der einzelnen Komponenten entstehen kann.
-
Andererseits ist beim bekannten Einspritzsystem eine Veränderung der
Dosierung durch eine Veränderung der Pumpenleistung möglich. Bei höheren Abweichungen
des Einspritzdrucks vom Rücklaufdruck ergeben sich Jedoch unzulässige Dosierungsungenauigkeiten
bzw. ein Vor- oder Nachlauf der Komponenten, welche nur durch vergleichsweise ebenfalls
langwierige manuelle Neuabstimmung zwischen Einspritzdruck und Rücklaufdruck behoben
werden können.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einspritzelement zu schaffen, welches
die Nachteile des Bekannten vermeidet, insbesondere also unter Einhaltung und auch
Verbesserung der notwendigen Genauigkeitsvoraussetzungen eine wesentlich vereinfachte
Xnderung der Dosierung über erheblich breitere Dosierungsbereiche gewährleistet
und dabei optimal einfach aufgebaut sowie sicher, schnell und einfachzu
bedienen
ist und darüber hinaus die volle Automatisierung der Steuer- bzw. Regelvorgänge
mit geringem Aufwand erlaubt.
-
Demgemäß besteht die Erfindung in einem Dosier- bzw.
-
Einspritzelement der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß im Ende des Rückstromdurchlasses ein Rücklaufventil angeordnet ist, daß
das Einspritzventil und das Rücklaufventil bei Jedem ihrer Offnungsgrade eine gleiche
oder analoge Charakteristik der Strömungs-und öffnungsquersChnitte aufweisen und
daß Einspritzventil und Rücklaufventil vom Steuerelement (Steuerzylinder) zum Betätigen
des Einspritzvorgangs in entgegengesetztem Sinn betätigt werden.
-
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist bei jeglicher Anderung
der Fördermenge bzw. des Einspritzdrucks zwangsläufig und automatisch eine völlig
gleichartige Anpassung des Rücklaufdrucks an den Einspritzdruck gewährleistet, wobei
auch ein gesondert handbetätigtes Rücklaufventil eingespart wird.
-
Mit Ausnahme von speziellen Anpassungsfällen sollen dabei Einspritzventil
und Rücklaufventil gleichzeitig betätigt werden.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß Einspritzventil und Rücklaufventil auf zwei entgegengesetzten Seiten eines Steuerkolbens
des Steuerelements angeordnet sind und Je einen Ventilstößel mit als Ventilkegel
ausgebildetem freien Ende aufweisen, welche in zugehörige Offnungen mit Ventilsitzen
eingepasst sind, wobei die Ventilstößel mit den entgegengesetzten Seiten des Steuerkolbens
verbunden sind und der
Steuerkolben Je nach Steuerstellung von seiner
einen oder der anderen Seite vom Steuer-Druckmedium beaufschlagt wird.
-
Wenn durch eine starke Veränderung der Fördermenge und damit änderung
der Druckverhältnisse eine änderung des freien DUsenquwrschnitts notwendig ist,
dann ist dies durch ein sehr wesentliches Erfindungsmerkmal gewährleistet, nach
dem der Ventilsitz des Rücklaufventils in Axialrichtung seines zugehörigen Ventilstößels
bewegbar ist und von einer Verstelleinrichtung in Richtung auf seinen Ventilstößel
und von diesem weg verlagerbar ist, wobei der Hub des Steuerzylinders dem maximalen
Verstellbereich der Verstelleinrichtung entspricht.
-
Damit lassen sich die freien fRnungsquerschnitte des Einspritzventils
und des Rücklaufventils praktisch stufenlos und von Null bis zum vollen Querschnitt
zwangsweise asynchron einregulieren. Dabei kann die Verstelleinrichtung entweder
manuell oder insbesondere auch automatisch durch Stellgrößen betätigt werden, welche
von bestimmten Betriebsbedingungen abhängen. So kann die Verstelleinrichtung in
Abhängigkeit vom Rücklaufdruck, von der Pumpendrehzahl bzw. dem Fördervolumen pro
Zeiteinheit, von der volumetrischen Fördercharakteristik der Pumpe oder des Zylindersystems,
von der Kraftaufnahme des Fördersystems, von der Durchflußmenge im Rücklaufventil
oder dergl.
-
selbsttätig betätigt werden.
-
Eine selbsttätige Ausführungsform kann darin bestehen, daß im Rückstromdurchlaß,
vorzugsweise nahe dem RUcklaufventil , stromauf des Ventilsitzes eine Druckabgrifföffnung
vorgesehen ist, welche mit der einen Seite eines
Verstell-Betätigungselements
verbunden ist, die eine auf den Rücklaufdruck ansprechende Vorrichtung aufweist,
zu welcher eine über einen Steuerdruckanschluß entgegenwirkende Vorrichtung angeordnet
ist, wobei der Schraubenkörper von den beiden einander entgegenwirkenden Vorrichtungen
über ein drehbares Element (Ritzel) und ein mit den Vorrichtungen tlnittelbar betätigtes
Ilinearelement (Zahnstange) verstellbar ist.
-
Ebenso läßt sich ein vergrößerter Variationsbereich der Dosierung
mit einer gesondert bevorzugten Ausbildung der Erfindung erreichen, bei er zwischen
dem axial verlagerbaren Ventilsitz und der Verstellein-richtung eine flüssigkeitsdichte
Zwischenkammer mit einem gegen den Ventilsitz einerseits und die Verstelleinrichtung
andererseits angreifenden Druckelement (Schraubendruckfeder) angeordnet ists wobei
die Zwischenkammer zusätzlich mit einem Druckfluidum gefüllt ist, welches mit der
einen Seite mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung in Verbindung steht, die auf ihrer
anderen Seite mit der einspritzdüsenseitigen Seite des Steuerzylinders in Verbindung
steht, und bei der mit dem Kolben der Anordnung ein Ventil verbunden ist, welches
einen Abfluß des Druckfluidums aus der Zwischenkammer versperrt, wenn der Steuerdruck
auf der anderen Seite des Kolbens anliegt.
-
Wenn der Ventilsitz des Einspritzventils zur Mischkammer konisch zulaufend
ausgebildet ist und der engste DUsenquerschnitt nahe oder unmittelbar an der Mischkammerinnenseite
liegt, dann bleiben innerhalb der DUse keinerlei tote Räume für Restmengen der Komponente
übrig, so daß ein Vor- und Nachlauf durch diesen Komponentenrest vermieden wird.
-
Durch Zuordnungseiner Vielzahl identischer Dreiwege-Dosierventile
nach der Erfindung an einem Mischkopf mit Anschluß an entsprechende Umlaufleitungen
für verschiedene Komponenten und zentrale synchrone Steuerung aller Dosierventile
lassen sich die Vorteile der Erfindung in besonderem Maße erreichen. Die erfindungsgemäßen
Dosierventile lassen sich praktisch bei laufendem Betrieb, und zwar über ganz erheblich
erweiterte Bereiche, umstellen. Vor allem lassen sich auch sämtliche Veränderungen
der Gesamtmenge, der Verhältnisse der Komponenten zueinander und auch die Zusammenstellung
der beteiligten Komponenten nach/vogrbereiteten Programmen automatisch einstellen,
und zwar auch unter Berücksichtigung der Einflüsse ihrer unterschiedlichen Viskosität
(z.B. Veränderung der Leckspaltverluste in der Pumpe).
-
Das erfindungsgemäße Dosierventil kann sowohl in Niederdruck- als
auch in Mittel- und Hochdruckanlagen Verwendung finden.
-
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand von
Zeichnungen in Einzelheiten beschrieben: Es zeigt: Fig. 1 eine schematische L§ngsschnittdarstellung
eines mit erfindungsgemäßen Dosier- bzw. Einspritzelementen versehenen Mi schaggregats,
Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittdarstellung eines einzelnen erfindungsgemäßen
Dosier- bzw. Einspritzelements,
Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittdarstellung
einer bevorzugten Ausführungsform eines Dosier- bzw. Einspritzelements, Fig. 4 eine
Längsschnittdarstellung einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines automatisch
verstellbaren Dosier- bzw. Einspritzelements, und Fig. 5 inne Querschnittsdarstellung
etwa gemäß Schnitt V-V in Fig. 4.
-
Gemäß Fig. 1 münden in eine Mischkammer 4 mehrere Dosierventile 1
zur Zuführung der einzelnen Kunststoffkomponenten, deren Anzahl z.B. bei Folyurethan-Mischköpfen
7 bis 8 betragen kann und welche in Je nach Eigenschaft der einzelnen Materialien
unterschiedlichster Menge und Viskosität zu vermischen sind.
-
Jedes Dosierventil 1 ist an einen Materialkreislauf angeschlossen,
bei dem das flüssige Material aus einem Behälter 10, der den Vorrat der Jeweiligen
Mischkomponente enthält, durch eine z.B. mittels Elektromotor angetriebene Speisepumpe
6, beispielsweise eine Zahnradpumpe, über eine Speiseleitung 5 mit möglichst stetigem
Druck in das Dosierventil 1 gepresst wird. Für den Dosiervorgang öffnet ein abwechselnd
von beiden Seiten über Anschlüsse 9 mit einem Steuer-Druckmedium beaufschlagter
Steuerzylinder 2 ein in die Mischkammer 4 öffnendes Einspritzventil 2a, durch welches
für die Zeit seiner Offenstellung eine bestimmte Menge der zuzumischenden Kunststoffkomponente
in die Mischkammer 4 gelangt.
-
Bei gesch-lossenem Einspritzventil 2a fließt der durch die Speisepumpe
6 stetig zugeführte Materialstrom über einen Rückstromdurchlass 8 und ein Rücklaufventil
2b mittels einer Rückführleitung 7 mit möglichst großem Querschnitt zum Behälter
10 in einen geschlossenen Kreislauf um.
-
Wie im einzelnen in Fig. 2 dargestellt, istim Steuerzylinder 2, welcher
innerhalb des beispielsweise aus zwei Teilen la und Ib aufgebauten Gehäuses des
Dosierventils vorgesehen sein kann, ein Steuerkolben 11 mit zwei sich gegenüberliegenden
Seiten 11a und 11b geführt.
-
Je nachdem, ob der Steuerkolben 11unter den Anschluß 9a oder 9b mit
dem Steuer-Druckmedium (z.B. Druckluft) beaufschlagt wird, ist der Steuerkolben
11 innerhalb des Steuerzylinders 2 hin und her bewegbar. Auf beiden Seiten des Steuerkolbens
11 sind die Stößel 14a bzw. 14b des Einspritzventils 2a und des Rücklaufventils
2b derart angebracht, daß bei einer Bewegung des Steuerkolbens 11 in Richtung der
Schließstellung des Einspritzventils 2a das Rücklaufventil 2b entsprechend geöffnet
wird und umgekehrt. Der Steuerzylinder 2 kann innerhalb von FWhrungsbuchsen 13 mittels
Dichtungen 12 verschiebbar abgedichtet sein.
-
An ihrem Jeweils freien Ende 15 sind die Stößel 14a und 14b konisch
abgeschrägt, und zwar entsprechend der Form ihrer Jeweils zugehörigen Ventilsitze
16a und 16b im Einspritzventil 2a bzw. im Rücklaufventil 2b, so daß sie bei geöffnetem
Ventil eine Ventilringofrnung 17 mit vorzugsweise parallelen Randseiten bilden.
-
Beide Ventile, d.h. das Einspritzventil 2a und das Rücklaufventil
2b, besitzen auf diese Weise im Prinzip eine völlig gleichartige Offhungs- bzw.
Schließcharakteristik, so daß der Druckabfall der beiden Ventile Jeweils in Offenstellung
praktisch gleich groß ist und auch im Übergang von der off'nun des einen Ventils
zum Schließen des anderen V. ls konstant sind. Dadurch wird gewährleistet, daß die
Spannung, unter der die von der Speisepumpe 6 unter Druck gesetzte Materialmenge
steht, zwischen der Speisepumpe 6 bis zur RUckführleitung 7 unabhängig von der Stellung
der Ventile konstant aufrechterhalten wird.
-
Bei geschlossenem Einspritzventil 2a strömt der Materialstrom über
den im Querschnitt vergleichsweise weiten Rückstromdurchlass 8 zum Rücklaufventil
2b und durch dieses hindurch in die Rückführleitung 7.
-
Der Ventilsitz 16b ist in einem Gleitstück 18 angeordnet, welches
in einer Buchse 19 koaxial zu den Stößeln 14 gleitend verschiebbar vorgesehen ist.
Das Gleitstück 18 wird auf seiner dem Stößel 14b gegenüberliegenden Seite von einer
Verstelleinrichtung 3 abgestützt, welche einen z.B.
-
mittels eines Handrads 20 in Axialrichtung der Stdßel 14 hinein- bzw.
herausschraubbaren Schraubenkörper 21 aufweist. An diesem Handrad 20 oder mit diesem
verbunden ist vorteilhafterweise ein Stellungsanzeiger bzw. eine Messvorrichtung
vorgesehen, so daß ein einmal festgelegter Düsenquerschnitt genau reproduzierbar
ist bzw. Jederzeit wieder eingestellt werden kann. An seinem gegen das Gleitstück
18 anliegenden Ende ist der Schraubenkörper 21 mit z.B. zwei sich in seiner Längsachse
kreuzenden Querdurchlassen
22 versehen, welche eine vergleichsweise
große, freie &uerschnittsfläche aufweisen und in die hinein das Rücklaufventil
2b auf seiner Ausgangsseite mündet.
-
Die &uerdurchlässe 22 werden durch eine Ringpassage 23 miteinander
vereint, von der aus der Materialfluß in die Rückführleitung 7 übergeht.
-
Wenn bei konstantem Speisedruck der Speisepumpe 6 Je Zeiteinheit eine
größere (oder kleinere) Menge einer Mischkomponente in die Mischkammer gebracht
werden soll, dann braucht dafür nur der Schraubenkörper 21 in dem Sinne verstellt
zu werden, daß der freie Hubweg des Steuerkolbens 11 vergrößert (verkleinert) wird.
Mit einer Vergrößerung dieses Hubwegs vergrößert sich auch der freie Strömungsquerschnitt
der Ventilringöffnung 17 und damit entsprechend der Einspritz-offnungsquerschnltt
bei Öffnung des Einspritzventils 2a bzw. der feine Rüflußquerschnitt des Rücklaufventils
2b. Da das Einspritzventil 2a und das Rücklaufventil 2b auf diese Weise nicht nur
eine entsprechend analoge Druckabfall-Charakteristik aufweisen, sondern auch auf
genau gleiche Weise gemeinsam verstellt werden, bleibt die Einspritz-Vorspannung
bei Verstellung der Einspritzdosis praktisch völlig konstant, so daß keinerlei Verstimmung
der gegebenen Dosierverhältnisse eintreten kann.
-
Andererseits kann aber auch der Einspritzdruck entweder allein oder
zusätzlich zur Verstellung des Einspritzquerschnitts geändert werden, ohne daß eine
zusätzliche Neueinstellung des Rücklaufventils 2b notwendig ist, weil dieses sich
völlig analog zur Charakteristik des Einspritzventils 2a verhält. Außer von dem
entsprechenden Steuerzeitintervall
des Steuer-Druckmediums läßt
sich die genaue Dosiermenge mithin auf einfachste Weise sowohl von der Pumpen-Förderleistung
als auch vom Pumpendruck als auch über die freie Einspritzöffnung in weiten Grenzen
variieren. Durch unterschiedliche Größenordnungen der Abmessungen der Stößel 14a
bzw. 14b und der Ventilsitze 16a und 16b sowie der Konuswinkel der Stößel und Ventilsitze
lassen sich zusätzlich veränderte Dosierbereiche erreichen. Falls die Druckabfälle
in dem RUckstromdurchlass 8 sowie Einflüsse der Querdurchlässe 22 besonders bei
hochviskosen Komponenten sich noch bemerkbar machen, können diese Einflüsse durch
eine zusätzliche geringzügige Veränderung in der Konstruktion des Rücklaufventils
2b kompensiert werden.
-
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Dosierventils
1 ist dieses in der Umstellphase zwischen der Einspritzstellung und einer Stellung
wiedergegeben, in der die Einspritzung unterbrochen ist (= Stellung gemäß Fig. 2).
Gemäß Fig. 3 können die Quer-Durchlässe 22 auch in rechteckiger Form ausgebildet
sein.
-
Eine zusätzliche wesentliche Verbesserung der Anpassung an unterschiedliche
Dosiermengen wird erzielt, wenn die Quer-Durchlässe 22 sowie die Ringpassage 23
und die Verbindung zur Rückführleitung 7 unabhängig vom Schraubenkörper 21 und zusammen
mit dem Ventilsitz 16b als ein in einer durchgehenden Buchse 19 frei verschiebbarer
Gleitkolben 18a ausgebildet sind. Zwischen dem Gleitkolben 18a und dem Schraubenkörper
21 ist eine durch Dichtungen 24 abgedichtete Zwischenkammer 25 vorgesehen, in der
eine Schraubendruckfeder 26 angeordnet ist, welche
mit ihrem einen
Ende an der Innenseite des Schraubenkörpers 21 und mit ihrem anderen Ende an der
dem RUcklaufventil 2b gegenüberliegenden Seite des Gleitkolbens 18a anliegt.
-
Die Zwischenkammer 25 ist mit einem Druckfluidum, insbesondere einem
Drucköl, gefüllt, welches über eine Leitung 27 mit der einen Seite eines in einem
Zylinder 28 geführten Kolbens 29 in Verbindung steht.
-
Die Kontrolle der Füllung mit Drucköl erfolgt über eine Leitung'32
z.B. mittels eines Standglases. Der Kolben 29 ist auf seiner anderen Seite von einer
Steuerluft-Leitung 31 beaufschlagt, welche mit den Leitungen für das Steuer-Druckmedium
zur Betätigung des Steuerzylinders 2 verbunden ist.
-
Der Kolben 28 weist auf seiner vom Drucköl beaufschlagten Seite den
Ventilkörper eines Ventils 30 auf, welches bei Einwirkung des Drucks aus der Steuerluft-Leitung
31 auf den Kolben 28 die Leitung 27 verschließt und den Austritt von Drucköl aus
der Zwischenkammer 25 verhindert, so daß das Volumen der Zwischenkammer 25 und somit
die Stellung und der Abstand des Gleitkolbens 18a relativ zum, Schraubenkörper 21
festgelegt wird.
-
Mit der Stellung bzw. dem Abstand des Gleitkolbens 18a vom Schraubenkörper
21 ist der für. das denen und Schließen des Einspritz- und des Rücklaufventils verfügbare
Hub des Steuerzylinders 2 festgelegt.
-
Vor Inbetriebnahme des Dosierventils mit seiner zwangsweisen Steuerung
von Einspritzdruck und Umlaufdruck
wird eine vorgewählte Menge
Je Zeiteinheit mit der Verstelleinrichtung 3 eindosiert. Bei Steuerstellung gemäß
Fig. 2 läuft die von der Speisepumpe 6 geförderte Komponentenmenge über den Rückströmdurchlass
8 (der vorzugsweise zur Verringerung des Druckabfalls und Vermeidung von Störungen
vergleichsweise weiten Querschnitt besitzt) über das Rücklaufventil 2b zum Behälter
10 zurück. Während der Einspritzphase wird der Umlauf durch Betätigung des Steuerzylinders
2 von der Seite 11a her und damit Schließen des Rücklaufventils 2b unterbrochen,
so daß die gesamte Fördermenge durch das Einspritzventil 2a in die Mischkammer 4
gelangt.
-
Auch bei starken Veränderungen der Pumpenleistung, was durch gleichstromgetriebene
Pumpen (z.B. mit Bremsmotor) in Sekundenbruchteilen steuerbar ist, brauchen weder
der Rücklaufdruck, noch die Querschnitte der Einspritzdüse nachreguliert zu werden,
so daß eine automatische Dosierungsverstellung bei laufendem Betrieb ohne Inkaufnahme
der bisherigen Nachteile möglich ist.
-
Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 sowie der nachstehend
beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 wird eine Veränderung der Ausstoßmenge
auch durch automatische, druckabhängige Vergrösserung der freien Ventilquerschnitte
ermöglicht.
-
Dafür steht der Gleitkolben 18a auf seiner einen Seite unter dem Druck
des Komponentenmaterials und wird auf seiner anderen Seite von der - mit dem Schraubenkörper
21 verstellbaren - Schraubendruckfeder (oder einem
analog arbeitenden
Mittel) 26 abgestützt. Sobald das Rücklaufventil 2b mittels des Steuer-Druckmediums
geschlossen wird, schließt auch das Ventil 30, so daß der Ventilsitz 16b in seiner
Lage fest durch das Drucköl abgestützt wird.
-
Nach Einstellung eines gewünschten Umlaufdrucks durch den Schraubenkörper
21 gegen die Schraubendruckfeder 26 verschiebt ein infolge erhöhter Pumpenleistung
erhöhter Umlaufdruck automatisch und synchron dazu den Gleitkolben 18a gegen die
Schraubendruckfeder 26 und vergrößert den freien Ventilquerschnitt des Rücklaufventils
2b. Dabei ist das Ventil 30 geöffnet. Beim Umschalten auf Einspritzen erhält das
Einspritzventil 2a einen entsprechend vergrößerten Querschnitt, wozu aber jetzt
gleichzeitig der Gleitkolben 18a gegen den Schließdruck von Ventil 2b abgestützt
wird, weil das Ventil 30 geschlossen ist. Durch unterschiedliche Füllmengen des
Steuerzylinders 2 und des Ventils 30 und unterschiedliche Leitungslängen kann das
Ventil 30 dahingehend eingerichtet werden, daß es früher als das Rücklaufventil
2b schließt.
-
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform erfolgt die
selbsttätige Betätigung der Verstelleinrichtung 3 bzw. ihres Schraubenkörpers 21
mittels eines -Verstell-Betätigungselements 35, bei dem zwei über eine Zahnstange
39 fest miteinander verbundene Kolben 36und 37a die Verdrehung eines Ritzels 38
bewirken, welches am Schraubenkörper 21 befestigt ist. Dabei ist der zum Kolben
36b gehörende Zylinder 36a über eine Druckübertragungsleitung 34 durch eine Druckabgrifföffnung
33
unmittelbar mit der im Bereich vor dem Ventilsitz 16b befindlichen
Komponentenmasse verbunden. Dieser rUcklaufdruckseitigen Kolben-Zylinder-Anordnung
wirkt ein über einen Steuerdruckanschluß 40 im Zylinder 37a auf den Zylinder 37b
einwirkender Steuerdruck entgegen, welcher Je nach der Jeweils gewünschten Öffnungsseite
des Dosierventils bzw. der Dosiermenge eingestellt werden kann. Durch einen mit
beispielsweise ansteigender Dosier- bzw. Ausstoßmenge erhöhten Rücklaufdruck wird
ein entsprechend vergrößerter Druchgangsquerschnitt der Ventile erzielt, wenn der
Rücklaufdruck den z.B. als Druckluft vorliegenden, regelbaren Steuerdruck auf den
Kolben 37b übersteigt, wie dies beispielsweise bei einer Erhöhung der Pumpenleistung
eintritt. Nach Einstellung des auf diese Weise vergrößerten Ventilquerschnitts stellt
sich der Rücklaufdruck auf den gewünschten Wert ein.
-
Die dargestellten Kolben-Zylinder-Anordnungen können unter Fortlassung
der Druckübertragungsleitung 34 auch über gesonderte, z.B. hydraulische, Steuerdrucke
betätigt werden, wie dies vor allem bei hochviskosen oder auskristallisierenden
Komponenten notwendig sein kann.
-
Gemäß Fig. 4 wird eine Vergrößerung des freien Durchflußquerschnitts
des Gleitkolbens 18a dadurch erreicht, daß er im Bereich seiner Ringpassage 23 lediglich
Stabstege 18b aufweist.