DE2642652A1 - Vielfachdosiervorrichtung - Google Patents

Vielfachdosiervorrichtung

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DE2642652A1 DE19762642652 DE2642652A DE2642652A1 DE 2642652 A1 DE2642652 A1 DE 2642652A1 DE 19762642652 DE19762642652 DE 19762642652 DE 2642652 A DE2642652 A DE 2642652A DE 2642652 A1 DE2642652 A1 DE 2642652A1
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HABRICH, REINER, 8011 KIRCHHEIM, DE
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    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/60—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
    • B29B7/603—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material in measured doses, e.g. proportioning of several materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F11/04—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the free-piston type

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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen 2642652
Berlin und München 3 VPA 7ß P 7 5 h 9 BRD
Vielfachdosiervorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielfachdosiervorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für gießbare Reaktionsharzmassen. Zum Herstellen von gegossenen und vergossenen mechanischen und elektrischen Bauteilen hoher Stückzahl mit Reaktionsharzmassen, beispielsweise Gehäusen, Gießformen, Transformatoren, Kondensatoren, Lumineszenzdioden, Spannungsvervielfacherkaskaden und Bechergleichrichtern wird aus wirtschaftlichen Gründen im Vielfachverguß gearbeitet.
Es sind Vielfachdosiervorrichtungen, also Vorrichtungen, mit denen eine Flüssigkeit gleichzeitig in mehrere gleiche Teile proportioniert wird, bekannt, bei denen nach dem Saugpumpenprinzip nach Eintauchen von Zylindern mit Kolben in eine Schale, die mit Flüssigkeit gefüllt ist, durch Zurückziehen der Kolbenflüssigkeit eingesaugt wird (PHYSIK FÜR TECHNISCHE BERUFE, 13. Auflage, Nr. 48 c). Die Flüssigkeit liegt in einer offenen Schale vor, steht also mit der Atmosphäre in Verbindung. Mit Gasen oder Feuchtigkeit der Luft können diese Stoffe chemische Reaktionen eingehen und eine Qualität sverschl echt erung bewirken. Außerdem können flüchtige und möglicherweise gesundheitsgefährdende Bestandteile der Stoffe an die Luft abgegeben werden. Bei feuchter Atmosphäre nehmen die Stoffe, z.B. bei Verwendung von Hexahydrophthalsäure Wasser auf oder bei Aminen COp. Andererseits dampfen niedrigsiedende Bestandteile ab. Bei zu hoher Taktzahl erfolgt keine vollständige Füllung mehr und die Dosierung wird ungenau. Die gefüllten Zylinder werden
-2-Td 21 Dm / 15.9.1976
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über die zu füllenden Kavitäten gebracht und die Flüssigkeit wird mit dem Kolben ausgestoßen.
Es ist auch bekannt, die Dosierung über mehrere parallelgeschaltete Ventile aus einem Behälter vorzunehmen, die gleichzeitig ' betätigt werden (PHYSIK FÜR TECHNISCHE BERUFE, Nr. 51 a + b). Hierbei strömt das Material heraus. Die Dosierung wird ungenau wegen nicht reproduzierbarer, verschiedener Strömungsverhältnisse. Ferner kann die Dosierung mittels einer Schlauchpumpe mit mehreren Dosierschläuchen erfolgen. Da der Schlauch ein unterschiedliches elastisches Verhalten, insbesondere nur mäßige Rückstellkraft hat, liegt ein unterschiedliches Füllvolumen vor besonders bei hochviskosen Massen, und der Schlauch ermüdet. Es strömt vor allem bei Zerstörung der Schläuche das Material aus und verunreinigt die Anlage. Es können auch nicht sämtliche Materialien gefördert werden.
Bei anderen bekannten Vielfachdosiervorrichtungen werden mechanisch gemeinsam angetriebene Vielfachkolbenpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- und Schieberventilen verwendet. Auch Plungerpumpen oder Membranpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- oder Schieberventilen sind bekannt (CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK v. A.G.Kassatkin, 1953, Band I, Seite 121, Seite 104/105 und Seite 122). Solche Anlagen erfordern aber einen großen mechanischen Aufwand und die erforderliche Anlage ist vor allem nur begrenzt auf einen erforderlichen Düsenabstand einstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Dosieren mehrerer Teilmengen mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit zu schaffen, bei der die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Dosierkolben 11 des Dosierelementes 2. in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung 9 und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im Zuführungskanal 4 gesteuert ist, daß das Dosierelement 2 mit dazwischenliegenden Dichtungeelementen 2 und je einer stirnseitigen Anschlußplatte 1_, ;U) als Membranventil 20 ausgebildet ist
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und daß die Dosierelemente 3_ mit den dazwischenliegenden Dichtungselementen 2 von Je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlußplatte 1_ und einer Steueranschlußplatte IJD mit Zugankern 8 zusammengehalten
sind.
5
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Dosieren und Einfüllen von Flüssigkeit bzw. Vergießen, insbesondere von elektrischen Bauteilen mit Reaktionsharzmassen und vor allem von mehreren Teilmengen wesentlich einfacher und schneller als bei bekannten Vorrichtungen, wobei zusätzlich auch ein Nachlauf von Flüssigkeit in der Regel nicht auftritt. Die mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung aus Dosierelementen und Anschlußplatten mit dazwischenliegenden Dichtungsplatten aus elastischem Material erhaltenen Membranventile ergeben die Steuerung der zu dosierenden Flüssigkeit.
Durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Steuerseite der Membran wird diese gegen die flüssigkeitsfUhrenden Bohrungen gedrückt und so das Ventil geschlossen. Sinkt der Druck unter den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit bzw. der Reaktionsharzmasse, so öffnet sich das Ventil. Um schneller fördern zu können, ist es zweckmäßig, die zu dosierende Flüssigkeit mit Druck zu beaufschlagen.
Bei geschlossenen Auslaßventilen mittels Druckluft auf die Auslaßsteuerleitung 6 und bei geöffneten Einlaßventilen durch Entlüften der Einlaßsteuerleitung 5 drückt die unter Druck stehende Flüssigkeit im Zuführungskanal 4 alle Dosierkolben 11 gegen die oberen Anschläge 18. Hierauf werden die Ventile 20 durch Druck auf die Steuerleitung 5 geschlossen und Entlüftung der Steuerleitung 6 die Ventile 20 geöffnet und durch Druckluft auf die Kolbensteuerleitung 9 die Dosierkolben 11 gegen die unteren Anschläge 19 bewegt, wodurch die durch den jeweiligen Kolbenweg genau vorgegebenen Mengen der Flüssigkeit ausgestoßen werden. Vorteilhafterweise wird die zeitliche Folge der Ventil- und Dosierkolbenbetätigungen durch eine Ablaufsteuerung zwangsweise gesteuert. Die Betätigung der Membranventile und Dosierkolben kann sowohl hydraulisch als auch hydropneumatisch, vorzugsweise pneumatisch erfolgen.
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Die Dichtungselemente haben Plattenform. Sie bestehen aus einem plastischen oder elastischen Material. Als besonders günstig haben sich Elastomere wie z.B. Fluorsiliconkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk erwiesen.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 das Anlageschema einer Vorrichtung zum Vielfachdosieren von flüssigen Massen,
Fig. 2 ein Dosierelement im Schnitt,
Fig. 3 ein Membranventil im Schnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage dient zum gleichzeitigen Mehrfachdosieren von Flüssigkeiten, insbesondere von gießbaren Reaktionsharzmassen bei der Herstellung von elektrischen und mechanischen Bauteilen. Die zu verarbeitenden flüssigen bzw. gießbaren Massen haben eine Viskosität von-beispielsweise 1000 cp. Wie aus dem Anlagenschema zu ersehen ist, kehren in der Anlage im wesentlichen die gleichen entsprechenden Einzelteile wieder. Sie sind der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Zum Dosieren der flüssigen bzw. gießbaren Massen wird die zu dosierende Flüssigkeit unter Druck in Richtung des Pfeiles in die Vorrichtung und zwar zunächst in die Flüssigkeitsanschlußplatte 1_ und dann in den Zuführungskanal 4 gefördert. Nachdem die Förderung in Gang gekommen ist und zu dosierende Flüssigkeit sich in der Zylinderbohrung 12 des Dosierelementes 2 befindet, erfolgt die Dosierung durch entsprechende Steuerung der Membranventile 20 (Fig.3) mittels Druckluft oder einer Hydraulikflüssigkeit auf die Einlaßsteuerleitung 5 oder die Auslaßsteuerleitung 6. Die Flüssigkeit tritt durch Druck auf die Kolbensteuerleitung 9 in vorbestimmten Mengen an der Austrittsdüse 7 aus.
Ein Dosierelement 3_ gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Jedes Dosierelement enthält eine Zylinderbohrung 12 in Plattenlängsachse, in der sich ein Dosierkolben 11 befindet. Die Zylinder-
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bohrung enthält einen unteren Anschlag 19 für die Kolbenhubbegrenzung. Es ist vorteilhaft, wenn die Zylinderbohrung durch ein Rohrstück gebildet ist. Für den Ein- und Austritt der Flüssigkeit verjüngt sich die Zylinderbohrung 12. In die verjüngte Bohrung, den Kanal 13, münden von der Plattenvorderseite die Bohrungen 14 und 15. Nahe diesen Bohrungen 14 und 15 ist je ein Stichkanal für Flüssigkeitszu- und -abführung angebohrt. Der Stichkanal für die Flüssigkeitszuführung ist mit seinem anderen Ende mit dem senkrecht zur Plattenebene eingebrachten Zuführungskanal 4 verbunden. Der Stichkanal für den Flüssigkeitsaustritt endet in der Austrittsdüse 7. Die Plattenrückseite trägt je eine Vertiefung 21 und 22, die die beiden zueinandergehörenden Bohrungen für den Ein- und für den Austritt der Flüssigkeit des nächstfolgenden Dosierelementes überdeckt. In jeder Vertiefung endet eine schräge Bohrung zur Einlaß- bzw. Auslaßsteuerleitung 5 und 6.
Die Kolbensteuerleitung 9 durchdringt die Zylinderbohrung 12 senkrecht oberhalb des oberen Kolbenumkehrpunktes. Außerdem sind noch senkrecht zur Plattenebene Bohrungen für Thermostierflüssigkeit und Zuganker und in Plattenlängsachse Gewindelöcher für die Befestigung der Halterung des oberen Anschlages 18 eingebracht. Die Spülbohrung 17 durchdringt analog der Kolbensteuerleitung 9 die Zylinderbohrung möglichst in der Mitte. Hierdurch kann der Kolben V leicht mit Schmierflüssigkeit gespült werden und bei eventuell undichter Kolbenmanschette 16 durchströmende Steuerluft austreten. Der Kolbenhub wird nach oben durch den oberen Anschlag 18 in Form einer verstellbaren Schraube begrenzt.
Der Dosierkolben 11 besteht aus einem zylindrischen Körper, der an jedem Ende eine ringförmige Nut besitzt, in die ein Rundschnurring, vorzugsweise eine Kolbenmanschette 16 aus elastischem Material eingesetzt oder einvulkanisiert ist. Die Kolbenmanschette 16 hat die Form eines konischen Topfes, dessen Rand als Dichtlippe gegen das zu dichtende Medium gerichtet ist.
Die Dichtungselemente 2 sind in ihren Flächenabmessungen den Dosierelementen 3_ ähnlich und enthalten die Durchbrüche an den gleichen Stellen wie die Dosierelemente. Die Dichtungselemente sind wesentlich dünner als die Dosierelemente.
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— JO — <s
Die Innenseite der einen Anschlußplatte ist wie die Vorderseite, die andere wie die Rückseite des Dosierelementes ausgebildet. An der Außenseite der Flüssigkeitsanschlußplatte j[ ist der Anschluß für die zu dosierende Flüssigkeit angebracht. Die Steueranschlußplatte 1() trägt die Anschlüsse für die Kolbensteuerleitung 9, die Einlaßsteuerleitung 5 und die Auslaßsteuerleitung 6. Die Anschlüsse für die ThermostierflUssigkeit sind nach Zweckmäßigkeit angeordnet. Jede Anschlußplatte enthält eine Bohrung bzw. einen Anschluß für die Spülbohrung 17 der Dosierelemente 3.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung wird mit besonderem Vorteil zum Dosieren von Gießharz, das zum Vergießen von elektrischen Bauteilen dient, beispielsweise bei der Herstellung von vergossenen Halbleitern, Transformatoren, Kaskaden und Kondensatoren eingesetzt.
9 Patentansprüche
3 Figuren
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Claims (9)

76P 7 5 4 9 BRD Patentansprüche
1. Vielfachdosiervorrichtung mit Dosiereleinenten für Flüssigkeiten, insbesondere für gießbare Reaktionsharzmassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (11) de3 Dosierelementes (^) in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung (9) und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im ZufUhrungskanal (4) gesteuert ist, daß das Dosierelement (3_) mit dazwischenliegenden Dichtungselementen (2) und Je einer stirnseitigen Anschlußplatte (I-, 1.0) als Membranventil (20) ausgebildet ist und daß die Dosierelemente (3_)mit den dazwischenliegenden Dichtung s element en (2,) von Je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlußplatte (l) und einer Steuer anschlußplatte (I-O) mit Zugankern (8) zusammengehalten sind.
2. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement (3_) einen Dosierkolben (11), eine Zylinderbohrung (12) in Plattenlängsachse und senkrecht zur Plattenebene die Bohrungen für die Steuerung (5,6,9), die Spülung (17), den Zuführungskanal (4) und die Zuganker (8) sowie Bohrungen und Vertiefungen zur Bildung der Membranventile (20) aufweist.
3. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (11) an Jedem Ende eine ringförmige Nut besitzt, in die eine topfförmige Kolbenmanschette (16) aus elastischem Material eingesetzt, vorzugsweise einvulkanisiert ist.
4. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dosierende Flüssigkeit mit Druck beaufschlagt ist.
5. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung für die zeitliche Folge der Betätigung der Dosierkolben (11) und der Membranventile (20) durch eine Ablaufsteuerung zwangsweise erfolgt.
6. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Membranventile (20) und Dosierkolben (11) pneumatisch erfolgt.
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7. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (j5) und Kolbenmanschetten (16) aus elastischem Material bestehen.
8. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (3)*und Kolbenmanschetten (16)
aus Äthylen-Propylen-Kautschuk bestehen.
9. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseiemente (^) Tand Kolbenmanschetten (16)
aus Fluorsiliconkautschuk bestehen.
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