DE2642652B2

DE2642652B2 - Vielfachdosiervorrichtung

Info

Publication number: DE2642652B2
Application number: DE2642652A
Authority: DE
Inventors: Reiner 8011 Hohenbrunn Habrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: HABRICH, REINER, 8011 KIRCHHEIM, DE
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2642652C3; JPS6228409B2; FR2365787A1; IT1085994B; DE2642652A1; BE858906A; ATA547477A; CH621865A5; FR2365787B1; GB1582173A; NL7708916A; AT379522B; US4161262A; JPS5339772A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielfachdosiervorrichtung mit Dosierelementen für Flüssigkeiten, insbesondere für gießbare Reaktionsharzmassen, wobei der Dosierkolben des Dosierelementes in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im Zuführungskanal gesteuert ist.

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. 48c), 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 s eingehen und eine Qualitätsverschlechterung bewirken. Außerdem können flüchtige und möglicherweise gesundheitsgefährdende Bestandteile der Stoffe an die Luft abgegeben werden. Bei feuchter Atmosphäre nehmen die Stoffe, ζ. B. bei Verwendung von Hexahydrophthalsäure Wasser auf oder bei Aminen CO2. Andererseits dampfen niedrigsiedende Bestandteile ab. Bei zu hoher Taktzahl erfolgt keine vollständige Füllung mehr und die Dosierung wird ungenau. Die gefüllten Zylinder werden über die zu füllenden Kavitäten

'.5 gebracht und die Flüssigkeit wird mit dem Kolben ausgestoßen.

Es ist auch bekannt, die Dosierung über mehrere parallelgeschaltetc Ventile aus einem Behälter vorzunehmen, die gleichzeitig betätigt werden (PHYSIK

FÜR TECHNISCHE BERUFE, Nr.51a-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.

Das Steuern eines Dosierkolbens mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit in einer Einfachdosiervorrichtung ist in der DE-OS 23 00 379 und dem DE-GM 19 42 312 und für eine nicht erweiterungsfähige Vielfachdosiervorrichtung in der CH-PS 5 63 570 beschrieben.

Bei anderen bekannten Vielfachdosiervorrichtungen

werden mechanisch gemeinsam viigetriebene Vielfachkolbenpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- und Schieberventilen verwendet Auch Plungerpumpen oder Membranpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- oder Schieberventilen sind bekannt (CHEMISCHE VER-FAHRENSTECHNIK 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 das Dosierelement 3 mit dazwischenliegenden Dichtungselementen 2 und je einer stirnseitigen Anschlußplatte t, 10 als Membranventil 20 ausgebildet ist und daß die Dosierelemente 3 mit den dazwischenliegenden Dichtungselementen 2 von je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlußplatte 1 und einer Steueranschlußplatte 10 mit Zugankern 8 zusammengehalten sind.

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 Membranventil ergeben die Steuerung der zu dosierenden Flüssigkeit Durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Steuerseite der Membran wird diese gegen die flüssigkeitsführenden 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 Steuerieiiung 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 Dosierkolbenbeiätigungen durch eine Ablaufsteuerung zwangsweise gesteuert Die Betätigung der Membranventile und Dosierkolben kann sowohl hydraulisch als auch hydropneumatisch, vorzugsweise pneumatisch erfolgen.

Die Dichtungselemente haben Plattform. Sie bestehen aus einem plastischen oder elastischen Material. Als besonders günstig haben sich Elastomere wie z. B. Fluorsiliconkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk erwiesen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieis naher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Anlageschema einer Vorrichtung zum Vielfachdosieren von flüssigen Massen,

F i g. 2 ein Dosierelement im Schnitt, F i g. 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 '·"> Bezugszeichen 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 3 befindet, erfolgt die Dosierung durch entsprechende Steuerung der Membranventile 20 (Fig.3) mittels Dmckluft oder einer Hydraulikflüssig keit 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 Plattenlängsachsc, in der sich ein Dosierkolben 11 befindet Die Zylinderbohrung 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 IZ 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 beirinn zueinandergehörenden Bohrungen für den Ein- und für den Austritt Ar Flüssigkeit des nächstfolgenden Dosiereiementes überdeckt. In jeder Vertiefung endet eine schräge Bohrung zur Einlaß- bzw. Auslaßsteuerleitung 5 und 6.

Die Kolbensteuerleitung 9 durchdringt die Zylinderbohr^ng 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 11 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 einerr. zylindrischen Körper, der an jedem Ende eine ringförmige Nut besitzt, in die ein Rundschnurring, vorzugsweise eine Külbenmanschette 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.

Die Innenseite der einen Anschlußplatte ist wie die Vorderseite, die andere wie die Rückseite des Dosierelementes ausgebildet An der Außenseite der Flü sigkeitsanschlußplaUe I ist der Anschluß für die zu dosierende Flüssigkeit angebracht Die Steueranschlußplatte 10 trägt di 5 Anschlüsse für die Kolbensteuerleitung 9, die Einlaßsteuerleitung 5 und die Auslaßsteuerleitung 6. Die Anschlüsse für die Thermostierflüssigkeit sind nach Zweckmäßigkeit angeordnet. Jede AnschluD-platte 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vielfachdosiervorrichtung mit Dosierelementen für Flüssigkeiten, insbesondere für gießbare Reaktions'narzmassen, wobei der Dosierkolben des Dosierelementes in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im Zuführungskanal gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement (3) mit dazwischenliegenden Dichtungselementen (2) und je einer stirnseitigen Anschlußplatte (1,10) als Membranventil (20) ausgebildet ist und daß die Dosierelemente (3) mit den dazwischenliegenden DichUingselementen (2) von je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlußplatte (1) und einer Steueranschlußplatte (10) mit Zugankern (8) zusammengehalten sind.

2. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement (3) neben einem Dosierkoiben (ii) eine Zyiinderbohrung (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 Membranventil?· (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 oder ein vulkanisiert ist

4. Vielfachdosiervorricht^ng nach Anspruch 1 bis

3, gekennzeichnet durch eine zwangsweise Ablaufsteuerung für die zeitliche FoI^e der Betätigung der Dosierkolben (11) und der Membranventil (20).

5. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis

4, gekennzeichnet durch eine pneumatische Betätigung der Membranventile (20).

6. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (2) aus elastischem Material bestehen.