DE2741803A1

DE2741803A1 - Vorrichtung zum foerdern und/oder dosieren fluessiger bis hochviskoser medien

Info

Publication number: DE2741803A1
Application number: DE19772741803
Authority: DE
Inventors: Erhard Haeuser
Original assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1979-03-29
Also published as: IT1107950B; FR2403295B1; GB1579806A; DE2741803C2; IT7869145A0; ES470768A1; FR2403295A1; CH631242A5

Description

iiÜ§siger_bis_hochviskoäer_Medien..

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Fördern und/oder Dosieren flüssiger bis hochviskoser Medien, bestehend aus einem mit Plansch versehenen temperierbaren Zylindergehäuse mit unterschiedlichen Bohrungen mit einem als Förder- und Dosierorgan ausgebildetem Kolben mit aufgesetztem Ventil.

Aus mehreren Komponenten zusammengesetzte flüssige bis hochviskose Massen müssen meist im Einzelnen in gleichmäßige Konsistenz gebracht werden, bevor diese einzelnen Komponenten zusammengebracht werden können. Zur Herstellung des fertigen Produktes müssen dann die einzelnen Komponenten in stöchiometrischen Mengenverhältnissen zusammengemischt werden. Diese genau abzumessenden Mengen werden bisher in die Nachgeschalteten Mischbenälter mittels Dosierpumpen gefördert, die entweder innerhalb einer, die Behälter verbindenden Rohrleitung oder direkt im Rühr- oder Mischgefäß angeordnet sind. Diese beiden Anordnungen haben den Nachteil, daß einmal während langer Rohrleitungen die notwendigen gleichmäßigen Temperaturen nur mit großem Aufwand aufrecht erhalten werden können, Zum anderen bedeuten längere Rohrleitungen für solche Massen einen Zeitverlust, der hauptsächlich für die Aushärtungs-, bezw. Topfzeiten ausschlaggebend ist. Bei Anordnung der Förderpumpen innerhalb der Rühr- oder Mischbehälter werden diese Pumpen von einem Antriebsgestänge bewegt, das meist mittig durch den Behälter von dessen Deckelseite aus angetrieben wird. Bei den letztgenannten Vorschlägen verkrusteten nicht nur die Antriebsgestänge sondern auch die Ventilsitze, wodurch die Ausstoßmengen uneinheitlich wurden. Dazu gesellte sich der Nachteil, daß sich die Ausflußzeiten, insonderheit für hocnvisKOse und unter Vakuum stehende «aasen wesentlich

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verlängert haben. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde mit der DAS Io 81 657 vorgeschlagen, den Ausstoß mit einem zweiteiligen Behälter zu erreichen, dessen Unterteil axial gegen das Oberteil bewegt wird, in dem, verbunden mit einer Rührvorrichtung eine Art Nadelventil angeordnet ist, gegen daß das Unterteil des Behälters durch Anheben gedrückt wird. Bei diesem Vorschlag ist erkennbar, da? die auszustoßende Materialmenge allein abhängig ist von der regelmäßig absolut gleichmäßigen Viskosität der Masse, deren Fließvermögen bei eich öffnendem Ventil, das heißt absenken des Unterteiles des Behälters, laufend anders verhält. Die Möglichkeit, sowohl flüssige als auch hochviskose Massen in jeweils gleichmäßigen Mengen in gleichen Zeitabläufen auch unter Vakuum von einem Behälter in einen nächsten Behälter zu fördern und aus letzterem in gleichen Mengen schnell auszustoßen, konnte mit den bisher bekannten Konstruktionen nicht erreicht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile durch die A-onstruktion einer Vorrichtung zu beseitigen, mit der, unabhängig von der Gefäß-,oder Behältergestalt, eine von außen angetriebene, sowohl für flüssige bis hochviskose Massen geeignete, insbesondere auch für unter Vakuum zu behandelnde Medien stufenlos einstellbare Förder- und/oder Dosiervorrichtung ohne Umbau vorhandener Anlagen sofort eine genaue Dosierung und damit größere und bessere Produktion vorwiegend für hochwertige Massenartikel ermöglicht wird.

Gelöst wurde diese Aufgabe dadurch, daß das temperierbare Zylindergehäuse der Pörder- und/oder Dosiervorrichtung eine in der Ebene des Flansches angeordnete, als Ventilsitz ausgebildete Einlaßöffnung aufweist die in den wesentlich größeren Dosierraum führt, dem die Auslaßöffnung mit gegen den Dosierraum geschlossenem Rückschlagventil zugeordnet ist und daß sich ein verjüngter langer Zylinderraum an den Dosierraum anschließt, dessen Kolben an seiner oberen Stirnseite den Ventilkolben und an seiner Unterseite die mit verstellbaren Anschlägen versehene Antriebsstange trägt.

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Die Dosierung erfolgt durch den Saughub des Ventilkolbens aus dem Ventilsitz in den Dosierraum, wobei sich bei Austritt aus dem Ventilsitz der Zulaufquerschnitt und die Saugkraft durch den wesentlich größeren Pörder- und Dosierzylinder vergrößert und den Dosierraum schnell füllt. Die Umkehrung der Hubrichtung des Kolbens bewirkt während des Schließens des Ventilsitzes das Auspressen der im Dosierraum bisher durch das Rückschlagventil genaltenen Masse zur nächsten Bearbeitungs,-Abfüll oder Mischstation. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Kopf des auf der Stirnseite des Förder- und/oder Dosierkolbens befestigten Ventilkolbens eine mit Rückschlagventil versehene Öffnung vorgesehen, deren Durchlaufbohrungen im Bereich des Überganges zur Stirnseite des Pörder,-und/oder Dosierkoxbens angeordnet sind. Diese Ausgestaltung des VentilKolbens mit dem Rückschlagventil, das in Richtung des Entnahmebehälters schließt, wird mit Vorteil angewendet, wenn der Ventilkolben den Zulaufquerschnitt, oder mit anderen Worten, den Ventilsitz nicht verläßt. In solchem Fall kann beispielsweise ein Material verarbeitet werden, mit dem durch größeren Zulauf- -druck eine Flutung des Dosierraumes über das Rückschlagventil erfolgen kann, bevor der Ventilkolben aus seinem Sitz ausgetreten ist. Eine Erweiterung der Anwendung der Erfindung ist dadurch möglich, daß in dem Ventilkolben ein Pufferkolben vorgesehen ist. Damit wird vorteilhaft erreicht, daß die bei Annäherung des Ventilkolbens an den Zulaufquerschnitt bis zum Schließmoment auftretende große Strömungsgeschwindigkeit in dem sich verengenden Querschnitt weitgehend vermindert, weil das verdrängte Medium im Ventilkolben aufgenommen wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß das Zylindergehäuse doppelwandig und mit von Fühlern gesteuerten Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen umgeben ist. Ferner ist der Förder- und/oder Dosierkolben im Bereich seiner Führungslänge mit Dichtungen, insbesondere mit Sperrmitteldichtungen umgeben. Außerdem ist die axiale Bewegung des Kolbensystems durch verstellbare Anschläge, vorzugsweise im 3ereich des Antriebsorgans be^renzbar.

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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in erster Linie darin, daß an Stelle der bisher im inneren der Mischgefäße oder Reaktionsbehälter angeordneten Bewegungs- und Antriebsglieder für die Auslaßventile, die eine aufwendige Abdichtung der nach außen geführten Antriebswellen, besonders für Vakuumbehälter benötigten, durch die nach außen verlegten Antriebsorgäne entfallen. Als nächstes werden die bisher auch im Inneren der Behälter angeordneten, schwer kontrollierbaren Dosierpumpen, die ebenfalls von außen angetrieben wurden durch die erfindungsgemäße Förder- und Dosiervorrichtung ersetzt wobei zugleich besondere Auslaßventile entfallen die durch den vorgeschlagenen Ventilkolben ersetzt sind. Als weiterer Vorteil wird die einfache Montage der Förder- und Dosiervorrichtung genannt, die ohne jeglichen Aufwand allein durch die Anbringung eines Flansches und einer meist vorhandenen AuslaSbohrung sofort an alle flüssige bis hochviskose Massen enthaltende Gefäße zum Zwecke der Abgabe von Teilen des Inhaltes Portionsgenau geregelt werden kann.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele schematisiert dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 den Schnitt durch eine Förder- und/oder Dosierpumpe mit Ventilsitz,Ventilkolben Dosierraum und Förderkolben

Fig. 2 den Schnitt durch das Zylindergehäuse nach Fig.l mit einem Ventilkolben, dem ein Rückschlagventil zugeordnet ist

Fig. 3 den Schnitt nach Fig 1 und 2 des Zylindergehäuses mit geöffnetem Ventil, dem ein Puffer.kolben zugeordnet ist.

Die Figur 1 zeigt des Zylindergehäuse 1, das mit dem Flansch 2 an jedes Gefäß beliebig geometrischer Gestalt und Anwendung ohne besondere Zulaufleitung angeschlossen wird zum Zweck der Förderung des im inneren des Behälters befindlichen Mediums an eine weitere Ver- oder Bearbeitungsstelle. Die Förderbewegung erfolgt durch einen Saughub, bei dem der Ventilkolben Io

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aus dem Ventilsitz 3 heraustritt, die Einlaßöffnung 4 freigibt und das iiedium durch den Sog des Pörder- und Dosierkolbens 9 den Losierraum 5 schnell füllt. Diese Ladefüllung ist besonders vorteilhaft für Medien aus solchen Vakuumgefäßen, bei denen nur eine geringe Zulaufhöhe vorhanden ist. Aber auch für hochvisKose «Ieaien ist der Saughub dadurch von Bedeutung, weil mit dem Saughub die, bei derartigen Medien vorhandenen Reibungswiderstände, die sich ständig in den ZuIauföffnungen aufbauen, leicht überwunden werden können. Damit ist die Eignung dieser Vorrichtung speziell zur Förderung und/oder Dosierung von Gießharzkomponenten, die unter Vakuum aufbereitet werden und wegen kurzer Topfzeiten möglichst schnell weitergefördert werden müssen, ausdrücklich gegeben. Eine Gefährdung der Verstopfung von Zulaufleitungen, wie diese bisher fast die Regel war, ist damit ausgeschlossen. Dies gilt auch für Medienzusammensetzungen, beispielsweise für hochviskose Gießharzkomponenten, die mit Füllstoffen wie Quarzmehl , Asbest oder dergleichen angereichert sind und selbst im Mischbehälter leicht zur Sedimentation neigen. Derartige Bodensätze, die sich vorzugsweise an den Ausgangsöffnungen ansammeln, werden durch den Druckhub, während der Ausstoßzeit der im Dosierraum 5 befindlichen Menge durch die vom Ventilkolben in den Behälter zurückgeförderte Menge zerstört. Die dabei zusätzliche Spülwirkung und Reinigung der Einlaßöffnung 4 ist ein weiterer Vorteil, der gleichzeitig erzielt wird. Zur genauen Dosierung der jeweils auszustoßenden Menge über das einstellbare Rückschlagventil 7 sind die verstellbaren Anschläge 11 vorgesehen, die den Förderkolben 9 eine vorbestimmbare Tiefe in den Zylinderraum 8 eindringen lassen, wodurch Fördermengen von Null bis maximal erreichbar sind. Der Förder- und Dosiervorgang selbst beginnt in dem Moment, in dem der Ventilkolben Io den Einlaufquerschnitt 4 verschließt und ist beendet, wenn der Anschlag 11 die Hubbewegung unterbricht. In der Figur 2 ist eine andere Ausführungsform des VentilKolbens Io gezeigt, bei dem dieser mit einem Rückscnlagventil ausgerüstet ist das eine Bohrung 15 im

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Zentrum seiner Stirnfläche von innen beaufschlagt und damit das im inneren des Ventilkolbens befindliche i-iedium bei entgegengesetzter Bewegung durch die Durchlauföffnungen 16 fließen läßt. Diese Vorrichtung kann für den Pail betrieben werden, bei dem der Ventilkolben Io während seiner Gesamtbewegung die Einlaßöffnung 4 bezw. seinen Ventilsitz 3 nicht verläßt. Diese Einstellung erfolgt durch die Anschläge 11. Ein weiteres Beispiel einer möglichen, für bestimmte Zwecke sehr nützlichen Ausführung des Ventilkolbens ist in der Figur 3 dargestellt. Hier ist dem Ventilkolben Io ein Pufferkolben 17 zugeordnet, der bei Annäherung des Förderkolbens 9 an die Einlauföffnung 4 den im Dosierraum 5 entstehenden Druckaufbau auf ein, für bestimmte Medien besonders günstiges Maß so lange begrenzt, bis der Ventilkolben Io in die Einlaßöffnung 4, die den Ventilsitz 3 darstellt eingefahren ist. Auf diese Weise werden die, während des Druckaufbaues kurz vor dem Schließmoment auftretenden großen Strömungsgeschwindigkeiten in dem sich mehr und mehr verengenden Querschnitt durch die Aufnahme des verdrängten Mediums und Durchlaß durch den Rückschlagkolben 17 weitgehend vermieden. Der Vorteil dieser Anordnung ist vorwiegend damit begründet, daß bei einem Fördermedium, das mit abrasiven Anteilen angereichert ist,die genauen Passungen der Zylinder-und Kolbenwände eine wesentlich größere Lebensdauer erreichen.

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Claims

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Patentansprüche

ί 1. /Vorrichtung zum Fördern und/oder Dosieren flüssiger bis hochviskoser Medien, bestehend aus einem mit Plansch versehenen temperierbaren Zylindergehäuse mit unterschiedlichen Bohrungen und ep.nem als Förder- und Dosierorgan ausgebildeten Kolben mit aufgesetztem Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das temperierbare Zylindergehäuse (1) der Förder- und/oder Dosiervorrichtung eine in der Ebene des Flansches (2) angeordnete, als Ventilsitz (j) ausgebildete Einlaßöffnung (4) aufweist, die in den wesentlich größeren Dosierraum (5) führt, dem die Auslaßöffnung (6) mit gegen den Dosierraum geschlossenem Rückschlagventil (7) zugeordnet ist und daß sich ein verjüngter langer Zylinderraum (8) an den Dosierraum (5) anschließt, dessen Kolben (9) an seiner oberen Stirnseite den Ventilkolben (Io) und an seiner Unterseite die mit verstellbaren Anschlägen (11) versehene Antriebsstange (12) trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß im Kopf des auf der Stirnseite (13) des Förder- und/ oder Dosierkolbens (9, Io) befestigten Ventilkolbens (lo) eine mit Rückschlagventil versehene Bohrung (15) vorgesehen ist, desen Durchlauföffnungen (16) im Bereich des Überganges zur Stirnseite (13) des Förder- und/oder Dosierkolbens angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1. und 2. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilkolben (Io) ein Pufferkolben (17) vorgesehen ist.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3., dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (1) doppelwandig und mit von Fühlern gesteuerten Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen (18) umgeben ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3., dadurch gekennzeichnet, daß der Fbrder- und/oder Dosierkolben im Bereich seiner Führungslänge mit Dichtungen, insbesondere Sperrmitteldichtungen umgeben ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 5.ι dadurch "gekennzeichnet, daß die axiale Bewegung des Kolbensystems durch verstellbare Anschläge (11) , vorzugsweise im Bereich des Antriebsorgans (2o) begrenzbar ist

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