DE2806090C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien in einem bestimmten Mengenverhältnis mittels die einzelnen Medien aufnehmender Arbeitszylinder, in denen über eine Quertraverse fest miteinander verbundene Kolben verschiebbar eingesetzt und die mit einer Schäumpistole verbunden sind, und ist besonders vorteilhaft anwendbar zum Mischen eines Zweikomponentenschaumes.
Bei Misch- und Dosiergeräten dieser Art nach dem DE-GM 71 47 174 sowie dem DE-GM 75 30 509 sind die Kolben jeweils über einen Querträger mit einer Stange verbunden, an der ein Kraftantrieb angreift. Durch die starr miteinander gekoppelten Kolben ist somit zwar eine exakte Dosierung der Komponenten im Verhältnis der Kolbenflächen möglich, bei diesen Vorrichtungen ist jedoch der Bauaufwand, bedingt durch den Kraftantrieb, erheblich und die Handhabung ist sehr umständlieh. Beim erneuten Befüllen der Arbeitszylinder aus gesonderten Vorratsbehältern, beispielsweise Kanistern, läßt es sich nämlich nicht vermeiden, daß in diese unterschiedliche Mengen der Medien eingefüllt werden. Und da eine Entlüftung der Arbeitszylinder und ein Niveauausgleich nicht vorgesehen ist, verbleiben in diesen vielfach Luftpolster, durch die die Ausbringung ungünstig beeinflußt wird. Besonders bei Inbetriebnahme der mit erneut gefüllten Arbeitszylindern bestückten Vorrichtungen kann es vorkommen, daß nur ein Medium ausgestoßen und somit kein Schaum gebildet wird. Auch vor der Entleerung der Arbeitszylinder ist aus dem gleichen Grund keine exakte Mischung der einzelnen Medien gegeben, des weiteren treten beim Ausfahren der Arbeitskolben vielfach Schwierigkeiten auf, da diese nicht in eine besondere Außerbetriebsstellung zu bringen sind.
Es 'St demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien zu schaffen, mit der nicht nur stets eine exakte Dosierung, ohne daß die Viskositäten der zu vermischenden Medien von Einfluß sind, vorgenommen werden kann, sondern daß vor allem von Beginn an bis zum vollständigen Entleeren der Arbeitszylinder eine gleichmäßige Zuführung der Medien zu einer Schäumpistole und damit ein gleichmäßiges Vermischen gewährleistet ist. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll, um eine wirtschaftliche Herstellung zu ermöglichen, gering gehalten werden, auch soll die Vorrichtung einfach zu handhaben und die Arbeitszylinder sollen ohne Schwierigkeiten zu füllen sein, ohne daß auch bei einem ungleichmäßigen Füllungsgrad ein Vor- oder Nachlaufen eines Mediums auftritt.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Arbeitszylinder der Vorrichtung jeweils über eine absperrbare Verbindungsleitung an ein vertikal über diesen angeordnetes Ausgleichsbehältnis angeschlossen sind.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder lotrecht, vorzugsweise auf einer Grundplatte angeordnet und die Kolbenstangen der in diesen eingesetzten Kolben z. B. in Form von Hohlwellen als
Verbindungsleitungen und als Ausgleichsbehältnis mit diesen vorgeschalteten Absperrventilen ausgebildet sind bzw. daß auf die hohlen Kolbenstangen jeweils ein mit einem Absperrventil versehenes Ausgleichsbehältnis aufgesetzt ist
Zur Betätigung der Quertraverse ist es hierbei angebracht, einen zentrisch zwischen den Arbeitszylindern und achsparallel zu diesen angeordneten Servozylinder mit einem ein- oder beidseitig von Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, beaufschlagbaren Betätigungskolben vorzusehen, dessen Kolbenstange in Richtung der Längsachse fest mit der Traverse verbunden ist. Auf diese Weise wird eine sehr kompakte Bauform erreicht.
Die Ausgleichsbehälter können in einfacher Weise als auf die Absperrventile oder unmittelbar auf die Kolbenstangen aufklemmbare oder aufschraubbare Kunststoff-Flaschen ausgebildet sein, deren Boden jeweils mit einer schlitzartigen Ausnehmung versehen ist. Die in diesen evtl. lagernden Medien werden dadurch vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit, weitgehend geschützt.
Zur Vereinfachung der Bedienung ist es des weiteren angebracht, die Ventilkörper der zum Absperren der Verbindungsleitungen vorgesehenen Absperrventile formschlüssig mittels eines Parallelogrammgestänges miteinander zu verbinden.
Um mit Sicherheit Fehlbedienungen auszuschließen, sollte ferner in die Druckmittelzuführungsleitung des Servozylinders ein auf der Quertraverse angeordnetes Absperrventil eingesetzt sein, dessen Verstellhebel einen mit dem die Ventilkörper der Absperrventile der Verbindungsleitungen verbindenden Parallelogrammgestänge zusammenwirkenden, beispielsweise in eine Nut eingreifenden Anschlag aufweist, derart, daß das der Zuführungsleitung des Servozylinders zugeordnete J5 Absperrventil nur bei geschlossenen Absperrventilen der Verbindungsleitungen zu öffnen ist und diese bei Druckmittelzufuhr zu dem Servozylinder verriegelt sind.
Vorteilhaft ist es ferner, den Arbeitszylinder und den Servozylinder vorzugsweise zusammen mit einem Druckluftkompressor auf einem fahrbaren Gestell anzuordnen, so daß die Vorrichtung nahezu überall als Arbeitsgerät einsetzbar und leicht zu transportieren ist.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien in einem bestimmten Mengenverhältnis ist nicht nur sehr einfach in ihrer konstruktiven Ausgestaltung und damit wirtschaftlich zu fertigen, sondern auch leicht zu bedienen und ermöglicht vor 5U allem, und zwar auch bei ungleichmäßig gefüllten Arbeitszylindern von Anfang an bis zu deren vollständigen Entleerung eine stets exakte gleichmäßige Ausbringung. Werden nämlich jedem der Arbeitszylinder ein Ausgleichsbehältnis zugeordnet, das an diese über eine absperrbare Verbindungsleitung angeschlossen ist, ist es möglich, vor Inbetriebnahme der Vorrichtung in kurzer Zeit die Arbeitszylinder zu entlüften und einen Niveauausgleich vorzunehmen, so daß in keinem der Arbeitszylinder ein Luftpolster vorhanden ist. Die Arbeitskolben liegen vielmehr unmittelbar auf den Medien auf, so daß diese von Beginn an in gleichen Mengen der Schäumpistole zugeführt werden. Beim Befüllen der Arbeitszylinder müssen somit die Mengen der einzelnen Medien nicht exakt abgemessen werden, vielmehr können diese einfach in die Zylinder geschüttet werden. Dennoch sind durch öffnen der Absperrventile beim Einfahren der Arbeitskolben ohne Schwierigkeiten in den Arbeitszylinder die Medien auf gleiches Niveau zu bringen, da überschüssige Mengen von den Ausgleichsbehältern aufgenommen werden. Und dieses Material fließt beim erneuten Befüllen von selbst in die Arbeitszylinder zurück. Ein Vor- und auch ein Nachlaufen eines Mediums ist somit auf diese Weise zuverlässig ausgeschlossen.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend im einzelnen erläutert. Hierbei zeigt
F i g. 1 die Vorrichtung in Vorderansicht, teilweise im Schnitt und
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. K
Die mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver, viskoser Medien in einem bestimmten Mengenverhältnis besteht im wesentlichen aus zwei auf einer Grundplatte 2 lotrecht angeordneten Arbeitszylindern 3 und 4 für in einer nicht dargestellten Schäumpistole zusammenzubringenden Medien A und B, z. B. Polyoi und Isocyanat, in diese eingesetzten Arbeitskolben 5 und 6 sowie einem zwischen diesen angeordneten Servozylinder 12, dessen Betätigungskolben 13 über eine Quertraverse 11 mit den Kolbenstangen 7 und 8 der Arbeitskolben 5 und 6 formschlüssig verbunden ist. Wird somit über eine Druckmittelzuführungsleitung 35 von einem Kompressor 41 Druckluft in den Druckraum 15 des Servozylinders 12 geleitet, so wird der Betätigungskolben 13 und zusammen mit diesem die Arbeitskolben 5 und 6 nach unten verschoben, so daß die Medien A und B in stets gleichen Mengenverhältnissen über die Leitungen 42 und 43 der nicht gezeigten Schäumpistole zugeführt werden. Durch die starre Verbindung der Kolben miteinander wird somit erreicht, daß unterschiedliche Viskositäten der Medien A und Sohne Einfluß bleiben. Die Kolben 5, 6 und 12 werden vielmehr stets gleichmäßig bewegt, so daß die Ausbringung im Verhältnis der Kolbenflächen der Arbeitskolben 5 und 6 erfolgt.
Damit die Arbeitszylinder 3 und 4 nach dem Befüllen entlüftet und die eingefüllten Medien A und B auf gleiches Niveau gebracht werden können, sind die Kolbenstangen 7 und 8 jeweils mit einer Bohrung 9 bzw. 10 als absperrbare Verbindungsleitung zu einem Ausgleichsbehältnis 24 bzw. 25 versehen. Zur Absperrung dienen an die Kolbenstangen 7 und 8 mittels der Quertraverse 11 angeschlossene Absperrventile 16 und 17 in Form von Kugelventilen, deren Kanäle 22 und 23 mittels der Ventilkörper 18 und 19 zu verschließen sind. Über ein Parallelogrammgestänge 20, an dem ein Verstellhebel 21 angebracht ist, sind die Ventilkörper 18 und 19 gemeinsam betätigbar.
Die Ausgleichsbehälter 24 und 25 sind jeweils als Kunststoff-Flaschen 30 ausgebildet, deren Hals 31 auf einen Gewindeansatz 34 der Absperrventile 16 und 17 aufgeschraubt ist. Und in den Boden 32 der Flaschen 30 sind Schlitze 33 eingearbeitet, so daü diese zwar entlüftet sind, die eingelagerten Medien aber weitgehend vor äußeren Einflüssen geschützt werden.
Die Traverse 11, durch die die Kolbenstangen 7 und 8 der Arbeitskolben 5 und 6 in Richtung der Längsachse des Servozylinders 12 fest mit der Kolbenstange 14 des in diesen eingesetzten Betätigungskolbens 13 verbunden sind, ist drehbar gelagert, und zwar entweder auf der Kolbenstange 14 oder diese in dem Kolben 13 oder dieser in dem Servozylinder 12. Dadurch ist es möglich, die Arbeitskolben 5 und 6 in ausgefahrenem Zustand zu
verschwenken und an den Arbeitszylindern 3 und 4 mittels Halter 29 zum Säubern abnehmbar angebrachter Tropfschalen 27 und 28 abzustellen. Das Befüllen der Arbeitszylinder 3 und 4 wird somit durch die Kolben 5 und 6 nicht behindert, auch wird eine Verschmutzung durch abtropfende Medien vermieden. Und um beim Einfahren der Kolben 5 und 6 eine Vertauschung auszuschließen, ist an dem Arbeitszylinder 12 im Schwenkbereich der Kolben 5 und 6 ein Anschlag 26 befestigt, durch den die Verschwenkbewegung der Traverse 11 begrenzt ist.
In die Druckmittelzuführungsleitung 35 des Servozylinders 12 ist ebenfalls ein Absperrventil 36 eingesetzt, dessen Ventilkörper 37 mittels eines Hebels 38 verstellbar ist. Und an dem Hebel 38 ist ein Anschlag 39 angebracht, der mit einer in das Parallelogrammgestänge 20 eingearbeitete Nut 40 derart zusammenwirkt, daß das Absperrventil 36 zu öffnen ist, wenn die Absperrventile 16 und 17 geschlossen sind. Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß die Medien A und B durch die als Hohlwellen ausgebildeten Kolbenstangen 7 und 8 ungewollt in die Ausgleichsbehälter 24 und 25 gedruckt werden. Außerdem sind die Absperrventile 16 und 17 bei geöffnetem Absperrventil 36 durch den Anschlag 39 verriegelt. Fehlbedienungen sind auf diese Weise mit Sicherheit ausgeschlossen.
Die Arbeitszylinder 3 und 4 sind mittels eines hohlen Gewindezapfens 44, der somit gleichzeitig die Auslaßöffnung bildet, in die Grundplatte 2 eingeschraubt, so daß auch diese leicht abgenommen werden können. Und in die Gewindebohrung 44 münden Kanäle 45 bzw. 46, durch die die Arbeitszylinder 3 bzw. 4 mit den Leitungen 42 und 43 verbunden sind. Um bei einem evtl. Schlauchbruch oder einer Störung an der Schäumpistole die Medienzufuhr zu dieser rasch unterbrechen zu können, sind in die Kanäle 45 und 46 gemeinsam betätigbare Absperrventile 47 eingesetzt. Außerdem ist am Boden der Arbeitszylinder 3 und 4 im Bereich des Gewindeansatzes 44 ein Schneidring 48 angebracht, durch den Verpackungsfolien von Medien, die ggf. abgepackt in die Arbeitszylinder 3 und 4 eingebracht werden, selbsttätig zu zerstören sind.
Zur Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 sind in die Vorratsbehälter 3 und 4 die Medien A und B, z. B. aus Kanistern einzufüllen. Die Arbeitskolben 5 und 6 ruhen dabei auf den Tropfschalen 27 und 28, so daß die Medien A und B ungehindert eingefüllt werden können.
Die jeweils eingefüllten Mengen werden jedoch vielfach unterschiedlich sein, so daß, um von Anfang an eine gleichmäßige Ausbringung sicherzustellen, ein Niveauausgleich sowie eine Entlüftung der Arbeitszylinder 3 und 4 vorzunehmen ist. Dazu sind lediglich vor dem Einsetzen der Arbeitskolben 5 und 6 in die Arbeitszylinder 3 und 4 die Absperrventile 16 und 17 zu öffnen, so daß zunächst die zwischen den Kolben 5 und 6 und den Medien vorhandene Luft über die Bohrungen 9 und 10 der Kolbenstangen 7 und 8 sowie die Kanäle 22 und 23 entweichen kann. Auch die Medien A und B werden durch die Kolben 5 und 6, und zwar durch deren Gewicht bzw. durch leichten Druck von Hand, in die Bohrungen 9 und 10 sowie die Kanäle 22 und 23 und die an diese angeschlossenen Ausgleichsbehälter 24 und 25 ■ι gedrückt, so daß auf diese Weise unterschiedliche Füllungsgrade rasch auszugleichen sind. Die Kolben 5 und 6 liegen somit vor Inbetriebnahme der Vorrichtung
I unmittelbar auf den Medien A und ßauf.
Daraufhin werden die Absperrventile 16 und 17 durch
in Verschwenken des Hebels 21 geschlossen. Die Arbeitszylinder 3 und 4 sind somit abgesperrt, so daß bei einer Druckbeaufschlagung des Betätigungskolbens 13 durch Druckmittelzufuhr in den Druckraum 15 bei geöffnetem Ventil 36 die Medien A und ßüberdie Kanäle 45 und 4(
1Ί in die Leitungen 42 und 43 und die an diese angeschlossene Schäumpistole gedruckt werden. Die Medienzufuhr erfolgt somit von Anfang an zui vollständigen Ausbringung äußerst gleichmäßig inVerhältnis der Flächen der Arbeitskolben 5 und 6 unc wird nicht durch Luftpolster ungünstig beeinflußt Mittels der Schäumpistole bzw. des in die Druckmittel zuführungsleitung 35 eingesetzten Absperrventils 3f kann dabei die Ausbringung geregelt werden.
Der Betätigungshebel 38, der an diesem angebrachter Anschlag 39 sowie das Parallelogrammgestänge 20 sine dabei derart aufeinander abgestimmt, daß bei geöffne tem Absperrventil 36 der Anschlag 39 in die Nut 4t eingreift, so daß ein Betätigen der Absperrventile 16 unc 17 in diesem Betriebszustand nicht möglich ist, dies« sind vielmehr verriegelt. Erst bei geschlossenen-Absperrventil 36 kann der Hebel 21 verschwenkt unc damit die Absperrventile 16 und 17 wieder geöffnei werden.
Sind die Arbeitszylinder 34 entleert, so sind di« Arbeitskolben 5 und 6 aus diesen auszufahren. Dies kanr mittels Druckmittel erfolgen, das in den anderer Druckraum des Servozylinders 12 zu leiten ist Dei Druckraum 15 ist dazu mittels eines in die Druckmittel zuführungsleitung 35 eingesetzten Entlüftungsventils 5< zu entlüften. Die Quertraverse 11 kann aber auch ir einfacher Weise von Hand angehoben werden, um di« Betätigungskolben 5 und 6 aus den Arbeitszylindern 2 und 4 auszufahren. Durch Verdrehen der Quertravers«
I1 um die Längsachse des Servozylinders 12 bzw. des ir diesen eingesetzten Betätigungskolbens 13, desser Kolbenstange 14 zum Schutz gegen Verschmutzunger mit einer Ummantelung 49 in Form eines federnder Faltenbalges versehen ist, werden sodann die Arbeits kolben 5 und 6 verschwenkt und in den Tropfschalen 2i und 28 abgesetzt. Die Arbeitszylinder 3 und 4 können ir dieser Lage der Quertraverse 11 und der Arbeitskolber 5 und 6 ungehindert aus Vorratsbehältern erneut mil den Medien A und B gefüllt werden. Und bein-Wiedereinsetzen der Arbeitskolben 5 und 6 wird durcr den Anschlag 26 zuverlässig verhindert, daß ein« Verwechslung, die evtL eine vorzeitige Reaktion dei Medien aufgrund von Materialresten an den Arbeitskol ben 5 und 6 auslösen würde, vorgenommen wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Dosieren reaktiver viskoser Medien in einem bestimmten Mengenverhältnis, beispielsweise zum Mischen eines Zweikomponentenschaumes, mittels die einzelnen Medien aufnehmender Arbeitszylinder, in denen über eine Quertraverse fest miteinander verbundene Kolben verschiebbar eingesetzt und die mit einer Schäumpistole verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (3, 4) der Vorrichtung (1) jeweils über eine absperrbare Verbindungsleitung (Bohrungen 9, 10, Kanäle 22, 23) an ein vertikal über diesen angeordnetes Ausgleichsbehältnis (24, 25) angeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (3, 4) lotrecht, vorzugsweise auf einer Grundplatte (2) angeordnet und die Kolbenstangen (7, 8) der in diesen eingesetzten Kolben (5, 6) z. B. in Form von Hohlwellen als Verbindungsleitungen (9,10) und als Ausgleichsbehältnis mit diesen vorgeschalteten Absperrventilen ausgebildet sind bzw. daß auf die hohlen Kolbenstangen (7, 8) jeweils ein mit einem Absperrventil (16, 17) versehenes Ausgleichsbehältnis (24,25) aufgesetzt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Quertraverse (11) ein zentrisch zwischen den Arbeitszylindern (3, 4) und achsparallel zu diesen angeordneter Servozylinder (12) mit einem ein- oder beidseitig von Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, beaufschlagbaren Betätigungskolben (13) vorgesehen ist, dessen Kolbenstange (14) in Richtung der Längsachse fest mit der Traverse (11) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbehälter (24, 25) als auf die Absperrventile (16, 17) oder unmittelbar auf die Kolbenstangen (7, 8) aufklemmbare oder aufschraubbare Kunststoff-Flaschen (30) ausgebildet sind, deren Boden (32) jeweils mit einer schlitzartigen Ausnehmung(33) versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (18, 19) der zum Absperren der Verbindungsleitungen (Kanäle 22,23) vorgesehenen Absperrventile (16,17) formschlüssig mittels eines Parallelogrammgestänges (20, Hebel 21) miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckmittelzuführungsleitung (35) des Servozylinders (12) ein auf der Quertraverse (11) angeordnetes Absperrventil (36) eingesetzt ist, dessen Verstellhebel (38) einen mit dem die Ventilkörper (18,19) der Absperrventile (16, 17) der Verbindungsleitungen (Kanäle 22, 23) verbindenden Parallelogrammgestänge (20) zusammenwirkenden, beispielsweise in eine Nut (40) eingreifenden Anschlag (39) aufweist, derart, daß das der Zuführungsleitung (35) des Servozylinders (12) zugeordnete Absperrventil (36) nur bei geschlossenem Absperrventil (16, 17) der Verbindungsleitungen (Kanäle 22, 23) zu öffnen ist und diese bei Druckmittelzufuhr zu dem Servozylinder (21) verriegelt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, gekennzeichnet durch die Anordnung der Arbeitszylinder (3, 4) und des Servozylinders (12) vorzugsweise zusammen mit einem Druckluftkompressor (41) auf einem fahrbaren Gestell.
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