DE2936933C2 - Mehrkomponenten-Dosiervorrichtung, insbesondere für eine Mehrkomponenten-Spritzvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkomponenten-Dosiervorrichtung, insbesondere für eine Mehrkomponenten-Spritzvorrichtung, zur kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Dosierung mehrerer fester und flüssiger und gegebenenfalls gasförmiger Komponenten, wie Kunstharze, Katalysatoren, geschnittene Fasern und pulverförmige oder körnige Hilfs- und Füllmaterialien, mit mehreren Dosiereinheiten, die von hydraulischen oder pneumatischen, als Dreh- oder Hubmotoren ausgebildeten Antriebsmotoren angetrieben sind, und mit einer das Dosierverhältnis der Komponenten bestimmenden, einstellbaren Steuereinrichtung.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen zur gleichzeitigen verhältnisgleichen Dosierung von flüssigen Kunstharzen und flüssigen Hilfsmaterialien, z. B. Katalysatoren, Beschleunigern, Inhibitoren, bekannt. Die gemeinsame Charakteristik der erwähnten Vorrichtungen besteht darin, daß die einzelnen Flüssigkeitskomponenten mit Hilfe von auf irgendeine Weise gekoppelten Kolbenpumpen gefördert werden, wobei die Pumpen von einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten, eine lineare Hin- und Herbewegung ausführenden Arbeitszylinder angetrieben werden.

Bei dem einen Typ der bekannten Vorrichtungen werden das Kunstharz und die erwähnten Hilfsmaterialien unter Zuhilfenahme einer gemeinsam betätigten, mit einem Hebel-Ubersetzungsmechanismus gekoppelten Kolbenpumpe gefördert Eine derartige Lösung ist in der US-PS 37 90 030 beschrieben.

Bei einem anderen Typ der bekannten Vorrichtungen werden alle Flüssigkeitskomponenten von mit pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern angetriebenen Kolbenpumpen gefördert Die einzelnen Pumpen sind über ein pneumatisches oder hydraulisches Steuersystem verhältnisgleich gekoppelt Ειγ,-ϊ solche Lösung ist in der ungarischen Patentschrift 1 70 601 beschrieben.

Beide bekannten Systeme zeichnen sich dadurch aus, daß die dosierte Flüssigkeitsmenge (die Dosierungsfrequenz) durch Einstellung des in der Druckleitung der sinen Flüssigkeitspumpe (im allgemeinen der Kunstharzpumpe) vorhandenen Drosselventils verändert werden kann. Dasselbe Ventil dient zum Einschalten bzw. Abstellen der Vorrichtung. Des weiteren kann die Dosierungsfrequenz auch durch die Änderung des Speisedrucks des Betätigungsmediums verändert werden.

Theoretisch kann zur Förderung von für Kunstharz geeigneten festen Füll- bzw. Hilfsmaterialien jede nach dem volumetrischen Prinzip arbeitende Dosiereinheit verwendet werden. In der Praxis haben sich weitgehend die Tellerspeiser und Förderschnecken, sowie die Luftstrahlzuführvor richtungen verbreitet Die gemeinsame verhältnisgleiche Dosierung von flüssigen Kunstharzen und Hilfsmaterialien, sowie von festen Füllstoffen konnte bisher — infolge der Schwierigkeiten, die bei der verhältnisgleichen Kopplung der eine lineare Hin- und Herbewegung ausführenden Kolbenpumpen und der eine kontinuierliche Drehbewegung ausführenden Feststoffdosiereinheiten entsthen — nur unter Zuhilfenahme eines recht komplizierten, schwierigen Regelsystems gelöst werden.

Gemäß der US-PS 30 96 223 wird die pulverartige Komponente mit Hilfe einer Luftstrahlpumpe gefördert, während die Förderung der FJ-issigkeit mit einer pneumatisch angetriebenen Kolbenpumpe vorgenommen wird. Das Aufrechterhalten des gewünschten Verhältnisses zwischen den einzelnen Komponenten konnte jedoch keineswegs gelöst werden, da zwischen den beiden Förderorganen keine Zwangsverbindung bestand und auch eine einmalige Verhältnisänderung nur durch einen recht komplizierten Einstellarbeitsgang erreicht werden konnte.

Bei einigen Füllstoffarten kann der Füllstoff dem Kunstharz vorab zugemischt werden. Infolge der Verschleißwirkung des Gemischs bringt die gemeinsame Zufuhr des Gemischs zahlreiche Probleme mit sich, die Betriebssicherheit der Anlage ist nur kurze Zeit gegeben, das Verhältnis der vorab zugemischten Komponenten kann überhaupt nicht oder nur schwierig nachträglich verändert werden. Einige Füllstoffe sind dabei noch druckempfindlich, so daß deren Förderung ebenfalls schwierig ist. Eine derartige Mischanlage ist in der DE-PS 21 56 096 beschrieben.

Es sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, die dem Kunstharz zwecks Verbesserung der mechanischen Eigenschaften unterschiedliche Faserstoffe (Glasfasern, synthetische Fasern usw.) zumischen. Um eine optimale Festigkeit und leichte Verarbeitbarkeit erreichen zu können, wird das Glasfaserband in Stücke von einstellbarer Länge mit einem geeigneten Schneidapparat zugeschnitten, wonach die zugeschnittenen Fasern mit dem Harz zusammen verarbeitet werden. Eine

solche Einrichtung zur Dosierung der Faserstoffe ist in der US-PS 38 90 706 beschrieben.

Bei der gleichzeitigen Dosierung von Flüssigkeiten und den zugeschnittenen Fasern wird die Menge der zugeschnittenen Fasern entsprechend der durch den Flüssigkeitswiderstand und den Druck des Betätigungsmediums definierten Flüssigkeitsmenge eingestellt, wobei die Einstellung durch die Änderung der Umdrehungszahl des Motors des Faserschneideapparats vorgenommen wird. Es ist jedoch kein das genaue Verhältnis zwischen den Komponenten aufrechterhaltendes, auch bei schwankenden Mengen verhältnisgleich bfeibendes, für den gegebenen Zweck geeignetes System bekannt, da die verhältnisgleiche gleichzeitige Dosierung des flüssigen Kunstharzes und dessen Komponenten und der zugeschnittenen Fasern mit zahlreichen Schwierigkeiten verbunden ist. Die Belastung und die Umdrehungszahl des den Schneideapparat antreibenden Motors hängt nämlich von der Zahl der gleichzeitig zugeschnittenen Fasern, der Schärfe der Schneidklinge, der Faserqualität ustv. ab. Zu der Umdrehungszahl proportional ändert sich die dosierte Fasermenge. Unter Berücksichtigung der Brand- und Explosionsgefährlichkeit der Kunstharze und der Hilfsmaterialien sowie im Interesse der Realisierung eines bei manuellen Auftragsgeräten, insbesondere bei Spritzpistolen, möglichst geringen Eigengewichtes trat bei den Faserzuführgeräten die Anwendung eines eine überwiegend kontinuierliche Drehbewegung durchführenden, pneumatischen Antriebsmotors in den Vordergrund.

So hängt bei den bekannten Vorrichtungen die verhältnisgleiche Dosierung, genauer gesagt die Wahl der Aufrechterhaltung des quantitativen Verhältnisses zwischen Kunstharz und zugeschnittenen Fasern — und damit die Festigkeit des Produktes — im allgemeinen von der Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab, wodurch infolge der subjektiven Einstellung und Aufrechterhaltung des Verhältnisses Harz/Faser das Anwendungsgebiet der Spritztechnologie stark beschränkt ist.

Die Abweichung von dem gewünschten richtigen Verhältnis verändert nicht nur die Festigkeitscharakteristiken des Fertigproduktes, sondern es werden dadurch auch technologische Schwierigkeiten hervorgerufen. Falls nämlich die absolute Menge des Kunstharzes ungenügend ist, so ist die Verarbeitung und Imprägnierung des Verstärkungs- bzw. Fasermaterials mit Schwierigkeiten verbunden. Wenn dagegen die Kunstharzmenge zu hoch ist, fließt die Masse und die Qualität wird ungleich, wobei die Festigkeit ebenfalls verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach der eingangs erwähnten Art ausgebildete Mehrkomponenten-Dosiervorrichtung zu schaffen, durch die trotz der durch die unterschiedliche Beschaffenheit der einzelnen Komponenten bedingten Lastabhängigkeit der verwendeten hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebsmotoren eine verhältnisgleiche Dosierung der Komponenten gewährleistet ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Antriebsmotoren bis auf einen in seiner Dreh- bzw. Hubzahl lastabhängigen Antriebsmotor einer Feststoffdosiereinheit impulsgesteuerte Antriebsmotore sind, deren Steuerimpulse über jeweils einstellbare Impulsteiler und einen Impulsgeber von der Dreh- bzw. Hubzahl des lastabhängigen Antriebsmotors abgeleitet sind.

Es ist zwar gemäß der DE-OS 21 00 096 bekannt, zur

Herstellung glasfaserhaltigen Kunststoffgranulats das Kunststoffpulver mit einer Pulverdosiervorrichtung in eine Schneckenpresse einzudosieren, die mehrere Glasfaserstränge selbsttätig einzieht und zerkleinert, wobei die Pulverdosiereinheit in Abhängigkeit von der veränderlichen Einzugsgeschwindigkeit der Glasfaserstränge nachgesteuert wird. Eine gesonderte Faserdosiereinheit ist bei dieser Vorrichtung aber nicht vorhanden, vielmehr wird hier die Schneckenpresse mit einer konstanten Drehzahl angetrieben, so daß die Steuerung der verhältnisgleichen Dosierung nicht in den Steuervorgang einbezogen ist Ferner werden bei dieser Vorrichtung für die Schneckenpresse und die Pulverdosiereinheit Elektromotore eingesetzt, deren Drehzahl von der Belastung im wesentlichen unabhängig ist Für die Auslegung der Steuerung kommt es somit bei dieser Vorrichtung nicht darauf an, auf Belastungsschwankungen der Antriebsmotoren Rücksicht zu nehmen.

Abweichend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Bauart, sämtliche pneumatische und hydraulische Antriebsmotoren in AbK-lgigkeit voneinander zu steuern, wird gemäß der Eriinr'ung eine der Feststoff-Dosiereinheiten mit einem unabhängigen Antriebsmotor ausgestattet und die anderen Antriebsmotoren werden von diesem unabhängigen Antriebsmotor p^steuert Hierbei wird der Antriebsmotor derjenigen Feststoffdosiereinheit als unabhängiger Antriebsmotor verwendet, welche aufgrund der Beschaffenheit der von ihr dosierten Materialkomponente den größten Dosierschwankungen ausgesetzt isi. Hierdurch und durch die Verwendung einer Impulssteuerung zur Steuerung der abhängigen Abtriebsmotoren gelingt es in einfacher Weise, eine verhältnisgleiche Dosierung aller Materialkomponenten zu erreichen.

Wenn außerdem gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der steuernde Antriebsmotor in seiner Dreh- bzw. Hubzahl einstellbar gemacht wird, kann bei gleichbleibendem Dosierverhältnis für alle Materialkomponentei. die Gesamtförderleistung der Dosieranlage allein durch entsprechende Verstellung eines einzigen Drosselventils, uamlich des Drosselventils im hydraulischen bzw. pneumatischen Speisekreis des steuernden Antriebsmotors verändert werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bekannten, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigten Flüssigkeitsdosiersysteme mit äußeren Impulsen gesteuert werden können, deren Frequenzen zu der Menge der Hilfsmaterialien oder sonstigen Feststoffe proportional ist. Wird nämlich das Flüssigkeitsdosiersystem (in Abhängigkeit von der Viskosität und Dichte der Flüssigkeit) derart gestaltet, daß es ebenfalls zur Ausführung einer Dosierbewegung in der vorkommenden höchsten Frequenz geeignet ist, kann eine Steuerverbindung zwischen der die Hilfsmaterialien und/oder Faserstoff dosierenden Einheit -- deren Umdrehungszahl oder Hubzahl von der Belastung abhängt — und allan anderen Komponentendosiereinheiten. oder zwischen allen, in das System einbezogenen Zuführeinrichtungeii. einschließlich ggf. der eine gasförmige Komponente dosierenden Einheiten oder von Feststoff-Komponenten dosierenden Zuführeinri^htungen zustande gebracht werden. Wenn die Steuerung die Frequenz der sonstigen Einheiten, z. B. diejenige der Flüssigkeitsdosiereinheit und damit die Förderleistung, proportional zu der von der Belastung abhängigen veränderlichen Umdrehungszahl verändert, so bleibt das quantitative Verhältnis zwischen Hilfsmaterial/riüs-

sigkeit und/oder Faserstoff/Flüssigkeit und/oder Hilfsmaterial/Faserstoff auch bei veränderlich dosierten absoluten Mengen konstant.

Desgleichen wurde bekannt, daß bei einem äußeren Steuerimpuls, dessen Impulsfolge veränderlich und von der Belastung abhängig ist, das von der Zeit abhängige, jeweils genaue Verhältnis der geförderten Materialien innerhalb je eines Hubes der Pumpen der Flüssigkeitsdosiereinheit keineswegs erreicht werden kann. Diese Tatsache stellt jedoch keinen wesentlichen Faktor dar, weil in der Praxis die geförderten absoluten Mengen die während eines Hubs geförderte Menge um mehrere Größenordnungen überschreiten, so daß der Fehler vernachlässigt werden kann.

Eine wesentliche Bedeutung der Erfindung liegt darin, daß die Gestaltung eines Systems aus rein pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen. Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen dosierenden Einiten ermc^ü

rd wobei «i

s einzelnen

voneinander mechanisch unabhängig sein können und dennoch eine genaue permanent verhältnisgleiche Dosierung der Mengen sichergestellt werden kann.

Als Impulsteiler können ein mechanisches Getriebe mit einer von totem Spiel freien und schlupffreien Transmission (Zahnrad, Zahnriemen usw.) oder ein z. B. pneumatischer, mechanischer oder elektrischer Impulsteiler mit einstellbarem Teilungsverhältnis bzw. deren Kombinationen verwendet werden. Günstige Erfahrungen wurden mit einem Impulsteiler gemacht, der nach erfolgtem Erreichen der gewünschten eingestellten Impulszahl mit dem Ausgangssignal sich selbst nullierend das Zählen wieder in Gang setzt.

Die Antriebe der weiteren abhängigen Zuführeinheiten werden mit den. mit Hilfe des Impulsteilers proportional verminderten, ggf. verstärkten Impulsen gesteuert.

Nach dem obigen Prinzip können auch programmgesteuerte Systeme ausgestaltet werden, wobei die einzelnen Einheiten mit nach einem geeigneten Programm ausgestalteter Impulsfolge gesteuert werden.

Nach der Erfindung wird entweder die Faserzuführeinrichtung oder eine andere eine Feststoff-Komponente fördernde Hilfsmaterial-Zuführeinrichtung als Dosiereinheit mit unabhängigem Antrieb gewählt. Als Impulsgeber und Impulsteiler können elektrische und/oder elektronische Lösungen gewählt werden. Die erfindungsgemäße Antriebsverbindung kann auch zwischen zwei Feststoff-fördernden Einheiten zustande gebracht werden.

Eine einfache, bloß aus einigen Elementen bestehende Vorrichtung kann derart ausgestaltet werden, daß die Impulse für den Antrieb der weiteren Dosiereinheiten unmittelbar oder unter Zwischenschaltung irgendeines mechanischen Getriebes von der Welle des Antriebsorgans der Faserstoffdosiereinheit abgenommen werden. In diesem Fall wird ein mit bestimmten konstanten Verhältnissen arbeitendes System erhalten.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß diese zur Betätigung von Dosiereinheiten in beliebiger Zahl und Position in einem in der Hubfrequenz synchronisierten bzw. zu dieser proportionalen Takt geeignet ist und damit eine gleichzeitige, quantitativ verhältnisgleiche Dosierung von Stoffen unterschiedlicher Aggregatzustände ermöglicht worden ist, so daß die Vorrichtung an Dosierungs- und Verarbeitungsarbeiten in verschiedenen Gebieten und bei unterschiedlichen Volumina

angepaßt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur stellt das Schaltbild des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiclsdar.

Die Hauptelemente des in der Figur dargestellten AusführungsbeispieK sind die folgenden: die Flüssigkeitsdosiereinheit 1. die Hilfsmaterialdosiereinheit 2, die Faserdosiereinheit 3, der Impulsgeber 4, die zur Aufrechterhaltung des Verhältnisses dienende Einheit 5 und die mit dem Einschaltventil 7 versehene Spritzpistole 6. Das konstante Verhältnis der dosierten Mengen der aneinandergereihten Dosiereinheiten wird dadurch erreicht, daß bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel das Antriebsorgan 31 der Faserdosiereinheit 3 als abhängiges dominierendes Antriebsorgan gewählt worden ist, wobei dessen Umdrehungszahl zuerst mit einem Getriebe konstanter Übersetzung in einem konstanten Verhältnis

und dsnn mit Hilf** ^*¹*

Impulsgebers 4 in eine in der Impulsleitung erscheinende pneumatische Impulsfolge umgewandelt wird.

Die Antriebsorgane 101 und 211 aller übrigen Komponentendosiereinheiten, ggf. der Flüssigkeitsdosiereinheit 1 und der Hilfsmaterialdosiereinheit 2, werden über die die Impulsteiler 51 und 52 mit einstellbarem Teilungsverhältnis enthaltende, dieses Verhältnis aufrechterhaltende Einheit 5 betätigt, wobei die Be»^rr.igung im wesentlichen mit der Frequenz der in der Impulsleitung 842 erscheinenden Impulsfolge als solchen oder einer davon abgeleiteten Frequenz vorgenommen wird, wodurch Hie dosierten, in die Spritzpistole 6 über die Har/.ieitung 100 und die Katalysatorenleitung 110 während der Zeiteinheit eingespeisten Materialmengen während des gesamten Betriebs der Vorrichtung untereinander und zu der Menge des zugeführten Faserstoffs fortlaufend proportional sind.

Die alternierende Hubfrequenz des Antriebsorgans 101 der Harzpumpe 10, die in einen mit Harz gefüllten Behälter CY eingetaucht ist, wird durch die Frequenz der über einen Steuerzweig 510 zu dem Eingang eines Umschalters 102 eintreffenden Impulse bestimmt, der über eine Leitung, in die ein Dekompressor 81 eingeschaltet ist, mit dem Druckluftnetz 8 in Verbindung steht. Infolge der nach Aufbau und Wirkungsweise an sich bekannten Flüssigkeitsdosiereinheit 1 arbeitet auch das Antriebsorgan 111 der Katalysatorpumpe 11, die in einen mit einem Katalysator gefüllten Behälter K eingetaucht ist, mit der Frequenz des Antriebsorgans 101 der Harzpumpe 10, so daß eine zu der dosierten Harzmenge jeweils proportionale, durch einen HuDumschalter 112 einstellbare Katalysatormenge der Spritzpistole 6 zugeführt wird.

Die aus der Figur ersichtliche Hilfsmaterialdosiereinheit 2 fördert aus einem Pulverbehälter P pulver- oder granulatförmiges Hilfsmaterial über eine Hilfsmaterialleitung 200 in die Spritzpistole 6. Die Dosierung wird von einer mit einem impulsgesteuerten Antriebsorgan 211 betätigten, mit Injektor und Förderschnecke versehenen Pulverzuführeinrichtung 20 vorgenommen, deren Förderleistung durch die Frequenz der über einen Steuerzweig 520 einem Umschalter 21 des Antriebsorgans 211 abgegebenen Impulsfolge bestimmt wird. Die zur Injektorzerstäubung des Pulvermaterials erforderliehe Druckluft wird über einen Dekompressor 82 aus einem Druckrohr 821 in einer mit einem Drosselventil 820 veränderlichen Menge über eine Druckleitung 822 der Pulverzuführeinrichtung 20 zugeführt.

7 8

Die an sich bekannte Faserdosiereinheit ist zur Steuerzweig 510 abgegebenen Impulsfolge be-

Stückelung und Dosierung des von einer Glasfaserspule stimmt; :

Ü abgewickelten Glasfaserbandes 30 geeignet und ist - die dosierten Mengen der sonstigen Flüssigkeits-

rnit einem als Arüriebsorgan 31 dienenden pneumati- komponenten, so z. B. die während der Zeiteinheit >

sehen Motor versehen, der mit der über einen ~. von der Katalysatorpumpe 11 geförderte Katalysa- j

Dekompressor 83 und ein Druckrohr 830 zugeführten tormenge, werden durch die Hubfrequenz des !

Druckluft betrieben wird, wobei die während der Antriebsorgans 101 der Harzpumpe 10 bzw. durch j

Zeiteinheit dosierte zugeschnittene Glasfasermenge im die während der Zeiteinheit verdrängten propor- Ί

wesentlichen durch die (von der Belastung und dem tionalen Volumina bestimmt; ü

Druck abhängige) Umdrehungszahl bestimmt wird. Die w - die Menge des mit der Pulverzuführeinrichtung 20 U

Umdrehungszahl und damit die Förderhistung des geförderten Hilfsmaterials wird durch die Frequenz |

gesamten Systems kann unter Zuhilfenahme eines in der von dem Impulsteiler 52 der das Verhältnis I

einem Druckrohr 831 eingebauten Drosselventils 832 aufrechterhaltenden Einheit 5 auf den Steuerzweig .;

eingestellt bzw. verändert werden. 520 abgegebenen Impulsfolge bestimmt, und

Die Umdrehungszahl des Antriebsorgans 31 der r> schließlich werden :.

Faserdosiereinheit 3 wird unmittelbar oder durch - die Frequenzen der in den Steuerzweigen 510 und \

Zwischenschaltung eines die Umdrehungszahl mit 520 erscheinenden Impulsfolgen von der Umdre- |

einem konstanten Verhältnis (Übersetzung) teilenden hungszahl, die jeweils zu der von der Faserdosie- |

Gelriehes 41 mit Hilfe des Impulsgeber« 4 in eine reinheil 3 dosierten Fnserstoffmenge proportion·»! &

Impulsfolge umgewandelt, deren Frequenz zu der 20 ist, und durch die an den Impulsteilern der Einheit 5 P

Umdrehungszahl proportional ist. Die Niederdruck- eingestellten Teilungsverhältnisse bestimmt. |

Speiseluft des Impulsgebers 4 wird über einen B

Dekompressor 84 und durch eine Speiseleitung 841 dem Die in der Figur als Beispiel dargestellte, oben {»

Impulsgeber 4 zugeführt. Die pneumatische Impulsfolge ausführlich beschriebene Vorrichtung wird von einem f

des Impulsgebers 4 — deren Frequenz jeweils zu der 2·ϊ Druckluftnetz 8 her über eine Filtereinheit 80 mit J

von der Faserdosiereinheit geförderten Menge propor- Druckluft mit einem entsprechenden Druck betätigt,

tional ist — erscheint in der Impulsleitung 842. Das Einschalten wird unter Zuhilfenahme des in der

Bei der Vorrichtung wird das jeweilige, vorgewählte Spritzpistole 6 eingebauten Einschaltventils 7 vorge-

bzw. digital einstellbare Verhältnis zwischen der von der nommen, welches durch das gleichzeitige öffnen von

Faserdosiereinheit — die mit einem unabhängigen jo federbelasteten, pneumatisch servogesteuerten Syn-

Haupt'ntrieb versehen ist — gelieferten Menge und den chronventilen 711, 712, 721, 731 und 751 alle Einheiten

von sonstigen, zu dem System gehörenden Dosierein- der Vorrichtung in Betrieb setzt. Die Vorwahl der

heiten geförderten Mengen durch die Einheit 5 Betriebsweise bzw. das dauerhafte oder periodische

sichergestellt. Die Einheit 5 enthält mindestens einen Ausschalten der zugeordneten einzelnen Dosiereinhei-

(ggf. mit einem Verstärker kombinierten) Impulsteiler i=> ten, werden dem Einschalten vorangehend bzw. sogar

51,52, welcher nach erfolgtem Eintreffender an seinem während des Betriebs, mit Hilfe von handbetätigten

Eingang über eine Eingangsleitung 50 ankommenden Absperrventilen511,521 und831 ermöglicht.

Impulse — deren Zahl digital eingestellt werden kann — Die zwischen den einzelnen Einheiten bestehende

ein (zweckmäßig verstärktes) Ausgangssignal zu bilden impulsgesteuerte Antriebsverbindung sichert bloß die

imstande ist. Solche pneumatischen bzw. elektrischen 40 permanente Aufrechterhaltung des Verhältnisses der

Impulsteiler sind an sich bekannt und stehen im Handel auf die Zeiteinheit entfallenden geförderten Material-

zur Verfügung. mengen. In dem hier geschilderten Fall wird der

Die Impulsteiler 51 und 52 werden in einer solchen Absolutwert der dosierten Mengen in der bereits Schaltungsanordnung angewendet, daß der Zähler erwähnten Weise durch die Änderung der Umdrehungsgleichzeitig mit der Bildung des Ausgangssignals nulliert 45 zahl des mit einem pneumatischen Motor versehenen wird, wodurch der Impulsteiler praktisch als kontinuier- Antriebsorgans 31 der Faserdosiereinheit 3 mit Hilfe licher Signalfrequenzumwandler verwendet wird. des Drosselventils 832 eingestellt.

Der als Beispiel gezeigten Vorrichtung wird eine an Wenn die dosierte Fasermenge in Abhängigkeit von

sich bekannte Spritzpistole 6 zugeordnet, in welcher ein den Belastungen schwankt, behält die Vorrichtung

handbetätigtes, federbelastetes Einschaltventil 7 einge- so trotzdem dauerhaft und elastisch die Verhältnisse auch

baut ist, das über eine Druckleitung 871 und einen bei schwankenden Belastungen bei. Dekompressor 87 an das Druckluftnetz angeschlossen

ist sowie über eine Leitung 872 mit dem Steuerteil eines B e i s d i e 1 Synchronventils 712 in Verbindung steht Die Spritzpistole ist mit einem geeigneten Düsensystem zur 55 Zum gleichzeitigen Versprühen von Polyester-Kunstgleichzeitigen Zerstäubung des pulverförmigen Hilfs- harz, Kalziumkarbonat-Füllstoff und geschnittenen materials, des Harzes und des Katalysators versehen, Glasfasern führt die Harzpumpe 10 max. fünfzig wobei dem zerstäubten Gemisch auch die zugeschnitte- Doppelhübe pro Minute aus. Zur Dosierung des ne, mit der an der Spritzpistole 6 befestigten Füllstoffes wird eine Kolbenhilfsmaterialpumpe einge-Faserdosiereinheit geförderte Glasfasermenge züge- 60 setzt, die höchstens 50 Gew.-%, auf die Kunstharzmenmischt wird Aus der obigen ausführlichen Beschreibung ge bezogen, liefert, während für die Zufuhr der gehen die folgenden Wirkungen eindeutig hervor: Glasfasern eine Faserdosiereinheit verwendet wird, die

ebenfalls höchstens 50 Gew.-% geschnittene Glasfasern

- die alternierende Hubfrequenz des Antriebsorgans dosiert Die Umdrehungszahl der Antriebsorgans der

101 der Harzpumpe 10 und damit die während 65 Faserdosiereinheit kann sich unter Belastung im Bereich

einer Zeiteinheit gelieferte Harzmenge wird durch zwischen 1500 und 3000 U/min ändern. Die Umdre-

die Frequenz der von dem Impulsteiler 51 der das hungszahl wird mit Hilfe eines mechanischen Getriebes

Verhältnis aufrechterhaltenden Einheit 5 auf den mit einer Obersetzung 1 :10 transformiert und danach

mit einem pneumatischen Impulsgeber in eine Impulsfolge umgewandelt. So beträgt die durchschnittliche Impulszahl pro Minute etwa 200, wobei die erwähnte Impulsfolge dem Eingang eines pneumatischen Impulsteilers mit digital einstellbarem Teilungsverhältnis zugeführt wird. Das Teilungsverhältnis des Impulsteilers kann zwischen 2: 1 und 10:1 verändert werden. Bei einem Teilungsverhältnis von 2 :1 führt die Harzpumpe hundert Doppelhübe je Minute aus, bei einem Teilungsverhältnis von 10 : 1 beträgt die Hubzahl 20 pro Minute.

Unter Belastung und bei einer Umdrehungszahl von 2000 Upm des Antriebsorgans dosiert und schneidet die Faserdosiereinheit 2 kg Glasfaser pro Minute. Die 20 Doppelhübe/min der Harzpumpe entsprechen einer Harzfördermenge von 4 kg/Minute, so daß das Lieferverhältnis Glasfaser : Harz 50% beträgt. Bei einem Teilungsverhältnis von 2:1 führt die Harzpumpe hundert Doppelhübe pro Minute aus, wodurch 20 kg Harz/Minute geliefert werden. Die je Minute dosierte Glasfasermenge beträgt 2 kg/Minute, so daß das Verhältnis Glasfaser : Harz 10% beträgt. Innerhalb des Bereiches zwischen den erwähnten Extremwerten kann das Verhältnis der Fördermenge digital in 5%-Stufungen mit Hilfe des Impulsteilers eingestellt werden. Die dosierten Absolutmengen werden durch die Änderung der Umdrehungszahl des Antriebsorgans der Faserdosiereinheit eingestellt, wobei die Einstellung durch die

Änderung (Drosselung) der Menge und/oder des Drucks der Fördorluft vorgenommen werden kann.

Die das Hilfsmaterial fördernde Kolbendosiereinheit wird in der gleichen Weise, dem Verhältnis der Umdrehungszahl der Faserdosiereinheit entsprechend gesteuert, so daß die Aufrechterhaltung des Verhältnisses der Füllmaterialmenge, sowie die Veränderbarkeit im Verhältnisbereich zwischen 10 und 50% in neun gleichen Stufungen zu je 5% sichergestellt sind. Der zugeschnittene Glasfaserstrang, das Kunstharz und der Füllstoff werden der Spritzpistole zugeführt und in einer an sich bekannten Weise verarbeitet.

Es können zahlreiche Ausführungsvarianten durchgeführt werden. Die Förderleistung der Dosiereinheit mit einem dominierenden, unabhängigen Antrieb, z. B. diejenige der Hilfsmaterialdosiereinheit oder wenigstens einer der sonstigen Komponentendosiereinheiten, kann proportional zu der Förderleistung der Hilismate rialdosiereinheit derart gesteuert werden, daß der Impulsgeber dem Antrieb der Hilfsmaterialdosiereinheit — in einer, die Umdrehungszahl bzw. Hubfrequenz derselben wahrnehmenden Weise — zugeordnet wird. In der Praxis kann die Vorrichtung mit Komponentendosiereinheiten in erforderlicher oder beliebiger Anzahl ergänzt werden, so z. B. mit einer Dosiereinheit, die die gasförmige Komponente (z. B. ein schaumbildendes Gas) in einem vorgewählten Verhältnis mit Hilfe einer Dosiereinheit mit impulsgesteuertem Antrieb fördert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrkomponenten-Dosiervorrichtung, insbesondere für eine Mehrkomponenten-Spritzvorrichtung, zur kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Dosierung mehrerer fester und flüssiger und gegebenenfalls gasförmiger Komponenten, wie Kunstharze, Katalysatoren, geschnittene Fasern und pulverförmige oder körnige Hilfs- und Füllmaterialien, mit mehreren Dosiereinheiten, die von hydraulischen oder pneumatischen, als Dreh- oder Hubmotoren ausgebildeten Antriebsmotoren angetrieben sind, und mit einer das Dosierverhältnis der Komponenten bestimmenden, einstellbaren Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet.daß die Antriebsmotoren bis auf einen in seiner Drehbzw. Hubzahl lastabhängigen Antriebsmotor (31) einer Feststoffdosiereinheit (Faserdosiereinheit 3) impulsgesteuerte Antriebsmotore (111, 211) sind, deren Stfuerimpulse über jeweils einstellbare Impulsteiler (51, 52) und einen Impulsgeber (4) von der Dreh- bzw. Hubzahl des lastabhängigen Antriebsmotors (31) abgeleitet sind

2. Mehrkomponenten-Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhängige Antriebsmotor (31) in seiner Drehbzw. Hubzahl mittels eines einstellbaren Drosselventils (832) einstellbar ist

3. Mehrkomponenten-Dcsiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Impulsteiler (51,52) derart ausgebildet sind, daß sie nach Erreichen der eingestellten Anzahl der vom Lmpulsgebei (4) gelieferten Impulse ein Ausgangssignal an den zugeordneten gesteuerten Antriebsmotor (111, 211) abgeii η und sich dabei in die Nullstellung zurückstellen.