DE3124689A1 - METHOD AND DEVICE FOR DOSING, MIXING AND PORTIONING CERTAIN QUANTITIES OF TWO-COMPONENT MEDIA - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR DOSING, MIXING AND PORTIONING CERTAIN QUANTITIES OF TWO-COMPONENT MEDIAInfo
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Description
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Ludwigshafen/Bhein, äen 22.06»1981 P 5527 H/bauLudwigshafen / Bhein, June 22nd »1981 P 5527 H / construction
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Adolf H. lischerPatent attorneys Dipl.-Ing. Adolf H. lischer
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Dosierteolinik und Pneumatik AG DOPlG ΈΤ8Ώ.Ζ Rittmeyerweg GH 6300 ZugDosiertolinik und Pneumatik AG DOPlG ΈΤ8Ώ.Ζ Rittmeyerweg GH 6300 Zug
Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren, Mischen und Portionieren bestimmter Mengen zweikomponentiger MedienMethod and device for dosing, mixing and portioning specific quantities two-component media
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren, Mischen und Portionieren bestimmter Mengen zweikomponentiger Medien.The invention relates to a method for dosing and mixing and portioning certain amounts of two-component media.
Als Portionenmischer verwendet man rotierende Dosierpumpen, die von einem Drucktank her mit den Medien·fceaufschlagt werden. Diese werden schrittweise bewegt und führen die Medien einem Mischer zu. Bei Verwendung eines solchen Verfahrens für kleine und kleinste Mengen ergeben sich beachtliche Fehlerquellen, die insbesondere darin begründet sind, daß solche rotierenden Dosierpumpen Spiel haben müssen, damit sie sich überhaupt drehen lassen. Dieses Spiel bedeutet Leck, wobei je nach Viskosität, Gegendruck und dergleichen dieses Leck, in der Fachsprache auch als Schlupf bezeichnet, verschieden groß ist. So muß bedacht werden, daß schon 5° Temperaturschwankung eine merkliche Viskositätsveränderung verursachen, so daß bei Anwendung dieses Verfahrens erhebliche Abweichungen der vorgeschriebenen Toleranzen festzustellen sind. Diesel1 Effekt ist um so deutlicher, $e dickflüssiger die Medien sind. Auch bei wasserdünnen Medien ergeben sich diese Schwierigkeiten.Rotating metering pumps are used as portion mixers, to which the media are applied from a pressure tank. These are moved step by step and feed the media to a mixer. When using such a method for small and very small quantities, there are considerable sources of error, which are due in particular to the fact that such rotating metering pumps must have play so that they can be rotated at all. This game means leak, depending on the viscosity, back pressure and the like, this leak, also referred to in technical terms as slip, is of different sizes. It must be borne in mind that even a temperature fluctuation of 5 ° causes a noticeable change in viscosity, so that when this method is used, considerable deviations from the prescribed tolerances can be determined. Diesel 1 effect is more so, $ e are thicker media. These difficulties also arise with water-thin media.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der kleine und kleinste Mengen von zwei komponentigen Medien von dünnflüssiger bis spachtelkittförmiger Viskosität mit der größten Genauigkeit verarbeitet werden können.The invention is based on the object of a method and To propose a device in which small and very small amounts of two-component media from more fluid to putty-like viscosity can be processed with the greatest accuracy.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach der Erfindung da-This object is achieved with the method according to the invention
durch gelöst, daß die zwei Komponenten in relativ großen Mengen dosiert und in eine Vorrats- und Mis chkaramer eingesohossen werden und daß die gebrauchte kleine Menge mit einem Portionier- und Auslaßventil erzeugt wird.solved by that the two components in relatively large Dosed quantities and poured into a storage and mixing chamber and that the small amount used is generated with a portioning and discharge valve.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens unter Verwendung einer volumetrischen Dosiervorrichtung "besteht darin, daß an die Dosiervorrichtung eine expandierende Vorrats- und Mischkammer angeschlossen 1st, die zu einem Auslaßventil hin geöffnet ist und daß zwischen der Mischkammer und Auslaßventil eine verschiebbare Portioniernadel vorgesehen 1st.An advantageous device for carrying out the method using a volumetric metering device "consists in that an expanding storage and mixing chamber is connected to the dosing device, which is open to an outlet valve and that between the mixing chamber and outlet valve is a displaceable one Dosing needle provided 1st.
Vorteilhaft geht man auch so vor, daß in der Mischkammer ein statisches Mischrohr angeordnet ist, das1 achsial in der Vorrats- und Mischkammer verschiebbar ist.Advantageous procedure also so that a static mixing tube is arranged in the mixing chamber, the 1 is axially displaceable in the storage and mixing chamber.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß in der Mischkammer ein dynamischer Mischer in Porm eines achsial verschiebbaren und in Rotation versetzbaren Quirls vorgesehen ist.Furthermore, it is advantageous that a in the mixing chamber dynamic mixer in the form of an axially displaceable and rotatable agitator is provided.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das Mischrohr bzw. der Mischer gegen Vorspannfedern druckbar ist.It is also proposed that the mixing tube or the mixer can be pressed against prestressing springs.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Mischkammer in einen Verbindungskanal miindet, der mit dem Auslaßventil verbunden ist und vor der Einmündung der Kammer in den Kanal die Portioniernadel angeordnet ist.It is also proposed that the mixing chamber in a Connecting channel which is connected to the exhaust valve is and before the confluence of the chamber in the channel, the portioning needle is arranged.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß die Welle des Quirls in einer feststehenden Buchse gelagert und an einem Gehäuseteil gehaltert ist, der die Vorspannfedern aufnimmt.It is also advantageous that the shaft of the whisk is mounted in a stationary bushing and on a housing part is supported, which receives the preload springs.
Nach, einem weiteren Vorschlag der Erfindung geht man so vor, daß zwischen Lagerung der Welle und Quirl eine Sperrfliissigkeitskammer vorgesehen ist.According to a further proposal of the invention, the procedure is as follows: that between the bearing of the shaft and the whisk there is a barrier fluid chamber is provided.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Hub der Portioniernadel stufenlos verstellbar ist. Finally, it is proposed that the stroke of the portioning needle be continuously adjustable.
Für kleine Mengen kann das Portionierventil entfallen und das Auslaßventil direkt auf die Misch- oder Vorratskammer angebracht werden.The portioning valve can be omitted for small quantities and that Outlet valve can be attached directly to the mixing or storage chamber.
Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß sich hier kleine und kleinste Portionen von in einem entsprechenden Verhältnis gemischten zweikomponentigen Medien mit der größten Genauigkeit erzielen lassen, wobei sich Portionsgrößen von etwa 1 bis 200 mm stufenlos einstellen lassen. Die loleranz der Dosierung wird bei der Erfindung um ein vielfaches größer, was anhand des nachfolgenden Beispiels veranschaulicht werden soll. Bei einem Verhältnis von zum Beispiel 4:1 und einer Portionengröße von 4 mm wäre die zulässigste Toleranz fiir die Härterkomponente + 0,0002 Gramm. Derartige Genauigkeiten lassen sich mit der Erfindung erzielen. Der Vorteil der Erfindung ergibt sich vor allen Dingen daraus, daß die Dosiermenge erheblich vergrößert wird, so daß Abweichungen in tolerierbare Grenzen fallen und dann diese größeren Mengen in entsprechende kleine bzw. kleinste Mengen unterteilt werden. Viskositätsveränderungen wirken sich dabei nicht aus. The invention has the essential advantage that there are small and very small portions of in a corresponding The ratio of mixed two-component media can be achieved with the greatest accuracy, with portion sizes of Can be continuously adjusted from about 1 to 200 mm. The tolerance the dosage is many times greater in the invention, which is illustrated by the following example target. With a ratio of, for example, 4: 1 and a portion size of 4 mm, the most permissible tolerance for the Hardener component + 0.0002 grams. Such accuracies can be achieved with the invention. The advantage of the invention results above all from the fact that the dosage is increased considerably, so that deviations are tolerable Limits fall and then these larger quantities are subdivided into corresponding small or very small quantities. Changes in viscosity have no effect.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Aus fiihrungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments shown in the drawings explained.
Es zeigen, ·Show it, ·
Figur 1 ein erstes Ausflihrungsbeispiel einerFigure 1 a first Ausihrungsbeispiel one
derartigen Vorrichtung im Schnitt, diesuch device in section, the
dynamisch arbeitet undworks dynamically and
.:·.312Α689.: · .312Α689
2 eine weitere Ausführungsform dieser Vor 2 shows another embodiment of this before
richtung im Schnitt mit einem statischen Mischrohr und direkt auf der Misch- oder Vorratskammer aufgesetztem Auslaßventil»direction in section with a static mixing tube and directly on the mixing or Storage chamber attached outlet valve »
In Pigur 1 ist eine dynamisch arbeitende Vorrichtung zum Mischen und Portionieren solcher Medien dargestellt, wobei diese Vorrichtung an herkömmlich© volumetrische Dosiereinrichtungen angebaut werden kann. Die Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 1, in dem eine längliche, zylindrische Mischkammer 2 vorgesehen ist. .In diese Mischkammer 2 mündet an einer Bohrung 3 eine leitung, Über die die im richtigen Verhältnis dosierten zwei Medien zugeführt werden. Innerhalb dieser Misch- und/oder Vorratskammer 2 bewegt sich ein Quirl 4, der über ©ine Welle 5 mit Antriebsmotor 6 in Drehung versetzt wird. Links von der Drehachse 7 der Welle 5 ist die Stellung gezeichnet, wenn die dosierten Medien in die Mischkammer 2 einströmen, so daß der Quirl 4 zusammen mit der Welle 5 nach unten gedruckt wird, während in der rechten Hälfte die Anordnung fies Quirls 4 gezeigt ist, wenn das portionierte Medium eingeschossen wird. In das Gehäuse 1 ist eine Buchse 8 eingesetzt,, an der die Welle 5 im lauf sitz mit Hilfe von Kugellagern 9 gelagert ist. Im unteren Bereich ist die Welle 5 und auch der Antriebsmotor β an einem Gehäuseteil 10 gehaltert, der seinerseits wiederum an einem Aohsialkugellager 11 verschiebbar angeordnet ist. An dem Gehäuseteil 10 sind Vorspannfedern 12 angeordnet, die beim Zurückdrücken des Quirls sugesammengedrückt werden (liikeHälfte der Darstellung).Pigur 1 shows a dynamically operating device for mixing and portioning such media, whereby this device can be attached to conventional volumetric metering devices. The device has a housing 1 in which an elongated, cylindrical mixing chamber 2 is provided. A line opens into this mixing chamber 2 at a bore 3, via which the two media metered in the correct ratio are fed. A whisk 4 moves within this mixing and / or storage chamber 2 and is set in rotation via a shaft 5 with drive motor 6. To the left of the axis of rotation 7 of the shaft 5, the position is drawn when the metered media flow into the mixing chamber 2, so that the whisk 4 is pressed downwards together with the shaft 5, while the arrangement nasty whisk 4 is shown in the right half when the portioned medium is injected. A bushing 8 is inserted into the housing 1, on which the shaft 5 is seated in the running with the aid of ball bearings 9. In the lower area, the shaft 5 and also the drive motor β are supported on a housing part 10, which in turn is arranged displaceably on an axial ball bearing 11. Pre-tensioning springs 12 are arranged on the housing part 10 and are pressed together when the agitator is pushed back (left half of the illustration).
Im Eade der Mischkammer 2 verläuft in dem Gehäuse 1 quer dasu ein Kanal 13» in dem eine Portioniernadel 14- geführt ist, die über eine Antriebsvorrichtung 15 mit dem getfünschten Hub bewegt werden kann.In the Eade of the mixing chamber 2 runs in the housing 1 transversely dasu a channel 13 »in which a portioning needle 14- is guided, the via a drive device 15 with the tfünschten stroke can be moved.
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An das Gehäuse 1 ist in Bewegungsrichtung der Portioniernadel 14 ein Teil 16 befestigt, das einen weiteren Kanal 17 als Portsetzung des Kanals 13 aufweist, wobei an dieses Teil ein Auslaßventil 18 mit Hubeinrichtung 19 angeflanscht ist. Die Auslaßleitung des Ventils 18 ist mit dem Bezugszeichen versehen.A part 16, which has a further channel 17, is fastened to the housing 1 in the direction of movement of the portioning needle 14 as a port setting of the channel 13, an outlet valve 18 with lifting device 19 being flanged to this part. The outlet line of the valve 18 is provided with the reference number.
Die über die Bohrung 3 unter Druck strömenden Komponenten des Mediums drücken den Quirl 4 gegen die Vorspannfedern 12, die auch als pneumatische Feder ausgebildet sein können, zurück, wobei gleichzeitig das Auslaßventil 18 geschlossen ist. Durch den sich drehenden Quirl 4 erfolgt die Mischung, wobei der Quirl 4 nach oben gedrückt wird (rechte Seite der Zeichnung) und die Leitung 17 bis zum Auslaßventil 18 vollständig mit dem Medium gefüllt wird. Es wird dann das Auslaßventil 18 geöffnet und die Portioniernadel 14 stößt mit dem einstellbaren Hub, wobei auch die Geschwindigkeit veränderbar ist, die gewünschte Menge aus.The components of the medium flowing under pressure via the bore 3 press the agitator 4 against the pretensioning springs 12, which can also be designed as a pneumatic spring, back, with the outlet valve 18 closed at the same time is. Mixing takes place through the rotating whisk 4, the whisk 4 being pushed upwards (right side of the Drawing) and the line 17 is completely filled with the medium up to the outlet valve 18. It then becomes the exhaust valve 18 is opened and the portioning needle 14 strikes with the adjustable stroke, whereby the speed can also be changed is the desired amount.
Die Ausbildung des Quirls 4 kann verschieden sein. Er muß zunächst viel Reibung und Turbulenz, erzeugen, um die einzelnen Komponenten miteinander zu mischen. Der Quirl 4 kann beispielsweise als Spiralbohrer, als zylindrischer Teil, an dessen Umfang Rillen vorhanden sind ausgebildet sein, oder es können aber an seinem Umfang einzelne Stifte verteilt angeordnet sein. Die jeweilige Form des Quirls 4 ist hierbei im wesentlichen auf die Reaktionszeit und Reaktionsfähigkeit der zu mischenden Komponenten abzustellen. Weiterhin bestimmt die Viskosität der Medien und das Mischungsverhältnis die Form. Der Quirl kann auch konisch ausgebildet sein, so daß sich beim Zurückdrücken die Geschwindigkeit verändert.The design of the whisk 4 can be different. He must first create a lot of friction and turbulence in order to mix the individual components together. The whisk 4 can, for example be designed as a twist drill, as a cylindrical part, on the circumference of which there are grooves, or it can but individual pins can be arranged distributed around its circumference. The respective shape of the whisk 4 is here essentially on the reaction time and reactivity of the components to be mixed. It also determines the viscosity the media and the mixing ratio the shape. The whisk can also be conical so that when it is pushed back the speed changed.
Zm: Vermeidung yon Le.ckverlusten ist zwischen der Mischkammer 2 raid der Lagerung 9511 eine Sperrfliissigkeitskammer eingeteilt, die zu beiden Seiten hin an der Welle 5 an Dichtungen 22 abgedichtet ist. Diese Sperrflüssigkeitskammer 21 "besitzt nach außen· führende Bohrungen, über die die leckende Flüssigkeit, durch eine neutrale Trägerflüssigkeit "beseitigt -werden kann. In order to avoid leakage, a barrier fluid chamber is divided between the mixing chamber 2 and the bearing 9 5 11, which is sealed on both sides of the shaft 5 by seals 22. This sealing liquid chamber 21 ″ has bores leading to the outside through which the leaking liquid can be removed by a neutral carrier liquid ″.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausfährungsform ist anstelle eines dynamischen Mischers ein statisches Mischrohr 23 vorgesehen, wobei dieses Mischrohr Flügel und dergleichen aufweist, um die Medien miteinander zu vermengen. Man wird dieses System insbesondere dann einsetzen, wenn es sich um leicht mischbare Medien handelt.In the embodiment shown in FIG. 2, instead of a dynamic mixer, a static mixing tube 23 is provided, this mixing tube having blades and the like in order to mix the media with one another. This system will be used especially when it comes to easily mixable media.
Das statische Mischrohr 23 wird beispielsweise mit Hilfe einer Haltebuchse 24 am Gehäuseteil 10 gehalten, wobei der Materialeinlaß 25 an dieser Buchse 24 erfolgt. Zur Halterung der Teile für die SperrflUssigkeitskammer 21 dient beispielsweise ein Ring 2.6.The static mixing tube 23 is held on the housing part 10, for example with the aid of a retaining bushing 24, the Material inlet 25 at this socket 24 takes place. To the bracket the parts for the barrier fluid chamber 21 are, for example, a ring 2.6.
Ils weitere Variante ist in Figur 2 gezeigt, das Auslaßventil 18 direkt oberhalb der Vorratskammer 2anzuordnen. Me Ausflußmenge wird über ein Zeitglied bestimmt, das die ladel 19 betätigt, so daß durch raehr oder weniger langes Öffnen des Ventils 18 die entsprechende Menge ausfließen kann« Bs lassen sich damit neben kleinen auch ganz winzige Mengen des zu dosierenden Mediums abgeben»Another variant shown in FIG. 2 is to arrange the outlet valve 18 directly above the storage chamber 2. Me outflow is determined by a timer which actuates the ladel 19 so that the appropriate amount can flow through Ræhr or less long opening the valve 18 "Bs can thus in addition to small also very tiny amounts of the proposed medium to be metered"
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