DE3922660C2 - - Google Patents
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- DE3922660C2 DE3922660C2 DE19893922660 DE3922660A DE3922660C2 DE 3922660 C2 DE3922660 C2 DE 3922660C2 DE 19893922660 DE19893922660 DE 19893922660 DE 3922660 A DE3922660 A DE 3922660A DE 3922660 C2 DE3922660 C2 DE 3922660C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Dosiervor
richtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vor
richtungen werden insbesondere für bereits mit Härter angemischte
gießbare Reaktionsharzmassen, wie sie zum
Herstellen von gegossenen mechanischen oder
elektrischen Bauteilen in größeren Stückzahlen
gemischt und portioniert werden müssen, verwendet.
Eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art ist aus der
DE-PS 26 42 652 bekannt und besteht
aus einer
beliebig ergänzbaren Zahl von Dosierelementen,
wobei sich in jedem Dosierelement
ein Dosierkolben in einer entsprechenden Bohrung
auf und abbewegen und das unterhalb
des Kolbens im Zylinder vorhandene Dosiervolumen
über entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen
befüllt bzw. entleert wird. Die Steuerung
dieser Befüllungs- und Entleerungs-Vorgänge
erfolgt über Membran-Ventile, die dadurch gebildet
werden, daß jeweils zwei der plattenförmigen
Dosierelemente mit einem dazwischen angeordneten,
blatt- bzw. folienförmigen Dichtungselement
zusammenwirken, und in der Anlagefläche des
einen Dosierelementes beispielsweise zwei
Bohrungen münden, von denen die eine mit der
Versorgungsleitung des zu dosierenden Stoffes
und die andere mit dem Dosiervolumen des Dosier
elementes verbunden ist. Im Bereich dieser beiden
Mündungen befindet sich in der gegenüberliegenden
Fläche des anderen Dosierelementes eine Mulde,
in die eine Bohrung mündet, die mit einem
Steuermedium wie etwa Druckluft beaufschlagbar
ist.
Jedes der Dosierelemente weist somit eine identische
Gestaltung der beiden als Wirkflächen ausgebildeten,
gegenüberliegenden Stirnseiten auf. Damit sind
beliebig viele plattenförmige Dosierelemente unter
Anordnung der notwendigen Dichtungselemente
hintereinander kombinierbar, die durch Zuganker
sowie Vorschalten von Endplatten auf beiden Seiten
der Gesamtanordnung ausreichend dicht miteinander
verschlossen werden.
Wird nun die Steuerleitung mit der Mündung in der
Mulde mit Druck beaufschlagt, so wird hierdurch
die folienförmige Dichtung fest auf die beiden
Mündungen der gegenüberliegenden Fläche aufgepreßt,
so daß im Falle der Zulaufleitung der
Zulauf des zu dosierenden Mediums in das Dosier
volumen unterbrochen wird. Auf die gleiche Art und
Weise kann der Auslauf aus dem Dosiervolumen
unterbrochen werden. Wichtig ist jedoch, daß der
Druck des Steuermediums deutlich größer ist als der
des zu dosierenden
Mediums.
Diese Vorrichtung besitzt zwar auf den ersten
Blick den Vorteil, daß sie hinsichtlich der
Anzahl der Dosierelemente frei erweiterbar ist,
besitzt jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen,
besonders wenn eine größere Anzahl von Dosier
elementen nebeneinander angeordnet werden soll:
Da zusätzlich zu den bereits beschriebenen Leitungen
beispielsweise Spülleitungen und Kolbensteuer
leitungen zum Herabpressen des Kolbens, also
Herauspressen der dosierten Menge, vorhanden sind,
befinden sich auf der Seite des Dichtungselementes,
auf der der zu dosierende Stoff mit der Membran
in Berührung kommt, zusätzlich auch Mündungen
bzw. Durchbrüche für das Steuermedium, in aller
Regel Druckluft. Dies bereitet Schwierigkeiten,
da hinsichtlich der Dichtungserfordernisse derart
unterschiedliche Medien wie beispielsweise Druckluft
und Gießharz auf einer Seite der Membran lediglich
durch Flächenpressung kaum auf Dauer zuverlässig
voneinander getrennt werden können.
Diese Vorrichtung hat noch den weiteren
konzeptionellen Nachteil, daß der geringste zu
realisierende Abstand der Auslauföffnungen neben
einander - abgesehen von zusätzlichen röhrenförmigen
Zusammenführungen, die wieder die Gefahr des Ver
klebens in sich bergen - durch die geringstmögliche
Baubreite der plattenförmigen Dosierelemente
bestimmt werden.
Weiterhin ist diese Vorrichtung deshalb nachteilig,
weil jedes Dosierelement zwei Funktionsflächen
aufweist, die entsprechend eben und genau
bearbeitet sein müssen, um eine ausreichende
Funktion zu gewährleisten. Darüberhinaus müssen
die einzelnen Dosierelemente ausreichend genau
und mit der richtigen Vorspannung fluchtend,
beispielsweise durch Paßstifte justiert,
miteinander verbunden werden, wobei wegen der
Reihenschaltung der Versatz irgendeiner quer
verlaufenden Durchgangsbohrung nur eines einzigen
Dosierelementes bzw. einer einzigen Membran
die Funktion der gesamten Dosiervorrichtung
beeinträchtigt bzw. unterbricht. Da bei dieser
Konstruktion zusätzlich zu Längs- und Querbohrungen
auch eine ganze Reihe von schrägen Bohrungen
mit einem bestimmten Mündungspunkt angeordnet
werden müssen, ist die Gefahr des Verlaufens
einer solchen Bohrung besonders groß.
Diese genannten Schwachpunkte werden noch verstärkt,
wenn außer den Kanälen für den
zu dosierenden Stoff sowie das Steuermedium
auch noch Kanäle für ein Heizmedium vorgesehen
werden müssen, da einige der zu dosierenden Stoffe
lediglich im aufgeheizten Zustand ausreichend
viskos sind. Abhängig von dem zu dosierenden
Stoff ist auch der Betriebsdruck, unter dem
dieser Stoff gehalten werden muß, und aus dem
sich wiederum die Höhe des Steuerdruckes
ergibt, der ja deutlich über dem Druck des zu
dosierenden Mediums stehen muß. Damit ergibt sich
je nach Anwendungsfall ein anderer Steuerdruck,
so daß mit jedem Anwendungsfall eine andere
Steuerdruckversorgung bzw. Steuerdruckregelung
notwendig ist.
Aufgrund der genannten Schwierigkeiten bei der
Herstellung und auch bei der Wartung, wie sie
etwa durch die vorhandenen Schrägbohrungen und
die Zugänglichkeit der Mündungen lediglich durch
das Auseinandernehmen der gesamten Anordnung
erreicht werden können, ergeben sich insgesamt
sowohl hohe Herstellungs- als auch hohe Betriebs
kosten einer solchen Dosiervorrichtung.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden
Erfindung, eine Dosiervorrichtung
zu schaffen, die trotz der Möglichkeit einer
Anordnung einzelner Dosiereinheiten unter
minimalem Abstand einfach und billig herzustellen und
zu warten ist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der
Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des A1
angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen. Diese Vorrichtung hat nur
eine einzige
Funktionsfläche, nämlich denjenigen Teil
einer Außenfläche des Dosierblockes, welcher mit
der Außenfläche der Druckplatte
unter Zwischenlage des folienförmigen Dichtungs
elementes unter Bildung von Membranventilen zusammenwirkt.
Diese Bauart läßt sich zwar nicht
erweitern, bzw. nur um
eine weitere, in der gleichen Weise ausgebildete Mehrfachdosier-Vorrichtung, bietet
andererseits jedoch aufgrund des geringeren
Montageaufwandes sowie der geringeren Anzahl von
Funktionsflächen etc. einen etwa 50%igen Kosten
vorteil bei der Herstellung sowie darüber hinaus
einen Kostenvorteil durch Vereinfachung der
Wartung, da durch Abnehmen der einzigen Druckplatte
sämtliche von dem zu dosierenden Stoff benetzten
Mündungen an der Funktionsfläche des Dosiererblockes
für die Reinigung zugänglich sind.
Gerade im Bereich der Micro-Elektronik ist es
heute wünschenswert, derartige Dosiervorrichtungen
möglichst klein und auch in möglichst geringem
Abstand der einzelnen Auslauföffnungen nebeneinander
auszubilden, wobei zusätzliche, röhrenförmige
Zusammenführungen in einem geringerem Abstand
nachteilig sind. Bei der Ausbildung
der zylindrischen Hohlräume in einem einzigen
Dosiererblock besteht die Möglichkeit, diese
Zylinder nicht in einer Ebene nebeneinander, sondern
versetzt in zwei Ebenen ähnlich einer Zick-Zack-
Linie anzuordnen, woraus sich ein geringerer
Abstand der Auslauföffnungen in Richtung der
beiden Zylinderebenen ergibt. Auf diese Art und
Weise lassen sich, gemessen in Richtung der einzelnen
Zylinderebenen, Abstände der Auslauföffnungen von
1,5 mm und sogar darunter erreichen, wogegen eine
derartige Minimierung bei einzelnen plattenförmigen
Dosierelementen bereits wegen der mangelnden
Stabilität in diesen Größenbereichen nicht mehr
möglich sind, wenn gleichzeitig bei einem hohen
Betriebsdruck gearbeitet werden soll.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus
liegt darin, daß auf getrennten Seiten des Dichtungs
elementes zwischen Dosiererblock und Druckplatte
der zu dosierende
Stoff und das Steuermedium anliegen, so daß also
eine räumliche Trennung der beiden Medien
gegeben ist.
Daher kann mit höheren Betriebsdrücken als
beim Stand der Technik gefahren werden, so daß sich
eine zusätzliche Heizeinrichtung erübrigt.
Vorteilhafterweise umfassen die Membran-Ventile Ring-Ventile,
die eine Bohrung in
einer ringförmigen
Nut, in deren Innenraum sich die zweite Mündung
befindet, haben. Zwischen dieser zweiten Mündung und der
umlaufenden Nut befindet sich eine geschlossene,
ebene Sitzfläche zur Anlage des Dichtungselements. Wirkt
auf der anderen Seite der Membran ein Ventilkolben,
dessen Fläche in etwa mit der Fläche innerhalb der
umlaufenden Nut übereinstimmt, so wird hierdurch
bei Beaufschlagen des Ventilkolbens eine einwandfreie
Unterbrechnung des Durchflusses durch das Ringventil
erreicht.
Diese Ringventile für die Einlaß- und Auslaßsteuerung
befinden sich
unterhalb der Zylinder, in denen sich das
Dosiervolumen befindet. Sollten hinsichtlich der
Platzverhältnisse am Dosiererblock Schwierigkeiten
auftreten, so können problemlos auf beiden Seiten
des Dosiererblockes jeweils eine Druckplatte ange
ordnet werden, die dann jeweils für die Einlaß-
bzw. für die Auslaßsteuerung der einzelnen Dosier
stellen zuständig sind. Vorteilhafterweise werden
jedoch beide Steuerungen auf nur einer Seite des
Dosiererblockes und damit unter Benötigung nur
einer einzigen Druckplatte angeordnet, da dies
zusätzlich die Möglichkeit eröffnet, zwei gleich
funktionierende Mehrfach-Dosiervorrichtungen aneinander
anzuordnen, und mit beiden Dosiervorrichtungen unterschied
liche Stoffe, beispielsweise Harz und Härter einer
Gießmasse, zu dosieren. Bei entsprechend schmaler
Ausbildung der Dosierer, die im vorliegenden Fall
möglich ist, können die beiden Komponenten an den
einzelnen Auslaufstellen zusammengebracht und durch
Anordnung zusätzlicher Mischer-Statoren vermengt werden,
so daß die Notwendigkeit entfällt, bereits gemischte
Gießharzmassen zu dosieren, was die bekannten
Schwierigkeiten des Abhärtens in Bohrungen,
Mündungen etc. mit sich bringt.
Abgesehen von diesem Funktionsvorteil erspart eine
derartige Benutzung mehrerer, nahe genug nebeneinander
zu betreibender Mehrfach-Dosierer eine vorgeschaltete
Mischanlage. Hierzu können auch in
einem einzigen Dosiererblock in zwei parallelen Reihen
die Dosierelemente für Harz und Härter untergebracht sein.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung derartiger
Ringventile liegt auch darin, daß diese direkt aus dem
Vollen des Dosiererblockes gefräst werden können.
Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die Form der
Ringnut auf den vorliegenden Anwendungsfall abzu
stimmen, beispielsweise die Nut so zu legen, daß
sie von der zentralen Mündung unterschiedliche
Abstände hat, so daß die zweite Mündung an dem
Punkt der umlaufenden Nut angeordnet werden kann,
die am weitesten von der zentralen Mündung entfernt
ist. Dies bietet den Vorteil, daß, wenn die zentrale
Mündung von einer quer verlaufenden
sich über die ganze Länge des Blockes erstreckenden Versorgungs
leitung gespeist
wird, der Abstand der in der Nut mündenden
Bohrung zur quer verlaufenden Versorgungsleitung ausreichend groß ist.
Weiterhin kann bei der vorliegenden Ausgestaltung
auf das Unterbringen von Leitungen für das
Steuermedium im Dosiererblock, die darüber
hinaus lediglich in der Druckplatte notwendig sind,
gänzlich dann verzichtet werden, wenn die Kolben
im Zylinder nicht mittels des Steuermediums nach
unten gedrückt werden, sondern beispielsweise
mechanisch mittels Schrittmotoren oder mittels eines
gemeinsamen Auspreßkolbens, welcher auf einen
Querbalken einwirkt, der jeweils mit Kolben
stangen zusammenwirkt, die mit den einzelnen
Kolben verbunden sind und am oberen Ende des
Dosiererblockes zusätzlich geführt werden.
In diesem Querbalken lassen sich - falls die
Kolbenstangen nicht fest mit ihm verbunden sind -
zusätzlich Abtastsensoren unterbringen, die
die Anlage jeder einzelnen Kolbenstange oben
am Querbalken und damit das Füllen des Dosier
volumens registrieren. Damit kann der Auspreß
vorgang begonnen werden, sobald sämtliche
Dosiervolumina gefüllt sind. Damit kann eine
zusätzliche Zeitsteuerung für das Füllen und
Auspressen des zu dosierenden Stoffes entfallen,
die darüber hinaus immer Verweilzeiten
mit einkalkulieren muß, um ein ausreichendes
Füllen des Dosiervolumens sicherzustellen.
Damit wird hier durch der für einen
einzelnen Dosiervorgang benötigte Zeitbedarf
reduziert.
Eine beispielhafte Ausführungsform gemäß der
Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Element des
Mehrfach-Dosierers, und
Fig. 2 eine Frontansicht des Dosiererblockes mit
fünf Dosiereinheiten,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen aus Kolben
stangenanschlag und Kolbenquerbalken be
stehende Druckplatte.
Fig. 1 zeigt eines der Dosierelemente, von denen
im Dosiererblock 1, siehe Fig. 2, beispielsweise
fünf nebeneinander untergebracht sind. Dabei
befinden sich im Dosiererblock 1 Ausnehmungen in
Form eines Zylinders 6, in dem ein Kolben 3
verschiebbar ist. Dabei kann dieser Kolben 3 auch
in einem Zylinderrohr 5 laufen, welches in den
Zylinder 6 eingesetzt ist. Eine solche Lösung hat
Fertigungsvorteile, da dieses Zylinderrohr 5 vorab
mit einer exakteren Innenkontur mit geringerem
Aufwand hergestellt werden kann, als er nötig
wäre, um eine ebenso exakte Innenkontur direkt im
Dosiererblock 1 herzustellen.
Dieser Kolben 3 ist am unteren Ende einer Kolben
stange 4 befestigt, welche in einer Kolbenstangen
führung 2 geführt wird, die sich über der oberen
Öffnung des Zylinders 6 befindet. Diese Kolben
stange 4 kann nach oben bewegt werden bis zur
Anlage an einem Anschlag 16, so daß sich bei Anlage
der Kolbenstange 4 an diesem Anschlag 16 für die
Kolbenstange unterhalb des Kolbens 3 das Dosier
volumen 31 im Zylinders 6 sowie in den offenen
Zuleitungen zu diesem Bereich des Zylinders
ergibt. Um dieses Dosiervolumen 31 je nach
Anwendungsfall variieren zu können, wird der
Anschlag 16 in aller Regel höhenverstellbar ausge
bildet sein.
Der Kolben 3 ist dabei in üblicher Weise gegenüber
seinen Führungsflächen durch Dichtungen 23 abge
dichtet, beispielsweise zwei Variseal-M-Dichtungen.
Die Kolbenstangenführung 2 ist auf der Oberseite
des Dosiererblockes 1 aufgeschraubt und besitzt
einen Durchlaß entsprechend dem Durchmesser der
Kolbenstange 4, gegenüber welcher mittels einer
Dichtung 21, etwa einer Nutringdichtung, abgedicht
wird. Ebenso befindet sich zwischen der Kolben
stangenführung 2 und dem Dosiererblock 1 eine
Dichtung 22, etwa ein O-Ring, der beim Aufschrauben der
Kolbenstangenführung 2 eingesetzt wird. Die
Kolbenstangenführung 2 besitzt zur Justierung einen
ringförmigen Fortsatz, dessen Außendurchmesser
exakt in den Innendurchmesser am oberen Rand des
Zylinders 6 bzw. des Zylinderrohres 5 paßt. Weiterhin
weist diese Kolbenstangenführung 2 einen Anschluß
20 für ein Pneumatik- bzw. Hydraulikmedium auf, mittels
welcher der Kolben 3 zum Zwecke des Auspressens
des Dosiervolumens 31 mittels Beaufschlagen durch
das Pneumatik- oder Hydraulikmedium nach unten gepreßt wird.
Am unteren Ende des Zylinders 6 mündet ein Kanal 38,
der sowohl mit einem Zulaufkanal 32 als auch mit einem
Auslaßkanal 33 in Verbindung steht. Diese beiden
werden jeweils wechselweise durch
durch Pfeile 28 und 29 angedeutete Membran-Ventile
offen oder geschlossen gehalten, die dadurch gebildet
werden, daß sich unterhalb des Dosiervolumens 31
eine Dichtungsfolie 15 zwischen dem Dosiererblock 1
und darin ausgebildeten Ringventilen
und einer
plananliegenden Druckplatte 39 befindet.
Von dieser Druckplatte 39 aus wird mittels eines
Steuermediums Druck auf die als Membran wirkende
Dichtungsfolie 15 im Bereich des auslaßseitigen oder
einlaßseitigen Ringventiles ausgeübt. Dadurch
kann sowohl die Verbindung zwischen dem Zulaufkanal
32 und einen hierzu quer, entlang des gesamten
Dosiererblockes 1 verlaufenden Gesamtzuführungs
kanales 30 unterbrochen oder geöffnet werden und
ebenso die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 33
und einem Auslaßkanal 27 aus dem Dosiererblock 1
unterbrochen oder geöffnet werden.
Hierzu sind in die der Druckplatte 39 zugewandten
Vorderfläche des Dosiererblockes 1 sogenannte
Ringventile aus dem vollen Material des Dosierer
blockes 1 herausgearbeitet, wie sie am besten in
Fig. 2 in der Frontansicht zu erkennen sind.
Derartige Ringventile wie das Auslaßringventil 28
und das Einlaßringventil 29, die hier auf derselben
Seite des Dosiererblockes übereinander angeordnet
sind, bestehen jeweils aus zwei Mündungen an der
Oberfläche des Ringventiles, deren Verbindung
wahlweise unterbrochen oder geöffnet werden soll.
Am Beispiel des oben angeordneten Einlaßringventils
29 erläutert, befindet sich in der Mitte dieses
Zulaufringventils 29 die Mündung des Zulaufkanals
34, welcher mit dem über die ganze Länge des
Dosiererblockes 1 und damit quer zum Zulaufkanal
34 verlaufenden Gesamtzuführkanal 30 in Verbindung
steht. Diese zentrale Mündung des Zulaufkanals 34
ist von einer etwa ringförmigen, umlaufenden Nut 36
umgeben, in der sich an einem Punkt die Mündung
des Zulaufkanals 32 befindet. Zwischen dieser
zentralen Mündung des Zulaufkanals 34 und der
umgebenden Nut 36 befindet sich ein ebenfalls um
laufender, durchgehender Bereich einer ebenen
Sitzfläche 35, welche parallel zur umgebenden Fläche
des Dosiererblockes 1, jedoch gegenüber dieser
etwas abgesenkt liegt, wie etwa in Fig. 1 zu
erkennen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ring
ventilen, die als Einsatzteil im Handel sind
und bei denen die Dichtungsfolie 15 auf einen
zusätzlich eingelegten O-Ring um die zentrale
Mündung drückt, besteht hier der Vorteil, daß
kein zusätzlicher Montageaufwand erforderlich
ist, da das Ringventil direkt in das Material
des Dosiererblockes eingearbeitet ist und kein
zusätzlicher O-Ring vorhanden ist, sondern die
Dichtungsfolie 15 direkt gegen die Sitzfläche
35 gedrückt wird. Diese muß natürlich an jeder
Stelle eine ausreichende Breite aufweisen, um
die Dichtigkeit zu gewährleisten. Im vorliegenden
Fall hat sich eine Mindestbreite von etwa 1/4
des Durchmessers der zentralen Mündung des
Zulaufkanals 34 als ausreichend erwiesen.
Sowohl die Zulaufkanäle 32 und
34, als auch die entsprechenden Auslaßkanäle 33 und 27 des
Auslaßringventils 28 verlaufen senkrecht zur
Oberfläche des Dosiererblockes 1, was nicht nur
die Fertigung erleichtert, sondern auch die
Ausschußrate gegenüber dem Einbringen von
Schrägbohrungen reduziert.
Während das Auslaßringventil 28 eine kreisförmige
Nut 36 aufweist, ist die Nut 36 beim Einlaß
ringventil so gestaltet, daß sie nicht überall
den gleichen Abstand von der zentralen
Mündung des Zulaufkanals 34 besitzt. An der
entferntesten Stelle der Nut 36 befindet sich die
Mündung des Einlaßkanals 32. Dies hat den Vorteil,
daß der Einlaßkanal 32 dadurch einen möglichst
großen Abstand von dem hinter dem Zulaufkanal
34 quer verlaufenden Gesamtzuführkanal 30 hat, so daß
eine geringfügige Abweichung von dessen Sollposition nicht zu
einer unerwünschten Überschneidung mit dem
Einlaßkanal 32 führt.
Die Ringventile werden betätigt, indem mittels
der Druckplatte 39 auf die Sitzflächen 35 der
Ringventile der gegenüberliegende Bereich der
Dichtungsfolie 15 aufgepreßt wird. Um das
Dosiervolumen 31 zu füllen, wird auf diese
Weise das Auslaßringventil geschlossen, so
daß keine Verbindung mehr zwischen den Auslaß
kanälen 27 und 33 besteht. Das
Einlaßringventil 29 bleibt geöffnet, so daß der
über den Gesamtzuführkanal 30 zugeführte, unter
Druck stehende, zu dosierende Stoff von dem Zulauf
kanal 34 aus über den im geöffneten Zustand vor
handenen Spalt zwischen der Sitzfläche 35 des
Ringventils und der Dichtungsfolie 15 die Nut 36
in den Einlaßkanal 32 gelangt, und
auf diesem Wege das Dosiervolumen 31 gefüllt wird,
bis der Kolben 3 sich in der obersten Position
befindet, in der die Kolbenstange 4 am Anschlag 16
anliegt.
Anschließend wird die Kolbenstange 4 und damit
der Kolben 3 hydraulisch, pneumatisch oder mit Hilfe
beispielsweise eines elektrischen Schrittmotors
nach unten gedrückt, bis der Kolben 3 die untere
Stirnfläche des Zylinders 6 berührt. Während dessen
ist das Einlaßringventil 29 geschlossen, während das
Auslaßringventil 28 geöffnet ist, so daß der im
Dosiervolumen 31 enthaltene Stoff über den Auslaß
kanal 33, das geöffnete Auslaßringventil 28 und
den Auslaßkanal 27 den Mehrfachdosierer verläßt.
Fig. 2 zeigt in diesem Zusammenhang an der linken
Stirnfläche sowohl die Mündung des Gesamtzuführ
kanals 30 sowie Gewindebohrungen 40 zum Befestigen
einer Anschlußleitung.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist gegenüber den
Ringventilen im Dosierblock 1 eine Druckplatte 39
angeordnet. Diese wird mit dem Dosierblock 1 ver
schraubt. Zu diesem Zweck sind, wie aus Fig. 2
ersichtlich, mehrere Gewindebohrungen 40 zwischen
und neben den Auslaßringventilen 28 sowie Einlaß
ringventilen 28 in der Breitseite des Dosiererblocks 1
angeordnet.
Die Druckplatte 39 kann im Bereich der Sitzflächen
35 der Ringventile Vertiefungen aufweisen, in denen
Bohrungen für das Steuermedium münden, um auf diese
Art und Weise die Dichtungsfolie 15 auf die Sitz
fläche 35 der Ringventile zu pressen. Vorteilhafter
weise geschieht dies jedoch mit Hilfe von Ventil
kolben, weswegen die Druckplatte 39 in eine
Ventilkolbenplatte 9 sowie eine Steuerplatte 10
unterteilt ist, wobei die Ventilkolbenplatte an der
Dichtungsfolie 15 anliegt. In die Ventilkolbenplatte
9 sind die einzelnen Ventilkolben 11 eingesetzt, die
gegenüber der Ventilkolbenplatte 9 mittels
Dichtungen 24, beispielsweise Quadring-Dichtungen,
abgedichtet sind. Die Ventilkolben 11 drücken
mit ihrer vorderen Stirnfläche bei Druckbeaufschlagung
die Dichtungsfolie 15 gegen die Sitzfläche 35 der
Ringventile und werden auf ihrer Rückseite mit
Steuermedium, beispielsweise Druckluft beaufschlagt,
welches über eine Einlaßsteuerleitung 25 bzw. eine
Auslaßsteuerleitung 26, die in der Steuerplatte 10
hinter der Ventilkolbenplatte 9 verlaufen, zugeführt
wird. Selbst bei unverändertem Druck der Druck
mittelquelle für das Steuermedium lassen sich
unterschiedlich hohe Anpreßdrücke für die Ring
ventile erzielen, indem die auf das Ringventil
drückende vordere Stirnseite der Ventilkolben in
ein anderes Verhältnis zur Größe der hinteren,
vom Steuermedium beaufschlagten Stirnfläche gebracht wird.
Je nach Anwendungsfall kann damit durch Auswechseln
der Ventilkolbenplatte 9 bei Verwendung der vorhandenen
Druckquelle für das Steuermedium ein unterschied
lich hoher Ventildruck gefahren werden, so daß
unterschiedliche Einsatzzwecke des gleichen
Mehrfachdosierer leicht zu realisieren sind.
Insbesondere bei sehr zähen Flüssigkeiten, die
mit einem entsprechend hohen Druck durch die Zuführ
leitungen gepreßt werden müssen (bei Gießharz liegt
der notwendige Druck in der Größenordnung von etwa
5 bar) ergibt sich der Vorteil, daß eine ansonsten
zur Erhöhung der Fließfähigkeit notwendige Aufheizung
der gesamten Dosiervorrichtung eingespart werden
kann. Durch entsprechende Verkleinerung der
vorderen bzw. Vergrößerung der hinteren Stirnfläche
der Ventilkolben 11 läßt sich auch eine ausreichend
hohe Differenz zwischen dem Zuhaltedruck der
Ringventile und dem Betriebsdruck des zu dosierenden
Stoffes erreichen, da diese Drücke optimalerweise
in einem Verhältnis von mindestens 1 : 2 stehen sollten,
um eine sichere Unterbrechnung des Flusses bei
geschlossener Ventilstellung zu gewährleisten.
Diese Ausführungsform hat weiterhin den Vorteil, daß
nur eine einzige Druckplatte 39 entfernt werden
muß, um sämtliche Mündungen in der Vorderseite
des Dosiererblocks 1 zum Reinigen oder Überprüfen
zugänglich zu machen. Gleichzeitig können hierbei
auch noch die hinter den Mündungen liegenden Bereiche
der Kanäle überblickt werden, da diese jeweils senk
recht ins Innere des Dosiererblocks 1 führen.
Da bei Mehrfachdosierern, deren einzelne Dosier
elemente in beliebiger Anzahl hintereinander
kombinierbar sind, üblicherweise mit einer Zweit
steuerung zum Koordinieren der Füll- und Anpreßvorgänge
gearbeitet wird, ist hierbei für einen kompletten
Arbeitstakt ein relativ langer Zeitraum notwendig,
da die zwischen den einzelnen Arbeitsschritten
vorgesehene Zeiträume ausreichend sein
müssen, um ein vollständiges Füllen bzw. Auspressen
des Dosiervolumens 31 sicherzustellen.
Bei dem vorliegenden Mehrfachdosierer dagegen ist
die Anzahl der Dosierstellen bekannt, so daß über
eine quer über dem oberen, freien Ende der Kolben
stangen 4 verlaufende Kolbenquerbalken 17 ein
gemeinsames Auspressen des gesamten Mehrfachdosierers
erreicht werden kann. Dies bietet den Vorteil, daß
für die Betätigung nicht nach einer Zeitsteuerung
vorgegangen werden muß, sondern in diesem
Kolbenquerbalken 17, der sich unterhalb des
einstellbaren Anschlages 16 befindet, wie in Fig. 3
dargestellt, über jeder Kolbenstange 4 Sensoren 41
befinden, die die Anlage jeder einzelnen Kolben
stange 4 an dem Kolbenquerbalken 17 und damit
im Anschlag 16 meldet. Zu diesem Zweck sind
beispielsweise von der Oberseite her in den
Kolbenquerbalken 17 Sensoren eingelassen, deren
Taster 42 geringfügig nach unten aus dem Kolben
querbalken 17 hervorragt und durch das Auftreffen der
Kolbenstange 4 betätigt wird, welche zunächst den
Taster 42 in den Sensor 41 drückt und anschließend
aufgrund der größeren Stirnfläche am Kolbenquer
balken 17 anliegt.
Auf diese Art und Weise kann der Auspreßvorgang
dann eingeleitet werden, wenn sämtliche Kolben
stangen 4 des Mehrfachdosierers am oberen Anschlag
angelangt sind. Auf diese Art und Weise lassen
sich wegen der Vermeidung von Sicherheitszeiten
kürzere Taktzeiten des Mehrfachdosierers erzielen.
Claims (16)
1. Mehrfach-Dosiervorrichtung für flüssige oder viskose
Stoffe, wobei jede der Dosierstellen einen in einem Zylinder
verschieblichen Kolben aufweist, der durch den zu dosierenden,
unter Druck stehenden Stoff gegen einen einstellbaren Anschlag
gedrückt wird, so daß der dem Anschlag gegenüberliegende Bereich
des Zylinders das Dosiervolumen darstellt, das mittels des
Kolbens anschließend ausgepreßt wird und wobei ein Ein- und
Auslaßkanal des Dosiervolumens über Membranventile gesteuert
werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Zylinder (6) in einem gemeinsamen, einstückigen Dosiererblock (1) angeordnet sind und die Membranventile durch den Dosiererblock (1), wenigstens eine Druckplatte (39) sowie ein dazwischen angeordnetes Dichtungselement gebildet werden, und
- - wobei die Druckplatten (39) unterhalb der Zylinder (6) und parallel zu der durch die Nutenachsen der Zylinder (6) gegebenen Ebene angeordnet sind.
2. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Druckplatten (39) auf gegenüberliegenden Seiten des
Dosiererblockes (1) angeordnet sind, wobei eine Druckplatte (39)
zur Steuerung der Membranventile der Einlaßkanäle und eine
Druckplatte (39) zur Steuerung der Membranventile der
Auslaßkanäle dient.
3. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zwei Druckplatten (39) parallel zueinander
angeordnet sind.
4. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Membranventilen um Ringventile
handelt.
5. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei den Einlaßringventilen (29) die umlaufende Nut
(36) einen nicht gleichbleibenden Abstand von der
zentralen Öffnung des Zulaufkanals (34) hat, wobei
der Einlaßkanal (32) in der am weitesten von dem
Zulaufkanal (34) entfernten Stelle der Nut (36) mündet.
6. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der im Dosiererblock (1) angeordnete Teil der
Ringventile aus dem vollen Material gearbeitet ist.
7. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder
6, dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere, umlaufende Sitzfläche (35) der
Ringventile eine Breite von mindestens 1/4 des Durch
messers des Zulaufkanals (34) hat.
8. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckplatte (39) aus einer
Ventilkolbenplatte (9) und einer Steuerplatte (10)
besteht, wobei in der Ventilkolbenplatte (9) Ventilkolben
(11) zum Betätigen der Membranventile angeordnet sind.
9. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolben (3) am Ende einer
am oberen Ende des Zylinders (6) geführten Kolbenstange
(4) befestigt sind.
10. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolben (3) hydraulisch
oder pneumatisch in Richtung auf das Dosiervolumen (31)
bewegbar sind.
11. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (3) mittels einer Kolbenstange (4) und
eines Schrittmotors nach unten bewegbar sind.
12. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolbenstange (4) durch einen darüberliegenden
Kolbenquerbalken (17) in Richtung auf das Dosier
volumen (31) bewegbar sind.
13. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolbenquerbalken (17) mit Hilfe eines Schrittmotors
bewegbar ist.
14. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Füllen und Entleeren des
Dosiervolumens (31) mittels einer Zeitablauf
steuerung erfolgt.
15. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch
12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß im Kolbenquerbalken (17) Sensoren (41) zum
Registrieren der Anlage der oberen Enden der Kolben
stange (4) angeordnet sind.
16. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zylinder (6) im
Dosiererblock (1) parallel nebeneinander in zwei
parallelen Ebenen in Form einer Zick-Zack-Linie ange
ordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893922660 DE3922660A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Mehrfach-dosiervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893922660 DE3922660A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Mehrfach-dosiervorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3922660A1 DE3922660A1 (de) | 1991-01-24 |
DE3922660C2 true DE3922660C2 (de) | 1993-02-25 |
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ID=6384676
Family Applications (1)
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DE19893922660 Granted DE3922660A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Mehrfach-dosiervorrichtung |
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