DE4127547C2 - Vorrichtung und Verfahren zur dosierten und kontrollierten Abgabe von Gießharz - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur dosierten und kontrollierten Abgabe von GießharzInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur dosierten und kontrollierten Abgabe
von Gießharz.
Aus der DE 27 41 803 ist eine
Vorrichtung zum Fördern und/oder Dosieren
flüssiger bis hochviskoser Medien bekannt, die insbesondere aus
evakuierten Vorratsbehältern, mit einem in einem
Gehäuse befindlichen Pumpraum, einem mit einer
Antriebsstange verbundenen Verdrängerkörper, der
im Zulauf zum Pumpraum und im Pumpraum be
wegbar ist, und einer durch ein Ventil gesteuerten
Auslaßöffnung besteht.
Der Verdrängerkörper besteht aus einem Förderkolben
und einem fest damit verbundenen Einlaßkolben,
der einen kleineren Querschnitt hat als
der Förderkolben und der bei maximalem Aus
stoßhub den einzigen Zulauf zum Pumpraum
bis zum Übergang in den Medienvorrat vollständig
ausfüllt.
Die Dosierpumpe gemäß der DE 37 38 656 C1 weist ein Gehäuse mit einem
Pumpenraum auf seiner Unterseite und einen dar
überliegenden Kolbenraum auf. Der Pumpenraum
ist eingangsseitig über ein schematisch angedeutetes
Saugventil und eine Saugleitung mit einem Dosier
mittelbehälter verbindbar. Ein Dosierkolben ist in
dem Gehäuse so geführt, daß er zum Rückhub aus
dem Pumpenraum austaucht und zum Arbeitshub in
diesen eintaucht. An
dem in Arbeitsstellung der Dosierpumpe oben liegen
den Rand des Pumpenraumes ist ein Kompressions-
O-Ring vorgesehen, der den Dosierkolben beim Ein
tauchen dichtend umgibt. In einem vorgegebenen Ab
stand vom Kompressions-O-Ring liegt unterhalb dessel
ben ein mit einer Dosierstelle zu verbindender Ausgang
mit einem Druckventil.
An dem in Arbeitsstellung oben liegenden Ende des
Kolbenraumes ist eine Rücklaufleitung über ein
Druckventil angeschlossen.
Bei der Zuführung von Gießharz zu einem Durchlauf
mischer ist es erforderlich, die einzelnen Gießharzkom
ponenten aus den jeweiligen Vorratsgefäßen in exakt
dosierten Volumina abzugeben. Insbesondere beim syn
chronen Betrieb mehrerer derartiger Pumpvorrichtun
gen ist es zur fehlerfreien Produktion der Gießharzteile
unumgänglich, jeweils aufeinander abgestimmte kon
stante Volumenverhältnisse zu erzielen.
Bei bekannten Vorrichtungen ist am Bodenbe
reich eines Vorratsgefäßes oder in direkter Nähe des
Bodenbereiches ein Pumpzylinder ausgebildet, in wel
chen ein Pumpkolben einbringbar ist und ein Zulauf des
Gießharzes aus dem Vorratsgefäß zum Pumpzylinder
besteht. Durch Verschiebung des Pumpkolbens in dem
Pumpzylinder wird das in dem Pumpzylinder befindli
che Gießharz durch eine mit dem Auslaßbereich des
Pumpzylinders in Verbindung stehende Abführleitung
ausgefördert. Um ein Einströmen des Gießharzes bzw.
der Gießharzkomponente in den Pumpzylinder zu er
möglichen, muß der Pumpkolben gänzlich aus diesem
herausgezogen werden. Es ergibt sich dadurch, daß der
Pumpzylinder in direkter Verbindung mit dem Zulauf
steht. Bei Beginn des Dosiervorganges ist es deshalb
erforderlich, den Pumpkolben zunächst in den Pumpzy
linder einzuführen und mit diesem in dichtenden Kon
takt zu bringen. Dabei ist die Menge des, nach dichten
dem Einbringen des Pumpkolbens in den Pumpzylinder,
ausgeförderten Gießharzes außer vom Arbeitshub (y)
von mehreren Faktoren abhängig, nämlich von der Vis
kosität des Gießharzes, von der Wirksamkeit der Dich
tung zwischen dem Pumpkolben und dem Pumpzylinder
und von der Vorschubgeschwindigkeit des Pumpkol
bens.
Beim anfänglichen Einführen des Pumpkolbens in den
Pumpzylinder strömt Gießharz zwischen Pumpkolben
und Pumpzylinder in den Zulauf zurück, wobei diese
zurückströmende Menge von den drei oben genannten
Faktoren abhängig ist. Dieser Rückströmvorgang wird
beendet, wenn der Pumpkolben vollständig dichtend in
den Pumpzylinder eingeführt ist. Erst zu diesem Zeit
punkt kann der eigentliche Dosiervorgang vorgenom
men werden, bei dem durch die nachfolgende Bewe
gung des Pumpkolbens um den Arbeitshub (y) Gießharz
verdrängt wird. Bedingt durch die Rückströmvorgänge
bis zum dichtenden Eintauchen des Pumpkolbens in den
Pumpzylinder ergeben sich erhebliche Ungenauigkeiten
bei der Dosierung des Gießharzes. Diese Probleme ver
stärken sich noch, wenn mehrere Pumpzylinder parallel
arbeitend eingesetzt werden, wobei der prozentuale
Fehler umso größer wird, je geringer das insgesamt ab
gegebene Gießharzvolumen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfa
cher Ausgestaltung ein hohes Maß an Betriebssicher
heit gewährleisten und eine exakte Dosierung der abzu
gebenden Gießharzmenge ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des
Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch
eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Erfindungsgemäß
wird der Pumpkolben zunächst um einen vorgegebenen
Weg in den Pumpzylinder eingeführt. Bei Beendigung
dieses Einführvorganges (Vorhub) ist sichergestellt, daß
sich der Pumpkolben in dichtender Anlage an dem
Pumpzylinder befindet. Bei dem nachfolgenden Arbeits
hub wird somit das im Pumpzylinder eingeschlossene
Gießharzvolumen mit höchster Genauigkeit aus dem
Auslaß des Pumpzylinders ausgefördert Dosierunge
nauigkeiten ergeben sich somit, im wesentlichen, nur aus
einer unpräzisen Bewegung des Pumpkolbens, weniger
jedoch aus Änderungen der Viskosität des Gießharzes
oder aus Verschleiß der Dichtung. Ebenso spielt die
Eintauchgeschwindigkeit des Pumpkolbens beim Ein
tauchen in den Pumpzylinder keine entscheidende Rolle,
im Vergleich zu dem Stand der Technik. Da die Bewe
gung des Pumpkolbens selbst sehr exakt steuerbar ist,
ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine
höchst präzise Dosierung des Gießharzes.
Bevorzugterweise wird das bei dem Vorhub ver
drängte Gießharz in den Zulauf rückgeführt. Es ergibt
sich hierdurch ein geschlossener Kreislauf, bei welchem
kein Verlust an Gießharz auftritt.
Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung des er
findungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß der Vor
hub als Prüfhub ausgeführt wird, bei welchem der
Druckanstieg in dem Pumpzylinder oder einer nachge
schalteten Leitung gemessen wird. Wenn bei dem Prüf
hub ein ausreichender Druck festgestellt wird, so ist dies
ein Anzeichen dafür, daß der Pumpzylinder vollständig
gefüllt ist, so daß der nachfolgende Arbeitshub ausge
führt werden kann. Wird der vorgegebene Druck nicht
erreicht, so kann das in dem Arbeitshub verdrängte
Gießharzvolumen anstatt in den Durchlaufmischer in
den Zulauf rückgeführt werden. Es ist auch möglich, den
Pumpkolben zurückzuziehen, damit weiteres Gießharz
in den Pumpzylinder strömen kann.
Die Anwendung eines Prüfhubes ist insbesondere bei
Vorrichtungen besonders vorteilhaft, bei welchen eine
Durchlaufentgasung des Gießharzes bzw. der Gieß
harzkomponente erfolgt. Andererseits ist diese Verfah
rensvariante auch bei normalen Vorratsbehältern vor
teilhaft, insbesondere dann, wenn eine sehr schnelle
Pumpfolge auftritt, d. h. die einzelnen Taktzeiten sehr
kurz sind, so daß das Einströmen des Gießharzes in den
Pumpzylinder in Abhängigkeit von der Viskosität des
Gießharzes unterschiedlich lange dauern kann.
Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des
Anspruches 7
gelöst.
Um den Druck während des Prüfhubes bestimmen zu
können, ist es günstig, wenn im Bereich des Pumpzylin
ders oder der Abführleitung ein Drucksensor vorgese
hen ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zur
Bestimmung des Prüfdruckes in der Rückführleitung ein
Drosselventil angeordnet ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Aus
führungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung be
schrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, teils im Schnitt,
eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein im
wesentlichen zylindrisches Vorratsgefäß, das als Zulauf
1 dient, an dessen Bodenbereich ein Pumpzylinder 2
ausgebildet ist. Dieser ist an seinem bodenseitigen Ende
mit einer Abführleitung 4 verbunden, um das in dem
Vorratsgefäß 1 befindliche Gießharz bzw. die Gießharz
komponente über ein Rückschlagventil 9 und eine Ven
tileinrichtung 5 einem Durchlaufmischer 10 zuzuführen.
Von diesem wird das Gießharz über ein nicht dargestell
tes Gießventil einer ebenfalls nicht gezeigten Gießform
zugeleitet. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung übli
cherweise nur eine Gießharzkomponente beinhaltet, ist
der Durchlaufmischer 10, wie aus dem Stand der Tech
nik bekannt, mit mehreren derartigen Vorratsgefäßen
verbunden, um die einzelnen Gießharzkomponenten zu
dem fertigen Gießharz zu mischen.
Im Innenraum des Vorratsgefäßes 1 ist ein Pumpkol
ben 3 angeordnet, welcher in vertikaler Richtung mittels
eines Antriebsmotors 11, mit welchem der Pumpkolben
3 über eine Kolbenstange 12 verbunden ist, bewegbar
ist. Oberhalb des Pumpkolbens 3 ist eine Führungsplatte
13 angeordnet, welche sowohl mit dem Pumpkolben 3
als auch mit der Kolbenstange 12 verbunden ist und
Durchströmöffnungen 14 zur Durchleitung des Gieß
harzes aufweist.
Am oberen Bereich ist eine mit einem Ventil 15 verse
hene Einlaßleitung 16 vorgesehen. Weiterhin kann der
Innenraum des Vorratsgefäßes 1 mit einer Vakuumquel
le verbunden sein, die zu einer Entgasung der Gießharz
komponente führt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ventil
einrichtung 5 als Dreiwegeventil ausgebildet, welches
über eine Rückführleitung 6, die mit einem Drosselventil
8 versehen ist, mit dem Innenraum des Vorratsgefäßes 1
in Verbindung steht oder über die Förderleitung 17 mit
dem Statikmischer 10.
Weiterhin ist in der Abführleitung 4 ein Drucksensor
7 eingebaut, um den Druck in der Abführleitung zu
messen, so wie dies nachfolgend noch beschrieben wer
den wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie
folgt:
Bei Beginn eines Dosierzyklusses ist zunächst der
Pumpkolben 3 vollständig aus dem Pumpzylinder 2 zu
rückgezogen, so wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, um ein
freies Einströmen des Gießharzes in den Pumpzylinder
2 zu ermöglichen. Nachfolgend wird der Pumpkolben 3
um einen ersten Weg x nach unten verfahren. Dieser
Weg bildet den Vorhub, bei welchem der Pumpkolben 3
um einen Weg z in den Pumpzylinder 2 eingeführt wird.
Nach Beendigung des Vorhubes x ist der Pumpkolben 3
dichtend in den Pumpzylinder 2 eingefahren. Das bei
diesem Einfahrvorgang verdrängte Gießharzvolumen
wird über die Abführleitung 4, die Ventileinrichtung 5,
die Rückführleitung 6 und das Drosselventil 8 in den
Innenraum des Vorratsgefäßes 1 rückgeführt. Der hier
bei in der Abführleitung 4 gebildete Druck (bedingt
durch das Drosselventil 8 bzw. den Leitungswiderstand)
wird von dem Drucksensor 7 ermittelt und an eine Steu
er- oder Regeleinrichtung abgegeben. Der Druck ist ein
Indiz dafür, ob sich eine ausreichende Gießharzmenge
in dem Pumpzylinder 2 befindet und ob der Pumpkol
ben 3 dicht in den Pumpzylinder 2 eingefahren ist Nach
folgend wird der Pumpkolben 3 um den Arbeitshub y
verfahren, das hierbei verdrängte Gießharzvolumen
wird nach Umstellung der Ventileinrichtung 5 dem
Durchlaufmischer 10 zugeführt. Die Umschaltung der
Ventileinrichtung 5 nach Beendigung des Vorhubes x
erfolgt in Abhängigkeit von dem Drucksignal des
Drucksensors 7. Sollte durch den Drucksensor 7 kein
ausreichender Druck ermittelt werden, so wird entwe
der der Pumpkolben 3 zurückgezogen oder es erfolgt
keine Umstellung der Ventileinrichtung 5, so daß das in
dem Arbeitshub y verdrängte Gießharzvolumen über
die Rückführleitung 6 in das Vorratsgefäß 1 rückgeführt
wird.
Es ergibt sich somit der Vorteil, daß durch den Weg z
eine ausreichende Eintauchtiefe des Pumpkolbens ge
währleistet ist, so daß dieser ausreichend gegen den
Pumpzylinder abgedichtet ist. Es entfällt hiermit eine
beim Stand der Technik stets erforderliche Nullpunktju
stierung, so daß auch zwei oder mehrere derartige Do
sierpumpen in präziser Weise parallel betrieben werden
können. An Stelle des Dreiwegeventiles 5 ist es auch
möglich, in den entsprechenden Leitungen einzelne,
voneinander unabhängige Ventile vorzusehen.
Die Steuerung der Bewegung des Pumpkolbens kann
beispielsweise mittels einer sogenannten Achsensteue
rung erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, den Weg des
Pumpkolbens mechanisch zu steuern, wobei beispiels
weise im Bereich des Kolbenantriebes ein Pneumatikzy
linder vorgesehen sein kann, welcher die Antriebsbewe
gung des Pumpkolbens bei Beendigung des Vorhubes x
abfängt und nach Druckabbau den Arbeitshub freigibt.
Claims (10)
1. Verfahren zur dosierten und kontrollierten Ab
gabe von Gießharz aus einem Zulauf (1), an dessen
Bodenbereich ein Pumpzylinder (2) ausgebildet ist,
in welchen ein in dem Zulauf (1) bewegbar gelager
ter Pumpkolben (3) einbringbar ist, wobei
der Pumpkolben (3) in einem
Vorhub (x) unter Verdrängung von Gießharz aus dem Pumpzylinder (2) über eine Rückführleitung (6)
in den Zulauf (1) um
einen vorgegebenen Eintauchweg (z) in den Pumpzylinder (2) ein
geschoben wird und nachfolgend der Pumpkol
ben (3) unter Verdrängung einer vorbestimmten
Gießharzmenge über eine Förderleitung (17) einen Arbeitshub (y) ausführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das bei dem Vorhub (x) verdrängte
Gießharz in den Zulauf (1) rückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Vorhub (x) als Prüfhub aus
geführt wird, bei welchem der Druckanstieg in dem
Pumpzylinder (2) oder einer nachgeschalteten Lei
tung (4) gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach Erreichen eines vorgegebenen
Druckes der Arbeitshub (y) ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichterreichen
eines vorgegebenen Druckes das in dem nachfol
genden Arbeitshub (y) verdrängte Gießharzvolu
men in den Zulauf (1) rückgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei Nichterreichen eines vorge
gebenen Druckes während des Vorhubes (x) der
Pumpkolben (2) zurückgezogen wird.
7. Vorrichtung zur dosierten und kontrollierten Ab
gabe von Gießharz zur Durchfüh
rung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 6.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bereich des Pumpzylinders (2)
oder der Abführleitung (4) ein Drucksensor (7) zur
Ermittlung des Druckes während des Vorhubes (x)
angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Rückführleitung (6) ein Dros
selventil (8) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreiwegeventil als Ventileinrichtung
(5) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914127547 DE4127547C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Vorrichtung und Verfahren zur dosierten und kontrollierten Abgabe von Gießharz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914127547 DE4127547C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Vorrichtung und Verfahren zur dosierten und kontrollierten Abgabe von Gießharz |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4127547A1 DE4127547A1 (de) | 1993-02-25 |
DE4127547C2 true DE4127547C2 (de) | 2001-04-26 |
Family
ID=6438693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914127547 Expired - Lifetime DE4127547C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Vorrichtung und Verfahren zur dosierten und kontrollierten Abgabe von Gießharz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4127547C2 (de) |
Cited By (1)
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DE102005007049B3 (de) * | 2005-02-15 | 2006-04-13 | Gesellschaft für technische Entwicklungen mbH | Volumendosierventil |
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