DE4140787C1

DE4140787C1 - Valve control mechanism contg. angularly displaced valves - can supply different plastics and colour components to mixing chamber of mixing head

Info

Publication number: DE4140787C1
Application number: DE19914140787
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 5511 Ockfen De Settinger
Original assignee: Kloeckner Ferromatik Desma 7831 Malterdingen De GmbH
Current assignee: Kloeckner Ferromatik Desma 7831 Malterdingen De GmbH
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2011-12-12

Abstract

A control mechanism for valves, for simultaneously supplying different plastics and colour components into the mixing chamber of a mixing head, includes valves which are angularly displaced about the mixing chamber axis, valve stems and associated springs which hold the valves shut. A control plate is arranged coaxially w.r.t. the mixing chamber axis, and has circumferential regions which are closer and further away from the mixing chamber axis. When rotated, the plate actuates the valves. ADVANTAGE - The mechanism is simple in construction, easy to maintain, and allows precise simultaneous dosing

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steuerme chanismus für Ventile zur gleichzeitigen Zuführung von ver schiedenen Kunststoff- und gegebenenfalls Farbkomponenten in die Mischkammer eines Mischkopfes, wobei die Ventile winkel versetzt um die Achse der Mischkammer herum angeordnet sind und Ventilstangen aufweisen, die unter der Wirkung von zugeordneten Federn in ihre Schließstellungen und gegen die Wirkung dieser Federn in ihre Öffnungsstellungen verschiebbar sind.The present invention relates to a control mechanism for valves for simultaneous supply of ver different plastic and possibly color components in the mixing chamber of a mixing head, the valves being angled are arranged offset around the axis of the mixing chamber and have valve rods under the action of associated springs in their closed positions and against the action of these springs are displaceable in their open positions.

Steuermechanismen der eingangs genannten Art sind bekannt. Da bei werden im allgemeinen mehrere Kunststoffkomponenten mit oder ohne Farbkomponenten dadurch in die Mischkammer einge führt, daß die die Zuführung der Kunststoff- und Farbkomponen ten steuernden Ventile möglichst gleichzeitig geöffnet werden. Dies trifft insbesondere bei einer Einzelsteuerung der Ventile durch die zugehörigen Steuermechanismen auf Schwierigkeiten, weil die exakte Synchronisierung der Steuervorgänge kritisch sein kann.Control mechanisms of the type mentioned are known. There at are generally several plastic components or without color components thereby into the mixing chamber leads to the supply of plastic and color components control valves should be opened at the same time if possible. This is particularly true when the valves are individually controlled due to the associated control mechanisms for difficulties, because the exact synchronization of the control processes is critical can be.

Es sind zwar auch schon Steuermechanismen bekannt, bei denen je ein Ventilpaar mittels eines Doppelhebels über einen gemeinsamen Druckluftantrieb betätigt wird, wodurch eine ex akte Synchronisierung möglich ist. Die Übertragung dieser auf Ventilpaare spezialisierten Lösung auf eine exakt synchrone Zuführung von mehr als zwei Komponenten, insbesondere auf eine ungerade Anzahl von Komponenten (DE 91 03 853 U1), erfordert zumindest einen weiteren Fluidenantrieb, was die exakte Syn chronisierung erschwert.Control mechanisms are also known in which one pair of valves each by means of a double lever common compressed air drive is actuated, whereby an ex file synchronization is possible. Transferring this to Valve pairs specialized solution on an exactly synchronous Feeding more than two components, especially one odd number of components (DE 91 03 853 U1) required at least one additional fluid drive, which is the exact syn Chronization difficult.

Es sind auch schon Mischköpfe bekannt, denen mehrere Komponen ten über Klappenventile zugeführt werden können (DE 26 02 669 A1). Die gleichzeitige Betätigung der Ventile erfolgt dabei durch die in der zentralen Mischkopfbohrung verschiebbar gela gerte Kolbenstange, die als Reinigungsschieber für die Misch kammer dient. Die Betätigung der Einspritzventile erfolgt durch Zapfen, die in seitlichen Bohrungen gleitbar gelagert sind, welche durch die Wandung des Mischkopfes bis zur zentra len Mischkopfbohrung hindurchgeführt sind, wo sie mit ihren inneren Enden mit Abschrägungen der Kolbenstange zusam menwirken. Die anderen Enden der Zapfen liegen dabei jeweils an dem einen Arm eines zugeordneten Kipphebels an, dessen an derer Arm auf einen mit jedem Ventil verbundenen Stempel wirkt. Die Kipphebel müssen dabei durch auf sie ausgeübte Vor spannungen gegen die Zapfen anliegen. Diese bekannten Vorrich tungen sind konstruktiv und herstellungstechnisch aufwendig. Sie erfordern in verschiedenen Ebenen des Mischkopfes Boh rungssätze, um Ventile bzw. Steuerzapfen in bzw. an die Zen tralbohrung heranzuführen. Außerdem sind die Hebelsysteme und deren Anschlüsse an die Betätigungs- bzw. Zuführungsorgane raumaufwendig und bedingen eine umständliche Montage.Mixing heads are already known to which several components can be supplied via flap valves (DE 26 02 669 A1). The valves are operated simultaneously due to the slidable gela in the central mixing head bore Piston rod, which acts as a cleaning slide for the mixing chamber serves. The injection valves are actuated through pegs that are slidably mounted in side holes are, which through the wall of the mixing head to the center len mixing head bore are passed where they with their inner ends together with bevels of the piston rod men affect. The other ends of the pegs each lie on one arm of an associated rocker arm, the on their arm on a stamp associated with each valve works. The rocker arms must pass through on them tensions against the pins. This well-known Vorrich tungen are constructive and technically complex. They require Boh in different levels of the mixing head tion sets, around valves or control pins in or on the Zen tral bore. In addition, the lever systems and their connections to the actuators or feeders takes up a lot of space and requires laborious installation.

Die vorliegende Erfindung schlägt einen vom Stand der Technik konstruktiv und funktionell grundlegend anderen Weg ein. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, einen zentralen Steuermechanis mus zu schaffen, der konstruktiv und bedienungstechnisch ein fach ist und die exakt gleichzeitige Einspeisung von mehr als zwei Komponenten aus einer Vielzahl von Komponenten ermög licht, wobei die Handhabung übersichtlich und leicht an Pro grammänderungen anpaßbar ist und Verschleißerscheinungen weit gehend vermieden bzw. soweit sie überhaupt auftreten, selbst tätig kompensiert werden können. The present invention proposes one of the prior art constructively and functionally fundamentally different way. they has set itself the task of a central control mechanism mus to create, the constructive and user-friendly is fold and the exact simultaneous feeding of more than two components from a multitude of components light, with the handling clear and easy on Pro gram changes are adaptable and wear and tear far avoided as far as possible, or even if they occur at all can be actively compensated.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem Patentanspruch 1.The invention solves this problem according to the Claim 1.

Vorteilhafter Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben.Advantageous developments of the inventive concept are described in claims 2 to 9.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren erläutert.The invention is explained below by means of exemplary embodiments with reference to the figures.

Fig. 1 stellt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Fig. 1 shows a first embodiment of the invention.

Fig. 2 veranschaulicht die Ausführungsform gemäß Fig. 1 entsprechend dem Schnitt II-II. Fig. 2 illustrates the embodiment of FIG. 1 according to section II-II.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 shows a second embodiment of the invention.

Fig. 4 ist eine Darstellung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3 entsprechend dem Schnitt IV-IV. Fig. 4 is an illustration of the embodiment of FIG. 3 according to section IV-IV.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Steuerscheibe 1 drehbar um die Achse der zylindrischen Mischkammer 3 gela gert. Die drehbare Lagerung der ringförmigen Scheibe findet bei diesem Ausführungsbeispiel um einen Zapfen 4 des Mischkam mergehäuses 5 statt, indem die Scheibe ringförmig den Zapfen umgreift und relativ zu diesem drehbar gelagert ist.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the control disk 1 is rotatable about the axis of the cylindrical mixing chamber 3 . The rotatable mounting of the annular disc takes place in this embodiment around a pin 4 of the Mischkam mergehäuses 5 by the disc encircling the pin and is rotatably mounted relative to this.

Der Umfang der Steuerscheibe 1 weist Bereiche U2 auf, deren radiale Abstände von der mit der Mischkammerachse zusammen fallenden Scheibenachse geringer sind als bei anderen Berei chen U1, wobei die dem Ventil V2 zugeordnete Einkerbung U3 der Scheibe am Kerbengrund eine dem radialen Abstand der Bereiche U2 entsprechende Distanz von der Scheibendrehachse aufweist.The circumference of the control disk 1 has areas U 2 whose radial distances from the disk axis coinciding with the mixing chamber axis are smaller than in other areas U 1 , the notch U 3 of the disk assigned to the valve V 2 on the notch base having a radial distance the areas U 2 have a corresponding distance from the disk rotation axis.

Die Fig. 1 veranschaulicht die Steuerscheibe 1 in der Aus gangsstellung, in der alle Ventile V1-V5 geschlossen sind. Bei der Drehung der Steuerscheibe um ihre Drehachse in Richtung des Pfeiles P werden die Ventile V1, V2 und V4, bei Drehung der Steuerscheibe 1 in der zum Pfeil P entgegengesetz ten Richtung die Ventile V2, V3 und V5 geöffnet, so daß die entsprechenden Komponenten in die Mischkammer 3 eingespeist werden können. Der Antrieb der Steuerscheibe 1 erfolgt mittels des Zahnrades 6, das mit einem gezahnten Umfangsbereich 7 der Steuerscheibe 1 kämmt. Fig. 1 illustrates the control disc 1 in the starting position, in which all valves V 1- V 5 are closed. When the control disc rotates about its axis of rotation in the direction of the arrow P, the valves V 1 , V 2 and V 4 are opened , when the control disc 1 rotates in the direction opposite the arrow P, the valves V 2 , V 3 and V 5 are opened, so that the corresponding components can be fed into the mixing chamber 3 . The control disk 1 is driven by means of the gear wheel 6 , which meshes with a toothed peripheral region 7 of the control disk 1 .

Der in Fig. 2 veranschaulichte Schnitt II-II durch Fig. 1 zeigt die beiden Ventile V2 und V4 mit den zugehörigen Ventil- Stangen SV2 und SV4 sowie den zugeordneten Ansätzen A2 und A4. Die untere Hälfte des Schnittbildes, die das Ventil V4 mit zu geordneten Organen und Steuerscheibenbereich zeigt, gibt nicht die in Fig. 1 veranschaulichte Schließstellung des Ventils und der Steuerscheibe wieder, sondern die Stellung nach Ausführung des Drehhubes der Scheibe 1 im Sinne des Pfeils P, die zur Öffnung des Ventils V4 führt. Die Schließung des Ventiles V2 erfolgt unter der Wirkung der Feder F, die den Ansatz A2 der Ventilstange SV2 gegen den an dieser Stelle verhältnismäßig radial näheren Bereich am Kerbengrund U3 der Steuerscheibe drückt. Die Öffnung des Ventils V4 wird durch den radial ent fernteren Bereich der Steuerscheibe U1 an der Kontaktstelle mit dem Ansatz der Ventilstange SV4 bewirkt, wodurch die Ventilstange gegen den Druck der Feder F so weit nach oben ge führt wird, daß das Ende der Ventilstange vom Ventilsitz abge hoben wird.The section II-II through FIG. 1 illustrated in FIG. 2 shows the two valves V 2 and V 4 with the associated valve rods SV2 and SV4 and the associated approaches A 2 and A 4 . The lower half of the sectional view, which shows the valve V 4 with assigned organs and control disk area, does not reflect the closed position of the valve and the control disk illustrated in FIG. 1, but the position after execution of the rotary stroke of the disk 1 in the direction of arrow P. , which leads to the opening of the valve V 4 . The valve V 2 closes under the action of the spring F, which presses the shoulder A 2 of the valve rod SV2 against the region at this point which is relatively radially closer to the notch base U 3 of the control disk. The opening of the valve V 4 is caused by the radially more distant region of the control disk U 1 at the contact point with the approach of the valve rod SV4, whereby the valve rod against the pressure of the spring F leads up so far that the end of the valve rod is lifted off the valve seat.

Gemäß den Fig. 3 und 4 erfolgt die Betätigung der Ventile V1-V6 mittels zweier ringförmiger Scheiben 1 und 2 sowie der zugeordneten Antriebe 6 bzw. 8. Bei Betätigung der Ventile durch die Steuerscheibe 1 und den Antrieb 6 ergibt sich die selbe Kombination der Ventilöffnungen, wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben wurde. Bei Betätigung der Steuerscheibe 2 mittels des Antriebes 8 ergibt sich eine Öffnung der Ventile V1, V2 und V6, wenn die Steuerscheibe 2 in Drehrichtung des Pfeiles P und der Ventile V3, V2 und V6, wenn die Ausführung des Drehhubes entgegen dem Pfeil P erfolgt.Referring to FIGS. 3 and 4, the operation of the valves V 1 takes place by means of two annular discs 6 V 1 and 2 and the associated actuators 6 and 8 respectively. When the valves are actuated by the control disk 1 and the drive 6 , the same combination of valve openings results, as has already been described with reference to FIG. 1. When the control disk 2 is actuated by means of the drive 8 , the valves V 1 , V 2 and V 6 open when the control disk 2 in the direction of rotation of the arrow P and the valves V 3 , V 2 and V 6 when the rotary stroke is carried out against the arrow P.

Hinsichtlich der Schnittbilddarstellung der Fig. 4 gelten im übrigen die gleichen Erläuterungen wie zu Fig. 2, wobei diese Erläuterungen allerdings auf die Ventile V2 und V6 zu beziehen sind. Aus Fig. 4 sind die diametral gegenüberliegenden Ventile V2 und V6 ersichtlich. Aus der Stellung der Steuerscheiben 1 und 2 zu den Ansätzen A2 und A6 und den Ventilstangen SV2 und SV6 ergibt sich, daß das Ventil V2 in geschlossener, das Ven til V6 hingegen in geöffneter Stellung vorliegt.With regard to the sectional view of FIG. 4, the same explanations apply as for FIG. 2, although these explanations are related to valves V 2 and V 6 . From Fig. 4, the diametrically opposite valves V 2 and V 6 are visible. From the position of the control discs 1 and 2 to the approaches A 2 and A 6 and the valve rods SV2 and SV6, it follows that the valve V 2 is in the closed position, the Ven valve V 6, however, is in the open position.

In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen liegen die An sätze der Ventilstangen in der Schließstellung der zugehörigen Ventile auf dem Umfang der radial zur Scheibenachse näheren Bereiche auf. Es versteht sich aber, daß die Ansätze der Ven tilstangen auch berührungsfrei über diesen Bereichen liegen können, wenn die Ventilstangen beim Übergang von der Öffnungs stellung in die Schließstellung diese bereits dann erreichen, wenn sie noch oberhalb der radial näheren Bereiche liegen, ohne diese zu berühren. Durch eine entsprechende Gestaltung der Übergangsflanken zwischen radial entfernteren und radial näheren Bereichen des Steuerscheibenumfanges läßt sich immer ein ausreichend sanftes Aufsetzen des Ventilstangenendes auf dem Ventilsitz erreichen. Ein gewisser Abstand zwischen dem Ansatz der Ventilstange und dem zugehörigen radial näheren Steuerscheibenbereich in der Schließstellung ermöglicht außer dem bei Verschleißerscheinungen des Ventilsitzes einen Aus gleich dieser Abnutzung durch die die Ventilstange beaufschla gende Feder, die auch bei kleinen Abständen noch einen ausrei chenden Kompensationshub ausführen kann.In the illustrated embodiments, the An sets of valve rods in the closed position of the associated Valves on the circumference of the radially closer to the disc axis Areas on. However, it goes without saying that the approaches of Ven Tilt poles also lie over these areas without contact can if the valve rods at the transition from the opening position in the closed position, if they are still above the radially closer areas, without touching it. Through an appropriate design the transition flanks between radially distant and radial closer areas of the control disc circumference can always a sufficiently gentle placement of the valve rod end reach the valve seat. A certain distance between the Approach of the valve rod and the associated radially closer Control disc area in the closed position allows except an off when the valve seat shows signs of wear equal to this wear caused by the valve rod spring that is sufficient even at small distances can carry out the appropriate compensation stroke.

Alle dargestellten Ventile können entweder zur Zuführung von Kunststoff- oder von Farbkomponenten dienen. So können bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 die Ventile V1, V2 und V3 zur Zuführung von Kunststoffkomponenten, die Ventile V4 und V5 zur Zuführung von Farbkomponenten dienen.All of the valves shown can be used to supply plastic or paint components. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the valves V 1 , V 2 and V 3 can be used to supply plastic components, the valves V 4 and V 5 can be used to supply color components.

Claims

1. Control mechanism for valves for the simultaneous supply of different plastic and possibly Farbkompo components in the mixing chamber of a mixing head, the Ven tile are arranged angularly offset around the axis of the mixing chamber and have valve rods that under the effect of associated springs in their effect Closed positions and against the action of these springs can be converted into their open positions, characterized in that at least one control disk ( 1 ) arranged coaxially to and rotatably adjustable about the axis of the mixing chamber is provided, the circumference of which areas (U 1 , U 2 , U 3 ) has, which are partly radially closer to the mixing chamber axis (U2, U3) and partly ra dial distant (U1), that from the valve rods of the valves (V 1 , V 2 , V 3 , V 4 and V 5 ) protruding approaches (A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 ) work at least with the radially more distant areas of the control disc ( 1 ) in such a way that when the control disc rotates ( 1 ) the approaches to the radially more distant areas (U 1 ) of the control disc, the train of the associated valve rods and thereby open against the action of the springs, the associated valves, while the Ven tile of the valve rods, the approaches when pivoting the control disc to or in the radially closer areas (U 2 , U 3 ) are guided to the closed position under the action of the associated valve spring.

2. Control mechanism according to claim 1, characterized in that two control disks ( 1 , 2 ) are provided which lie next to one another in the axial direction of the mixing chamber ( 3 ) and can be actuated together or separately.

3. Control mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the control discs are annular and are rotatably mounted about a pin ( 4 ) of the mixing chamber housing ( 5 ).

4. Control mechanism according to claim 2, characterized in that the two control discs ( 1 , 2 ) each have a separate drive ( 6 , 8 ), the first control disc ( 1 ) having a first set of valves (V 1- V 5 ) , the second control disc ( 2 ) actuates a second set of valves (V 1- V 6 ).

5. Control mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the drive of the control disks is carried out by associated toothed wheels which meshes with a toothing ( 7 ) provided on the outer peripheral region of the respective disks.

6. Control mechanism according to one of the preceding claims, characterized, that the approaches on the associated valve rods are adjustable are.

7. Control mechanism according to claim 6, characterized, that the approaches are provided with screws in ver different threaded holes of the associated valve rods are screwable.

8. Control mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the approaches (A 1- A 5 ; A 1- A 6 ) of the valve rods in the closed position of the valves (V 1- V 5 ; V 1- V 6 ) one before preferably have a small distance from the circumference of the associated radially closer regions (U 2 , U 3 ) of the control disk ( 1 or 2 ).

9. Control mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the control discs ( 1 ; 1 , 2 ) are easily removable and can be exchanged for the same or different control discs.