DE4206477A1 - Dosierungsvorrichtung fuer fluessige katalysatoren und haerterkomponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für - zum Aus­ härten von Kernsand in Gießereien bestimmte - flüssige Kata­ lysatoren bzw. Härterkomponenten, mit einem Vorratsbehälter für den Katalysator bzw. die Härterkomponente und einer Förder­ vorrichtung, wobei eine wählbare, mittels Dosiergefäß dosier­ te Menge des Katalysators bzw. der Härterkomponente mittels der Fördervorrichtung aus dem Vorratsbehälter an einen Er­ hitzer durch Druck oder Schwerkraft überführt wird.

Zur Zeit gibt es 3 unterschiedliche Arten von Dosiervor­ richtungen, die sich wesentlich voneinander unterscheiden:

• 1. Die Dosierung erfolgt über eine als Kolbenpumpe ausge­ bildete Dosierpumpe, deren Zylinder ein Dosiergefäß bildet. Die Einstellung der Dosierung kann durch Änderung des Kol­ benhubes erfolgen. Eine ähnliche Dosierung ist aus der Pa­ tentnummer DE-U 72 46 462 bekannt.
• 2. Die Dosierung erfolgt über eine Membranpumpe, deren Hub sehr klein gehalten wird. Die Einstellung der Dosierung er­ folgt über die Anzahl der Hübe.
• 3. Die Dosierung erfolgt über ein Ventil, wobei man den Ka­ talysator bzw. die Härterkomponente vorher in einen gasför­ migen Zustand bringt und über die Öffnungszeit des Ventils die Dosiermenge bestimmt.

Diese bekannten Dosierungen von Katalysatoren bzw. Härter­ komponenten haben jedoch Nachteile. Die Dichtflächen der Pumpenventile kommen mit dem aggressiven Medium in Kon­ takt und können somit undicht werden, ebenso die Gleit­ flächen der Kolben in den Zylindern. Darüber hinaus kann beim Ansaugen des Katalysators bzw. der Härterkomponente eine ungenaue Dosierung erfolgen, weil das Medium beim An­ saugen vorzeitig vergast und die Dosiervorrichtung somit nicht ganz gefüllt ist. Desweiteren ist bei einer Dosierung über eine Zeit wegen Druckdifferenzen bzw. Sättigung des Gases keine genaue Dosierung möglich.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Beeinträch­ tigung der mechanischen Funktionen des Dosiersystems weit­ gehend vermieden sowie eine exakte Dosierung auch auf Dauer, unabhängig von hohen Umgebungstemperaturen ermöglicht wird und ein unvollständig gefülltes Dosiervolumen den Dosiervor­ gang nicht beeinträchtigt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das zwischen Vorratsbehälter und Erhitzer befindliche Dosiergefäß zwei einstellbare Füllstandsbegrenzer aufweist, und daß an das Dosiergefäß wenigstens eine Saug-und/oder Druckquelle an­ schließbar ist, die mit dem Dosiergefäß über Druck- bzw. Saugleitungen verbunden ist.

Durch diese Maßnahmen wird der Pumpprozeß vom Dosiervorgang weitgehend entkoppelt. Zum Beispiel kann man in einem unter Druck stehendem System, wobei sich der Vorratsbehälter über dem Dosiergefäß befindet, über ein Ventil das Dosiergefäß bis zum Füllstandsbegrenzer füllen. Durch ein zweites Ventil entleert man das Dosiergefäß bis zu einen zweiten Füllstands­ begrenzer. Somit kann man eine genau dosierte Menge, die durch den Abstand der beiden Füllstandsbegrenzer bestimmt ist, dem Erhitzer bzw. einer Begasungsleitung zuführen.

Mechanische Pumpendefekte und/oder das Eindringen von Luft in das jeweilige Dosiersystem können von die Genauigkeit des Dosiervorganges nicht mehr beeinträchtigen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die jeweiligen Pumpensysteme nicht mehr mit dem Fördermedium in unmittelbaren Kontakt kommen, und somit eine Beschädigung der Pumpen durch chemisch aggressive Katalysatoren bzw. Härterkomponenten praktisch ausge­ schlossen ist.

Es ist vorteilhaft, wenn der Füllstandsbegrenzer einen Schwimmer als Signalgeber sowie zumindest zwei Meßfühler oder Sensoren aufweist. Dabei erweist es sich als zweck­ mäßig, wenn der Schwimmer zumindest zum Teil aus metal­ lischem Werkstoff, und die Signalaufnahmevorrichtung aus elektromagnetischen bzw. induktiv empfindlichen Sensoren besteht. Somit kann auch beim Meßvorgang, d. h. bei der Füllstandsmessung, auf eine mechanisch vermittelte Signal­ übertragung verzichtet werden. Eine Beeinträchtigung der Füllstandsmessung durch chemisch aggressive Eigenschaften der Katalysatoren bzw. Härterkomponenten und/oder dessen vorzeitige Vergasung ist deshalb ausgeschlossen.

Die Füllstandsbegrenzer können zur Ansteuerung der Druck- bzw. Saugpumpen in Schaltverbindung stehen, wodurch der Dosiervorgang automatisch angesteuert werden kann. Eine hohe Genauigkeit der Dosierung kann insbesondere durch hohe Dosiergefäße mit engem Querschnitt erreicht werden. Je enger der Gefäßquerschnitt ist, umso größer ist die meßbare Änderung der Füllstandshöhe bei gleichem Füllvolumen. Das Dosiergefäß kann zweckmäßigerweise aus Kunststoff bestehen und vorzugsweise einen rohrförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa 4 bis 50 mm sowie eine Höhe von 0,1 bis 1 m aufweisen.

Nachstehend ist die Erfindung mit den ihr als wesentlich zugehörigen Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher beschrieben.

Die Figur zeigt ein Systembild einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einem teilweise aufgeschnitten und perspektivisch dargestellten Dosiergefäß.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Dosiervorrichtung weist einen druckbeaufschlagten 3 Vorratsbehälter 2 für den Kata­ lysator bzw. die Härterkomponente 4 auf, der über eine För­ dervorrichtung 5 in einen Erhitzer 6 bzw. eine Begasungslei­ tung überführt wird. Die Fördervorrichtung 5 und die Dosier­ vorrichtung 1 bilden im dargestellten Ausführungsbeispiel ein einheitliches System.

Im Zentrum dieses Systems steht ein Dosiergefäß 7, welches zwei einstellbare Füllstandsbegrenzer 8 und 9 aufweist.

Das Dosiergefäß 7 ist über eine Druckleitung 13 mit dem Vorratsbehälter 2 verbunden. Beim Öffnen des Füllventils 10 strömt der Katalysator bzw. die Härterkomponente durch die Schwerkraft in das Dosiergefäß 7.

Im Dosiergefäß 7 befindet sich ein Schwimmer 11, der zumin­ dest teilweise aus metallischem Material besteht. Außen am Dosiergefäß 7 sind zwei vorzugsweise induktive Sensoren 8 und 9 angebracht die auf die Näherung des vorzugsweise me­ tallischen Schwimmers 11 reagieren und auf diese Weise die Höhe des Schwimmers 11 und damit die Höhe des Füllstandes messen. Bei der Erreichung des Füllstandes am oberen Sensor 8 wird eine Schaltfunktion ausgelöst und das Ventil 10 ge­ schlossen. Nun wird das Dosierventil 14 geöffnet, und der Katalysator bzw. die Härterkomponente 4 strömt durch den Systemdruck in den Erhitzer 6. Bei der Erreichung des Füllstandes am unteren Sensor 9 wird eine Schaltfunktion ausgelöst und das Ventil 12 geschlossen. Auf diese Weise kann jede beliebige Dosiermenge durch den Abstand der Sensoren 8 und 9 eingestellt werden.

Bis auf die Ventile 10 und 14 kommt der Katalysator bzw. die Härterkomponente nicht mit mechanisch bewegten Teile des Systems in Kontakt. Deshalb kann die Genauigkeit des Dosier­ vorganges auch bei Dauerbetrieb praktisch nicht durch Pum­ penfehlfunktionen beeinträchtigt werden, wie dies bei her­ kömmlichen Systemen der Fall ist. Auch eine vorzeitige Ver­ gasung des Dosiermediums kann die Dosiergenauigkeit nicht beeinflussen und durch die Abfrage der Sensoren 8 und 9 ist eine Kontrolle, ob auch wirklich die eingestellte Menge dosiert wird möglich, was bei herkömmlichen Sys­ temen nicht möglich ist.

Das gesamte System ist somit weniger anfällig gegen Störungen, genauer, und weist zusätzlich eine höhere Lebensdauer auf.

Schwimmer 11 und induktive Sensoren 8/9 können auch durch andere Systeme ersetzt werden. Möglich ist so z. B. eine Be­ stimmung des Füllstandes durch optoelektronische bzw. kapa­ zitive Sensoren oder um das Dosiergefäß gewundene Induk­ tionsschleifen. Auf einen Schwimmer könnte in diesem Fall verzichtet werden. Der Schwimmer könnte zumindest zum Teil auch aus permanentmagnetischen Material, und die Signalauf­ nahmevorrichtung aus Reed-Kontakte bzw. elektromagnetischen Sensoren bestehen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Claims (6)

1. Dosiervorrichtung für - zum Aushärten von Kernsand in Gie­ ßereien bestimmte - flüssige Katalysatoren und Härterkompo­ nenten, bestehend aus einem Vorratsbehälter für den Katalysa­ tor bzw. die Härterkomponente und einer Fördervorrichtung, wo­ bei eine wählbare, mittels Dosiergefäß dosierte Menge des Ka­ talysators bzw. der Härterkomponente mittels der Fördervor­ richtung aus dem Vorratsbehälter an einen Erhitzer durch Druck und/oder Schwerkraft überführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zwischen Vorratsbehälter (2) und Erhitzer (6) befindliche Dosiergefäß (7) einen einstellbaren Füll­ standsbegrenzer (12) aufweist, und daß an das Dosiergefäß (7) wenigstens eine Saug- und/oder Druckquelle (3) an­ schließbar ist, die mit dem Dosiergefäß (7) über Druck- (13) bzw. Saugleitungen verbunden ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstandsbegrenzer (12) einen Schwimmer (11) als Signalgeber sowie zumindest zwei Meßfühler oder Sensoren (8) und (9) als Signalaufnahmevorrichtung aufweist, durch deren Abstand zueinander die Dosiermenge bestimmbar ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwimmer (11) zumindest zum Teil aus me­ tallischen Werkstoff besteht und die Signalaufnahmevorrich­ tung aus mindestens einem induktiv empfindlichen Sensor (8) besteht.

4. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) optisch schaltend ist und der Schwimmer (11) lichtundurchlässig ist.

5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstandsbegrenzer (12) zur Ansteuer­ ung des Füll- (10) bzw. Dosierventils (14) in Schaltverbin­ dung steht.

6. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergefäß (7) aus Kunststoff besteht und vorzugsweise einen rohrförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa 4 bis 50 mm sowie eine Höhe von minde­ stens 0,1 bis 1,0 in aufweist.