DE4208769C2 - Vorrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, fließfähige und gegebenenfalls entgaste Stoffe für eine Gießharzzubereitung in einzelnen Vor­ ratsbehältern bereitzustellen und vor ihrer Einbringung in eine bestimmte Gießform miteinander zu mischen. In der DE 27 48 982 A1 ist beschrieben, daß die einzelnen Komponeten aus den Vorratsbehältern auch mittels synchron angetriebe­ ner Pumpen im Zeittakt über einen Mischer direkt in die Gießformen gefördert werden können. Schließlich sind noch Vorrichtungen bekannt, bei denen die Komponenten mittels Komponentendosierpumpen einem Durchlaufmischer zugeführt werden, und anschließend die Gießmasse mittels Dosierein­ richtungen parallel vergossen wird.

Schnell härtende Gießmassen müssen in kürzester Zeit verar­ beitet werden, damit diese nicht im Misch- und Leitungsbe­ reich bereits reagieren oder gelieren, was zum Ausfall der gesamten Vorrichtung führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit fließfähi­ gen Stoffen vorzuschlagen, mit der schnell härtende Gieß­ massen bereitgestellt werden können, deren Einzelkomponen­ ten mit genau einzuhaltenden Mischungsverhältnissen zube­ reitet werden, wobei das Gießmassenvolumen im Misch- und Leitungsbereich minimiert ist und trotzdem eine hohe Gieß­ leistung erreicht wird. Gelöst ist die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Danach sind die Pumpen der Vorratsbehälter mit mindestens einer Synchrondosiereinrichtung über mit Ventilen (11, 14, 20, 26) sperrbaren Leitungen verbunden, welche aus minde­ stens zwei Dosierkammern besteht, in denen mechanisch mit­ einander verbundene Dosierkolben geführt sind. Die Synchrondosiereinrichtung ist zudem über mit Ventilen (23, 27, 30) sperrbaren Leitungen über mindestens einen Durchlaufmischer mit mindestens einer Gießmündung verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß mit ihr schnell härtende Gießmassen bereitgestellt werden kön­ nen, deren Einzelkomponenten mit genau einzuhaltenden Mi­ schungsverhältnissen dosiert werden. Die aktive Gießmasse hat nur noch ein sehr geringes Volumen.

Eine fertig gemischte Gießmasse wird unverzüglich aus dem Durchlaufmischer in mindestens eine Gießform gefüllt. Durch die unmittelbare Nähe der Gießmündungen der Durchlaufmi­ scher zu dem Ort, an dem die Mischung der unterschiedlichen Komponenten erfolgt, wird erreicht, daß die Gießmasse in die Gießform gefüllt ist, noch bevor der Reaktionsvorgang soweit fortgeschritten ist, daß sich an irgendeinen Bauteil der Vorrichtung erhärtete Gießmasse festsetzen kann. Die Synchrondosiereinrichtung stellt mittels mechanisch mitein­ ander verbundener Dosierkolben die Einzelkomponenten mit genau eingehaltenen Mischungsverhältnissen her. Infolge der synchronen Kolbenbewegungen fließen die Einzelkomponenten zudem mit gleichbleibenden Volumenanteilen zusammen. Da­ durch wird erreicht, daß die Gießmasse homogen ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich folglich eine große Ausstoßleistung erreichen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 beschrieben.

Sind die Dosierkolben über einen Balken starr miteinander verbunden, so kann unter Verwendung eines relativ einfach zu fertigenden Bauteils eine koordinierte Hubbewegung der Dosierkolben erreicht werden. Diese Koordination wird noch verbessert, wenn der Balken geführt ist.

Eine besonders raumsparende Bauart wird erreicht, wenn min­ destens zwei Dosierkolben über eine koaxial verlaufende Kolbenstange starr miteinander verbunden sind, die vorteil­ haft doppelt wirkend ausgebildet sind.

Durch einen separaten Antrieb an der Synchrondosierein­ richtung wird erreicht, daß die Kolbenbewegungen unabhängig von anderen Funktionen der Vorrichtung ablaufen können. Da­ bei eignet sich als kostengünstiger Antrieb ein Pneumatikzylinder.

Sind die Pumpen über Ventile mit den Hohlräumen der Do­ sierkammern verbunden, dann lassen sich Kolbenbewegungen durch den Pumpenbetrieb steuern. Einzelne Dosierkammern können dabei gefüllt oder entleert werden.

Einen Differentialzylinder als Synchrondosiereinrichtung vorzusehen hat den Vorteil, daß der apparative Aufwand für die Synchrondosiereinrichtung sehr gering ist. Eine Volu­ men- und Hubbegrenzung im Differentialzylinder kann dabei einfach und kostengünstig mit einem axial in den Differen­ tialzylinder eingesetzten Anschlag, der ein Gewindestift sein kann, realisiert werden.

Eine zuverlässige Überwachung der Vorrichtung wird er­ reicht, wenn an der Synchrondosiereinrichtung eine Ein­ richtung zur Erfassung einzelner Hubgrößen vorgesehen ist. Je nachdem, ob die Vorrichtung mit einem separaten Antrieb verbunden ist oder nicht, ist es vorteilhaft, die Einrich­ tung zur Erfassung einzelner Hubgrößen mit dem Antrieb und/oder den Pumpen zu verbinden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung mit zwei Vor­ ratsbehältern, zwei Pumpen, einer aus vier Do­ sierkammern bestehenden, mit über einen Balken verbundenen und mittels eines Antriebs bewegten Dosierkolben versehenen Synchrondo­ siereinrichtung, die Einzelkomponenten für Gieß­ masse über zwei Durchlaufmischer in zwei Gießfor­ men abgibt;

Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung, bei der jeweils zwei Dosierkolben über eine axial verlaufende Kolbenstange starr miteinander verbunden sind und an der eine Einrichtung zur Erfassung einzelner Hubgrößen sowohl mit den Pumpen als auch mit der Synchrondosiereinrichtung verbunden ist,

Fig. 3 schematisch eine Vorrichtung, deren Synchron­ dosiereinrichtung ein Differentialzylinder ist und

Fig. 4 eine Vorrichtung entsprechend Fig. 3, jedoch nur mit einem Durchlaufmischer.

Die Vorrichtung besteht aus zwei Vorratsbehältern 2a, 2b für die Einzelkomponenten der Gießmasse, jeweils einer an einem Vorratsbehälter 2a, 2b angebrachten Pumpe 3a, 3b, ei­ ner Synchrondosiereinrichtung 4 und zwei Gießmündungen 5 versorgende Durchlaufmischer 6 (Fig. 1). Die Synchrondo­ siereinrichtung 4 ist im wesentlichen aus vier über einen Balken 7 starr miteinander verbundenen und in Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d bewegten Dosierkolben 9 gebaut. Der Balken 7 wird mittels eines Antriebs 10 bewegt. Der Antrieb 10 ist ein Pneumatikzylinder. Zur Erzeugung einer Gießmasse 12 werden die Einzelkomponenten 13a, 13b durch die Pumpen 3a, 3b in die Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d gefördert. Dabei füllt die Pumpe 3a über Ventile 14 die Behälter 8a, 8d und die Pumpe 3b über die Ventile 11 die Behälter 8b, 8c. Wäh­ rend dieses Füllvorganges werden die Dosierkolben 9 in ihre oberste Position geschoben. Anschließend wird der Antrieb 10 eingeschaltet und die Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d wer­ den gleichmäßig zumindest teilweise entleert. Diese gleich­ mäßige Entleerung wird noch dadurch unterstützt, daß der Balken 7 in Führungen 15 geführt ist. Jeweils zwei Einzel­ komponenten 13a, 13b gelangen so in einen Durchlaufmischer 6 und von dort über eine Gießmündung 5 in eine Gießform 16.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Synchron­ dosiereinrichtung 4 aus vier Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d aufgebaut, in denen starr über eine koaxial verlaufende Kolbenstange 17 alle vier miteinander verbundene Dosierkol­ ben 18 bewegt werden (Fig. 2). Sowohl mit den Pumpen 3a, 3b, als auch mit den freien Enden der Kolbenstangen 17 ist eine Einrichtung 19 zur Erfassung einzelner Hubgrößen ver­ bunden. Über Sensoren 21 der Einrichtung 19 wird die Stel­ lung der Kolbenstange 17 erfaßt. Mit den Sensoren 22a, 22b wird die Fördermenge der Pumpen 3a, 3b ermittelt. Die Pumpe 3a versorgt die Dosierkammern 8a, 8c mit der Einzelkompo­ nente 3a, die Pumpe 3b die Dosierkammern 8b, 8d mit der Einzelkomponente 13b. Dazu sind die Ventile 20a, 20c, 20e, 20g geschlossen und die Ventile 20b, 20d, 20f, 20h ge­ öffnet. Die Kolbenstange 17 wird nach links geschoben. Mit dem Sensor 21 wird die Bewegung der Kolbenstangen 17 über­ wacht. Nach dem gleichzeitigen Öffnen der Ventile 20a, 20c, 20e, 20g und Schließen der Ventile 20b, 20d, 20f, 20h wer­ den von den Pumpen 3a, 3b die Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d nun mit jeweils einer Einzelkomponente 13a, 13b gefüllt und die zuvor gefüllten Dosierkammern unter Schaltung der Ven­ tile 23 geleert. Dabei wird die Kolbenstange nach rechts geschoben. Jeweils zwei Einzelkomponenten gelangen somit als Gießmasse 12 bei einer Kolbenstangenbewegung über die Durchlaufmischer 6 in die Gießformen 16.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der als Synchrondosiereinrichtung 4 ein Differentialzylinder 23 vorgesehen ist. Zur Volumen- und Hubbegrenzung im Dif­ ferentialzylinder 23 ist ein als Gewindebolzen 24 aus­ geführter, verstellbarer Anschlag 24 axial in den Dif­ ferentialzylinder 23 eingeschraubt. Die Pumpen 3a, 3b för­ dern bei geöffneten Ventilen 26c, 26d Einzelkomponenten 13a, 13b in die Dosierkammern 8c, 8d. Dabei sind die Ven­ tile 26a, 26b geschlossen und die Ventile 27a und 27b ge­ öffnet, und die starr miteinander verbundenen Dosierkolben 9a, 9b werden nach links bewegt. Anschließend werden die Ventile 26a, 26b und 27c und 27d geöffnet und die Ventile 26c, 26d geschlossen. Dadurch bewegen sich die Dosierkolben 9a, 9b nach rechts und drücken die Einzelkomponenten 13a, 13b durch die Ventile 27c, 27d und den Durchlaufmischer 6 in eine Gießform 16. Dabei sind die Ventile 27a, 27b ge­ schlossen. Vorteilhaft ist die Gießmündung 5 durch ein Ven­ til 31 verschlossen, wodurch ein Nachfließen verhindert wird. Nach Fig. 4 wird der Durchlaufmischer 6 mit allen Do­ sierkammern 8 verbunden, wobei die Dosierkammer 8c unter­ halb des Ventils 27b und die Dosierkammer 8d unterhalb des Ventils 27a mit dem Statikmischer 6 verbunden ist. Die Ven­ tile 27a, 27c und 27b, 27d werden wechselweise geöffnet und geschlossen. Der Durchlaufmischer 6 weist zwei Gießöffnun­ gen 5 und 5' auf, über die wechselweise die beiden Gießfor­ men 16 und 16' gefüllt werden. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die gleiche Menge mit nur einem Statik­ mischer ausgebracht werden kann. Die Portionsgrößen der Einzelkomponenten 13a, 13b werden durch den Hubweg des Dosierkolbens 9b bis zum Gewindestift 24 bestimmt. Bei der anschließenden Bewegung der Dosierkolben 9a, 9b nach links sind die Ventile 27a, 27b geöffnet und die Ventile 27c, 27d geschlossen. Dadurch werden die Einzelkomponenten 13a, 13b aus den Dosierkammern 8a, 8c aus dem Differentialzylinder 23 herausgedrückt.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen, wobei Einzelkomponenten in Vor­ ratsbehältern bevorratet sind, und an den Vorratsbehältern jeweils eine Pumpe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (3a, 3b) mit mindestens einer Syn­ chrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (11, 14, 20, 26) sperrbaren Leitungen verbunden sind, welche aus minde­ stens zwei Dosierkammern (8a-8d) besteht, in denen mecha­ nisch miteinander verbundene Dosierkolben (9, 9a, 9b, 18) geführt sind, und daß die Synchrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (23, 27, 30) sperrbaren Leitungen über mindestens einen Durchlaufmischer (6) mit mindestens einer Gießmündung (5) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkolben (9) über einen Balken (7) starr mit­ einander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (7) in mindestens einer Führung (15) geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Dosierkolben (18) über eine koaxial verlaufende Kolbenstange (17) starr miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkolben (18) als doppelt wirkender Kolben aus­ gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Synchrondosiereinrichtung (4) ein separater Antrieb (10) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) ein Pneumatikzylinder (11) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (3a, 3b) über Ventile (11, 14, 20a-20h, 26a-­ 26d) mit den Dosierkammern (8a-8d) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchrondosiereinrichtung (4) ein Diffe­ rentialzylinder (23) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Differentialzylinder (23) axial mindestens ein verstellbarer Anschlag (25) eingesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag (25) ein Gewindebolzen (24) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Synchrondosiereinrichtung (4) eine Einrichtung (19) zur Erfassung einzelner Hubgrößen vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19) zur Erfassung ein­ zelner Hubgrößen am Balken (7) angreift.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19) zur Erfassung einzelner Hubgrößen mit den Pumpen (3a, 3b) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Synchrondosiereinrichtungen (4) mit jeweils der Anzahl der Komponenten entsprechender An­ zahl von Dosierkammern (8a-8d) mit einem Statikmischer (6) über mit Ventilen (30, 23, 27) versehenen Leitungen verbun­ den sind.