DE4208769C5

DE4208769C5 - Vorrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen

Info

Publication number: DE4208769C5
Application number: DE4208769A
Authority: DE
Inventors: Erhard Ing.(grad.) Häuser; Gerd Neff
Original assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2012-03-20
Also published as: DE4208769A1; DE4208769C2; DE9103989U1; US5217146A; CH685746A5

Abstract

Vorrichtung zum Befüllen mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen, wobei Einzelkomponenten in Vorratsbehältern bevorratet sind und an jedem Vorratsbehälter jeweils eine Pumpe vorgesehen ist, wobei die Pumpen (3a, 3b) mit mindestens jeweils einer Synchrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (11, 14, 20, 26) sperrbaren Leitungen verbunden sind, welche jeweils aus mindestens vier Dosierkammern (8a-8d) besteht, in denen mechanisch miteinander verbundene Dosierkolben (9, 9a, 9b, 18) geführt sind und wobei jede Synchrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (23, 27, 30) sperrbaren Leitungen über jeweils mindestens zwei Durchlaufmischer (6) mit jeweils mindestens einer Gießmündung (5) verbunden ist.

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 Vorratsbehältern bereitzustellen und vor ihrer Einbringung in eine bestimmte Gießform miteinander zu mischen. In der DE 27 48 982 A1 ist beschrieben, dass die einzelnen Komponenten aus den Vorratsbehältern auch mittels synchron angetriebener 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 Dosiereinrichtungen parallel vergossen wird.
Schnell härtende Gießmassen müssen in kürzester Zeit verarbeitet werden, damit diese nicht im Misch- und Leitungsbereich bereits reagieren oder gelieren, was zum Ausfall der gesamten Vorrichtung führen kann.
Aus der DE 34 15 253 A1 ist eine Vorrichtung zum Befüllen einer Gießform mit fließfähigen Stoffen bekannt, wobei Einzelkomponenten in Vorratsbehältern bevorratet sind, und an der Pumpen vorgesehen sind. Die Pumpen sind mit mindestens einer Synchrondosiereinrichtung über mit Ventilen sperrbaren Leitungen verbunden. Die Synchrondosiereinrichtung besteht aus mindestens zwei Dosierkammern, in denen mechanisch miteinander verbundene Dosierkolben geführt sind. Weiterhin sind die Synchrondosiereinrichtungen über mit Ventilen sperrbaren Leitungen über eine Mischeinrichtung mit einer Gießmündung verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen vorzuschlagen, mit der schnell härtende Gießmassen bereitgestellt werden können, deren Einzelkomponenten mit genau einzuhaltenden Mischungsverhältnissen zubereitet werden, wobei das Gießmassenvolumen im Misch- und Leitungsbereich minimiert ist und trotzdem eine hohe Gießleistung erreicht wird. Gelöst ist die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Danach sind die Pumpen der Vorratsbehälter mit mindestens jeweils einer Synchrondosiereinrichtung über mit Ventilen sperrbaren Leitungen verbunden, wobei die Synchrondosiereinrichtung aus mindestens zwei Dosierkammern besteht, in denen mechanisch miteinander verbundene Dosierkolben geführt sind. Jede Synchrondosiereinrichtung ist zudem über mit Ventilen sperrbaren Leitungen über jeweils mindestens zwei Durchlaufmischer mit jeweils mindestens einer Gießmündung verbunden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass mit ihr schnell härtende Gießmassen bereitgestellt werden können, deren Einzelkomponenten mit genau einzuhaltenden Mischungsverhältnissen dosiert werden. Die aktive Gießmasse hat nur noch ein sehr geringes Volumen.
Eine fertig gemischte Gießmasse wird unverzüglich aus den Durchlaufmischern in mindestens eine Gießform gefüllt. Durch die unmittelbare Nähe der Gießmündungen der Durchlaufmischer 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 miteinander verbundener Dosierkolben die Einzelkomponenten mit genau eingehaltenen Mischungsverhältnissen her. Infolge der synchronen Kolbenbewegungen fließen die Einzelkomponenten zudem mit gleichbleibenden Volumenanteilen zusammen. Dadurch 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 14 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 mindestens zwei Dosierkolben über eine koaxial verlaufende Kolbenstange starr miteinander verbunden sind, die vorteilhaft doppelt wirkend ausgebildet sind.
Durch einen separaten Antrieb an der Synchrondosiereinrichtung wird erreicht, dass die Kolbenbewegungen unabhängig von anderen Funktionen der Vorrichtung ablaufen können. Dabei eignet sich als kostengünstiger Antrieb ein Pneumatikzylinder.
Sind die Pumpen über Ventile mit den Hohlräumen der Dosierkammern verbunden, dann lassen sich Kolbenbewegungen durch den Pumpenbe trieb 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 Volumen- und Hubbegrenzung im Differentialzylinder kann dabei einfach und kostengünstig mit einem axial in den Differentialzylinder eingesetzten Anschlag, der ein Gewindestift sein kann, realisiert werden.
Eine zuverlässige Überwachung der Vorrichtung wird erreicht, wenn an der Synchrondosiereinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung einzelner Hubgrößen vorgesehen ist. Je nachdem, ob die Vorrichtung mit einem separaten Antrieb verbunden ist oder nicht, ist es vorteilhaft, die Einrichtung zur Erfassung einzelner Hubgrößen mit dem Antrieb und/oder den Pumpen zu verbinden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
1 schematisch eine Vorrichtung mit zwei Vorratsbehältern, zwei Pumpen, einer aus vier Dosierkammern bestehenden, mit über einen Balken verbundenen und mittels eines Antriebs bewegten Dosierkolben versehen Synchrondosiereinrichtung, die Einzelkomponenten für Gießmasse über zwei Durchlaufmischer in zwei Gießformen abgibt;
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;
3 schematisch eine Vorrichtung, deren Synchrondosiereinrichtung ein Differentialzylinder ist.
Die Vorrichtung besteht aus zwei Vorratsbehältern 2a, 2b für die Einzelkomponenten der Gießmasse, jeweils einer an einem Vorratsbehälter 2a, 2b angebrachten Pumpe 3a, 3b, einer Synchrondosiereinrichtung 4 und zwei Gießmündungen 5 versorgende Durchlaufmischer 6 (1). Die Synchrondosiereinrichtung 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. Während dieses Füllvorganges werden die Dosierkolben 9 in ihre oberste Position geschoben. Anschließend wird der Antrieb 10 eingeschaltet und die Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d werden gleichmäßig zumindest teilweise entleert. Diese gleichmäßige Entleerung wird noch dadurch unterstützt, dass der Balken 7 in Führungen 15 geführt ist. Jeweils zwei Einzelkomponenten 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 Synchrondosiereinrichtung 4 aus vier Dosierkammern 8a, 8b, 8c, 8d aufgebaut, in denen starr über eine koaxial verlaufende Kolbenstange 17 alle vier miteinander verbundenen Dosierkolben 18 bewegt werden (2). Sowohl mit den Pumpen 3a, 3b, als auch mit den freien Enden der Kolbenstangen 17 ist eine Einrichtung 19 zur Erfassung einzelner Hubgrößen verbunden. Über Sensoren 21 der Einrichtung 19 wird die Stellung 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 Einzelkomponente 13a, 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 geöffnet. Die Kolbenstange 17 wird nach links geschoben. Mit dem Sensor 21 wir die Bewegung der Kolbenstangen 17 überwacht. Nach dem gleichzeitigen Kolbenstangen 17 überwacht. Nach dem gleichzeitigen Öffnen der Ventile 20a, 20c, 20e, 20g und Schließen der Ventile 20b, 20d, 20f, 20h werden 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 Ventile 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 Gießform 16.
In 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der als Synchrondosiereinrichtung 4 ein Differentialzylinder 23 vorgesehen ist. Zur Volumen- und Hubbegrenzung im Differentialzylinder 23 ist ein als Gewindebolzen 24 ausgeführter, verstellbarer Anschlag 25 axial in den Differentialzylinder 23 eingeschraubt. Die Pumpen 3a, 3b fördern bei geöffneten Ventilen 26c, 26d Einzelkomponenten 13a, 13b in die Dosierkammern 8c, 8d. Dabei sind die Ventile 26a, 26b geschlossen und die Ventile 27a und 27b geöffnet, 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 geschlossen. Vorteilhaft ist die Gießmündung 5 durch ein Ventil 31 verschlossen, wodurch ein Nachfließen verhindert wird.

Claims

Vorrichtung zum Befüllen mehrerer Gießformen mit fließfähigen Stoffen, wobei Einzelkomponenten in Vorratsbehältern bevorratet sind und an jedem Vorratsbehälter jeweils eine Pumpe vorgesehen ist, wobei die Pumpen (3a, 3b) mit mindestens jeweils einer Synchrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (11, 14, 20, 26) sperrbaren Leitungen verbunden sind, welche jeweils aus mindestens vier Dosierkammern (8a-8d) besteht, in denen mechanisch miteinander verbundene Dosierkolben (9, 9a, 9b, 18) geführt sind und wobei jede Synchrondosiereinrichtung (4) über mit Ventilen (23, 27, 30) sperrbaren Leitungen über jeweils mindestens zwei Durchlaufmischer (6) mit jeweils mindestens einer Gießmündung (5) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Dosierkolben (9) über einen Balken (7) starr miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (7) in mindestens einer Führung (15) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Dosierkolben (18) über eine koaxial verlaufende Kolbenstange (17) starr miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkolben (18) als doppelt wirkender Kolben ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Synchrondosiereinrichtung (4) ein separater Antrieb (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (10) ein Pneumatikzylinder (11) ist.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchrondosiereinrichtung (4) ein Differentialzylinder (23) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Differentialzylinder (23) axial mindestens ein verstellbarer Anschlag (25) eingesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der verstellbare Anschlag (25) ein Gewindebolzen (24) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Synchrondosiereinrichtung (4) eine Einrichtung (19) zur Erfassung einzelner Hubgrößen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (19) zur Erfassung einzelner Hubgrößen am Balken (7) angreift.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (19) zur Erfassung einzelner Hubgrößen mit den Pumpen (3a, 3b) verbunden ist.