DE7012209U - Vorrichtung zur verarbeitung von fluessigen mehrkomponenten-kunststoffen. - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover

ABBESTRASSE 20 · TELEFON 834530

15. Dezember 1969 Dr.j/Ha.

Eiohard Zippel & Go. KG., 344 Eschwege. Bremer Straße 12/2?

Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-

Kunststoffen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen, welche au3 einer Mischkammer und zwei oder mehr Axialkolbenpumpen besteht.

Bisher bekannte Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen weisen Zahnradpumpen auf. Pur jede Komponente des Kunststoffes ist eine Zahnradpumpe vorgesehen. Die Dosierung der Kunststoffkomponenten erfolgt dadurch, daß in jeder einer Komponente zugeordneten Leitung von der jeweils zugeordneten Zahnradpumpe zur Mischkammer ein Magnetventil vorgesehen ist, welches für eine bestimmte Zeil; lang geöffnet wird. Derartige Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen sind relativ empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, mit denen sich die Viskosität der Kunststoffe ändert, und er-

fordern sehr exakt öifnende und. schließende Magnetventile. Die Verwendung von Zahnradpumpen hat sich bewährt, weil diese Pumpen relativ robust sind und auch noch relativ leicht auseinanderzunehmen und zu reinigen sind.

Andere bekannte Vorrichtungen zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen weisen Kolbenpumpen auf. Diese Kolbenpumpen werden über einen gemeinsamen Hebel bewegt. Sie dienen gleichzeitig der Förderung und der Dosierung von von Kunststoffkomponenten. Durch die ausserordentliche robuste Ausführung und die leichte Möglichkeit, Kolbenpumpen auseinanderzunehmen und zu reinigen, haben gerade Vorrichtungen dieser Art sehr weitgehende Verbreitung gefunden. Darüber hinaus sind die Kolbenpumpen und die mit ihnen ausgestatteten Vorrichtungen unempfindlich gegenüber Temperatur-Schwankungen und gewährleisten hierdurch sowie durch ihr genaues volummetrisches Messen eine hervorragende Dosiergenauigkeit.

Es ist auch in der Literatur bekannt geworden, Axialkolbenpumpen für die Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen zu verwenden. In der Praxis haben sich diese Pumpen aber noch nicht durchsetzen können, weil sie viel zu schwer zu reinigen sind und viel zu schnell verschleißen. Die Zahnradpumpe ist für die Anwendung als Fördermittel bisher sehr viel vorteilhafter gewesen.

Die vorliegende Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß Axialkolbenpumpen nicht allein zur Förderung, sondern auch zur Dosierung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen genutzt werden können, wobei es bei Axialkolbenpumpen möglich ist, auch größte Flüasigkeitsmengen in einem ununterbrochenen Strom zu dosieren, ohne daß Magnetventile

mit ihren oftmals für die Dosierung etwas nachteiligen Eigenschaften verwendet au werden brauchen.

Die vorliegende Erfindung schafft nun eine Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen mittels Axialkolbenpumpen, mit der eine hohe Dosiergenauigkeit sowohl bei kleinsten Mengen als auch bei größten Mengen gewährleistet ist. Darüber hinaus ist eine Möglichkeit gegeben, um die Verhältnisse der ausgestobenen Mengen der einzelnen Komponenten stufenlos genau dem zu verarbeitenden Kunststoff anzupassen.

Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß die Axialkolbenpumpen achsparallel angeordnet sind, daß sie einen gemeinsamen fest miteinander gekoppelten Antrieb aufweisen und daß achsparallel zu ihrer Achsrichtung ein gemeinsames Verstellmittel für die Gleitringe der Axialkolbenpumpen verschiebbar angeordnet ist.

Diese Vorrichtung vermag mit sehr hoher· Genauigkeit zu dosieren. Es bestehen zwei Einstellmöglichkeiten für die zu dosierende Menge: Einerseits beim Antrieb, der zweckmäßigerweise in Form einer Kette gewählt ist, und andererseits bei den Gleitringen, welche für mehrere Axialkolbenpumpen gemeinsam von einem einzigen Verstellmittel verstellt werden. Wenn dieses Verstellmittel nur achsparallel zu den Achsen der Axialkolbenpumpen verschiebbar ist, so ist gewährleistet, daß die Verschiebung linear auf die Kolben der Axialkolbenpumpen übertragen wird, was den Vorteil hat, daß die ausgestoßene Kunststoffmenge proprotional der vorgenommenen Verschiebung in linearer Abhängigkeit ist.

Bei der Verarbeitung verschiedener Kunststoffe müssen die

einzelnen Komponenten in verschiedenen Verhältnissen miteinander gemischt werden. Die vorliegende Erfindung schafft nun eine sehr einfache Möglichkeit der Verstellung für den Ausstoß der einzelnen Komponenten, so daß die AusntftßmonffOTl in -ιΊττ·!=>τη Vorhoitnio -ίοατβϊΤα loif>h+ dom τ—ι wo-n_ ο ■ —— „ — .·>»—— _„__„.. _„_ „«. » „»

arbeitenden Kunststoff angepasst werden können. Die Erfindung erreicht dieses dadurch, daß eine der Axialkolbenpumpen gegenüber der anderen senkrecht zu ihrer Achsrichtung verschiebbar und feststellbar angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß bei gleicher Bewegung des achs— parallel zu den Axialkolbenpumpen verschiebbaren Verstellmittels die Gleitringe, die ja die Länge der Kolbenbewegung in den Axialkolbenpumpen bestimmen, unterschiedliche Verstellwinkel einnehmen.

Zweckmäßig ist es, wenn das Verstellmittel ein parallel zur Achsrichtung der Axialkolbenpumpen verschiebbarer Zapfen ist, welcher in Langlöcher eingreift, die in Hebeln zur Einstellung des Winkels der Gleitringe in den Axialkolbenpumpen vorgesehen sind. Wenn diese Hebel direkt mit der Bewegungsachse der Gleitringe gekoppelt sind, ergibt sich hierbei die eingangs genannte Möglichkeit der linearen Verateilung.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn der gemeinsame Antrieb der Axialkolbenpumpen ein Kettenantrieb ist. Denn bei einem derartigen Kettenantrieb ist in einfachster Weise die Verschiebung einer der Axialkolbenpumpe senkrecht zu ihrer Achsrichtung möglich. Darüber hinaus vermittelt der Kettenantrieb einen sehr exakten gemeinsamen Antrieb sämtlicher Axialkolbenpumpen. Darüber hinaus ist aber noch ein weiterer Vorteil gegeben: Die Zapfen der Kettenglieder können als Impulsgeber zur Steuerung der Kettenvorschublänge dienen. So ist es zum Beispiel möglich, die Einheiten des

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Vorschubes durch die Enden der Zapfen dar Kettenglieder zu bestimmen, indem ein magne t i;-->her Aufnehmer beispielsweise neben der einen Seite dt ν X'-tte angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, auf i.c-i- anderen Seite der Kette einzelne Zapfen länger aus der Kette herausstehen zu lassen, um hierdurch Obereinheiten zu schaffen. Lasst man beispielsweise jeden zehnten Zapfen um eine bestimmte Länge aus der Kette herausstehen, so ist es durch die Anordnung eines magnetischen Aufnehmers an dieser Seite der Kette möglich, bei einem*besonders schnellen Kettenvorlauf, bei dem mit dem erstgenannten magnetischen Aufnehmer die einzelnen Kettenglieder nicht mehr so erfassbar sind, daß sie von einer träge arbeitenden Steuervorrichtung als einzelne Kettenglieder erkannt werden, jedes zehnte Kettenglied einwandfrei zu erkennen. Diese Anordnung von längeren Kettenzapfen zur Herstellung von Obereinheiten wird man jedoch in erster Linie dort anwenden, wo es darauf ankommt, die Anlage mit einer besonders hohen Geschwindigkeit arbeiten zu lassen: Man wird am Anfang bei langsamer Geschwindigkeit Einheiten zählen, nach dem Anlauf der Kette dann auf eine höhere Geschwindigkeit umschalten und Obereinheiten zählen und schließlich vor dem Ende der Abgabe der zu fördernden Kunststoffmenge wird man die Geschwindigkeit wieder auf eine geringere umschalten und wieder Einheiten zählen.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, Schalter in der Bahn des als Verstellmittel dienenden Zapfens vorzusehen, um eine automatische Einstellung der Lage des Zapfens zu erreichen.

Vorteilhaft ist es, einen Kreuzschienenschalter als Schaltmittel zur Einstellung der Förderlänge und der Pörderzeit vorzusehen.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematise!: dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Auf der Grundplatte 1 der Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen ist eine Mischkammer 2 mit dem Auslauf 3 angeordnet. Diese Mischkammer wird über die Leitung 4 aus der Axialkolbenpumpe 5 mit der einen Komponente und über die Leitung 6 aus der Axialkolbenpumpe 7 mit der anderen Komponente beschickt. Vor dem Eingang in die Mischkammer sind Ventile 8 und 9 angeordnet. Es handelt sich hier um einfache bei Überdruck öffnende Ventile. Die Axialkolbenpumpe 5 i^t fest auf der Grundplatte 1 montiert. Auf der Grundplatte 1 ist weiter eine Verstellvorrichtung fest montiert, welche aus den Schienen 10, der Spindel 11 und dem Bremsmotor 12 besteht. Weiter ist in den Schienen 10 die Axialkolbenpumpe 7 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung erfolgt durch die Spindel 11, welche gleichzeitig der Feststellung der Axialkolbenpumpe 7 gegenüber der Grundplatte 1 dient. Jede Axialkolbenpumpe weist einen Pumpenkörper H auf, in welchem verschiebbar Kolben 15 angeordnet sind. Diese Kolben 15 stützen sich auf den Gleitring 16 ab, welcher die Hublänge der Kolben bestimmt. Der Gleitring 16 ist verschwenkbar innerhalb der Axialkolbenpumpe angeordnet. Die Verschwenkung erfolgt mittels der Hebels 17,17«. Die Hebel 17,17* weisen Langlöcher 18,18' auf. In diese Langlöcher greift ein gemeinsamer Zapfen 19 ein, welcher für die Einstellung des Winkels der Gleitringe 16 bestimmend ist. Dieser Zapfen 19 ist auf einer Bahn verschiebbar, welche achsparallel zu den Achsen der Axialkolbenpumpen 5,7 verläuft. Der Zapfen 19 ist auf einem Schlitten 20 angeordnet, welcher in den Schienen 21 verschiebbar ist.

Die ^Irex-f hiebung erfolgt mittels der am Schlitten 20 angrri ^r'.r. "en Gewindespindel 22, die durch einen Bremsmotor 2J ι ■- atrieben wird. Der Antrieb der beiden Axialkolbenpumpe 5,7 erfolgt über deren fellen 24·,24* von der Kette 25r welche durch einen Bremsmotor 26 angetrieben wird. Die Kette weist auf der einen Seite verlängerte Kettenzapfen 27 auf, welche der Steuerung dienen. Die Lage der Kette wird durch den magnetischen Aufnehmer 28, welcher rias Vorbeilaufen eines jeden einzelnen Kettenzapfens in einen elektrischen Impuls umwandelt, bestimmt. Der magnetische Aufnehmer 29 zählt nur jeden zehnten Kettenzapfen und vermerkt sein Vorbeilaufen durch Abgabe eines Impulses.

Das Arbeiten der Vorrichtung wird durch ein Steuergerät 30 bestimmt, welches als wesentliches Bauelement einen Kreuzschienenschalter 31 oder ein ähnlich aufgebautes Schaltelement enthalt. Aus dem Steuergerät 30 führt ein elektrisches Kabel zu dem Bremsmotor 26 für den Antrieb der Kette und ein weiteres elektrisches Kabel 33 zu dem Bremsmotor 23 für den Antrieb des Zapfens 19.

Die auszustoßende Menge an flüssigem Kunststoff wird einerseits durch die Lage des Zapfens 19 und andererseits durch die vorgerückte Lange der Kette 25 bestimmt. Am Kreuzschienenschalter 31 lässt sich einstellen, um wieviel Kettenglieder die Kette für einen Ausstoß an Kunststoff vorrücken eoll und in welcher Lage sich der Zapfen 19 und damit in welcher Winkeleinstellung sich die Gleitringe 16 befinden sollen. Durch diese beiden Einstellmöglichkeiten wird auch die lusstoßzeit bei vorgegebener Kettengeschwindigkeit einstellbar.

Mittels des Bremsmotors 12 wird die Lage der Axialkolben-

pumpe 7 auf der Grundplatte eingestellt. Wird die Axialkolbenpumpe 7 weiter nach rechts gestellt, so ist die von dieser Pumpe zugemessene Flüssigkeitsmenge kleiner, mail αϊ aVi Λο,τ» ÜBi yiVal /3 a o ill ä^ +i»-i ν»--?Δο Λ Ci ι^ή λοα-μ Ίλιτητνα an -P

einen entsprechend geringeren Wert infolge der Führung des Langloches 18¹ 'urch den Zapfen Ί9 einstellt. Umgekehrt wird bei Verschiebung nach links die zugemessene Flüssigkeit smenge größer. Durch eine Verschiebung der Axialkolbenpumpe 7 wird also das Verhältnis der dosierten Kunststoffmengen (Komponentenmengen) verändert. Da eine derartige Veränderung lediglich bei den Übergang auf eine andere Kunststoffsorte erforderlich ist, kann hier anstelle des Bremsmotors auch eine einfache Handkurbel nach Möglichkeit mit Bremsvorrichtung bzw. Peststellvorrichtung benutzt werden. - Es könnte auch der Bremsmotor 23 durch eine ähnliche von Hand zu betätigende Vorrichtung ersetz+ werden, jedoch wird dieser Bremsmotor öfter benutzt ;r.I iaher ist die Einstellung mittels eines Motors ir. de α meisten Fällen zweckmäßiger.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine sehr kleine Bauform aus. Es können im allgemeinen recht kleine Axialkolbenpumpen verwendet werden. Der Materialzufluß zu diesen Pumpen erfolgt über die AnscL_uiißstutzen 34,35. -Die Mischkammer 2 mit den Ventilen 8,9 braucht nicht unbedingt auf der Grundplatte 1 montiert zu sein, sie kann an anderer Stelle montiert sein und über Schläuche mit den Pumpen verbunden werden.

Claims (7)

1. "" 9 —

   Sohutzansprüehe :

   . Vorrichtung zur Verarbeitung von flüssigen. Mehrkomponenten-Kunststoffen, welche aus einer Mischkammer und zwei oder mehr Axialkolbenpumpen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Axialkolbenpumpen (5,7) achsparallel angeordnet sind, daß sie einen gemeinsamen fest miteinander gekoppelten Antrieb (25) aufweisen und daß achsparallel zu ihrer Achsrichtung ein gemeinsames Verstellmittel (19) für die Gleitringe (16) verschiebbar und feststellbar angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmittel ein parallel zur Achsrichtung der Axialkolbenpumpen (5,7) verschiebbarer Zapfen (19) ist, welcher in Langlöchern (18,18*) eingreift, die in Hebeln (17,17*) zur Winkeleinstellung der Gleitringe (16) in den Axialkolbenpumpen (5,7) vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Axialkolbenpumpen (7) gegenüber der anderen (5) senkrecht zu deren Achsrichtung verschiebbar und feststellbar angeordnet ist.
4. 4· Vorrxchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Zapfens (19) und/oder der

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   Axialkolbenpumpe (7) über einen motorisch angetriebenen Spindeltrieb (22,11) erfolgt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb der Axialkolbenpumpen (5,7) ein Kettenantrieb (25) ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen der Kettenglieder als Impulsgeber zur Steuerung der Kettenvorschublänge__dieii^nT
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   durch Endschalter in der ?ahn ies Zapfens (19) oder des Schlittens (20).

   Θ. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   durch einen Kreuzschienenschalter (31) als Schaltmittel zur Einstellung der Fördermenge und r> ν Pörderzeit.