DE7225549U

DE7225549U - Vorrichtung zum genauen Abfüllen vorzugsweise kleiner Mengen fließfähiger Füllstoffe wie Gießharz o. dgl

Info

Publication number: DE7225549U
Application number: DE7225549U
Authority: DE
Original assignee: HUEBERS KG
Current assignee: HUEBERS KG
Publication date: 1972-09-28

Description

DlPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Dusseldorf 1 ■ Schadowpleitz 9

.Düsseldorf, 7. Juli 1972 71148 Gm

•Verfahrenstechnik Hübers KG
429 Biemenhorst b. Bocholt

Vorrichtung zum genauen Abfüllen vorzugsweise kleiner Mengen fließfähiger Füllstoffe wie Gießharz o. dgl.

■Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum genauen Abfüllen vorzugsweise kleiner Mengen fließfähiger Füllstoffe wie Gießharz o. dgl-, mit einem insbesondere unter Unterdruck stehenden Vorratsbehälter, der an seinem unteren Ende in eine etwa topfförmige Kammer übergeht, die an ihreir unteren, dem Behälter abgewandten Ende durch r?in Auslaßventil abgeschlossen ist, sowie mit einen Pumpkolben zur Verdrängung von Füllstoff aus der Kammer durch das Auslaßventil.

Aus eier deutschen Patentschrift 1 193 793 ist bereits eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Frzeugung von Granalien aus einer Schmelze bekannt, hei der vor den öffnungen einer Schmelzwanne periodische Jruckschv/dnkunuen erzeugt werden und abgetrennte Schmelzanteile aiii ο ine gekühlte Fläche fallen. Über jeder Öffnung ist eine heb- und si-jnkbare Glocke angeordnet, die im gesenkten Zustand ein Lostiarotes Schrielzvolumen in der Umgebung der öffnung abschließt, ur.-; innerhalb dar ("locke befindet sich ein heb- und senkbarer Stnr;^c], durch 'on .ins von uer Glocke umschlossene Volumen ver.:iivmuM· ./crdoii kann. ^;ir>findet sich die Glocke iia abgesenkten £ us torn¹, .so ·.·: ι r 1 Lei;, anschl ioßom ion Absenken des Stempels ein ⁿ'eil des von i"i :Moci;n iii'iych 1 o-rw-ncTi Volumens durch dir; an der intpn.-'ih: ;^:'?i· .L".l:.' ho Γ i.ndH'-'ίο '"ΓΓηιιηπ in d^r Schmelzwanne

ausgedrückt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es somit erforderlich, zum Ausstoßen der Schmelze jeweils zwei Senkbewegungen sowie zwei Hubbewegungen, nämlich jeweils sowohl für die Glocke als auch für den Stempel, auszuführen. Damit der Stempel bei seiner ABwärtsbewegung Schmelze nur aus der dafür vorgesehenen Öffnung austreten läßt, muß er im Verhältnis zu der Glocke dicht geführt sein. Außerdem hat der Kolben einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Glocke ist, so daß bei seiner Abwärtsbewegung die Schmelze nicht zwangsläufig von der Außenwandung des Stempels bzw. der Innenwandung der Glocke entfernt wird. Dadurch können sich infolge der Zähigkeit der Schmelze erhebliche Schwankungen hinsichtlich der bei einer Absenkung des Stempels ausgedrückten Teilmengen an Schmelze ergeben. Werden an die Genauigkeit der Dosierung besondere Ansprüche gestellt, kann daher mit der bekannten Vorrichtung nicht gearbeitet werden.

Ferner ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 778 396 bereits eine Vorrichtung für die dosierte Abgabe von Teilmengen zähflüssiger Stoffe wie Gießharz aus einem insbesondere unter Unterdruck stehenden senkrecht angeordneten Vorratsbehälter vorgeschlagen worden, der an seinem unteren Ende in ein ein Förderorgan aufnehmendes Abfüllgehäuse mit Auslaßventil überr eht, wobei in dem als Zylinder ausgebildeten Abfüllgehäuse ein an dessen Wand dicht anliegender, mit einer zentralen Durchgangsöffnung versehener, hin und her beweglicher Manschettenkörper geführt ist und sich durch die Durchgangsöfüiung eine im Verhältnis zu dem Manschettenkörper begrenzt unabhängig hi.n und her bewegliche Kolbenstange erstreckt, an der zu beiden Seiten des Meinschettenkörpers mit axialem Spiel zu diesem und mit jeweils radialer Erstreckung über die Durchgangeöffnung hinaus auslaßseitig eine Mitnehmerplatte mit mit der Durchgangsöffnung in Verbindung stehenden Durchlaßöffnungen sowie zufuhrseitig eine geschlossene, dichtend an den Manschettenkörper anlegbare Dicht-platte befestigt sind.

Diese Vorrichtung weist schon den Vorteil auf, daß damit gegen einen in dem Vorratsbehälter herrschenden Unterdruck gearbeitet werden

kann, und hat sich auch durchaus bewährt. Jedoch setzt eine genaue Dosierung in der Regel die Verarbeitung bestimmter Mindestmengen voraus, und auch die Vorrichtung selbst muß gewisse minimale Abmessungen aufweisen, die nicht unterschritten werden können.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß damit auch noch kleinere Füllstoffmengen mit großer Präzision dosiert und abgegeben werden können, wobei im übrigen ein möglichst einfacher Aufbau der Vorrichtung sowie ein Freibleiben von Rückständen in Bereichen geringen Querschnitts gewährleistet sein sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß an dem dem Vorratsbehälter zugewandten Ende der Kammer an die Innenwandung der Kammer dicht eine Dichtung mit einer Öffnung fest angeschlossen und der Pumpkolben als langgestreckter prismatischer oder zylindrischer Körper mit dem Querschnitt der öffnung angepaßtem Querschnitt ausgebildet ist, der durch die Dichtung hindurch dicht in die Kammer einfahrbar bzw. unter Freigabe der öffnung ganz aus dieser ausfahrbar ist.

Dadurch ist es möglich, in der Kammer während des ausgefahrenen Zu±ands des Kolbens angesammelten Füllstoff teilweise durch Einführen des Pumpkolbens in die Kammer aus der Kammer zu verdrängen, wobei die verdrängte FUllstoffmenge gerade genau dem in die Kammer eingedrungenen Teilvolumen des Pumpkolbens entspricht. Trotz dieser großen Präzision sind Aufbau und Handhabung der Vorrichtung nach der Erfindung denkbar einfach. Eine Bearbeitung der Innenwand der Kammer auf Maß ist entbehrlich, so daß nur eine Bearbeitung des .· Pumpkolbens vorgenommen werden muß, was naturgemäß einfacher ist, weil hier eine Außenfläche behandelt werden kann. Gegebenenfalls kann auch darauf weitgehend verzichtet werden, wenn die Dichtungsscheibe aus elastisch nachgiebigem Material besteht, so daß sie sich auch an eir.cn Pumpkolben mit ungleichmäßiger oder unregelmäßiger Oberfläche sauber anlegt, ohne daß dadurch die Einhaltung des Meßvolumens beeinträchtigt würde. Hinsichtlich der Montage ergeben

sich besonders günstige Verhältnisse. Flächen und Eckbereiche , in denen Füllstoffmengen in unerwünschter Weise sich festsetzen können, sind auf ein Minimum reduziert.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Im einzelnen ist in der Zeichnung eine allgemein mit 10 bezeichnete Vorrichtung nach der Erfindung zu erkennen, die einen Vorratsbehälter 12 aufweist, der an seiner Oberseite durch eine Abdeckplatte 14 abgeschlossen ist. An seiner Unterseite geht der Vorratsbehälter 12 in eine Kammer 16 über, an deren unteres Ende sich e±i Auslaßventil 18 anschließt.

Durch die AbdL :k.platte 14 ist dicht eine Kolbenstange 20 geführt, an deren unterem Ende sich ein Pumpkolben 22 befindet. Am oberen Ende der Kammer 16 ist eine scheibenförmige Dichtung 2 4 angeordnet, deren Höhe nur einen Bruchteil der Höhe der Kammer 16 beträgt, so daß genügend Volumen für die Aufnahme von durch den Pumpkolben 22 zu verdrängendem Füllstoff verbleibt, und die längs ihres Umfangs dicht mit der Innenwand der Kammer 16 verbunden ist. Die Dichtung 24 weist eine Öffnung 25 auf, deren Querschnitt gerade dem Querschnitt des Fjmpkolbens 22 angepaßt ist. Die Dichtung 24 besteht vorzugsweise aus ausreichend nachgiebigem Material, so daß der Kolben 22 mit einer gewissen Vorspannung in die öffnung 25 eindringen kann, wobei die Dichtung 24 dann den Kolben 22 dicht umschließt und weiteren Austausch von Füllstoff zwischen dem Hohlraum des Vorratsbehälters 12 und dem Hohlraum der Kammer 16 verhindert.

An der Oberseite der Abdeckplatte 14 kann eine Skala 26 vorgesehen sein, die mit einem an der Kolbenstange 20 befestigten Zeiger 27 zusammenwirkt und die jeweilige Höhenlage des Kolbens 22 anzeigt.

Im Innern des Vorratsbehalters 12 befindet sich der fließfähige Füllstoff 28 wie Gießharz oder auch eine thixotrope Flüssigkeit, der vorzugsweise unter einem gewissen Unterdruck stehen kann.

Befindet sich der Pumpkolben 2 2 in der mit der Zeichnung wiedergegebenen Lage, so kann Füllstoff 28 durch die öffnung 25 in die Kammer 16 eindringen. Wird der Pumpkolben 22 abgesenkt, so dringt er dicht in die öffnung 25 ein, so daß weiterer Füllstoff 28 aus dem Vorratsbehälter 12 nicht mehr in die Kajuner 16 gelangen kann. Ebensowenig hat aber bereits in der Kammer 16 befindlicher Füllstoff die Möglichkeit, die Kammer 16 durch die öffnung 25 zu verlassen. Bei entsprechender Absenkung des Kolbens 22 und sich daraus ergebender Verdrängung von in der Kammer 16 befindlichem Füllstoff bleibt somit nur die Möglichkeit, über das Auslaßventil 18 zu entweichen. Durch das Auslaßventil 18 wird dann jeweils gerade die Menge Füllstoff ausgetrieben, die dem Teil des Volumens des Pumpkolbens 22 gleich ist, der in die Kammer 16 eingeführt wurde. Dieser Volumenanteil läßt sich durch entsprechende Eichung genau über die Kombination von Skala 26 und Zeiger 27 überwachen.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es so möglich, kleinste Füllstoffmengen mit sehr großer Genauigkeit zu dosieren - wenngleich die Dosierung auch größerer Mengen in ebenso einfacher Weise möglich ist - weil außer dem Pumpkolben 22 weder bewegliche Teile noch enge Leitungsquerschnitte vorhanden sind, die die Maßgenauigkeit beeinträchtigen könnten. Es ist durchweg gewährleistet, daß genau die Füllstoffmenge aus der Kammer 16 austritt, die dem in die Kammer eingeführten Vol.uraente.il des Pumpkolbens 22 entspricht.

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Dabei braucht jedoch nicht, wie bei den bekannten sog. Stößelpumpen, für eine saubere Dichtung zwischen dem Pumpkolben und der Innenwand der Kammer gesorgt werden, was ohnehin bei der Verarbeitung jedenfalls zähflüssiger Füllstoffe mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden wäre. Es muß lediglich da-für gesorgt werden, daß die Dichtung 24 den Pumpkolben 22 bei seiner Abwärtsbewegung in die Kammer 16 sauber umschließt. Dabei darf die Dichtung 24 auch nicht in der Lage sein, in axialer Richtung auszuweichen, weil in diesem Fall eine Verdrängung von in der Kammer 16 enthaltenem Füllstoff ■>.n andere Gebiete als das des Auslaßventils, gegebenenfalls auch eine unerwünschte Veränderung des Meßvolumens erfolgen würde. Je nach den zu erwartenden Anforderungen kann deshalb zumindest die Oberseite der vorzugsweise aus einem nachgiebigen Werkstoff bestehenden Dichtung 24 durch eineetwa aus Eisenblech hergestellte Stützscheibe 24 a abgedeckt sein. Eine solche Stützscheibe 24 b kann jedoch in gleicher Weise auch an der Unterseite der Dichtung 24 angeordnet sein, um auch ein evtl. Auslenken der Dichtung 24 beim Einfahren des Pumpkolbens 2 2 mit Sicherheit zu verhindern.

In der Praxis hat sich die Vorrichtung nach der Erfindung für die genaue Dosierung von Füllstoffmengen in der Größenordnung von ca. 0,1 - 1 cm als besonders geeignet erwiesen.

Das Verhältnis von Kammervolumen zu Pumpkolbenvolumen wird möglichst klein gehalten, damit ein möglichst großer Anteil das in die Kammer 16 eingedrungenen Füllstoffs durch den Pumpkolben 22 ausgetrieben wird und nicht als Rückstand zurückbleibt.

Zur besseren Führung der Kolbenstange 20 relativ zu der Dichtung 24 kann in Nähe der Dichtung 2 4 ein Führungsring 30, der über eine Verstrebung 32 an der Innenwand des Vorratsbehälters 12 fest angeschlossen ist, die Kolbenstange 20 umgeben.

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Um den Austritt auch hochviskoser Füllstoffe zu erleichtern, kann in besonderen Fällen ein Gasdruck auf den Spiegel des Füllstoffs einwirken und die Austrittsbewegung des Füllstoffs unterstützen. In noch kritischeren Fällen kann man einen etwa mechanisch angetriebenen Kolben, der in seiner Oberfläche der Oberfläche des Füllstoff spiegeis angepaßt ist und dicht an der Innenwand des Vorratsbehälters 12 anliegt, auf den Füllstoff mit einem konstanten
Druck wirken lassen.

Schutzansprüche:

Claims

S'chutzansprüche :

1. Vorrichtung «cum qenauen Abfüllen voizugsweise kleiner Mengen fließfähiger Füllstoffe wie Gießharz o„ dgl., mit einem insbesondere unter Unterdruck stehenden Vorratsbehälter, der an sei- A nem unteren Ende in eine etwa topfförmige Kammer übergeht, die \ an ihrem unteren, dem Behälter abgewandten Ende durch ein Aus- · laßventil abgeschlossen ist, sowie mit einem Pumpkolben zur Ver- ^; drängung von Füllstoff aus der Kammer durch das Auslaßventil, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Vorratsbehälter (12) züge- /, wandten Ende der Kammer (16) an die Innenwand der Kammer dicht Λ eine Dichtung (24) mit einer öffnung (25) fest angeschlossen

j und der Pumpkolben (22) als langgestreckter prismatischer oder

zylindrischer Körper mit dem Querschnitt der öffnung (25) angepaßtem Querschnitt ausgebildet ist, der durch die Dichtung (24) hindurch dicht in die Kammer (16) einfahrbar bzw. unter Freigabe der Öffnung (25) ganz aus dieser ausfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (24) aus nachgiebigem Material besteht und den Kolben (22) mit ihrer öffnung (25) unter Vorspannung aufnimmt und daß die obere und untere Begrenzungsfläche der Dichtung (24) jeweils durch eine Deckscheibe (24 a, 24 b) aus starrem, unnachgiebigem Material abgeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkolben (22) an seinem oberen, der Dichtung (24) abgewandten Ende in eine dicht durch eine Abdeckplatte (14) für den Vorratsbehälter (12) geführte Kolbenstange (20) angeschlossen ist, die zusätzlich einen in Nähe des Pumpkolbens (22) angeordneten, fest mit dem Vorratsbehälter (12) verbundenen Führungsring (30) durchsetzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorratsbehälter (12) eine Einrichtung wie ein Druckkolben oder eine Pumpe zur Erzeugung eines im Inneren des Vorratsbehälters auf den Füllstoff einwirkenden Überdrucks zugeordnet ist.

KN/me 5

^22554928.9.72