DE7613332U1

DE7613332U1 - EQUIPMENT FOR MIXING AND DOSING OF FLOWABLE MATERIALS

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Publication number: DE7613332U1
Application number: DE7613332U
Authority: DE
Original assignee: VERFAHRENSTECHNIK HUEBERS KG 4290 BIEMENHORST
Current assignee: VERFAHRENSTECHNIK HUEBERS KG 4290 BIEMENHORST
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1976-10-07

Description

Dipi.-ing. Peter-C. Sroka ?Dipi.-ing. Peter-C. Sroka?

Dτ.-ing. Ernst StratmannDτ.-ing. Ernst Stratmann

Patentanwalt©
4 Dusseldorf 1 Schadowplatz 9Patent attorney ©
4 Dusseldorf 1 Schadowplatz 9

Düsseldorf, 26. April 1976 7645 GmDüsseldorf, April 26, 1976 7645 Gm

•Verfahrenstechnik Hübers KG *
4290 Biemenhorst• Process engineering Hübers KG *
4290 Biemenhorst

•Gerät zur Mischung und Dosierung von
fließfähigen Materialien • Device for mixing and dosing
flowable materials

"Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Mischung und Dosierung von fließfähigen Materialien, wie schnell härtebare, aus mehreren Komponenten bestehende, gegebenenfalls mit Füllstoffen angereicherte Kunstharze o. dgl., bestehend aus einem zylindrischen, evakuierbaren Behälter mit im Behälter zentrisch innerhalb eines. Rohres angeordneter Förderschnecke, das an seinem oberen Ende einen Kragen als Entgasungsschirm besitzt, und mit im unteren Bereich de" Behälters angeordneten Rührflügeln und einem Auslaß für den gemischten Behälterinhalt."The invention relates to a device for mixing and metering Flowable materials, such as rapidly hardenable materials, consisting of several components, possibly enriched with fillers Synthetic resins or the like, consisting of a cylindrical, evacuable container with the container centered within a. Pipe arranged screw conveyor, which has a collar as a degassing screen at its upper end, and with de " Container arranged agitator blades and an outlet for the mixed contents of the container.

Aus der DT-OS 2 417 137 ist eine Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von schnell härtbaren Kunstharzen o. dgl. gemäß der oben genannten Art bekannt. Nachteilig bei diesem Gerät ist es, daß die genaue Dosierung von aus dem Mischbehälter abzugebenden Materialniengen schwierig ist, da je nach Viskositätsgrad des Behälterinhalts bei öffnung des Auslasses - z. B. in Form eines Ventils - pro Zeiteinheit unterschiedliche Mengen des gemischten Behälterinhalts ausfließen. From DT-OS 2 417 137 there is a device for mixing and degassing of rapidly hardening synthetic resins o. the like. Known according to the type mentioned above. The disadvantage of this device is that the precise metering of the quantities of material to be dispensed from the mixing container is difficult, because depending on the viscosity of the container contents when opening the outlet - z. B. in the form of a valve - per unit of time different amounts of the mixed contents of the container flow out.

Eine genauere Abfüllung fließfähiger Füllstoffe wie Gießharz ο dgl. gelingt gemäß der DT-OS 2 233 671, einer sog. Dosierpumpe. DieseA more precise filling of flowable fillers such as casting resin ο the like. succeeds according to DT-OS 2 233 671, a so-called metering pump. This

Telefon (O2 11) 32 08 58 Telegramme CustopatTelephone (O2 11) 32 08 58 Telegrams Custopat

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bekannte Dosierpumpe ermöglicht allerdings keine Entgasungsmischung des zu dosierenden Materials.known metering pump, however, does not allow degassing mixing of the material to be dosed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei guter entgasender Mischung des Materials auch eine genaue Dosierung ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Art to be improved in such a way that with a good degassing mixture of the material also an exact dosage is made possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Auslaß des Geräts der eingangs genannten Art eine Dosierpumpe darstellt, deren Dosierkolben von einer zentrisch innerhalb des Rohres verlaufenden Stange betätigbar ist.According to the invention, the object is achieved in that the outlet of the device of the type mentioned is a metering pump, the metering piston of which can be actuated by a rod extending centrally within the tube.

Durch diese Anordnung gelingt nicht nur eine Entgasungsmischung 3es fließfähigen Materials innerhalb des evakuierbaren Behälters, sondern auch eine außerordentlich genaue Dosierung des Materials, besonders bei kleinen Dosiermengen, wie sie beispielsweise zur Füllung von Kondensatorbehältern, elektronischen Bausteinen usw. erforderlich sind.This arrangement not only enables a degassing mixture of the flowable material within the evacuable container, but also extremely precise metering of the material, especially with small metering quantities, such as those used for Filling of condenser tanks, electronic components, etc. are required.

Verschiedene Ausfuhrungsformen sind möglich, die je nach· Anwendungszweck von besonderem Vorteil sind. Beispielsweise ist es zweckmäßig, die Rührflügel an dem sich drehenden Rohr zu befestigen, so daß ein besonderer Antrieb für diese Rührflügel entbehrlich wird.Different embodiments are possible, depending on the application are of particular advantage. For example, it is useful to attach the agitator blades to the rotating pipe, so that a special drive for this impeller is unnecessary.

Die Förderschnecke kann entweder in Form einer um eine Stange herumlaufende Schnecke ausgebildet sein, die innerhalb eines Rohres rotiert, oder es kann sich um eine Förderschnecke handeln, die in Form einer Hohlschnecke an der Rohrinnenwand angeordnet ist, während die im Zentrum des Rohrs verlaufende Stange sich entweder nicht dreht oder eine andere Drehgeschwindigkeit als das Rohr aufweist. Schließlich kann es günstig sein, innerhalb des den Entgasungsschirm tragenden und stationär angebrachten ersten Rohres ein zweites Rohr anzubringen, das rotiert und an seiner Außenwand die Förderschnecke trägt. Durch dieses zweite Rohr läuft dann die zur Betätigung der Dosierpumpe dienende Stange.The screw conveyor can either be in the form of one that runs around a rod Be designed screw that rotates within a tube, or it can be a screw conveyor that in Form of a hollow screw is arranged on the inner wall of the pipe, while the rod running in the center of the pipe is either does not rotate or has a different rotation speed than the tube. Finally, it can be beneficial to be inside the degassing screen supporting and stationary first pipe to attach a second pipe that rotates and on its outer wall the screw conveyor carries. The rod used to actuate the metering pump then runs through this second tube.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von AusfUhrungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments which are shown in the drawings. It shows

Fig. 1Fig. 1

die bekannte Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von fließfähigen Materialien; !the known device for mixing and degassing flowable materials; !

Fig. 2Fig. 2

einen mit Rührwerk und Dosierpumpe versehenen Vorratsbehälter; a storage tank provided with a stirrer and a metering pump;

Fig. 3Fig. 3

das erfindungsgemäße Gerät zur Mischung und Dosierung fließfähiger Materialien mit an der Stange befestigter stationärer Schnecke;the device according to the invention for mixing and dosing flowable materials with a stationary screw attached to the rod;

Fig. 4Fig. 4

eine andere Ausführungsform des erfindungsgemHßen Geräts mit rotierender Kohlschnecke; undanother embodiment of the device according to the invention with rotating cabbage snail; and

Fig. 5Fig. 5

eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts mit stationärem Rohr und an einein drehbaren zweiten Rohr befestigter SchnecKe und aurcn aas zweite Rohr verlaufender Dosierpumpen-Betätigungsstange.a further embodiment of the device according to the invention with a stationary tube and a rotatable one second tube fastened snail and aurcn aas second Tubular dosing pump actuating rod.

Fig. 1 zeigt die bekannte Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von fließfähigem Material, das beispielsweise aus schnell härtbarem, aus mehreren Komponenten bestehendem and gegebenenfalls mit Füllstoffen angereichertem Kunstharz o. dgl. besteht. Das bekannte Gerät umfaßt einen zylindrischen, evakuierbaren Behälter 10, in dem zentrisch eine Förderschnecke 14 innerhalb eines stationären Rohres 12 angeordnet ist, die mittels geeigneter Antriebsvorrichtungen 16, die innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordnet sein mögen, gedreht werden kann. Am unteren Ende des Behälters sind Rührflügel 18 vorgesehen, die eine Vormischung des fließfähigen Materials vornehmen sollen. Die Rührflügel sind bei der bekannten Einrichtung mit dem unteren Ende der Förderschnecke verbunden und werden von dieser angetrieben.Fig. 1 shows the known device for mixing and degassing of Flowable material, for example made of rapidly hardening, consisting of several components and optionally with fillers enriched synthetic resin o. The like. Is. The known device comprises a cylindrical, evacuable container 10, in the centrically arranged a screw conveyor 14 within a stationary tube 12, which by means of suitable drive devices 16, which may be arranged inside or outside the container, can be rotated. At the bottom of the container Agitator blades 18 are provided, which premix the flowable Materials should make. In the known device, the agitator blades are connected to the lower end of the screw conveyor and are driven by it.

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Am oberen Ende des Rohres 12 befindet sich ein Kragen 20, der als Entgasungsschirm dient.At the upper end of the tube 12 is a collar 20, which as Degassing screen is used.

f Das Gerät arbeitet in der Weise, daß die zu mischenden Medien zunächst in den Behälter 10 eingebracht werden, von den Rührfluge In 18 vorgemischt und dann von der vertikal zentrisch angeordneten Förderschnecke innerhalb des Rohres nach oben transportiert werden, u«. in dünner Schicht über den Kragen abzufließen, wobei durch die Bildung der dünnen Schicht eventuell vorhandene Lufteinschlüssef The device works in such a way that the media to be mixed first be introduced into the container 10 by the agitator In 18 are premixed and then transported upwards within the pipe by the vertically centrally arranged screw conveyor, u «. to flow off in a thin layer over the collar, whereby through the formation of the thin layer of any air pockets that may be present

^a Ä beseitigt werden. Das Material tropft dann von dem Kragen 20 wieder nach unten in den Bereich der Rührflügel 18 und der Kreislauf ist geschlossen. ^a Ä must be eliminated. The material then drips down again from the collar 20 into the area of the agitator blades 18 and the circuit is closed.

Soll dem Behälter nun eine bestimmte Menge gemischten Materials j entnommen werden, so wird ein am unteren Ende des Behälters vor-If a certain amount of mixed material j is to be removed from the container, a pre-

gesehenes Ventil 22 geöffnet, und durch gleichzeitige Drehrichtungsänderung der Förderschnecke wird das gemischte Material in umgekehrte Bewegungsrichtung durch das Abflußventii 22 ausgetrieben.seen valve 22 opened, and by simultaneous change of direction of rotation The mixed material is expelled through the discharge valve 22 in the reverse direction of movement of the screw conveyor.

Nachteilig ist zum einen, daß durch die Drehrichtungsumkehr der gleichmäßige Kreislauf des Materials gestört und damit möglicherweise erneut Lufteinschlüsse geschaffen werden, zum anderen ist es aber praktisch nicht möglich, die abgegebene Menge genau zu dosieren, weil je nach Viskosität des gemischten Materials und jl Füllhöhe des Behälters pro Zeiteinheit unterschiedliche MengenThe disadvantage is, on the one hand, that the reversal of the direction of rotation disrupts the uniform circulation of the material and thus possibly again air pockets are created, on the other hand is but it is practically not possible to precisely dose the amount dispensed, because depending on the viscosity of the mixed material and jl filling level of the container per unit of time different amounts

Material ausfließen. JFlow out of material. J

Für viele Zwecke ist es aber erforderlich, eine genau dosierte Menge zu erhalten, insbesondere gilt dies bei kleinen erforderlichen Mengen, beispielsweise zur Füllung und Tränkung elektronischer Bauteile, wie Kondensatoren, Spulen, Transistor-Baueinheiten u. dgl.For many purposes, however, it is necessary to have a precisely dosed dose To obtain amount, this applies in particular to small amounts required, for example for filling and impregnating electronic devices Components such as capacitors, coils, transistor units and the like.

In Fig. 2 ist das Problem der Dosierung durch eine sog. Dosierpumpe gelöst, die einen Kolben 24 umfaßt, der über eine Stange 26In Fig. 2 there is the problem of metering by a so-called metering pump solved, which comprises a piston 24, which via a rod 26

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durch eine ζ. B. pneumatische Einrichtung 28 auf und ab bewegt werden kann.through a ζ. B. pneumatic device 28 moves up and down can be.

Durch nicht genauer dargestellte Ventileinrichtungen (z. B. 32) im Kolben 34 und im Abfluß 30 gelingt es, eine vom Durchmesser des Kolbens 24 und dem Bewegungshub 34 festgelegte Menge fließfähigen Materials pro Hub auszustoßen.By valve devices not shown in detail (z. B. 32) in Piston 34 and in the drain 30 it is possible to flow a quantity determined by the diameter of the piston 24 and the movement stroke 34 Material per stroke.

Die Dosierpumpe kann auch noch andere konstruktive Formen annehmen, wie sie beispielsweise In der DT-OS 2 233 671 oder in der DT-OS 2 126 307 beschrieben sind, wesentlich ist lediglich, daß die Dosierpumpe am unteren Ende des Behälters 10 angeordnet und mittels der zentrisch zum Behälter verlaufenden Stange 26 betätigt wird.The dosing pump can also take other constructive forms, as described, for example, in DT-OS 2 233 671 or DT-OS 2 126 307, it is only essential that the The metering pump is arranged at the lower end of the container 10 and actuated by means of the rod 26 extending centrally to the container will.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Behälter ist lediglich ein Rührwerk vorgesehen, daß aus einem Rohr 12 besteht, an dessen unterem Ende Rührflügel 18 montiert sind. Das Rohr 12 wird bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Einrichtung über eine Dichtung 36 herausgeführt und dort über ein um das Rohr 12 herumlaufenden Zahnkranz 38 und ein damit kämmendes Ritzel 40 von einem Antrieb 16 gedreht.In the case of the container shown in FIG. 2, there is only one agitator provided that consists of a tube 12, at the lower end of which agitator blades 18 are mounted. The tube 12 is at the in Fig. 2 schematically shown device led out via a seal 36 and there via a ring gear running around the tube 12 38 and a pinion 40 meshing therewith rotated by a drive 16.

Weitere Abdichtungen zwischen Stange 26 und Rohr 12 im Bereich des Zahnkranzes 38 wie auch Zuführeinrichtungen für die zu mischenden Materialien sind nicht näher dargestellt.Further seals between rod 26 and tube 12 in the area of the Toothed ring 38 as well as feed devices for the materials to be mixed are not shown in more detail.

In Flg. 3 ist die erfindungsgemäße Anordnung zur Mischung und Dosierung fließfähiger Materialien dargestellt, bei der die Stange 26, die den Dosierkolben 24 betätigt, gleichzeitig die Schnecke 14 trägt. Das die Schnecke umgebende Rohr 12 wird wiederum durch geeignete Vorrichtungen, beispielsweise wieder über Zahnkranz 38 und Ritzel 40, gedreht. Das Rohr 12 trägt auch den Entgasungsschirm 20 sowie die Rührflügel 18. Dadurch, daß sich auch der Entgasungsschirm 20 dreht, wird das abtropfende Material durch die Fliehkraft gegen die Innenwand des Behälters 10 geschleudert und da- In Flg. 3 shows the arrangement according to the invention for mixing and metering flowable materials, in which the rod 26 which actuates the metering piston 24 simultaneously carries the screw 14. The tube 12 surrounding the screw is in turn rotated by suitable devices, for example again via a toothed ring 38 and pinion 40. The tube 12 also carries the degassing screen 20 and the agitator blades 18. Because the degassing screen 20 also rotates, the dripping material is thrown against the inner wall of the container 10 by the centrifugal force and there- fore

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I * · O ■ ·I * O ■

durch gegebenenfalls noch vorhandene Gaseinschlüsse mit Sicherheit beseitigt. Dies stellt eine weitere Verbesserung des Entgasungsverhaltens gegenüber dem bekannten Gerät gemäß Fig. 1 dar. due to any gas inclusions that may still be present eliminated. This represents a further improvement in the degassing behavior compared to the known device according to FIG. 1.

Diese Anordnung gemäß Fig. 3 besitzt auch Vorteile gegenüber der in Fig. 5 dargestellten Anordnung, die sich ergibt, wenn man die Konstruktionen gemäß der Figuren 1 und 2 miteinander kombiniert. Nicht nur entfällt das Abschleudern des Mischungsmaterials vom Entgasungsschirm 20, da dieser in der dargestellten Kombination der Fig. 5 stationär ist, sondern es besteht auch die Gefahr, daß sich im Zwischenraum 42 zwischen Antriebsstange 26 für den Dosierkolben 24 und dem Schneckenrohr 44 wegen des Fehlens von MischorganenThis arrangement according to FIG. 3 also has advantages over the The arrangement shown in FIG. 5, which results when the constructions according to FIGS. 1 and 2 are combined with one another. Not only does the mixture material not need to be thrown off the degassing screen 20, since this is stationary in the illustrated combination of FIG. 5, but there is also the risk that in the space 42 between the drive rod 26 for the metering piston 24 and the screw tube 44 because of the lack of mixing elements

eine Zone inhomogener Masse bildet, so daß nicht nur teilweise un- |forms a zone of inhomogeneous mass, so that not only partially un- |

gemischtes Material über die Dosierpumpe abgegeben wird, sondern §mixed material is dispensed via the dosing pump, but §

daß sich in dieser kritischen Zone auch reagierendes Material ab- Jthat there is also reactive material in this critical zone

setzen kann. Dies bedeutet zwangsläufig einen hohen und schwierig |can put. This inevitably means a high and difficult |

durchzuführenden Reinigungsaufwand, der bei Nichteinhaltung untercleaning effort to be carried out, which in case of non-compliance under

Umständen zur Zerstörung wichtiger Anlagenteile führt. |Leads to the destruction of important parts of the system. |

Gegenüber dem aus der DT-OS 2 417 137 bekannten Mischer gemäß Fig. 1 wie auch gegenüber der Konstruktion von Fig. 2 ist die der Fig. 5 allerdings eine wesentliche Verbesserung.Compared to the mixer known from DT-OS 2 417 137 according to FIG. 1 as well as compared to the construction of FIG 5, however, is a substantial improvement.

Statt der an der Stange 26 befestigten Schnecke 14 kann auch eine Hohlschnecke verwendet werden, wie sie in Fig. 4 dargestellt is.t Die Schneckengänge 4 6 sind hier an der Innenwand des Rohres 12 befestigt und fördern das Material dadurch nach oben, daß sich das Rohr 12 gegenüber der im Zentrum des Rohres befindlichen Stange 26 dreht. Die Stange 26 muß also gegenüber dem Rohr 12 | eine andere Drehgeschwindigkeit aufweisen, insbesondere kann sie stationär sein, wie es bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Statt die Stange 26 stationär zu machen, kann sie aber auch dazu dienen, die Rührflügel 18 anzutreiben, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Das hat dann Vorteile, wenn es zweckmäßig ist, die Rührflügel 18 mit einer anderen Geschwindigkeit zu drehen als das Rohr 12 mit den Schneckengängen 46.Instead of the screw 14 attached to the rod 26, it is also possible to use a hollow screw, as shown in FIG. 4 The worm flights 4 6 are here on the inner wall of the tube 12 fastened and convey the material upwards in that the tube 12 is opposite to that located in the center of the tube Rod 26 rotates. The rod 26 must therefore opposite the tube 12 | have a different rotational speed, in particular it can be stationary, as is the case with the embodiment shown in FIG. 4. Instead of making the rod 26 stationary, can but they also serve to drive the agitator blades 18, as shown in FIG. 1. That has advantages when it is expedient is to rotate the agitator blades 18 at a different speed than the tube 12 with the screw flights 46.

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• ·• ·

I i I i

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-Τι-Τι

Es sei noch erwähnt, daß die Stange 26 statt des Kolbens 2 4 einer Dosierpumpe auch ein Ventil (nicht dargestellt) betätigen kann, wenn es zweckmäßig sein sollte, in der Anordnung ein derartiges Ventil vorzusehen. Gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, bei der das Ventil durch eine von unten oder von der Seite zugängliche Einrichtung bedient werden muß, hätte diese Ausführungsform den Vorteil, daß alle Bedienungselemente für den Behälter 10 auf der Oberseite des Behälters zugänglich sind, was in bestimmten Fällen von Vorteil ist.It should also be mentioned that the rod 26 instead of the piston 2 4 a Dosing pump can also actuate a valve (not shown), if it should be expedient, such a valve in the arrangement Provide valve. Compared to the arrangement shown in Fig. 1, in which the valve by a from below or from the side accessible device must be operated, this embodiment would have the advantage that all controls for the container 10 are accessible on the top of the container, which is advantageous in certain cases.

Schutzansprüche:Protection claims:

?S13?3V 07.10.7G? S13? 3V 07.10.7G

Claims

Protection claims:

M.'iGerät for mixing and metering flowable materials, yy like fast-hardening synthetic resins consisting of several "components and optionally enriched with fillers or the like, consisting of a cylindrical, evacuable container with a screw conveyor arranged centrally within a tube , which has a collar as a degassing screen at its upper end, and with stirring blades arranged in the lower region of the container and an outlet for the mixed container contents, characterized in that the outlet represents a metering pump, the metering piston (24) of which is driven by a centric inside the tube (12) extending rod (26) can be actuated.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tube (12) carries the agitator blade (18) at its lower end and is provided with a rotary drive (38, 40, 16) at its upper end.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the screw conveyor is arranged on the inner wall of the pipe in the form of a hollow screw (46).

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the screw conveyor is attached to the rod (26) and the rotational speeds of the rod (26) and tube (12) are different.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the rod (26) does not rotate.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tube (12) with degassing screen (20) is stationary and that within the tube (12) a second rotatably driven tube (44) both "the screw (14) as the outer screw and the agitator blades (18) carries and that the rod (26) is arranged centrally within the second tube (44).

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7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rod (26) actuates a valve.

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