EP0870960B1 - Mehrkomponenten-Dosieranlage mit Kupplungsvorrichtung - Google Patents

Mehrkomponenten-Dosieranlage mit Kupplungsvorrichtung Download PDF

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EP0870960B1
EP0870960B1 EP98106003A EP98106003A EP0870960B1 EP 0870960 B1 EP0870960 B1 EP 0870960B1 EP 98106003 A EP98106003 A EP 98106003A EP 98106003 A EP98106003 A EP 98106003A EP 0870960 B1 EP0870960 B1 EP 0870960B1
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EP
European Patent Office
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coupling
metering
valve
control valve
component
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98106003A
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English (en)
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EP0870960B3 (de
EP0870960A3 (de
EP0870960A2 (de
Inventor
Werner Fricke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fricke Abfuelltechnik & Co GmbH
Original Assignee
Fricke Abfuelltechnik & Co GmbH
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Application filed by Fricke Abfuelltechnik & Co GmbH filed Critical Fricke Abfuelltechnik & Co GmbH
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Publication of EP0870960A3 publication Critical patent/EP0870960A3/de
Application granted granted Critical
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Publication of EP0870960B3 publication Critical patent/EP0870960B3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/88—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by feeding the materials batchwise
    • B01F35/882—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by feeding the materials batchwise using measuring chambers, e.g. volumetric pumps, for feeding the substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/30—Mixing paints or paint ingredients, e.g. pigments, dyes, colours, lacquers or enamel

Definitions

  • the invention relates to a multi-component dosing system a variety of metering valves and a coupling device for a control valve.
  • the control valves of the metering valves are either directly on the individual dosing valves or in a separate one Control cabinet housed.
  • the direct attachment of the Control valves on associated metering valves is due to Space problems often not possible.
  • the placement of the Control valves in a control cabinet is particularly useful for Plants required that meet the special requirements of the Subject to explosion protection.
  • the control valves are in an explosion-protected area of the control cabinet arranged and each with a separate electrical Wiring and complex hoses with the respective metering valve connected. Multiple hoses become too summarized in a bundle, whereby the clarity in the dosing system is adversely affected.
  • DE 37 09 554 A1 describes a device for continuous dosing and mixing of liquid mixtures known in different mixing containers, in which a separate dosing device for each liquid component with a dosing cylinder and two assigned, the Dosing cylinder switching control cylinders is provided.
  • a separate dosing device for each liquid component with a dosing cylinder and two assigned, the Dosing cylinder switching control cylinders is provided.
  • Such a metering device is due to its large size Space requirement only for use in dosing systems for manufacturing of liquid mixtures from a few components.
  • the coupling device for the Control valve is only a single switching element for everyone Dosing valves required because during the mixing process Liquid mixture using the vehicle's coupling device the coupling piece belonging to the control valve one after the other moves the position of the coupling counterpart, which the assigned by the recipe program predetermined metering valve and there in the coupling position the control valve with the corresponding metering valve is connected so that Control valve the metering valve from the closed position to the Delivery position switches.
  • the coupling piece from the actuator across the lane with the respective Coupling counterpart brought into cover.
  • All metering valves are in the uncoupling position closed and in the various coupling positions of the Control valve is connected to each predetermined metering valve to be switched in the delivery position.
  • the easily detachable connection between the control valve and the specified metering valve based on the invention Coupling device allows the number of control means in the dosing system to significantly reduce what is advantageous in a lower installation effort and affects lower costs.
  • the guide for the vehicle of the coupling device is expediently a preferably horizontal rail that runs along the roadway has holes arranged in series. On the Long side of the rail facing the vehicle (coupling side) the coupling counterparts for the metering valves are arranged and on the opposite long side (connection side) of the Rails are connections for lines at the holes established.
  • the coupling device are the coupling counterparts directly on the on the Dosing valves arranged on the coupling side of the rail fixed and with the end bodies of the metering valves coupled.
  • the control valve preferably one Solenoid valve, which is the one to be opened Dosing valve from the closed position to the delivery position on.
  • the movable anchor as a coupling counterpart firmly connected to the end body of the metering valve and whose coil is arranged on the coupling piece.
  • the dosing valve is switched off by means of a solenoid valve the initial closed position in the delivery position switched by turning on the coil current, whereby the armature is pulled towards the coil and at the same time the Closing body releases the discharge opening of the metering valve. After switching off the coil current, the armature is replaced by a Return spring in the closed position of the metering valve brought back and held there so that the final body closes the dispensing opening.
  • the anchor is advantageously on the coupling side as one Plate trained. To the metering valve from the It is to switch the closed position to the delivery position sufficient if the two coupling parts predominate The parts are congruent. This will Inaccuracies when positioning the vehicle when Coupling counterpart of the specified metering valve balanced.
  • the coupling counterpart coupling side as one with a cavity in the coil in the Coupling cooperating pin formed so that in the coupling position of the coupling device armature and coil form a positive hole-pin connection.
  • the compressed air lines of saved the rail to the metering valves It will only be a product line to each storage container is required because that Control valve and the metering valve both the same valve body to have. As a result, the installation effort is considerable lowered.
  • the reduction in the number of lines laid contributes significantly to the clarity in the dosing system because the existing lines match the corresponding Dosing valves can be assigned directly.
  • the coupling piece has several arranged side by side and / or one behind the other Through lines, each with a connection on the input side for a pressure line to a control valve.
  • the Coupling position overlaps the coupling piece several or multiple rows of holes in the rail so that the Through lines in the coupling piece attach themselves to the holes Connect the coupling counterparts and one each continuous connecting line from the control valves to the Dosing valves are created.
  • the doses different Liquid components are made without the Vehicle must be moved. This will make the Cycle times between the individual doses reduced.
  • the manufacture of the coupling device is simple and The assembly of the is also inexpensive Make coupling device easily and safely. Farther becomes a simple, reliable control of the individual Dosing valves reached through a control valve.
  • the main advantage of the invention is that all Dosing valves only by a control valve, preferably a Solenoid valve. Only if in the same Position of the coupling device on the guide several Dosing valves are controlled, the coupling piece assigned several control valves.
  • a multi-component dosing system (10) as schematically in 10 and 11 are shown from many different Individual components of existing liquid mixtures produced, for this are in the longitudinal direction (L) on a frame (50) the dosing valves (DV) with their component supply line (8) to a reservoir (VB) from the liquid component set in series.
  • the frame (50) has a horizontal, guide (5) running in the longitudinal direction (L), preferably a rail, for a vehicle (4) of a coupling device (1) (see FIGS. 1a, 4a, 6a and 9) of the control valve (SV).
  • the rail (5) are perpendicular to the road Through holes (11, 12) as holes (11, 12) in preferably two parallel rows evenly to each other spaced, each through hole (11, 12, 17) on the the vehicle (4) facing the coupling device (1) Coupling side (KS) opposite long side (Connection side) (AS) of the rail (5) a connection (6) for a liquid or pressure line (8, 18) of the associated Dosing valve (DV).
  • KS Coupling side
  • AS Connection side
  • the coupling device On the coupling side of the rail (5) is for each dosing valve (DV) with a coupling piece (3) the coupling device (1) cooperating Coupling counterpart (2) provided.
  • the coupling device (1) (according to Fig. 1a, 4a, 6a and 9) consists of a vehicle (4) mounted on the rail (5) with a lifting cylinder (14) as an actuator for the coupling piece (3), which when coupling from the lifting cylinder (14) in the direction of the road to the coupling counterpart (2) of the metering valve (DV) x to be switched.
  • the vehicle of the coupling device (1) is a foreign or self-propelled sled (4).
  • This sledge (4) has an almost C-shaped cross-section with inner walls on the Legs each as an axially extending groove Groove for the rail (5).
  • On the rail (5) mounted slide (4) results between the Coupling side of the rail (5) and the inner cover wall of the Bridges of the C-profile a space in which the Coupling piece (3) on the one in a hole in the web Piston rod (15) of the lifting cylinder (14).
  • the lifting cylinder (14) is preferably operated pneumatically, for which purpose the lifting cylinder (14) is connected to a compressed air network of the metering system (10) via a compressed air line (16).
  • the lifting cylinder (14) is pressurized, whereby the piston rod (15) is extended against the spring force of a return spring (RF) arranged in the piston chamber of the lifting cylinder (14) in the working position in order to move the coupling piece (3). bring it into contact with the coupling counterpart (2).
  • RF return spring
  • the coupling piece (3) and coupling counterpart (2) connect the control valve (SV) to the respective metering valve (DV X ) in order to switch it from the closed position (S0) to the delivery position (S1).
  • the return spring of the lifting cylinder (14) causes it to be held in its end position in which the coupling piece (3) is spaced from the coupling counterpart (2).
  • the coupling device (1) can be moved along the rail (5) to another location in order to be able to dose another liquid component with the aid of a further metering valve (DV x ).
  • the various liquid components are dispensed in a controlled manner via the coupled metering valve (DV) x into a mixing container (MB) positioned below the metering valves (DV) on a weighing vehicle (20).
  • the weighing vehicle (20) and the slide (5) preferably have a common guide, then the slide (5) is rigidly connected to the weighing vehicle (20).
  • each of the two vehicles (4, 20) can also have its own drive.
  • Fig. 5 is the separate travel and the rigid Connection (51) between slide (4) and weighing vehicle (20) shown for driving together in dash-dotted lines.
  • the weighing vehicle (20) with the mixing container (MB) is always positioned at the location of the frame (50) at which the dispensing opening of the metering valve (DV X ) is located, which is then switched on ,
  • the various metering valves (DV) are arranged as space-saving units in the longitudinal direction (L) of the frame (50), it being expedient to determine the distance between the individual metering valves (DV ) to be kept low in order to meter several liquid components in succession in the same position of the weighing vehicle (20) with mixing container (MB) without moving the weighing vehicle (20).
  • the coupling devices (1) for the control valve (SV) shown in FIGS. 1 to 6 have as the coupling piece (3) a coil (S) which is fixed to the coupling-side end of the piston rod (15) of the lifting cylinder (14).
  • the metering valves (DV) are arranged in a single row on a longitudinal side (coupling side) (KS) of the rail (5) facing the carriage (4), the coupling counterparts (2) each having an armature (A) which interacts with the coil (S), which are connected to the closing body (AK) of the metering valve (DV) associated with the coupling counterpart (2).
  • the coupling device (1) from the armature (A) and the coil (S) provides a control valve (SV) as a switching element for the metering valve (DV x ) to be opened in a multi-component metering system (10) in the form of a Solenoid valves (MV), both valves (SV, DV X ) have a common, liquid-flowed valve body (VK).
  • the functions of the control valve (SV) and a metering valve (DV x ) are combined in the solenoid valve (MV).
  • the rail (5) has in pairs for each metering valve (DV), side by side through holes (11, 12) each with a connection (6, 7) for liquid lines (8, 9), namely for an input-side component feed line (8) from Reservoir (VB) to the valve body (VK) and for one component derivatives on the output side (9) from the valve body (VK) in the mixing container (MB).
  • the metering valves (DV) are designed as plate valves, the closing body (AK) formed by a valve plate being arranged on the rail side on the armature (A) movably guided in the valve body (VK).
  • a return spring presses the closing body (AK) against the opening of the component discharge line (9) and blocks it against the liquid flow.
  • the two component lines (8, 9) are continuously connected to each other via the valve body (VK).
  • FIGS. 4a and 4b show the selected metering valve (DV x ) in the closed position (S0), all other metering valves (DV) in the metering system (10) are also closed because the coupling device (1st ) is in the uncoupling position (P0) and the control valve (SV) for the metering valves (DV) is broken down into its individual components (S, A).
  • the armature (A) of the coupling counterpart (2) is spaced from the coil (S) of the coupling piece (3).
  • the delivery process can be initiated by coupling the coupling device (1) and switching the metering valve (DV x ) or the slide (4) with the coupling piece (3) is positioned at the next metering valve (DV) to be switched.
  • FIG 3 and 5 show the coupling device (1) in the coupling position (P1) and the metering valve (DV x ) selected according to the recipe program in the delivery position (S1).
  • the lifting cylinder (14) is extended in the working position so that the coupling piece (3) with the coil (S) and the coupling counterpart (3) cooperate with the inner armature (A).
  • control valve (SV) assembled in the form of an electrically operated solenoid valve (MV) so that the associated metering valve (DV X ) for metering and mixing the selected component can be activated in order to supply the liquid via the component supply line (8) dispense from an upstream storage container (VB) after passing through the valve body (VK) via the component discharge line (9) to a mixing container (MB), such as a container, positioned below the metering valve (DV x ).
  • a mixing container such as a container
  • the movable armature (A) is pulled in the direction of the coil (S), as a result of which the closing body (AK) is lifted from its valve seat (VS) in the valve body (VK).
  • the dosing valve (DV x ) is in the delivery position (S1).
  • FIG. 1a, 1b, 2 and 3 show a first embodiment of the Coupling device (1) whose coupling piece (3) and Coupling counterpart (2) on the coupling side a flat surface have in the coupling position (P1) against each other or lie on one another.
  • coupling counterpart (2) belongs in each case a multi-part, anti-magnetic housing, which consists of a Sealed cover (21) and one in the valve body (VK), used lower part (22) with an inner axial Guide for the anchor (A) is assembled.
  • the anchor (A) of the coupling counterpart (2) is on its coupling side Plate-shaped end.
  • the stroke of the armature (A) is up the coupling side through the cover (21) and on the other Side through the valve seat (VS) for the closing body (AK) limited.
  • the anchor is in the interior of the valve body (VK) (A) through a bellows (13) or a membrane against the sealed liquid medium.
  • the coupling piece (3) is designed as a pot.
  • the coupling piece (3) In the coupling position (P1), the coupling piece (3) is placed on the coupling counterpart (2) in the form of a docking pin with the rod-shaped, movable armature (A).
  • the control valve (SV) assembled in the form of an electrically operated solenoid valve (MV) and can be directly switched by an electrical control signal in order to bring the selected metering valve (DV x ) into the delivery position (S1).
  • the coil current is switched on, the movable armature (A) is drawn into the coil (S) and the closing body (AK) is lifted off the valve seat (VS) (cf. FIG. 5).
  • FIG. 6a to 9 show a third embodiment of the Coupling device (1) for multi-component dosing systems (10) on the frame (50) in the longitudinal direction (L) the vertical Dosing valves (DV) are set in two parallel rows. There is also a horizontal on the side of the frame (50) Rail (5) with two parallel rows, evenly spaced holes (Through holes) (17) attached. The coupling counterparts (2) correspond to a defined section on the road the rail (5) arranged. On the connection side (AS) of the Rail (5) begins at each through hole (17) Compressed air discharge (18) to the associated metering valve (DV) in the form of a pneumatically operated dosing cylinder (DZ).
  • DZ pneumatically operated dosing cylinder
  • the coupling piece (3) is designed such that in Coupling position (P1) their through line (s) (27) with the Cover the through hole (s) (17) in the rail (5) a continuous pressure line (18, 19) from the control valve (SV) to the dosing cylinder (DZ) is generated.
  • a continuous pressure line (18, 19) from the control valve (SV) to the dosing cylinder (DZ) is generated.
  • To seal against the Environment is at the coupling piece (3) around the opening of the Through line (s) (27) one sealing ring (D) each established.
  • Fig. 7 shows the coupling device (1) with a Coupling piece (3) for a control valve (SV) in the Decoupling position (P0), in the carriage (22) to one location of the rail (21) specified by the recipe program moved to dispense the desired liquid component can be. All dosing cylinders (DV) are in Closed position (S0). A return spring (RF) in the Dosing cylinder (DZ) keeps the piston rod in the zero position, which is why the bottom discharge nozzle from the closure body (AK) is closed.
  • SV control valve
  • P0 Decoupling position
  • All dosing cylinders (DV) are in Closed position (S0).
  • a return spring (RF) in the Dosing cylinder (DZ) keeps the piston rod in the zero position, which is why the bottom discharge nozzle from the closure body (AK) is closed.
  • the coupling piece (3) In the coupling position (P1), the coupling piece (3) is pressed non-positively against the rail (5) by the lifting cylinder (14), so that the through line (27) of the coupling piece (3) is congruent over the through hole (17) in the rail ( 5) lies and the compressed air supply line (19) from the control valve (SV) to the coupling piece (3) and the compressed air discharge line (18) from the coupling counterpart (2) to the metering valve (DV X ) a continuous connecting line as the compressed air line (18, 19) from the Form the control valve (SV) to the metering valve (DV 1 ).
  • the control valve (SV) is actuated by an impulse, which brings the metering cylinder (DZ X ) connected to the control valve (SV) from the closed position (S0) to the dispensing position (S1).
  • the dosing cylinder (DZ x ) is controlled by a pressure pulse triggered by the control valve (SV), so that its piston rod is retracted from the zero position against the spring force of the return spring. Then the liquid component is dosed into the mixing container (MB) via the dispensing nozzle until the specified amount has been reached according to the recipe program.
  • the coupling device (1) acc. Fig. 9 has a coupling piece (3) with four through lines (27), which enables the sequential control of four different metering cylinders (DZ) with the aid of different control valves (SV) at one location of the coupling device (1) on the rail (5).
  • the coupling piece (3) In the coupling position (S1), the coupling piece (3) is pressed onto the rail (5) so that the four through lines (27) are congruent with the four through bores (17). Then a compressed air line (18, 19) is assembled between the control valves (SV) and the metering cylinders (DZ).
  • One of the control valves (SV) as a pressure or vacuum solenoid valve (MV) is switched according to the recipe program, whereby the metering cylinder (DZ X ) connected to it is activated.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkomponenten-Dosieranlage mit einer Vielzahl von Dosierventilen und einer Kupplungsvorrichtung für ein Steuerventil.
Zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen, wie Parfümen, Aromen, Farben oder dgl., bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten, werden in der Praxis gravimetrisch oder volumetrisch arbeitende Dosieranlagen eingesetzt. Abhängig von der Anzahl der Komponenten weisen die Dosieranlagen bis zu 500 einzelne Dosierventile auf. Die Anordnung der Dosierventile in der Dosieranlage ist kreisförmig, linear oder auch frei wählbar, jedoch durch die Abmessung der zu befüllenden Gebinde begrenzt.
Die Steuerventile der Dosierventile sind entweder direkt an den einzelnen Dosierventilen oder in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Die direkte Anbringung der Steuerventile an zugehörigen Dosierventilen ist aufgrund von Platzproblemen häufig nicht möglich. Die Unterbringung der Steuerventile in einem Schaltschrank ist insbesondere bei Anlagen erforderlich, welche den besonderen Auflagen des Explosionsschutzes unterliegen. Die Steuerventile sind in einem explosionsgeschützten Bereich des Schaltschrank angeordnet und jeweils mit einer gesonderten elektrischen Verkabelung sowie einer aufwendigen Verschlauchung mit dem jeweiligen Dosierventil verbunden. Mehrere Schläuche werden zu einem Bündel zusammengefaßt, wodurch die Übersichtlichkeit in der Dosieranlage nachteilig beeinträchtigt wird.
In der DE 92 09 384 U1 ist eine Abgabeeinrichtung für verschiedene Flüssigkeiten über einen gemeinsamen Abgabekopf mit je einem Dosierzylinder pro Flüssigkeitskomponente beschrieben. Jeder Dosierzylinder im Abgabekopf weist ein 2/2-Ventil zur Steuerung des zugehörigen Dosierventiles auf. Die Anschaffung einer solchen Dosiereinrichtung ist aufgrund der hohen Anzahl von Steuerventilen kostenintensiv.
Weiterhin ist aus der DE 37 09 554 A1 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren und Mischen von Flüssigkeitsmischungen in verschiedene Mischbehältern bekannt, in welcher für jede Flüssigkeitskomponente eine eigene Dosiereinrichtung mit einem Dosierzylinder und zwei zugeordneten, den Dosierzylinder schaltenden Steuerzylindern vorgesehen ist. Eine derartige Dosiereinrichtung ist aufgrund ihres großen Platzbedarf nur zum Einsatz in Dosieranlagen zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen aus wenigen Komponenten geeignet.
Die bekannten Mehrkomponenten-Dosieranlagen haben daher den Nachteil hoher Kosten und eines großen Installationsaufwandes. Wegen der unübersichtlichen Installation treten auch bei der Wartung und Reparatur der Dosiereinrichtung Probleme auf. Eine eindeutige visuelle Zuordnung der einzelnen Dosierventile zu ihrem Steuerventil ist nicht zuverlässig gewährleistet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Alternative zu diesem bekannten Stand der Technik zu schaffen, durch welche die genannten Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine Mehrkomponenten-Dosieranlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch den Einsatz der Kupplungsvorrichtung für das Steuerventil ist nur noch ein einziges Schaltelement für alle Dosierventile erforderlich, da während des Mischvorganges der Flüssigkeitsmischung das Fahrzeug der Kupplungsvorrichtung mit dem zum Steuerventil gehörenden Kupplungsstück nacheinander zu der Position des Kupplungsgegenstückes verfährt, welches dem durch das Rezepturprogramm vorgegebene Dosierventil zugeordnet ist, und dort in Kupplungsposition das Steuerventil mit dem entsprechenden Dosierventil verbunden ist, so daß das Steuerventil das Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung schaltet. Beim Kuppeln wird das Kupplungsstück von dem Stellorgan quer zur Fahrbahn mit dem jeweiligen Kupplungsgegenstück in Deckung gebracht.
In der Entkupplungsposition sind alle Dosierventile geschlossen und in den verschiedenen Kupplungspositionen des Steuerventil besteht jeweils eine Verbindung zu dem vorgegebenen, in Abgabestellung zu schaltenden Dosierventil. Die einfach lösbare Verbindung zwischen dem Steuerventil und dem vorgegebenen Dosierventil aufgrund der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gestattet es, die Anzahl an Steuermittel in der Dosieranlage erheblich zu reduzieren, was sich vorteilhaft in einem geringeren Installationsaufwand und niedrigeren Kosten auswirkt.
Die Führung für das Fahrzeug der Kupplungsvorrichtung ist zweckmäßig eine vorzugsweise waagerechte Schiene, die entlang der Fahrbahn in Reihe angeordnete Löcher aufweist. Auf der dem Fahrzeug zugewendete Längsseite (Kupplungsseite) der Schiene sind die Kupplungsgegenstücke für die Dosierventile angeordnet und auf der gegenüberliegende Längsseite (Anschlußseite) der Schiene sind an den Löchern Anschlüsse für Leitungen festgelegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung sind die Kupplungsgegenstücke direkt an den auf der Kupplungsseite der Schiene angeordneten Dosierventilen festgelegt und mit den Abschlußkörpern der Dosierventile gekoppelt. In der Kupplungsposition wird jeweils aus den beiden Kupplungsteilen das Steuerventil, vorzugsweise ein Magnetventil, zusammengesetzt, welches das zu öffnende Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung schaltet.
Es ist besonders vorteilhaft ein Magnetventil als Steuerventil einzusetzen, dessen beweglicher Anker als Kupplungsgegenstück fest mit dem Abschlußkörper des Dosierventiles verbunden und dessen Spule am Kupplungsstück angeordnet ist. In der Kupplungsposition ist durch die Kupplungsvorrichtung das aus Teilen des Kupplungstückes sowie des Kupplungsgegenstückes bestehende Steuerventil für das zu öffnende Dosierventil bereitgestellt. Das Dosierventil wird mittels Magnetventil aus der anfänglichen Schließstellung in die Abgabestellung geschaltet, indem der Spulenstrom eingeschaltet wird, wodurch der Anker zur Spule gezogen wird und gleichzeitig der Abschlußkörper die Abgabeöffnung des Dosierventiles freigibt. Nach Abschalten des Spulenstromes wird der Anker durch eine Rückstellfeder in die Schließstellung des Dosierventiles zurückgebracht und dort gehalten, so daß der Abschlußkörper die Abgabeöffnung verschließt.
Der Anker ist kupplungsseitig vorteilhafterweise als eine Platte ausgebildet. Um das Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung zu schalten, ist es ausreichend, wenn die beiden Kupplungsteile zum überwiegenden Teil deckungsgleich aneinanderliegen. Hierdurch werden Ungenauigkeiten beim Positionieren des Fahrzeugs beim Kupplungsgegenstück des vorgegebenen Dosierventil ausgeglichen.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Kupplungsgegenstück kupplungsseitig als ein mit einem Hohlraum in der Spule im Kupplungsstück zusammenwirkender Zapfen ausgebildet, so daß in der Kupplungsposition der Kupplungsvorrichtung Anker und Spule eine formschlüssige Loch-Zapfen-Verbindung bilden.
Bei diesen Ausführungsformen werden die Druckluftleitungen von der Schiene zu den Dosierventilen eingespart. Es wird nur noch eine Produktleitung zu jedem Vorratsbehälter benötigt, da das Steuerventil und das Dosierventil beide denselben Ventilkörper haben. Folglich ist der Installationsaufwand erheblich gesenkt. Die Reduzierung der Anzahl der verlegten Leitungen trägt wesentlich zur Übersichtlichkeit in der Dosieranlage bei, da die vorhandenen Leitungen den entsprechenden Dosierventilen direkt zugeordnet werden können.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedem Kupplungsgegenstück auf der Führung, insbesondere einer Schiene, ein Loch und ein Anschluß für über eine Druckleitung mit dem zugehörigen Dosierventil zugeordnet. In dem Kupplungsstück verläuft eine Durchgangsleitung, an die eingangsseitig über einen Anschluß eine Druckleitung zu dem Steuerventil angeschlossen ist. In Kupplungsposition liegen das Loch der Führung und die Öffnung der Durchgangsleitung des Kupplungsstückes deckungsgleich übereinander, so daß eine durchgängige Verbindungsleitung von dem Steuerventil zu dem zugehörigen Dosierventil hergestellt ist. Die Dosierventil sind als von dem Steuerventil pneumatisch schaltbare Dosierzylinder mit angeschlossenen Vorratsbehälter ausgebildet. An der Kolbenstange des Dosierzylinders ist ein die Abgabedüse verschließender oder freigebender Abschlußkörper festgelegt. Das Steuerventil arbeitet als Druckluftventil, das die Flüssigkeitsabgabe des Dosierventiles steuert. In dieser Anordnung sind das Steuerventil und das jeweilige Dosierventil zwei separate, räumlich voneinander getrennte Ventile.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung hat das Kupplungsstück mehrere nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Durchgangsleitungen mit jeweils eingangsseitig einen Anschluß für eine Druckleitung zu einem Steuerventil. In der Kupplungsposition übergreift das Kupplungsstück mehrere ein- oder mehrreihig angeordnete Löcher in der Schiene, so daß die Durchgangsleitungen in dem Kupplungsstück sich an die Löcher der Kupplungsgegenstücke anschließen und jeweils eine durchgehende Verbindungsleitung von den Steuerventilen zu den Dosierventilen entsteht. In einer Position der Kupplungsvorrichtung können durch die aufeinanderfolgende Ansteuerung der entsprechenden Dosierventile mit Hilfe der Steuerventile die Dosierungen verschiedener Flüssigkeitskomponenten vorgenommen werden, ohne daß das Fahrzeug weiterbewegt werden muß. Hierdurch werden die Taktzeiten zwischen den einzelnen Dosierungen verkürzt.
Die Herstellung der Kupplungsvorrichtung ist einfach und kostengünstig durchführbar ebenso ist die Montage der Kupplungsvorrichtung leicht und sicher vorzunehmen. Weiterhin wird eine einfache, zuverlässige Ansteuerung der einzelnen Dosierventile durch das eine Steuerventil erreicht.
Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle Dosierventile nur durch ein Steuerventil, vorzugsweise ein Magnetventil, geschaltet werden. Lediglich wenn in derselben Position der Kupplungsvorrichtung auf der Führung mehrere Dosierventile angesteuert werden, sind dem Kupplungsstück mehrere Steuerventile zugeordnet.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Dosieren und Mischen von Flüssigkeiten in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage zu offenbaren, bei dem jedes einzelne Dosierventil, abhängig von der Rezeptur für der Flüssigkeitsmischung, direkt und zentral ansteuerbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 16 gelöst.
Die Unteransprüche beschreiben Merkmale, welche vorteilhafte sowie zweckmäßige Ausgestaltungen der Mehrkomponenten-Dosieranlage bzw. des Verfahrens darstellen.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a
einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition und ein Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,
Fig. 1b
eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a,
Fig. 2
einen Ausschnitt der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a mit dem Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,
Fig. 3
einen Ausschnitt der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a mit dem Steuer- und Dosierventil in Abgabestellung,
Fig. 4a
einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition und ein Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,
Fig. 4b
eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 4a,
Fig. 5
einen schematischen Aufbau einer Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 4a sowie einem Steuer- und Dosierventil in Abgabestellung mit zugehörigem Vorratsbehälter und zugeordnetem Mischbehälter,
Fig. 6a
einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition,
Fig. 6b
eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 6a,
Fig. 7
einen schematischen Aufbau einer Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 6a sowie einem Dosierventil in Abgabestellung mit zugehörigem Vorratsbehälter und zugeordnetem Mischbehälter,
Fig. 8
die Dosieranlage gem. Fig. 7 mit dem Dosierventil in Abgabestellung,
Fig. 9
einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition,
Fig. 10
eine Gesamtansicht einer Mehrkomponenten-Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung für ein einziges Steuerventil zum Schalten der Dosierventile,
Fig. 11
eine Stirnansicht der Mehrkomponenten-Dosieranlage gem. Fig. 10.
In einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10), wie schematisch in Fig. 10 und 11 dargestellt, werden aus vielen verschiedenen Einzelkomponenten bestehende Flüssigkeitsmischungen hergestellt, hierzu sind in Längsrichtung (L) an einem Gestell (50) die Dosierventile (DV) mit ihrer Komponenten-Zuleitung (8) zu einem Vorratsbehälter (VB) von der Flüssigkeitskomponente in Reihe festgelegt. Das Gestell (50) weist eine waagerechte, in Längsrichtung (L) verlaufende Führung (5), vorzugsweise eine Schiene, für ein Fahrzeug (4) einer Kupplungsvorrichtung (1) (vgl. Fig. 1a, 4a, 6a und 9) des Steuerventiles (SV) auf. In der Schiene (5) sind rechtwinklig zur Fahrbahn verlaufende Durchgangsbohrungen (11, 12) als Löcher (11, 12) in vorzugsweise zwei parallelen Reihen gleichmäßig zueinander beabstandet, wobei jede Durchgangsbohrung (11, 12, 17) an der dem Fahrzeug (4) der Kupplungsvorrichtung (1) zugewendeten Kupplungsseite (KS) gegenüberliegenden Längsseite (Anschlußseite) (AS) der Schiene (5) einen Anschluß (6) für eine Flüssigkeits- oder Druckleitung (8, 18) des zugehörigen Dosierventil (DV) hat. An der Kupplungsseite der Schiene (5) ist für jedes Dosierventil (DV) ein mit einem Kupplungsstück (3) der Kupplungsvorrichtung (1) zusammenwirkendes Kupplungsgegenstück (2) vorgesehen.
Die Kupplungsvorrichtung (1) (gem. Fig. 1a, 4a, 6a sowie 9) besteht aus einem auf der Schiene (5) aufgesetzten Fahrzeug (4) mit einem Hubzylinder (14) als Stellorgan für das Kupplungsstück (3), das beim Ankuppeln von dem Hubzylinder (14) in Richtung der Fahrbahn an das Kupplungsgegenstück (2) des zu schaltenden Dosierventiles (DV)x verfahren wird.
Das Fahrzeug der Kupplungsvorrichtung (1) ist ein fremd- oder eigenangetriebener Schlitten (4). Dieser Schlitten (4) hat einen nahezu C-förmigen Querschnitt mit innenwandig an den Schenkeln jeweils einer in Achsrichtung verlaufenden Nut als Laufrille für die Schiene (5). Bei auf der Schiene (5) aufgesetztem Schlitten (4) ergibt sich zwischen der Kupplungsseite der Schiene (5) und der Innendeckwandung des Steges von dem C-Profil ein Freiraum, in welchem sich das Kupplungsstück (3) an der in einer Bohrung des Steg gelagerten Kolbenstange (15) des Hubzylinders (14) befindet.
Der Hubzylinder (14) ist vorzugsweise pneumatisch betätigt, wozu der Hubzylinder (14) über eine Druckluftleitung (16) an ein Druckluftnetz der Dosieranlage (10) angeschlossen ist. Zum Einnehmen der Kupplungsposition (P1) wird der Hubzylinder (14) mit Druck beaufschlagt, wodurch die Kolbenstange (15) entgegen der Federkraft einer im Kolbenraum des Hubzylinders (14) angeordneten Rückstellfeder (RF) in Arbeitsstellung ausgefahren wird, um das Kupplungsstück (3) zur Anlage mit dem Kupplungsgegenstück (2) zu bringen. In Kupplungsposition (P1) verbinden das Kupplungsstück (3) und Kupplungsgegenstück (2) das Steuerventil (SV) mit dem jeweiligen Dosierventil (DVX) um es von der Schließstellung (S0) in Abgabestellung (S1) zu schalten. In Entkupplungsposition (P0) der Kupplungsvorrichtung (1) bewirkt die Rückstellfeder des Hubzylinders (14), daß derselbe in seiner Endstellung gehalten wird, in der das Kupplungsstück (3) zu dem Kupplungsgegenstück (2) beabstandet ist. Die Kupplungsvorrichtung (1) ist in dieser Position (P0) entlang der Schiene (5) zu einem anderen Ort verfahrbar, um die Dosierung einer anderen Flüssigkeitskomponente mit Hilfe eines weiteren Dosierventiles (DVx) vornehmen zu können.
Die verschiedenen Flüssigkeitskomponenten werden jeweils über das angekoppelte Dosierventil (DV)x in einen unterhalb der Dosierventile (DV) auf einem Wägefahrzeug (20) positionierten Mischbehälter (MB) kontrolliert abgegeben. Vorzugsweise haben das Wägefahrzeug (20) und der Schlitten (5) eine gemeinsame Führung, dann ist der Schlitten (5) starr mit dem Wägefahrzeug (20) verbunden. Selbstverständlich kann auch jedes der beiden Fahrzeug (4, 20) einen eigenen Antrieb aufweisen.
In Fig. 5 ist die getrennte Verfahrbarkeit und die starre Verbindung (51) zwischen Schlitten (4) und Wägefahrzeug (20) zum gemeinsamen Fahren in strich-punktierten Linien gezeigt.
Zur Abgabe der einzelnen Flüssigkeitskomponenten nach dem gewählten Rezepturprogramm wird das Wägefahrzeug (20) mit dem Mischbehälter (MB) stets an dem Ort des Gestells (50) positioniert, an welchem sich die Abgabeöffnung des Dosierventiles (DVX) befindet, das als nächstes geschalten wird. Die verschiedenen Dosierventile (DV) sind abhängig von der Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1), vorzugsweise linear oder kreisförmig, als platzsparende Einheiten in Längsrichtung (L) des Gestells (50) angeordnet, wobei es zweckmäßig ist, den Abstand zwischen den einzelnen Dosierventilen (DV) gering zu halten, um in der gleichen Position des Wägefahrzeugs (20) mit Mischbehälter (MB) mehrere Flüssigkeitskomponenten nacheinander zu dosieren, ohne das Wägefahrzeug (20) zu verfahren.
Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Kupplungsvorrichtungen (1) für das Steuerventil (SV) weisen als Kupplungsstück (3) eine Spule (S) auf, die an dem kupplungsseitigen Ende der Kolbenstange (15) des Hubzylinders (14) festgelegt ist. Die Dosierventile (DV) sind auf einer dem Schlitten (4) zugewandten Längsseite (Kupplungsseite) (KS) der Schiene (5) einreihig angeordnet, wobei die Kupplungsgegenstücke (2) jeweils einen mit der Spule (S) zusammenwirkenden Anker (A) aufweisen, der mit dem Abschlußkörper (AK) des dem Kupplungsgegenstück (2) zugehörigen Dosierventiles (DV) verbunden sind. In Kupplungsposition (P1) stellt die Kupplungsvorrichtung (1) aus dem Anker (A) und der Spule (S) ein Steuerventil (SV) als Schaltelement für das zu öffnende Dosierventil (DVx) in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) in Form eines Magnetventiles (MV) her, beide Ventile (SV, DVX) haben einen gemeinsamen, flüssigkeitsdurchströmten Ventilkörper (VK). In dem Magnetventil (MV) sind gleichzeitig die Funktionen des Steuerventiles (SV) und eines Dosierventiles (DVx) vereint.
Die Schiene (5) hat pro Dosierventil (DV) paarweise, nebeneinander angeordnete Durchgangsbohrungen (11, 12) mit je einem Anschluß (6, 7) für Flüssigkeitsleitungen (8, 9), nämlich für eine eingangsseitige Komponenten-Zuleitung (8) vom Vorratsbehälter (VB) zum Ventilkörper (VK) und für eine ausgangsseitige Komponenten-Ableitungen (9) vom Ventilkörper (VK) in den Mischbehälter (MB).
Die Dosierventile (DV) sind als Tellerventile ausgebildet, wobei der von einem Ventilteller gebildete Abschlußkörper (AK) schienenseitig an dem in dem Ventilkörper (VK) beweglich geführten Anker (A) angeordnet ist. In der Schließstellung (S0) des Dosierventiles (DV) preßt eine Rückstellfeder den Abschlußkörper (AK) gegen die Öffnung der Komponenten-Ableitung (9) und sperrt diese gegen den Flüssigkeitsstrom. In Abgabestellung (S1) des Dosierventiles (DVX)sind die beiden Komponenten-Leitungen (8, 9) über den Ventilkörper (VK) durchgängig miteinanderverbunden.
Die Fig. 1a, 1b und 2 sowie Fig. 4a und 4b zeigen das ausgewählte Dosierventil (DVx) in Schließstellung (S0), alle übrigen Dosierventile (DV) in der Dosieranlage (10) sind ebenfalls geschlossen, weil sich die Kupplungsvorrichtung (1) in Entkupplungsposition (P0) befindet sich und das Steuerventil (SV) für die Dosierventile (DV) in seine einzelnen Bestandteile (S, A) zerlegt ist. Der Anker (A) des Kupplungsgegenstückes (2) ist zu der Spule (S) des Kupplungsstückes (3) beabstandet. Nun kann entweder der Abgabevorgang durch Kuppeln der Kupplungsvorrichtung (1) und Schalten des Dosierventiles (DVx) eingeleitet werden oder der Schlitten (4) mit dem Kupplungsstück (3) wird beim nächsten, zu schaltenden Dosierventil (DV) positioniert.
Die Fig. 3 sowie Fig. 5 zeigen die Kupplungsvorrichtung (1) in Kupplungsposition (P1) und das nach dem Rezepturprogramm ausgewählte Dosierventil (DVx) in Abgabestellung (S1). Der Hubzylinder (14) ist in Arbeitsstellung ausgefahren, so daß das Kupplungsstück (3) mit der Spule (S) und das Kupplungsgegenstück (3) mit dem innenliegenden Anker (A) zusammenwirkt. Erst jetzt ist das Steuerventil (SV) in Form eines elektrisch betätigten Magnetventil (MV) zusammengesetzt, so daß das zugeordnete Dosierventil (DVX) zum Dosieren und Mischen der gewählten Komponente freigeschaltet werden kann, um die Flüssigkeit über die Komponenten-Zuleitung (8) aus einem vorgeschalteten Vorratsbehälter (VB) nach dem Passieren des Ventilkörpers (VK) über die Komponenten-Ableitung (9) an einen unterhalb des Dosierventiles (DVx) positionierten Mischbehälter (MB), wie Gebinde, abzugeben. Beim Schalten des Dosierventiles (DVx) wird das Steuerventil (SV) von einem elektrischen Steuersignals direkt geschaltet. Nach Einschalten des Spulenstromes wird der bewegliche Anker (A) in Richtung Spule (S) gezogen, wodurch im Ventilkörper (VK) der Abschlußkörper (AK) von seinem Ventilsitz (VS) abgehoben wird. Das Dosierventil (DVx) befindet sich in Abgabestellung (S1).
Fig. 1a, 1b, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) deren Kupplungsstück (3) und Kupplungsgegenstück (2) kupplungsseitig eine ebene Oberfläche besitzen, die in der Kupplungsposition (P1) aneinander bzw. aufeinander liegen. Zu dem in Fig. 2 und 3 detailliert dargestellten Kupplungsgegenstück (2) gehört jeweils ein mehrteiliges, antimagnetisches Gehäuse, welches aus einem Deckel (21) und einem in dem Ventilkörper (VK) abgedichtet, eingesetzten Unterteil (22) mit einer innenseitigen axialen Führung für den Anker (A) zusammengesetzt ist. Der Anker (A) des Kupplungsgegenstückes (2) ist an seinem kupplungsseitigen Ende plattenförmig gestaltet. Der Hub des Ankers (A) ist auf der Kupplungsseite durch den Deckel (21) und auf der anderen Seite durch den Ventilsitz (VS) für den Abschlußkörper (AK) begrenzt. Im Innenraum des Ventilkörpers (VK) ist der Anker (A) durch einen Faltenbalg (13) oder eine Membran gegen das flüssige Medium abgedichtet.
Bei der in den Fig. 4a, 4b und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) ist das Kupplungsstück (3) als Topf ausgebildet. In Kupplungsposition (P1) ist das Kupplungsstück (3) auf das Kupplungsgegenstück (2) in Gestalt eines Andockzapfen mit dem stabförmigen, beweglichen Anker (A) aufgesteckt. Erst jetzt ist das Steuerventil (SV) in Form eines elektrisch betätigten Magnetventil (MV) zusammengesetzt und durch ein elektrisches Steuersignals direkt schaltbar, um das ausgewählte Dosierventil (DVx) in Abgabestellung (S1) zu bringen. Beim Einschalten des Spulenstromes wird der bewegliche Anker (A) in die Spule (S) hineingezogen und der Abschlußkörper (AK) von dem Ventilsitz (VS) abgehoben (vgl. Fig. 5).
Die Fig. 6a bis 9 zeigen eine dritte Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) für Mehrkomponenten-Dosieranlagen (10) an deren Gestell (50) in Längsrichtung (L) die vertikalen Dosierventile (DV) in zwei parallelen Reihen festgelegt sind. Ferner ist seitlich an dem Gestell (50) eine waagerechte Schiene (5) mit in zwei parallel verlaufenden Reihen, gleichmäßig zueinander beabstandeten Löchern (Durchgangsbohrungen) (17) befestigt. Die Kupplungsgegenstücke (2) entsprechen einem definierten Abschnitt auf der Fahrbahn der Schiene (5) angeordneten. An der Anschlußseite (AS) der Schiene (5) beginnt an jeder Durchgangsbohrung (17) eine Druckluftableitung (18) zu dem zugehörigen Dosierventil (DV) in Form eines pneumatisch betätigen Dosierzylindern (DZ). Je nachdem, ob eine Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) mit einem eine Durchgangsleitung (27) und Druckluftzuleitung (19) für ein Steuerventil (SV) aufweisenden Kupplungsstück (3) (gem. Fig. 6a) oder der Kupplungsvorrichtung (1) mit einem mehrere Durchgangsleitungen (27) und Druckluftzuleitungen (19) für verschiedene Steuerventile (SV) aufweisenden Kupplungsstück (3) eingesetzt wird (gem. Fig. 9), werden zum Steuern der Dosierzylinder (DZ) ein oder mehrere Steuerventile (SV) benötigt. Die Dosierzylinder (DZ) werden von einem elektrisch betätigten Steuerventil (SV) über die in Kupplungsposition (P1) hergestellte Druckluftleitung (18, 19) pneumatisch geschaltet. Die Kupplungsvorrichtung (1) nach Fig. 9 eignet sich zum Dosieren verschiedener Flüssigkeitskomponenten über unterschiedliche Dosierzylinder (DZ), ohne die Kupplungsposition zu verändern.
Das Kupplungsstück (3) ist derart ausgebildet, daß sich in Kupplungsposition (P1) ihre Durchgangsleitung(en) (27) mit den Durchgangsbohrung(en) (17) in der Schiene (5) decken, wodurch eine durchgängige Druckleitung (18, 19) vom Steuerventil (SV) zum Dosierzylinder (DZ) erzeugt wird. Zur Abdichtung gegen die Umgebung ist an dem Kupplungsstück (3) um die Öffnung der Durchgangsleitung(en) (27) je ein Dichtungsring (D) festgelegt.
Fig. 7 zeigt die Kupplungsvorrichtung (1) mit einem Kupplungsstück (3) für ein Steuerventil (SV) in der Entkupplungsposition (P0), in der Schlitten (22) an einen durch das Rezepturprogramm vorgegebenen Ort der Schiene (21) zur Abgabe der gewünschten Flüssigkeitskomponente verschoben werden kann. Alle Dosierzylinder (DV) befinden sich in Schließstellung (S0). Eine Rückstellfeder (RF) in dem Dosierzylinder (DZ) hält die Kolbenstange in Nullstellung, weshalb die bodenseitige Abgabedüse vom Abschlußkörper (AK) verschlossen ist.
Keiner der Druckluftzylinder (DZ) kann von dem Steuerventil (SV) geschaltet werden, weil die Druckluftleitung (18, 19) von dem Steuerventil (SV) zum Dosierzylinder (DZ) unterbrochen ist. Das endseitig an dem Hubzylinder (14) angeordnete Kupplungsstück (3) ist von der Schiene (5) abgehoben und wird von der Rückstellfeder in dem Hubzylinder (14) in dieser Abstandsstellung gehalten.
Fig. 8 zeigt dieselbe Kupplungsvorrichtung (1) in der Kupplungsposition (P1) sowie einen der Dosierzylinder (DZx) in Abgabestellung (S1), während sich die anderen Dosierzylinder (DZ) weiter in Schließstellung (S0) befinden. In der Kupplungsposition (P1) wird das Kupplungsstück (3) von dem Hubzylinder (14) kraftschlüssig gegen die Schiene (5) gepreßt, so daß die Durchgangsleitung (27) des Kupplungsstückes (3) deckungsgleich über der Durchgangsbohrung (17) in der Schiene (5) liegt und die Druckluftzuleitung (19) von dem Steuerventil (SV) zum Kupplungsstück (3) und die Druckluftableitung (18) von dem Kupplungsgegenstück (2) zum Dosierventil (DVX) eine durchgehende Verbindungsleitung als Druckluftleitung (18, 19) von dem Steuerventil (SV) zu dem Dosierventil (DV1) bilden. Entsprechend dem Rezepturprogramm wird das Steuerventil (SV) von einem Impuls betätigt, wodurch der mit dem Steuerventil (SV) verbundene Dosierzylinder (DZX) von der Schließstellung (S0) in Abgabestellung (S1) gebracht wird. Der Dosierzylinder (DZx) wird über einen von dem Steuerventil (SV) ausgelösten Druckimpuls angesteuert, so daß seine Kolbenstange aus der Nullstellung entgegen der Federkraft der Rückstellfeder eingefahren wird. Dann wird die Flüssigkeitskomponente solange über die Abgabedüse in den Mischbehälter (MB) dosiert, bis die vorgegebene Menge nach dem Rezepturprogramm erreicht ist.
Die Kupplungsvorrichtung (1) gem. Fig. 9 besitzt ein Kupplungsstück (3) mit vier Durchgangsleitungen (27), welche die aufeinanderfolgende Ansteuerung von vier verschiedenen Dosierzylindern (DZ) mit Hilfe verschiedener Steuerventile (SV) an einem Ort der Kupplungsvorrichtung (1) auf der Schiene (5) ermöglicht. In der Kupplungsstellung (S1) wird das Kupplungsstück (3) auf die Schiene (5) gepreßt, so daß die vier Durchgangsleitungen (27) deckungsgleich mit den vier Durchgangsbohrungen (17) sind. Dann ist zwischen den Steuerventilen (SV) und den Dosierzylindern (DZ) je eine Druckluftleitung (18, 19) zusammengesetzt. Eines der Steuerventile (SV) als Druck- oder Vakuum-Magnetventil (MV) wird nach dem Rezepturprogramm geschaltet, wodurch der damit verbundene Dosierzylinder (DZX) freigeschaltet wird.
Bezugszeichenliste
1 Kupplungsvorrichtung
2 Kupplungsgegenstück
3 Kupplungsstück
4 Fahrzeug, Schlitten
5 Führung, Schiene
6 Anschluß für 8
7 Anschluß für 9
8 Komponenten-Zuleitung
9 Komponenten-Ableitung
10 Mehrkomponenten-Dosieranlage
11 Löcher, Durchgangsbohrung
12 Löcher, Durchgangsbohrung
13 Faltenbalg
14 Hubzylinder
15 Kolbenstange
16 Druckluftzuleitung zu 14
17 Löcher, Durchgangsbohrung
18 Druckluftzuleitung zu DV
19 Druckluftableitung zu SV
20 Wägefahrzeug
21 Deckel
22 Unterteil
26 Anschluß für 19
27 Durchgangsleitung in 3
50 Gestell
51 Verbindung
DV Dosierventil(e)
DVx zu schaltendes Dosierventil
DZ Dosierzylinder
DZx zu schaltender Dosierzylinder
MV Magnetventil
SV Steuerventil
MB Mischbehälter
A Anker
AK Abschlußkörper
AS Anschlußseite
KS Kupplungsseite
D Dichtungsring
L Längsrichtung (L)
S Spule
VK Ventilkörper
VS Ventilsitz
VB Vorratsbehälter
P0 Entkupplungsposition
P1 Kupplungsposition
S0 Schließstellung des Dosierventiles
S1 Abgabestellung des Dosierventiles

Claims (18)

  1. Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) mit einer hohen Anzahl von Dosierventilen (DV) und einer Kupplungsvorrichtung für ein Steuerventil, wobei die Kupplungsvorrichtung ein in Entkupplungsposition (P0) entlang einer Führung (5) bewegliches Fahrzeug (4) mit einem an einem Stellorgan (14) angeordneten Kupplungsstück (3) aufweist, welches in Kupplungsposition (P1) jeweils mit einem auf der Führung (5) angeordneten Kupplungsgegenstück (2) des zugehörigen Dosierventiles (DVx) zusammenwirkt, und daß in der Entkupplungsposition (P0) alle Dosierventile (DV) geschlossen sind und in den verschiedenen Kupplungspositionen (P1) das Steuerventil (SV) jeweils mit dem vorgegebenen, in Abgabestellung (S1) zu schaltenden Dosierventil (DVx) verbunden ist.
  2. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) eine vorzugsweise waagerecht ausgerichtete Schiene (5) mit entlang der Fahrbahn in Reihe angeordneten Löchern (11, 12, 17) ist, denen auf der dem Fahrzeug (4) zugewendete Längsseite (Kupplungsseite) (KS) der Schiene (5) die Kupplungsgegenstücke (2) und der gegenüberliegende Längsseite (Anschlußseite) (AS) der Schiene (5) Anschlüsse (6, 7) zugeordnet sind.
  3. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (DV) mit je einem starr mit ihrem Abschlußkörper (AK) verbundenen Kupplungsgegenstück (2) auf der Kupplungsseite (KS) der Führung (5) angeordnet sind, und daß die Führung (5) für jedes Dosierventil (DV) ein Paar Löcher (11, 12) sowie einen Anschluß (6) für eine Komponenten-Zuleitung (8) zum zugehörigen Vorratsbehälter (VB) und einen anderen Anschluß (7) für eine Komponenten-Ableitung (9) aufweist, wobei die beiden Löcher (11, 12) jeweils über das zugehörige Dosierventil miteinander verbunden sind, und daß in Kupplungsposition (P1) das Kupplungsstück (3) und das Kupplungsgegenstück (2) des Dosierventils (DVX) das Steuerventil (SV) für das Dosierventil (DVX) zusammensetzen.
  4. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (SV) und das Dosierventil (DVx) einen gemeinsamen Ventilkörper (VK) aufweisen, und daß der Anker (A) des Steuerventiles (SV) ein Teil des Kupplungsgegenstückes (2) und die Spule (S) ein Teil des Kupplungsstück (3) ist.
  5. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (A) kupplungsseitig als Platte ausgebildet ist, der in Kupplungsposition (P1) an der Spule (S) des Kupplungsstückes (3) anliegt.
  6. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (A) kupplungsseitig als Zapfen ausgebildet ist, der in Kupplungsposition (P1) in die hohlkörperartigen Spule (S) des Kupplungsstückes (3) eingreift.
  7. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kupplungsgegenstück (2) auf der Führung (5) ein Loch (17) und ein Anschluß (6) für über eine Druckluftableitung (18) mit dem zugehörigen Dosierventil (DV) zugeordnet ist, und daß in dem Kupplungsstück (3) eine Durchgangsleitung (27) verläuft, die eingangsseitig einen Anschluß (26) für eine Druckluftzuleitung (19) zu dem Steuerventil (SV) aufweist und ausgangsseitig sich in Kupplungsposition (P1) an das Loch (17) des vorgegebenen Kupplungsgegenstückes (3) anschließt.
  8. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (3) in Kupplungsposition (P1) einen Abschnitt der Führung (5) mit mehreren Kupplungsgegenstücken (3) überdeckt und mehrere Durchgangsleitungen (27) aufweist, die jeweils eingangsseitig einen Anschluß (26) für eine Druckluftzuleitung (19) zu einem Steuerventil (SV) haben und ausgangsseitig sich in Kupplungsposition (P1) an die Löcher (17) der Kupplungsgegenstücke (2) anschließen.
  9. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dosierventil (DV) aus einem mittels Steuerventil (SV) pneumatisch schaltbaren Dosierzylinder (DZ) mit angeschlossenen Vorratsbehälter (VB) besteht, dessen Kolbenstange einen die Abgabedüse verschließenden oder freigebenden Abschlußkörper (AK) aufweist.
  10. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsleitung(en) (27) des Kupplungsstücks (3) kupplungsseitig durch je einen Dichtungsring (D), vorzugsweise O-Ring, gegen die Umgebung abgedichet sind.
  11. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (11, 12, 17) in der Schiene (5) gleichmäßig zueinander beabstandete Durchgangsbohrungen (11, 12, 17) sind.
  12. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (5) entlang der Fahrbahn mindestens in zwei Reihen angeordnete Durchgangsbohrungen (11, 12, 17) aufweist.
  13. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (SV) ein Magnetventil (MV) ist.
  14. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (5) ein eigen- oder fremdangetriebener Schlitten (5) ist.
  15. Mehrkomponenten-Dosieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (14) für das Kupplungsstück (3) ein pneumatisch betätigter Hubzylinder (14) ist.
  16. Verfahren zum Dosieren und Mischen von Flüssigkeiten in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) mit vielen Dosierventilen (DV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (DV) entsprechend dem vorgegebenen Rezepturprogramm nacheinander durch dasselbe Steuerventil (SV) von der Schließstellung (S0) in die Abgabestellung (S1) geschaltet werden, wozu eine Kupplungsvorrichtung (1) für das Steuerventil (SV) in ihrer Entkupplungsposition (P0) entlang einer Führung (5) jeweils an die Kupplungsposition (P1) des vorgegebenen Dosierventiles (DVx) verfahren wird und in ihrer Kupplungsposition (P1) das Steuerventil (SV) mit diesem Dosierventil (DVx) für die Abgabe der Flüssigkeit verbindet.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Kupplungsposition (P1) der Kupplungsvorrichtung (1) das Steuerventil (SV) jeweils aus einem an der Führung (5) angeordneten Kupplungsgegenstück (2) für das zugehörige Dosierventil (DV) und einem an der Kupplungsvorrichtung (1) festgelegten Kupplungsstück (3) zusammengesetzt wird, wobei die Führung (5) eine der Anzahl Dosierventile (DV) entsprechende Anzahl Kupplungsgegenstücke (2) aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Kupplungsposition (P1) der Kupplungsvorrichtung (1) das Steuerventil (SV) mit dem vorgegebenen Dosierventil (DVx) jeweils über eine durchgehende Druckluftleitung bestehend aus einer Druckluftzuleitung (19) von dem Steuerventil (SV) zum Kupplungsstückes (3) der Kupplungsvorrichtung (1) und einer Druckluftableitung (18) vom dem Kupplungsgegenstück (2) zu dem zugehörigen Dosierventil (DVx) verbunden wird, wobei die Führung (5) eine der Anzahl Dosierventile (DV) entsprechende Anzahl Kupplungsgegenstücke (2) aufweist.
EP98106003A 1997-04-08 1998-04-02 Mehrkomponenten-Dosieranlage mit Kupplungsvorrichtung Expired - Lifetime EP0870960B3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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