NO144440B - Doseringsanlegg til kontinuerlig dosering av minst to stoffer i bestemte og innstillbare mengder og forhold - Google Patents

Description

1

Oppfinnelsen vedrører et doseringsanlegg til kontinuerlig dosering av minst to stoffer i bestemte og innstillbare mengder og forhold, spesielt til befordring av kunstharpiks og andre stoffer som katalysatorer og akselleratorer, idet de forskj.ellige stoffer leverer gjennom hver sin spesielle doseringsenhet og med minst to trykkmiddelsylindere til betjening av transportinnretninger av hvilke den ene som første arbeidssylinder med retningsomformer er tilknyttet en trykkmiddelkilde og av hvilke den andre som ytterligere.arbeidssylinder er tilknyttet minst et arbeidsrom av første arbeidssylinder, idet det er anordnet midler til regulering av den ytterligere arbeidssylinders slaglengde.

En meget utbredt måte for befordring av kunstharpiks og hjelpestoffer består i at såvel harpiksen som også hjelpestoffene, f.eks. katalysatoren og akselleratorene

. befordres ved hjelp av stempelpumper som er forbund.et- med

en mekanisk hevarmoverføring til regulering av forholdene. Ved denne mekaniske kobling av forskjellige transportpumper består imidlertid fremfor alt den ulempe at antall,stoffer som samtidig skal leveres er temmelig begrenset fordi ellers anleggets oppbygning og virkriirigsmåte vil være for omstende-lig.- Også området for valgbare forhold er begrenset fordi en hevarmoverføring ikke muliggjør noen ekstreme innstill-, inger som dette lett kan innsees. En ytterligere ulempe består i at ved den mekaniske forbindelse av transportpumpene må disse ligge nær hverandre for at de kan kobles mekanisk med hverandre. Spesielt finnes som ulempe at i transportpumpene kan trykket oppnå flere ganger den tillatte verdi når de opphører med å levere. Trykkøkningen kan oppnå flere hundre atmosfærer, hvorved anlegget allerede kan beskadiges. Det høye rombehov, den omstendelige bygnings- og virknings-måte med de dermed forbundne vanskeligheter ved vedlikeholdet osv. virker likeledes mot anvendelsen av de kjente mekaniske doseringsanlegg med hevarmoverføring. Slike mekaniske kob-linger mellom forskjellige transportpumper er f.eks. kjent fra DE-AS 1.951.959 og de tyske patenter nr. 919-373 og 525-190.

Fra DE-AS 1.782.3^9 er det kjent et doseringsanlegg av den innledningsvis nevnte utforming. Denne innretning tjener til blanding av væsker og strømbare medier, er imidlertid helt uegnet til samtidig dosering av forskjelligartede stoffer som f.eks. væsker og faste stoffer. Videre kreves ved den kjente innretning en uttagningsbeholder som mellom-mater for den fremstilte blanding, idet det deri tilstede-værende trykk anvendes som reguleringsstørrelse for styring av de enkelte transportpumper. Som transportpumper anvendes fortrengningspumper som er tilknyttet til den tilsluttede uttagningsbeholder og hvortil trykket i uttagningsbeholderen kan virke tilbake.

Oppfinnelsens oppgave er derfor å tilveiebringe

et doseringsanlegg av ovennevnte utforming, hvormed samtidig lar seg også dosere så forskjellige stoffer som væsker og faste stoffer og som ikke krever en lukket uttagningsbeholder for stoffene som skal doseres.

Oppgaven løses ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en doseringsinnretning av ovennevnte type, idet doserings-innretningen er karakterisert ved at den ytterligere arbeidssylinder tilknytter seg med minst et av dens arbeidsrom umiddelbart til et arbeidsrom av første arbeidssylinder,

idet til regulering av betjeningen av første arbeidssylinder på dens transportinnretning er anordnet en styreventil og begge transportinnretninger befordrer på hver sin egen trykkledning. I motsetning til den nevnte teknikkens stand er ifølge oppfinnelsen mulig at betjeningen av første arbeidssylinder kan reguleres og at begge transportinnretninger arbeider på hver sin egen trykkledning. Herved er det mulig å befordre forskjellige stoffer adskilt hvilket ofte er nødvendig nettopp på området kunststoffteknikk for f.eks.

å unngå eksplosjoner.

Oppbygning samt drift av doseringsanlegget er meget enkelt og oversiktlig. Reguleringen foregår sålédes at ved stilling av styreventilen omstilles det samlede system uten at forholdene mellom de enkelte leverte stoffer undergår en endring. Det er derved mulig samtidig å dosere faststoffer som sand osv. i ønskelige deler med flyt-ende stoffer. Videre kan transportpumpene arbeide v-ed forskjellige ønskelige trykk, mens gjenstanden ifølge teknikkens stand var arbeidstrykkene for transportpumpene på forhånd gitt størrelsesordningsmessig ved det i mellombeholderén herskede trykk.

I henhold til en foretrukken utførelsesform er ved doseringsanlegget sylinderlokket bak stempelet utformet som en ved en ende lukket hylse med innvendige gjenger,

idet den innvendige gjenge av hylsen for innstillbarhet av stempelets slaglengde griper inn med en ytre gjenge av sylinderen.

Koblingen av de forskjellige arbeidssylindere . med hverandre foregår pneumatisk eller hydraulisk. Spesielt, egnet er innretningen ifølge oppfinnelsen til befordring av kunstharpiks og andre stoffer som katalysatorer og <*>■ akselleratorer. Trykkmiddelsylinderene kan ha stempler som påvirker en side og f.eks. er utrustet med en tilbake-føringsfjær. På to sider påvirkede stempler er imidlertid jevnere i drift, enklere og sikrere.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen forklares under henvisning til tegningen, hvori det er vist et utfør-elses eksempel av doseringsanlegget ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser koblingsbildet av et utførelses-eksempel. Fig. 2 er et lengdesnitt av en fordelaktig eksempelvis utførelsesform av en arbeidssylinder av doseringsanlegget ifølge oppfinnelsen.

Like referansetall på tegninger viser til tilsvarende detaljer.

På tegningen er det med 10 angitt en transportpumpe for kunstharpiks. Ytterligere transportpumper 12

resp. 14 kan f.eks. tjene til transport av en katalysator resp. en aksellerator. Alle transportpumper 10, 12 og 14 settes i bevegelse ved hjelp av trykkmiddelbetjente drev som består av pneumatiske eller hydrauliske sylindere. Den ved hjelp av transportpumpen 10 leverte harpiks bør blant

de leverte stoffer ha den høyeste viskositet. Derfor har sylinderen som betjener stempelpumpen 10 forholdsvis den minste slaghastighet således at den er spesielt egnet til å benyttes som arbeidssylinder 16 og videreføre trykkmidlet til drev av de enkelte transportpumper 12 og 14. Jo mindre slaghastigheten er, desto høyere er nøyaktigheten av videre-føringen av trykkendringen. Transportpumpene 12 resp. 14 for katalysatoren resp. akselleratoren betjenes hver ved hjelp av en ytterligere arbeidssylinder 18 resp. 20 er koblet med første arbeidssylinder 16 på den nedenfor omtalte måte over trykkmidlet. Transportpumper og arbeidssylinderene som betjener dem danner parvise doseringsenheter A, B, C hvorav doseringsenheten A samtidig utøver styring av doser-ingsenhetene B og C.

Med 22 er det betegnet en energikilde av systemet, f.eks. en tilknytning til et trykkmiddelnett.

Transportpumpen 10 er utrustet med en sugeledning 24 til tilsugning av kunstharpiks og en trykkledning 26 til viderebefordring av kunstharpiksen til dets be-stemmelsessted. Transportpumpene 12 resp. 14 har likeledes sugeledninger 28 resp. 30 og trykkledninger 32 resp. 34.

I forbindelsesledning til trykkmiddeltilknyt-ningen 22 er det i det viste tilfellet anordnet en strupeventil 50 til regulering av slaghastighet resp. slagfrekvens av stempelet 48.

Retningsomformeren 36 av første arbeidssylinder 16 styres ved det viste utførelseseksempel på i og for seg kjent måte ved hjelp av et anslag 52 på stempelstangen 48a av første arbeidssylinder 16. Videre er det anordnet dobbeltvirkende ytterligere arbeidssylindere 18, 20 som tilslutter seg med deres arbeidsrom l8a, 18b resp. 20a og 20b umiddelbart til arbeidsrommet 16a resp. 16b av første arbeidssylinder 16. Denne utførelsesform utmerker seg ved høy driftssikkerhet, jevnt løp, enkel oppbygning og prisverdig utføring, hvilket fremfor alt er å tilskrive de på begge sider påvirkede stempler.

Med 58 resp. 60 er det betegnet slagbegrensere av arbeidssylinder 18 resp. 20, hvorved slaglengden av denne i frekvensavhengighet fra første arbeidssylinder 16 arbeidende ytterligere arbeidssylinder kan endres.

Med 66 er det betegnet en trykkventil i trykkled-ningen 26 av stempelpumpen som likeledes er egnet til reguleringen av første arbeidssylinder 16, idet reguleringen videreføres over stempelpumpen 10 til arbeidssylinder 16.

Den viste eksempelvise utførelsesform av doseringsanlegget ifølge oppfinnelsen arbeider som følger:

Anlegges det i det ikke viste trykkmiddelnett

et herskende trykk over .tilslutning 22, så strømmer trykkmidlet i avhengighet av driftsstillingen av retningsomformer 36 i arbeidsrommet 16a eller l6b før resp. etter stempelet 48 av første arbeidssylinder 16 i doseringsenheten A. Stempelet 48 beveger seg f. eks., så lenge på tegningen nedad inntil anslaget 52 omstyrer retningsomformer 36 på

i og for seg kjent måte og lar trykkmidlet strømme inn i rommet l6.a foran stempelet 48. Deretter beveger stempelet 48 seg oppad inntil ved hjelp av anslag 52 igjen foregår en omstyring av retningsomformer 36.

Stempelstangen 48a betjener nå stempelpumpen 10 som nå vil tilsuge harpiks over sugeledning 24 og vil levere over trykkledning 26.

Det i arbeidsrommet 16a resp. 16b før resp. bak stempelet 48 herskende trykk virker over trykkmiddelledning 68a resp. 68b umiddelbart på arbeidsrommene 18a og 20a resp. l8b og 20b. Således settes stemplene 62 resp. 64 av sylinderene 18 resp. 20 tilsvarende i alternative beveg-elser, idet da stempelpumpene 12. resp. 14 over deres sugeledninger 28 resp. 30 vil befordre velbestemte mengder av katalysator resp. aksellerator over trykkledningene 32

resp. 34 til bestemmelsesstedet på forarbeidelsesstedet.

Stoffstrømmen over de forskjellige transportpumper 10, 12 og 14 er antydet ved hjelp av piler.

Det sees nå at den samlede mengde av stofflev-ering er bestemt ved hjelp av slaghastigheten resp. "slagfrekvensen av første-arbeidssylinder 16, da ved en gitt slaglengde tydeligvis slaghastighet resp. slagfrekvens be-stemmer den spesifikke gjennomstrømningsmengde og over den pneumatiske resp. hydrauliske kobling av de ytterligere arbeidssylindere er sistnevnte bestemmende også for slaghastigheten resp. slagfrekvensene. Skal den samlede levering endres, så må slaghastigheten resp. slagfrekvensen på første arbeidssylinder 16 endres, hvilket f.eks. kan foregå ved regulering av trykkventil 50 og/eller av strupeventil 66. Det ville imidlertid også være mulig f.eks. å anvende fjern-styrimpulser eller i arbeidssylinder 16 å innbygge et pneumatisk eller hydraulisk tidsrele, hvor f.eks. slagfrekvensen likeledes ville kunne endres.

De gjensidige forhold av de forskjellig leverte stoffer, dvs. i foreliggende tilfellet forholdet av harpiks og katalysator resp. aksellerator endres derimot gjensidig ved hjelp av en endring av slaglengden av de enkelte ytterligere arbeidssylindere 18 og 20. Dette har til følge at ved forøvrig uendret slaghastighet resp. slagfrekvens er de på grunn av frekvenshastigheten av samtlige ytterligere arbeidssylindere 18, 20 osv. bestemt av første arbeidssylinder 16 ved hjelp av denne, større eller mindre mengder leveres gjennom de enkelte stempelpumper 12 resp. 14 osv. Disse endringer foregår ved hjelp av slagbegrensere 58'

resp. 60. osv.

Fig. 2 viser lengdesnitt av en foretrukken eksempelvis utførelsesform av en ytterligere arbeidssylinder. Slikt det sees er det i en sylinderboks 74 anordnet et sylinderstempel 76 med en stempelstang 78 for aksial glide-bevegelse. Bak sylinderstempelet 76 er sylinderboksen 74 lukket ved hjelp av et øvre sylinderlokk 80 som er utformet som en ved en ende lukket hylse med indre gjenger. Foran stempelet 76 er sylinderboksen 74 lukket ved hjelp av et nedre sylinderlokk 82 med føringsboksen 84 som omgir stempelstangen 78. Sylinderboksen-74 er oventil utstyrt med en ytre gjenge som kryper inn.med en indre gjenge av den øvre klokkeformede del av det øvre sylinderlokk 80.

På den indre bunnflate 80a av det klokkeformede øvre sylinderlokk 80 er det fastgjort en sylindrisk anslagstapp 86 som er utstyrt med uttagning 88 som opptar en takdel av stempelet 76. I veggen av sylinderboksen 74 er det utformet bor-inger 90 som over radiale åpninger 92 munner ut i arbeidsrommene 9^a resp. 94b før resp. bak stempelet 76. Til bor-ingene 9.0 slutter det seg radiale tilslutningsboringer 96

som er utformet i en passkant 98 av sylinderboksen .74.

Ved det viste utførelseseksempel er det på man-telflaten av sylinderboksen 74 anordnet en avflatning 100

som har en skalainndeling 102.

Det nedre sylinderlokk 82 er ved det viste utfør-elseseksempel utstyrt med en gjenge 104 ved hjelp av hvilke det kan tilsluttes til en transportpumpe, f.eks. til transportpumpen 12 for katalysator ifølge det tidligere utfør-elseseksempel.

I drift kan slaglengden av stempelet 76 iakttas ved hjelp av skalainndelingen 102 på avflatningen 100.

Skal slaglengden endres, dreies den øvre sylinderblokk .80 således at avstanden mellom anslagstappén 86 resp. dens uttagning 88 og takdelen av stempelet 76 økes eller nedsettes i avhengighet av dreieretningen. På denne måte kan det oppnås en meget fininnstilling av slaglengden i motsetning til de kjente mekaniske innretninger, hvilke spesielt er fordelaktige ved bestemmelse av forholdene av hjelpestoffene som skal leveres i forholdsvis meget små mengder.

Av de omtalte doseringsenheter resp. arbeidssylindere og til den tilordnede transportpumpe kan det hen-siktsmessig dannes en modulrekke hvorav anleggene kan sammenstilles som kan tjene til å løse de forskjelligste oppgaver, spesielt til forarbeidelse av kunstharpiks. Levering av kunstharpiks er omtalt som eksempel. Det er klart at ønskelige stoffer proporsjoneres og leveres på

den måte som er angitt ifølge oppfinnelsen hvis de er egnet til befordring, spesielt ved hjelp av stempelpumper.

Eksempel

Til beskiktning av en polyesterharpiks kan det f.eks. komme til anvendelse en pneumatisk første arbeidssylinder som utfører 60 slag pr. minutt. Med denne arbeidssylinder betjenes en dobbeltvirkende transportpumpe en slaglengde på 100 mm. Pumpens slagvolum utgjør 100 cm''. Den alternerende bevegelse sikres ved hjelp av en retningsomformer. Det nedre arbeidsrom og det øyre arbeidsrom av første arbeidssylinder forbindes med det nedre resp. øvre arbeidsrom av to like ytterligere arbeidssylindere med en slaglengde på hver 50 mm. Disse ytterligere arbeidssylindere betjener hver en dobbeltvirkende transportpumpe med et slagvolum på 10 cm^ resp. 5 cm^. Slaglengdene av de ytterligere arbeidssylindere kan innstilles ved hjelp av bak stempelet anbragt anslag med skruegjenger mellom 50 mm og 5 mm. Den større transportpumpe tjener som hjelpepumpe til befordring av en katalysator, mens en mindre transportpumpe tjener til beskiktning av en aksellerator som skal tilblandes til harpiksen som hjelpestoffer. Mengden av katalysatoren resp. akselleratoren kan innstilles i avhengighet av slaglengden i et prosentuelt forhold fra 10-0,5 resp. 5-0,25. Harpiks-katalysator og aksellerator tilføres til en blander, hvori det blandes og deretter forarbeides på vanlig måte.

På tilsvarende måte ble det ved en maskin til fremstilling av epoksybetong anvendt et doseringsanlegg med en første arbeidssylinder og fire ytterligere arbeidssylindere. Første arbeidssylinder betjente en dobbeltvirkende harpikspumpe, mens den første ytterligere sylinder tjente til betjening av en transportpumpe'til beskiktning av en herdner. De øvrige tre ytterligere sylindere betjente hver en beskikter for sand av forskjellig kornstørrelse.

Ved anlegget ifølge oppfinnelsen kan de nøyaktige forhold av de enkelte komponenter avvike fra den nominelle verdi i avhengighet av tiden innen hver gang et slag av første arbeidssylinder. Dette er imidlertid også uvesent-lig, da de absolutte mengder som skal transporteres praktisk talt er flere størrelsesordner større enn den mengden som transporteres i løpet av et eneste slag. Avvikningen er imidlertid av betydning. Skulle imidlertid proporsjonali-teten i avhengighet av tiden dessuten være jevn, så kan

det foreskrives en eller flere utligningskar i systemet.

Ved gjentatt anvendelse av stoffer av på forhånd bestemt og beregnbart materialbehov, f.eks. ved seriefrem-stilling av kunstharpiksprodukter er det spesielt enkelt når den absolutte mengde som skal transporteres og som på forhånd er bestemt, innstilles ved pneumatisk telling av slagtall eller driftsvarighet av en ønskelig arbeidssylinder, ved fortrinnsvis første arbeidssylinder og ved hjelp av en auto-matisk stopping av systemet ved oppnåelse av et på forhånd valgt slagtall eller driftsvarighet.

En spesiell fordel ved anlegget ifølge oppfinnelsen består i at det er egnet til praktisk talt synkront å betjene et ønskelig antall av doseringsenheter som er anordnet på ønskelige steder med hensyn til slagfrekvens, hvorved det kan utformes til å oppfylle langt fra hverandre liggende doseringsoppgaver. Meget fordelaktige resultater er blitt oppnådd ved forsøk hvor anlegget ifølge oppfinnelsen er tilpasset til sprøytepistoler av forskjelligste typer til fremstilling av kunstharpiksprodukter med glass-fiberstativ. I tillegg ble det fastslått en lett håndtering og en betraktelig materialbesparelse som fordel.

Claims (2)

1. Doseringsanlegg til kontinuerlig dosering av minst to stoffer i -bestemte og innstillbare mengder og forhold, spesielt til befordring av kunstharpiks og andre stoffer som katalysatorer og akselleratorer, idet de forskjelligste stoffer leveres gjennom hver sin spesielle doseringsenhet og med minst to trykkmiddelsylindere til betjening av transportinnretninger, av hvilke den ene som første arbeidssylinder med retningsomformer er tilknyttet en trykkmiddelkilde og av hvilke den andre som ytterligere arbeidssylinder er tilknyttet minst ett arbeidsrom av første arbeidssylinder, idet det er anordnet midler til regulering av den ytterligere arbeidssylinders slaglengde, karakterisert ved at den ytterligere arbeidssylinder (18) tilknytter seg med minst ett av dens arbeidsrom (18a, l8b) umiddelbart til et arbeidsrom (16a, 16b) av første arbeidssylinder (16), idet det til regulering av betjeningen av første arbeidssylinder (16) på dens transportinnretning (10) er anordnet en styreventil (66) og begge transportinnretninger (10, 12) befordrer på hver sin egne trykkledning (26, 32).

2. Doseringsanlegg ifølge krav 1, med stempler, sylindere og sylinderdeksler, karakterisert ved at sylinderdekslet (80) bak stempelet (76) er utformet som en ved en ende lukket hylse med indre gjenger, idet den indre gjenge av hylsen for innstillbarhet av slaglengden av stempelet (82) griper inn med en ytre gjenge av sylinderen (74).