WO2020160824A1 - Vorrichtung und verfahren zum fördern eines fluids aus einem behälter - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum fördern eines fluids aus einem behälter Download PDF

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WO2020160824A1
WO2020160824A1 PCT/EP2019/085861 EP2019085861W WO2020160824A1 WO 2020160824 A1 WO2020160824 A1 WO 2020160824A1 EP 2019085861 W EP2019085861 W EP 2019085861W WO 2020160824 A1 WO2020160824 A1 WO 2020160824A1
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WO
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valve
container
follower plate
piston chamber
piston
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Application number
PCT/EP2019/085861
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Schmid
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Ag & Co. Kgaa filed Critical Henkel Ag & Co. Kgaa
Publication of WO2020160824A1 publication Critical patent/WO2020160824A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B05C11/101—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to weight of a container for liquid or other fluent material; responsive to level of liquid or other fluent material in a container

Definitions

  • the present invention relates to a device for conveying a fluid, in particular a viscous liquid, from a container. It also relates to a method for conveying such a fluid from a container and in particular for removing the emptied container.
  • ram rams are used to convey a variety of fluids, especially viscous fluids such as adhesives.
  • Ram rams are devices for conveying a fluid from a container, typically using buckets or barrels as containers.
  • a sealing follower plate with a flanged extrusion pump is inserted into such a container and pressed onto the product located in the container.
  • the extrusion pump is supplied with material pressure. After the container has been completely emptied, the follower plate is on the container bottom. To manually change the container, the volume between the follower plate and the container base must be pressurized with compressed air in order to move the follower plate out of the container. At the same time, the ram must also be raised. Before the follower plate leaves the container, however, the overpressure in the container should be reduced in order to prevent the sudden escape of compressed air and the splashing of product residues when the follower plate is moved out.
  • the supply of compressed air can first be shut off and the container can be vented by means of a separate vent valve.
  • the ram can then be raised completely and the container can be tilted slightly and removed.
  • Such a container change requires good coordination between the pressurization of the container and the ram. This requires the simultaneous operation of two valves and the monitoring and controlled stopping of the follower plate movement. This makes changing the container difficult to control and a time-consuming activity.
  • a control device for automatically controlling the pressurization of the container and the movement of the ram. To coordinate the process, the control device evaluates signals from pressure and position sensors.
  • a device for conveying a fluid from a container having a follower plate movable in the container with a ventilation opening and with a flow opening for the fluid, wherein fluid can be conveyed through the flow opening from the container by means of a feed pump is and the
  • the device also has an actuating device for moving the follower plate in the container in the direction of the container bottom, the actuating device comprising at least one double-acting cylinder in which a piston is displaceable between a first piston chamber and a second piston chamber, the follower plate via a with the piston rod connected to the piston is movable.
  • the device also has a valve device for controlling the pressure in the first and second piston chambers and for pressurizing and venting the container via the
  • the valve device has a first, manually operated valve for venting the container and for providing a control pressure for a third, pneumatically operated valve.
  • the valve device also has a second, manually operable valve for optional use
  • first and second piston chambers Pressurization or venting of the first and second piston chambers as well as a third, pneumatically operated valve, which receives an output of the first, manually operated valve as control pressure.
  • the first and second valves are coupled in such a way that they can be actuated together.
  • a movement in the direction of the container base is understood here to mean both a movement of the follower plate towards and away from the container base.
  • Valves that can be actuated together are understood to mean valves which can be actuated by a single actuation action and which therefore cannot be actuated independently of one another. The switching of one valve thus automatically causes the coupled switching of the other valve.
  • Movement of the follower plate are coupled together.
  • the process of changing the container is therefore very easy to coordinate and the valve device can be operated with one hand.
  • a manual container change is therefore particularly easy and safe, without the need for technically complex equipment.
  • the first valve in a first switching position emits compressed air from a compressed air supply as control pressure to the third valve, vented in a second
  • the container and the control pressure of the third valve and, in a third switching position, pressurizes the container with compressed air from the compressed air supply.
  • the second valve applies compressed air to the first piston chamber and vents the second piston chamber, adopts a blocking pitch in a second switching position and, in a third switching position, applies compressed air to the second piston chamber and vents the first piston chamber.
  • the first and second valves each simultaneously assume their first, second and third switching positions.
  • the valve device further comprises a fourth valve which can be actuated manually and which optionally closes or releases the ventilation opening of the follower plate.
  • the coupling of the first valve and the second valve can in particular take place in that actuating devices of the two valves are mechanically coupled for joint actuation, for example by a coupling rod.
  • the actuating device comprises a first double-acting cylinder with a first piston rod and a second double-acting cylinder with a second piston rod and a connecting yoke connected to the first piston rod and the second piston rod, the follower plate being mechanically connected to the connecting yoke.
  • a ram press constructed in this way is suitable for generating a material pressure in the container with which the extrusion pump can be supplied, and is at the same time very robust.
  • a method for removing the container from the devices described comprising:
  • the first and second valves are actuated together to vent the container and to block one
  • the first and second valves are actuated together to vent the container and to block one
  • first and second valve can take place to apply compressed air to the second piston chamber and to vent the first piston chamber.
  • This causes the piston, follower plate and container to move upwards.
  • the container can then be removed, in particular by tilting it slightly.
  • the method enables the container to be changed particularly easily, avoiding the risk of product residues splashing around from the container when the follower plate is removed from the container.
  • a fourth valve is first actuated to release the ventilation opening of the follower plate before the first and second valves are actuated together.
  • the ventilation opening is already released before the first and the second valve are actuated to pressurize the container.
  • a fourth valve is actuated to shut off the ventilation opening of the follower plate.
  • Figure 1 shows a device for conveying a fluid from a container in a first operating mode
  • Figure 2 shows the device according to Figure 1 in a second operating mode
  • FIG. 3 shows the device according to FIG. 1 in a third operating mode
  • FIG. 4 shows the device according to FIG. 1 in a fourth operating mode.
  • FIG. 1 shows a device 1 for conveying a fluid, for example an adhesive or another liquid or pasty medium, from a container 2 in a first operating mode, namely when conveying fluid from the container 2 to a consumer, not shown.
  • a fluid for example an adhesive or another liquid or pasty medium
  • the container 2 is designed like a barrel and has a container base 3 and vertical side walls 4.
  • a follower plate 6 rests on the surface of the product 5 held in the container 2.
  • the follower plate 6 has a
  • Through-flow opening 8 through which fluid can be conveyed by means of a feed pump 9 during operation. Furthermore, the follower plate 6 has a ventilation opening 7 through which gas exchange with the space in the container 2 below the follower plate 6 is possible.
  • the follower plate 6 is by means of an adjusting device 10 in the container 2 in the direction of
  • the actuating device 10 comprises two double-acting cylinders 11, each of which has a piston 12 that moves between a first piston chamber 13 and a second piston chamber 14.
  • a piston rod 15 is connected to the piston 12 and transfers the movement of the piston 12 to the follower plate 6 via a connecting yoke 16.
  • the cylinders 11 are pneumatically operated and for this purpose have a connection to a compressed air supply 18.
  • product 5 is being conveyed out of container 2.
  • the follower plate 6 and the pistons 12 thus move downward in the direction indicated by the arrow 17.
  • a valve device 20 which comprises a first valve 21, a second valve 22, a third valve 24 and a fourth valve 25.
  • the first valve 21 and the second valve 22 are designed as manually operated pneumatic 4/3-way valves and are coupled to one another in such a way that they can be operated together. In the shown
  • this coupling is effected by a coupling rod 23, by means of which both valves 21, 22 can be actuated with a single movement.
  • the third valve 24 is a pneumatically operated 3/2-way valve which receives an output of the first valve 21 as a control pressure.
  • the fourth valve 25 is a manually operated 2/2-way valve by means of which the ventilation opening 7 of the follower plate 6 can optionally be blocked or released.
  • valve device 20 also has silencers 26 on bypass valves (not shown) and furthermore pressure regulators 27 and a one-way flow control valve 28.
  • the first piston chamber 13 of the cylinder 11 is acted upon with compressed air from the compressed air supply 18.
  • the second valve 22 in its illustrated first switching position provides compressed air at an output and, furthermore, the first valve 21 in the illustrated first switching position gives the pressure of the compressed air supply 18 as control pressure to the third valve 24, which is thereby in the Moved position shown in Figure 1 and the compressed air made available by the second valve 22 in the first piston chamber 13 or in a common feed line of the first
  • the second valve 22 in the first switching position enables the second piston chambers 14 to be vented and the air compressed during the downward movement of the piston 12 to flow out of the second piston chambers 14 via a throttle check valve 28 and a silencer 26 into the environment.
  • the fourth valve 25 is in its blocking division in this mode of operation, i. the
  • Ventilation opening 7 is blocked.
  • the conveyance of product 5 from the container 2 can be continued in the operating mode shown in Figure 1 until the container 2 is emptied and the follower plate 6 is down to the
  • FIG. 2 shows the device 1 in a neutral position, ie in a position in which the pistons 12 and the follower plate 6 are at rest.
  • the first valve 21 and the second valve 22 are first switched upward into the middle position shown in FIG. 2 by actuating the coupling rod 23.
  • the container 2 is vented below the follower plate 6 through the ventilation opening 7, i.e. brought to ambient air pressure.
  • the control pressure is also taken from the third valve 24. , which then moves into its rest position, in which it vents the first piston chambers 13 via a silencer 26.
  • the second valve 22 is in a blocking middle position.
  • the fourth valve 25 is then switched from the first switching position shown in FIG. 1 into the through position shown in FIG. 2 in order to enable pressure to be applied to the container 2 below the follower plate 6.
  • the device can switch to that shown in FIG.
  • Operating mode can be switched in which the follower plate 6 is moved upwards in the container 2 in order to enable a container change.
  • the coupling rod 23 is moved upward in the direction indicated by the arrow 29, whereby the first valve 21 and the second valve 22 are moved into their third switching position.
  • the ventilation opening 7 is acted upon by compressed air via the fourth valve 25 and the first valve 21. Furthermore, the second piston chambers 14 via the second valve 22 and the
  • the container 2 below the follower plate 6 should be vented in order to reduce the overpressure and to prevent that
  • the device 1 can be switched to the operating mode shown in FIG. 4, in which the pistons 12 are moved to top dead center in order to enable a change of container.
  • the coupling rod 23 is moved upward in the direction indicated by the arrow 29, whereby the first valve 21 and the second valve 22 are moved into their third switching position.
  • compressed air is applied to the second piston chambers 14 via the second valve 22 and the one-way flow control valve 28, and the first piston chambers 13 are vented via the third valve 24.
  • both the pistons 12 move upward as a result of the overpressure prevailing in the second piston chambers 14. This continues until the pistons 12 have reached top dead center.
  • the one-way flow control valve 28 is used to regulate the speed of the upward movement.
  • the upward movement of the pistons 12 is stopped in that the valve device 20 is switched downward into the neutral position shown in FIG. 2 by actuating the coupling rod 23.
  • the container 2 can thus be changed without any problems, which is preferably done by tilting it slightly and by removing it downwards in order to make new product available, which can then be removed in the operating mode shown in FIG.

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  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter (2), wobei die Vorrichtung (1) folgendes umfasst: - eine in dem Behälter (2) bewegbare Folgeplatte (6) mit einer Belüftungsöffnung (7) und mit einer Durchströmöffnung (8) für das Fluid, wobei mittels einer Förderpumpe (9) Fluid durch die Durchströmöffnung (8) aus dem Behälter (2) förderbar ist und die Folgeplatte (6) in Richtung eines Behälterbodens (3) bewegbar ist; - eine Stelleinrichtung (10) zur Bewegung der Folgeplatte (6) in dem Behälter (2) in Richtung des Behälterbodens (3), wobei die Stelleinrichtung (10) zumindest einen doppelt wirkenden Zylinder (11) umfasst, in dem ein Kolben (12) zwischen einem ersten Kolbenraum (13) und einem zweiten Kolbenraum (14) verschiebbar ist, wobei die Folgeplatte (6) über eine mit dem Kolben (12) verbundene Kolbenstange (15) bewegbar ist; - eine Ventileinrichtung (20) zur Steuerung des Drucks in dem ersten Kolbenraum (13) und dem zweiten Kolbenraum (14) und zur Druckbeaufschlagung und Entlüftung des Behälters (2) über die Belüftungsöffnung (7) in der Folgeplatte (6), wobei die Ventileinrichtung (20) folgendes aufweist: - ein erstes, manuell betätigbares Ventil (21) zur Entlüftung des Behälters (2) und zur Bereitstellung eines Steuerdrucks für ein drittes, pneumatisch betätigbares Ventil (24); - ein zweites, manuell betätigbares Ventil (22) zur wahlweisen Druckbeaufschlagung oder Entlüftung des ersten Kolbenraums (13) und des zweiten Kolbenraums (14); und - ein drittes, pneumatisch betätigbares Ventil (24), das als Steuerdruck einen Ausgang des ersten, manuell betätigbaren Ventils (21) erhält; wobei das erste und das zweite Ventil (21, 22) derart gekoppelt sind, dass sie gemeinsam betätigbar sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Fluids, insbesondere einer viskosen Flüssigkeit, aus einem Behälter. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Fördern eines derartigen Fluids aus einem Behälter und insbesondere zum Entfernen des entleerten Behälters.
In vielen Bereichen werden Rammpressen zur Förderung einer Vielzahl von Flüssigkeiten eingesetzt, insbesondere viskoser Flüssigkeiten wie beispielsweise Klebstoffe. Derartige
Rammpressen sind Vorrichtungen zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter, wobei typischerweise Eimer oder Fässer als Gebinde eingesetzt werden. Mittels der Rammpresse wird in einen derartigen Behälter eine abdichtende Folgeplatte mit angeflanschter Extrusionspumpe eingefahren und auf das im Behälter befindliche Produkt gepresst. Mit dem so erzeugten
Materialdruck wird die Extrusionspumpe versorgt. Nach vollständiger Leerung des Behälters befindet sich die Folgeplatte am Behälterboden. Zum manuellen Gebindewechsel muss das Volumen zwischen Folgeplatte und Behälterboden mit Druckluft beaufschlagt werden, um die Folgeplatte aus dem Behälter herauszufahren. Gleichzeitig muss auch die Rammpresse nach oben gefahren werden. Bevor die Folgeplatte den Behälter jedoch verlässt, soll der Überdruck in dem Behälter abgebaut werden, um ein schlagartiges Entweichen von Druckluft und ein Umherspritzen von Produktresten beim Herausfahren der Folgeplatte zu verhindern.
Hierzu gibt es verschiedene Lösungsansätze. Beispielsweise kann zunächst die Zufuhr von Druckluft abgesperrt und der Behälter mittels eines separaten Entlüftungsventils entlüftet werden. Anschließend kann die Rammpresse vollständig nach oben gefahren und das Gebinde leicht gekippt und herausgenommen werden. Ein derartiger Gebindewechsel erfordert eine gute Koordination zwischen Druckbeaufschlagung von Gebinde und Rammpresse. Hierzu sind die zeitgleiche Bedienung von zwei Ventilen sowie das Überwachen und kontrollierte Stoppen der Folgeplattenbewegung erforderlich. Dadurch ist der Gebindewechsel schwierig zu kontrollieren und wird zu einer aufwendigen Tätigkeit.
Aus der DE 10 2013 020 932 A1 ist eine Steuereinrichtung bekannt zur automatischen Steuerung der Druckbeaufschlagung des Behälters und der Bewegung der Rammpresse. Zur Koordinierung des Ablaufes wertet die Steuereinrichtung Signale von Druck- und Positionssensoren aus.
Aufgrund der dazu notwendigen Sensorik und der separaten Steuereinrichtung ist diese Lösung technisch aufwendig und kostenintensiv.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter anzugeben, das einen möglichst einfachen und schnellen Gebindewechsel bei geringen Kosten ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie des
Patentanspruchs 6.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der beiliegenden Beschreibung sowie der Figuren.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter angegeben, wobei die Vorrichtung eine in dem Behälter bewegbare Folgeplatte mit einer Belüftungsöffnung und mit einer Durchströmöffnung für das Fluid aufweist, wobei mittels einer Förderpumpe Fluid durch die Durchströmöffnung aus dem Behälter förderbar ist und die
Folgeplatte in Richtung des Behälterbodens bewegbar ist. Die Vorrichtung weist ferner eine Stelleinrichtung zur Bewegung der Folgeplatte in dem Behälter in Richtung des Behälterbodens auf, wobei die Stelleinrichtung zumindest einen doppelt wirkenden Zylinder umfasst, in dem ein Kolben zwischen einem ersten Kolbenraum und einem zweiten Kolbenraum verschiebbar ist, wobei die Folgeplatte über eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange bewegbar ist.
Die Vorrichtung weist ferner eine Ventileinrichtung zur Steuerung des Drucks in dem ersten und zweiten Kolbenraum und zur Druckbeaufschlagung und Entlüftung des Behälters über die
Belüftungsöffnung in der Folgeplatte auf.
Die Ventileinrichtung weist ein erstes, manuell betätigtes Ventil zur Entlüftung des Behälters und zur Bereitstellung eines Steuerdrucks für ein drittes, pneumatisch betätigbares Ventil auf. Ferner weist die Ventileinrichtung ein zweites, manuell betätigbares Ventil zur wahlweisen
Druckbeaufschlagung oder Entlüftung des ersten und zweiten Kolbenraums auf sowie einen drittes, pneumatisch betätigbares Ventil, das als Steuerdruck einen Ausgang des ersten, manuell betätigbaren Ventils erhält. Das erste und das zweite Ventil sind derart gekoppelt, dass sie gemeinsam betätigbar sind.
Unter einer Bewegung in Richtung des Behälterbodens wird hier sowohl eine Bewegung der Folgeplatte auf den Behälterboden zu als auch von diesem weg verstanden. Unter gemeinsam betätigbaren Ventilen werden Ventile verstanden, die durch eine einzige Betätigungshandlung betätigt werden können und die somit auch nicht unabhängig voneinander betätigt werden können. Das Schalten des einen Ventils bedingt somit automatisch das gekoppelte Schalten des anderen Ventils.
Die Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Entlüftung des Behälters und das Stoppen einer
Bewegung der Folgeplatte miteinander gekoppelt sind. Der Ablauf des Gebindewechsels ist somit sehr einfach zu koordinieren und es kann eine Einhandbedienung der Ventileinrichtung möglich sein. Ein manueller Gebindewechsel ist somit besonders einfach und sicher möglich, ohne dass es dazu technisch aufwendige Einrichtungen bedarf.
Gemäß einer Ausführungsform gibt das erste Ventil in einer ersten Schaltstellung Druckluft aus einer Druckluftversorgung als Steuerdruck auf das dritte Ventil, entlüftet in einer zweiten
Schaltstellung den Behälter und den Steuerdruck des dritten Ventils und beaufschlagt in einer dritten Schaltstellung den Behälter mit Druckluft aus der Druckluftversorgung. Das zweite Ventil beaufschlagt in einer ersten Schaltstellung den ersten Kolbenraum mit Druckluft und entlüftet den zweiten Kolbenraum, nimmt in einer zweiten Schaltstellung eine Sperrsteilung ein und beaufschlagt in einer dritten Schaltstellung den zweiten Kolbenraum mit Druckluft und entlüftet den ersten Kolbenraum.
Dabei nehmen das erste und das zweite Ventil durch die Kopplung jeweils gleichzeitig ihre erste, ihre zweite und ihre dritte Schaltstellung ein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventileinrichtung ferner ein viertes Ventil, das manuell betätigbar ist und die Belüftungsöffnung der Folgeplatte wahlweise absperrt oder freigibt.
Dies hat den Vorteil, dass die Belüftungsöffnung der Folgeplatte während des Förderns von Fluid auf einfache Weise verschlossen werden kann und zum Belüfteten des Behälters anschließend wieder geöffnet werden kann.
Die Kopplung des ersten Ventils und des zweiten Ventils kann insbesondere dadurch erfolgen, dass Betätigungseinrichtungen der beiden Ventile für eine gemeinsame Betätigung mechanisch gekoppelt sind, beispielsweise durch eine Koppelstange.
Dies stellt eine besonders einfache und intuitiv zu bedienende Betätigungseinrichtung für die Ventile dar.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Stelleinrichtung einen ersten doppelt wirkenden Zylinder mit einer ersten Kolbenstange und einen zweiten doppelt wirkenden Zylinder mit einer zweiten Kolbenstange sowie ein mit der ersten Kolbenstange und der zweiten Kolbenstange verbundenes Verbindungsjoch, wobei die Folgeplatte mechanisch mit dem Verbindungsjoch verbunden ist.
Eine derart aufgebaute Rammpresse eignet sich, um in dem Behälter einen Materialdruck zu erzeugen, mit dem die Extrusionspumpe versorgt werden kann, und ist gleichzeitig sehr robust. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen des Behälters der beschriebenen Vorrichtungen angegeben, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
Bei Erreichen einer unteren Endposition der Folgeplatte erfolgt ein gemeinsames Betätigen des ersten und des zweiten Ventils zur Entlüftung des Behälters und zum Sperren einer
Druckluftversorgung des ersten Kolbenraums bei gleichzeitiger Entlüftung des ersten Kolbenraums sowie zum Sperren einer Entlüftung des zweiten Kolbenraums. Dadurch wird die
Abwärtsbewegung der Kolben und der Folgeplatte gestoppt. Anschließend ist die Betätigung eines vierten Ventils zur Freigabe der Belüftungsöffnung der Folgeplatte denkbar.
Anschließend erfolgt das gemeinsame Betätigen des ersten und zweiten Ventils zur
Beaufschlagung des Behälters und des zweiten Kolbenraums mit Druckluft und zur Entlüftung des ersten Kolbenraums. Dies bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Kolbens und der Folgeplatte.
Bei Erreichen einer oberen Endposition der Folgeplatte erfolgt das gemeinsame Betätigen des ersten und zweiten Ventils zur Entlüftung des Behälters und zum Sperren einer
Druckluftversorgung des ersten Kolbenraums bei gleichzeitiger Entlüftung des ersten Kolbenraums und zum Sperren einer Entlüftung des zweiten Kolbenraums. Dadurch wird die Aufwärtsbewegung des Kolbens und der Folgeplatte gestoppt. Anschließend ist die Betätigung eines vierten Ventils zur Absperrung der Belüftungsöffnung der Folgeplatte denkbar.
Danach kann das gemeinsame Betätigen des ersten und zweiten Ventils zur Beaufschlagung des zweiten Kolbenraums mit Druckluft und zur Entlüftung des ersten Kolbenraums erfolgen. Dies bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Kolbens, der Folgeplatte und des Behälters. Anschließend kann der Behälter insbesondere mittels leichten Kippens entfernt werden.
Das Verfahren ermöglicht einen besonders einfachen Gebindewechsel, wobei das Risiko des Umherspritzens von Produktresten aus dem Behälter bei der Entfernung der Folgeplatte aus dem Behälter vermieden wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird wie oberhalb bereits angesprochen bei Erreichen der unteren Endposition der Folgeplatte zunächst ein viertes Ventil betätigt zur Freigabe der Belüftungsöffnung der Folgeplatte, bevor das erste und das zweite Ventil gemeinsam betätigt werden. Somit ist die Belüftungsöffnung bereits freigegeben, bevor das erste und das zweite Ventil zur Druckbeaufschlagung des Behälters betätigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird wie oberhalb bereits angesprochen bei Erreichen der oberen Endposition der Folgeplatte ein viertes Ventil betätigt zur Absperrung der Belüftungsöffnung der Folgeplatte. Dies hat den Vorteil, dass die Belüftungsöffnung der Folgeplatte für den nach dem Gebindewechsel erfolgenden Betrieb der Vorrichtung bereits wieder verschlossen ist und kein Produkt in die Belüftungsöffnung eindringen kann.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter in einer ersten Betriebsart,
Figur 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer zweiten Betriebsart,
Figur 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer dritten Betriebsart und
Figur 4 zeigt die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer vierten Betriebsart.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Fördern eines Fluids, beispielsweise eines Klebstoffes oder eines anderen flüssigen oder pastöses Mediums, aus einem Behälter 2 in einer ersten Betriebsart, nämlich beim Fördern von Fluid aus dem Behälter 2 zu einem nicht dargestellten Verbraucher.
Der Behälter 2 ist in der gezeigten Ausführungsform fassartig ausgebildet und weist einen Behälterboden 3 sowie senkrechte Seitenwände 4 auf. Auf der Oberfläche des in dem Behälter 2 vorgehaltenen Produktes 5 liegt eine Folgeplatte 6 auf. Die Folgeplatte 6 weist eine
Durchströmöffnung 8 auf, durch die im Betrieb mittels einer Förderpumpe 9 Fluid gefördert werden kann. Ferner weist die Folgeplatte 6 eine Belüftungsöffnung 7 auf, durch die ein Gasaustausch mit dem Raum in dem Behälter 2 unterhalb der Folgeplatte 6 möglich ist.
Die Folgeplatte 6 ist mittels einer Stelleinrichtung 10 in dem Behälter 2 in Richtung des
Behälterbodens 3 und in entgegengesetzter Richtung bewegbar. Die Stelleinrichtung 10 umfasst in der gezeigten Ausführungsform zwei doppelt wirkende Zylinder 11 , die jeweils einen Kolben 12 aufweisen, der sich zwischen einem ersten Kolbenraum 13 und einen zweiten Kolbenraum 14 bewegt. Mit dem Kolben 12 ist eine Kolbenstange 15 verbunden, die die Bewegung des Kolbens 12 über ein Verbindungsjoch 16 auf die Folgeplatte 6 überträgt. Die Zylinder 1 1 sind pneumatisch betrieben und weisen dazu eine Verbindung zu einer Druckluftversorgung 18 auf. In der in Figur 1 gezeigten Betriebsart wird gerade Produkt 5 aus dem Behälter 2 gefördert. Die Folgeplatte 6 sowie die Kolben 12 bewegen sich somit in der durch den Pfeil 17 angedeuteten Richtung nach unten.
Zur Steuerung der Kolbenbewegung ist eine Ventileinrichtung 20 vorgesehen, die ein erstes Ventil 21 , ein zweites Ventil 22, ein drittes Ventil 24 sowie ein viertes Ventil 25 umfasst. Das erste Ventil 21 und das zweite Ventil 22 sind als manuell betätigte pneumatische 4/3-Wegeventile ausgebildet und derart miteinander gekoppelt, dass sie gemeinsam betätigbar sind. In der gezeigten
Ausführungsform wird diese Kopplung durch eine Koppelstange 23 bewirkt, mittels der mit einer einzigen Bewegung beide Ventile 21 , 22 betätigbar sind. Bei dem dritten Ventil 24 handelt es sich um ein pneumatisch betätigtes 3/2-Wegeventil, das als Steuerdruck einen Ausgang des ersten Ventils 21 erhält. Das vierte Ventil 25 ist ein manuell betätigtes 2/2-Wegeventil, mittels dem die Belüftungsöffnung 7 der Folgeplatte 6 wahlweise gesperrt oder freigegeben werden kann.
Die Ventileinrichtung 20 weist für einen zuverlässigen Betrieb darüber hinaus Schalldämpfer 26 an nicht gezeigten Ableitventilen auf und ferner Druckregler 27 sowie ein Drossel-Rückschlagventil 28.
In der in Figur 1 gezeigten Stellung der Ventileinrichtung 20 wird der erste Kolbenraum 13 der Zylinder 1 1 mit Druckluft aus der Druckluftversorgung 18 beaufschlagt. Dies ist dadurch ermöglicht, dass das zweite Ventil 22 in seiner dargestellten ersten Schaltstellung an einem Ausgang Druckluft bereitstellt und ferner das erste Ventil 21 in der gezeigten ersten Schaltstellung den Druck der Druckluftversorgung 18 als Steuerdruck auf das dritte Ventil 24 gibt, das sich dadurch in die in Figur 1 gezeigte Stellung bewegt und die von dem zweiten Ventil 22 zur Verfügung gestellte Druckluft in den ersten Kolbenraum 13 bzw. in eine gemeinsame Zuleitung der ersten
Kolbenräume 13, leitet. Gleichzeitig ermöglicht das zweite Ventil 22 in der ersten Schaltstellung eine Entlüftung der zweiten Kolbenräume 14 und ein Abströmen der bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 12 komprimierten Luft aus den zweiten Kolbenräumen 14 über ein Drossel- Rückschlagventil 28 und einen Schalldämpfer 26 in die Umgebung.
Das vierte Ventil 25 befindet sich bei dieser Betriebsart in seiner Sperrsteilung, d.h. die
Belüftungsöffnung 7 ist gesperrt.
Die Förderung von Produkt 5 aus dem Behälter 2 kann in der in Figur 1 gezeigten Betriebsart fortgesetzt werden, bis der Behälter 2 entleert ist und die Folgeplatte 6 sich bis auf den
Behälterboden 3 bewegt hat. Anschließend wird ein Gebindewechsel vorgenommen und der leere Behälter 2 gegen einen neuen, vollen Behälter ausgetauscht. Dazu muss zunächst die Folgeplatte 6 wieder aus dem Behälter 2 herausgefahren werden. Das Vorgehen dazu wird anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Figur 2 zeigt die Vorrichtung 1 in einer neutralen Stellung, d.h. in einer Stellung, in der sich die Kolben 12 und die Folgeplatte 6 in Ruhe befinden.
Um diese neutrale Stellung zu erreichen, wird zunächst das erste Ventil 21 sowie das zweite Ventil 22 durch Betätigung der Koppelstange 23 nach oben in die in Figur 2 gezeigte Mittelstellung geschaltet. In dieser Schaltstellung wird der Behälter 2 unterhalb der Folgeplatte 6 durch die Belüftungsöffnung 7 entlüftet, d.h. auf Umgebungsluftdruck gebracht. Gleichzeitig wird auch der Steuerdruck vom dritten Ventil 24 genommen. , das sich daraufhin in seine Ruhestellung bewegt, in der es die ersten Kolbenräume 13 über einen Schalldämpfer 26 entlüftet. Das zweite Ventil 22 befindet sich in einer Sperr-Mittelstellung. Anschließend wird das vierte Ventil 25 aus der in der Figur 1 gezeigten ersten Schaltstellung in die in Figur 2 gezeigte Durchgangsstellung geschaltet um eine Druckbeaufschlagung des Behälters 2 unterhalb der Folgeplatte 6 zu ermöglichen.
Ausgehend von dieser neutralen Stellung kann die Vorrichtung in die in Figur 3 gezeigte
Betriebsart umgeschaltet werden, in der die Folgeplatte 6 in dem Behälter 2 nach oben gefahren wird, um einen Gebindewechsel zu ermöglichen. Dazu wird die Koppelstange 23 in der durch den Pfeil 29 angedeuteten Richtung nach oben bewegt, wodurch das erste Ventil 21 und das zweite Ventil 22 in ihre dritte Schaltstellung bewegt werden.
In dieser Schaltstellung wird der Behälter 2 unterhalb der Folgeplatte 6 durch die
Belüftungsöffnung 7 über das vierte Ventil 25 und das erste Ventil 21 mit Druckluft beaufschlagt. Ferner werden die zweiten Kolbenräume 14 über das zweite Ventil 22 und das
Drosselrückschlagventil 28 mit Druckluft beaufschlagt und die ersten Kolbenräume 13 werden über das dritte Ventil 24 entlüftet. Somit bewegen sich sowohl die Kolben 12 als auch die Folgeplatte 6 infolge des in den zweiten Kolbenräumen 14 sowie unter der Folgeplatte 6 herrschenden
Überdrucks nach oben. Dies wird solange fortgesetzt, bis die Folgeplatte 6 am oberen Rand des Behälters 2 angekommen ist. Das Drosselrückschlagventil 28 dient hierbei zur
Geschwindigkeitsregulierung der Aufwärtsbewegung.
Bevor die Folgeplatte 6 aus dem Behälter 2 herausgefahren wird, soll der Behälter 2 unterhalb der Folgeplatte 6 entlüftet werden, um den Überdruck abzubauen und zu verhindern, dass
Produktreste bei einem schlagartigen Ausströmen der Druckluft in die Umgebung gelangen. Wird das Erreichen der oberen Endposition der Folgeplatte 6 durch Beobachtung und/oder mithilfe von Sensoren festgestellt, so wird die Aufwärtsbewegung der Folgeplatte 6 dadurch gestoppt, dass die Ventileinrichtung 20 durch Betätigen der Koppelstange 23 nach unten in die in Figur 2 gezeigte neutrale Stellung geschaltet wird. Dies bewirkt ein Stoppen der Aufwärtsbewegung der Folgeplatte 6 und der Kolben 12 und gleichzeitig ein Entlüften des Behälters 2 unterhalb der Folgeplatte durch die Belüftungsöffnung 7. Anschließend wird das vierte Ventil 25 aus der in der Figur 2 gezeigten ersten Schaltstellung in die in Figur 1 gezeigte Sperrsteilung geschaltet um den Behälters 2 unterhalb der Folgeplatte 6 zu verschließen und ein weiteres Herausfahren der Folgeplatte 6 zu verhindern.
Ausgehend von dieser neutralen Stellung kann die Vorrichtung 1 in die in Figur 4 gezeigte Betriebsart umgeschaltet werden, in der die Kolben 12 bis zum oberen Totpunkt bewegt werden, um einen Gebindewechsel zu ermöglichen. Dazu wird die Koppelstange 23 in der durch den Pfeil 29 angedeuteten Richtung nach oben bewegt, wodurch das erste Ventil 21 und das zweite Ventil 22 in ihre dritte Schaltstellung bewegt werden. In dieser Schaltstellung werden die zweiten Kolbenräume 14 über das zweite Ventil 22 und das Drosselrückschlagventil 28 mit Druckluft beaufschlagt und die ersten Kolbenräume 13 werden über das dritte Ventil 24 entlüftet. Somit bewegen sich sowohl die Kolben 12 infolge des in den zweiten Kolbenräumen 14 herrschenden Überdrucks nach oben. Dies wird solange fortgesetzt, bis die Kolben 12 den oberen Totpunkt erreicht haben. Das Drosselrückschlagventil 28 dient hierbei zur Geschwindigkeitsregulierung der Aufwärtsbewegung. Die Aufwärtsbewegung der Kolben 12 wird dadurch gestoppt, dass die Ventileinrichtung 20 durch Betätigen der Koppelstange 23 nach unten in die in Figur 2 gezeigte neutrale Stellung geschaltet wird.
Ausgehend von dieser Stellung kann somit der Behälter 2 problemlos gewechselt werden, was vorzugsweise unter leichtem Kippen sowie durch Herausnahme nach unten erfolgt, um neues Produkt zur Verfügung zu stellen, das dann wiederum in der in Figur 1 gezeigten Betriebsart entnommen werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Behälter
3 Behälterboden
4 Seitenwand
5 Produkt
6 Folgeplatte
7 Belüftungsöffnung
8 Durchströmöffnung
9 Förderpumpe
10 Stelleinrichtung
1 1 Zylinder
12 Kolben
13 erster Kolbenraum
14 zweiter Kolbenraum
15 Kolbenstange
16 Verbindungsjoch
17 Pfeil
18 Druckluftversorgung
20 Ventileinrichtung
21 erstes Ventil
22 zweites Ventil
23 Koppelstange
24 drittes Ventil
25 viertes Ventil
26 Schalldämpfer
27 Druckregler
28 Drossel-Rückschlagventil
29 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter (2), wobei die Vorrichtung (1) folgendes umfasst:
eine in dem Behälter (2) bewegbare Folgeplatte (6) mit einer Belüftungsöffnung (7) und mit einer Durchströmöffnung (8) für das Fluid, wobei mittels einer Förderpumpe (9) Fluid durch die Durchströmöffnung (8) aus dem Behälter (2) förderbar ist und die Folgeplatte (6) in Richtung eines Behälterbodens (3) bewegbar ist;
eine Stelleinrichtung (10) zur Bewegung der Folgeplatte (6) in dem Behälter (2) in Richtung des Behälterbodens (3), wobei die Stelleinrichtung (10) zumindest einen doppelt wirkenden Zylinder (1 1) umfasst, in dem ein Kolben (12) zwischen einem ersten Kolbenraum (13) und einem zweiten Kolbenraum (14) verschiebbar ist, wobei die Folgeplatte (6) über eine mit dem Kolben (12) verbundene Kolbenstange (15) bewegbar ist;
eine Ventileinrichtung (20) zur Steuerung des Drucks in dem ersten Kolbenraum (13) und dem zweiten Kolbenraum (14) und zur Druckbeaufschlagung und Entlüftung des Behälters (2) über die Betlüftungsöffnung (7) in der Folgeplatte (6),
wobei die Ventileinrichtung (20) folgendes aufweist:
ein erstes, manuell betätigbares Ventil (21) zur Entlüftung des Behälters (2) und zur Bereitstellung eines Steuerdrucks für ein drittes, pneumatisch betätigbares Ventil (24);
ein zweites, manuell betätigbares Ventil (22) zur wahlweisen Druckbeaufschlagung oder Entlüftung des ersten Kolbenraums (13) und des zweiten Kolbenraums (14); und
ein drittes, pneumatisch betätigbares Ventil (24), das als Steuerdruck einen Ausgang des ersten, manuell betätigbaren Ventils (21) erhält;
wobei das erste und das zweite Ventil (21 , 22) derart gekoppelt sind, dass sie gemeinsam betätigbar sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 ,
wobei das erste Ventil (21)
in einer ersten Schaltstellung Druckluft aus einer Druckluftversorgung (18) als Steuerdruck auf das dritte Ventil (24) gibt,
in einer zweiten Schaltstellung den Behälter (2) entlüftet und den Steuerdruck vom dritten Ventil (24) ,
in einer dritten Schaltstellung den Behälter (2) mit Druckluft aus der Druckluftversorgung (18) beaufschlagt,
und wobei das zweite Ventil (22)
in einer ersten Schaltstellung den ersten Kolbenraum (13) mit Druckluft beaufschlagt und den zweiten Kolbenraum (14) entlüftet,
in einer zweiten Schaltstellung eine Sperrsteilung einnimmt und in einer dritten Schaltstellung den zweiten Kolbenraum (14) mit Druckluft beaufschlagt und den ersten Kolbenraum (13) belüftet.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Ventileinrichtung (20) ferner ein viertes Ventil (25) umfasst, das manuell betätigbar ist und die Belüftungsöffnung (7) der Folgeplatte (6) wahlweise absperrt oder freigibt.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei Betätigungseinrichtungen des ersten und des zweiten Ventils (21 , 22) für eine gemeinsame Betätigung mechanisch gekoppelt sind.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Stelleinrichtung (10) folgendes umfasst:
einen ersten doppelt wirkenden Zylinder (1 1) mit einer ersten Kolbenstange (15) und einen zweiten doppelt wirkenden Zylinder (1 1) mit einer zweiten Kolbenstange (15);
ein mit der ersten Kolbenstange (15) und der zweiten Kolbenstange (15) verbundenes Verbindungsjoch (16);
wobei die Folgeplatte (6) mechanisch mit dem Verbindungsjoch (16) verbunden ist.
6. Verfahren zum Entfernen des Behälters (2) der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
bei Erreichen einer unteren Endposition der Folgeplatte (6): gemeinsames Betätigen des ersten und des zweiten Ventils (21 , 22) zur Entlüftung des Behälters (2) und zum Sperren einer Druckluftversorgung des ersten Kolbenraums (13) und einer Entlüftung des zweiten Kolbenraums (14);
anschließend gemeinsames Betätigen des ersten und des zweiten Ventils (21 , 22) zur Beaufschlagung des Behälters (2) und des zweiten Kolbenraums (14) mit Druckluft und zur Entlüftung des ersten Kolbenraums (13);
- bei Erreichen einer oberen Endposition der Folgeplatte (6):
gemeinsames Betätigen des ersten und des zweiten Ventils (21 , 22) zur Entlüftung des Behälters (2) und zum Sperren einer Druckluftversorgung des ersten Kolbenraums (13) und einer Entlüftung des zweiten Kolbenraums (14);
- Entfernen des Behälters (2).
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei bei Erreichen der unteren Endposition der Folgeplatte (6) zunächst ein viertes Ventil (25) betätigt wird zur Freigabe der Belüftungsöffnung (7) der Folgeplatte (6), bevor das erste und das zweite Ventil (21 , 22) gemeinsam betätigt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
wobei bei Erreichen der oberen Endposition der Folgeplatte (6) ein viertes Ventil (25) betätigt wird zur Absperrung der Belüftungsöffnung (7) der Folgeplatte (6).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei nach dem Betätigen des vierten Ventils (25) ein gemeinsames Betätigen des ersten Ventils (21) und des zweiten Ventils (22) zur Beaufschlagung des zweiten Kolbenraums (14) mit Druckluft und zur Entlüftung des ersten Kolbenraums (13) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Entfernen des Behälters (2) erfolgt, nachdem die Kolben (12) eine obere Endposition erreicht haben.
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