METHOD AND DEVICE FOR METERING AT LEAST ONE VISCOUS MATERIAL

Abstract: 1. Method of metering at least one viscous material, and in particular bi-component plastic materials, wherein the respective material is supplied by two squeezer units of a discharge device, which are connected to at least one feeding pump, characterised by overlapping the end of one squeezing cycle of one of said two squeezer units by the squeezing cycle of the respectively other squeezer unit, the pressure of the respectively other squeezer unit being adapted to the pressure in said first of said two squeezer units.

Description: Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren von mindestens einem viskosen Stoff und insbesondere von Zwei-Komponenten-Kunstoffen, bei denen der Stoff mit Hilfe von zwei an mindestens eine Zuführpumpe angeschlossenen Auspress#einheiten einer Abgabevorrichtung zugeführt wird. Es ist bekannt, viskose Stoffe, wie Ein- oder Mehrkomponenten-Kunststoffe, die z.B. als Lack zum Beschichten von Gegenständen dienen, einer Abgabevorrichtung, z. B. einer Spritzdüse, mittels zwei aufeinanderfolgend betätigbaren Auspresseinheiten zuzuführen, die wechselweise mittels einer Pumpe mit dem viskosen Stoff gefüllt werden. Beim aufeinanderfolgenden Tätigwerden dieser Auspresseinheiten tritt jedoch im Umschaltpunkt, d. h. zu demjenigen Zeitpunkt, an dem der Auspressvorgang der einen AuspreBeinheit endet und derjenige der anderen Auspresseinheit beginnt, ein Druckverlust ein, der zu Dosierfehlern führen kann. Man hat versucht, diesen Nachteil durch längere Mischstrecken und andere Anordnungen zu kompensieren, um eine stets gleichmässige Dosierung zu erreichen. Diese Massnahmen mögen in Fällen ausreichen, in denen es auf die Qualität der Beschichtung nicht in dem Masse ankommt, wie z. B. bei Korrosionsschutzbeschichtungen. Wenn es aber auf die dekorative Wirkung bzw. die Qualität der Beschichtung, wie z. B. bei Lackierungen, in hohem Masse ankommt, bei denen auch die verwendeten Stoffe empfindlicher hand zuhaben sind, insbesondere wenn schnellere Aushärtzeiten gefordert werden, dann sind diese bekannten Massnahmen zur Kompensation der durch den Umschaltpunkt der Auspresseinheiten bedingten Dosierfehler nicht mehr ausreichend. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Dosieren von viskosen Stoffen bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart weiterzubilden, dass auch an den Umschaltpunkten der Ausssresseinheiten eine genaue Dosierung des viskosen Stoffes erreicht wird, so dass auch bei kurzen Mischzeiten im Taktverfahren Werkstücke ungeachtet der Umschaltpunkte der Auspresseinheiten stets gleichmässig beschichtet werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Überlagerung des Endes eines Auspressvorgangs jeweils einer der beiden Auspresseinheiten durch den Auspressvorgang der jeweils anderen Auspresseinheit, wobei der Druck in der jeweils anderen Auspresseinheit dem Druck in der einen der beiden Auspresseinheiten angeglichen wird. Durch die Überlagerung der Auspressvorgänge beider Auspresseinheiten bei vorhergehender Druckangleichung der jeweils den Auspressvorgang der ersten Auspresseinheit überlagernden zweiten Auspresseinheit lässt sich eine stets gleichmässige Dosierung des auszupressenden viskosen Stoffes erreichen, so dass Ein- oder Mehrkomponenten-Kunststoffe verarbeitende Maschinen für sämtliche Einsatzzwecke, wie Spritzen oder Giessen, verwendet werden können, bei denen dosiert werden muss, insbesondere in der Autolackiererei und in der Möbelindustrie. So ist es möglich, lösungsmittelfreie Zweikomponenten-Lacke z.B. für Autoteile an schnellaufenden Fliessbändern zu ver wenden bzw. Werkstücke mit Zweikomponenten-Lack im Taktverfahren elektrostatisch zu beschichten. Ebenso können Werkstücke gespritzt, verklebt oder versiegelt werden. Die Taktzeit reicht aus, um das System zu füllen und einen neuen Arbeitszyklus zu beginnen. Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 folgende gekennzeichnet. Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht in an sich bekannter Weise aus zwei Auspresseinheiten für mindestens einen viskosen Stoff, die über mit Absperrventilen ausgerüstete Zuführleitung an mindestens eine Zuführpumpe für den jeweiligen viskosen Stoff sowie über mit Absperrventilen ausgerüstete Auspressleitungen an eine Abgabevorrichtung angeschlossen sind. Erfindungsgemäss weist die Vorrichtung eine Druckangleicheinheit auf, die den Druck in den beiden Auspresseinheiten auf einen gleichen Wert einstellt und das Ende des Auspressvorgangs der einen Auspresseinheit durch den Auspressvorgang der jeweils anderen Auspresseinheit überlagert. Diese Druckangleicheinheit kann insbesondere dann, wenn der Druck in den Auspressleitungen kleiner als 10 bar ist, beispielsweise aus einer Steuereinheit für den Förderdruck der Zuführpumpen bestehen; z.B. durch eine Drehzahlsteuerung wird der mittlere Förderdruck der Zuführpumpe derart geregelt oder gesteuert, dass der Druck in den Zuführleitungen gleich dem gewünschten Arbeitsdruck bzw. dem Auspressdruck ist (Anspruch 3). Natürlich ist es möglich, den oder die viskosen Stoffe mit einem höheren Druck als dem Abgabedruck der Auspresseinheiten zuzuführen und nach Beendigung des Füllens der jeweiligen Auspresseinheit den Druck beispielsweise über ein Überdruckventil abzusenken (Anspruch 4). Die in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeichneten Ausbildungen der Druckangleicheinheit sind insbesondere für Auspressdrücke bis 10 bar, d.h. für vergleichsweise niedrige Auspressdrücke geeignet, da für diesen Druckbereich billige und zuverlässige Zuführpumpen zur Verfügung stehen. Eine Ausbildung der Druckanpasseinheit für höhere Arbeitsdrücke, d.h. für Arbeitsdrücke bis zu mehreren 100 bar ist gemäss Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckangleicheinheit mindestens eine Druckerhöhungseinheit aufweist, an die die Auspressleitungen der beiden Auspresseinheiten zusätzlich über je eine Abzweigleitung angeschlossen sind, dass sowohl in die Abzweigleitungen als auch in die Auspressleitungen Absperrventile geschaltet sind, die in Abhängigkeit von der Hubstellung der Auspresskolbejn in den Auspresseinheiten derart steuerbar sind, dass während des Auspressvorgangs einer der beiden Auspresseinheiten und nach dem Füllen der anderen Auspresseinheit die Druckerhöhungseinheit mit Druckmitteldruck im Sinne einer Angleichung des Materialdrucks des in der anderen Auspresseinheit strömenden Materials beaufschlagbar ist, und anschliessend die andere Auspresseinheit zur ersten Auspresseinheit zuschaltbar ist. Diese Vorrichtung ermöglicht einerseits ein genaues kontinuierliches Dosieren eines unter Druck abzugebenden viskosen Stoffes, andererseits aber die Einhaltung äusserst kurzer Taktzeiten ohne Beeinträchtigung der Dosierqualität. Der Einsatz von Ein- oder Mehrkomponenten-Kunststoffen, insbesondere von Lacken, zur taktweisen Beschichtung von Werkstücken, z.B. in der Automobil- und Möbelindustrie, ist damit möglich. Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Vorrichtung sowohl gemäss den Ansprüchen 3 und 4 als auch gemäss Anspruch 7 wird durch Endschalter weiter erhöht, die gemäss den Ansprü- chen 5,6 und 8 bis 11 den einzelnen Auspresseinheiten zugeordnet sind, und von denen ein Endschalter nach vollständiger Füllung der zugeordneten Auspresseinheit durch deren Auspresskolben im Sinne der Druckmittelbeaufschlagung der Druckerhöhungseinheit zur Angleichung des Drucks der gefüllten Auspresseinheit an den Druck der auspressenden Auspresseinheit anfahrbar ist. Durch den in Anspruch 5 gekennzeichneten Endschalter wird sichergestellt, dass in einer bestimmten Arbeitshubstellung des Auspresskolbens jeweils einer der beiden Auspresseinheiten ein Endschalter anfahrbar ist, der das Öffnen eines in die Auspressleitung der anderen Auspresseinheit geschalteten Ventils sowie die gleichzeitige Betätigung dieser anderen Auspresseinheit im Auspresssinne bewirkt. Die zeitabhängige Steuerbarkeit der in die Auspressleitungen zwischen den Auspresseinheiten und der Druckerhöhungseinheit geschalteten Ventile im Schliesssinn desjenigen Ventils, welches in die von der nachträglich zugeschalteten Auspresseinheit zur Druckerhöhungseinheit führende Leitung geschaltet ist, gewährleistet insbesondere ein einwandfreies und sicheres Umschalten von einer Auspresseinheit auf die andere unter Sicherung der Funktion der Druckerhöhungseinheit. Mit dem weiteren Endschalter jeder Auspresseinheit gemäss Anspruch 6 wird das Verschliessen der Auspressleitung sichergestellt, die mit der jeweils entleerten Auspresseinheit verbunden ist. Im vorstehenden Sinne ist auch die zeitabhängige Steuerung der Druckbeaufschlagung der Druckerhöhungseinheit so wie die Abschaltung jeweils einer der beiden Auspresseinheiten sinnvoll, da diese Steuervorgänge Voraussetzung sind für die Herstellung der Verbindung der Druckerhöungseinheit mit der jeweils entleerten Auspresseinheit, damit beide Einheiten anschliessend mit viskosem Stoff gefüllt werden können. Anspruch 12 betrifft eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung für Zweikomponenten-Kunststoffe, da sie eine genaue Dosierung beider Komponenten sicherstellt und damit die Verwendung z.B. von lösungsmittelfreien Zweikomponenten-Lacken für Autoteile oder die elektrostatische Beschichtung von Werkstücken mit Zweikomponenten-Lacken im Taktverfahren auch bei sehr niedrigen Mischungstoleranzen und stark verkürzten Mischzeiten ermöglicht. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen: Fig. 1 ein Materialschema eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Dosieren von Zweikomponenten Kunststoffen, Fig. 2 ein Materialschema eines zweiten Ausführungsbei spiels einer Vorrichtungzum Dosieren von Zweikompo nenten-Kunststoffen, Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung in Seitenan sicht, und Fig. 4 die Vorrichtung gemäss Fig. 3 in Vorderansicht. In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen 10 und 11 Zuführleitungen für die Basiskomponente A und den Härter B eines Zweikomponenten-Kunststoffes bezeichnet, die nicht dargestellte Druckpumpen, beispielsweise Kolbenpumpen, mit jeweils einem Paar Auspresszylindern 12, 13 bzw. 14, 15 zweier Auspresseinheiten 16 bzw. 17 verbinden. In die zu diesen Auspresszylindern führenden Leitungen ist jeweils ein Rückschlagventil 18, 19, 20 bzw. 21 geschaltet. Den einzelnen Auspresszylindern sind jeweils Auspresskolben 22, 23, 24 bzw. 25 zugeordnet. Die äusseren Enden der beiden Auspresskolben 22, 23 der Auspresseinheit 16 sind an einem Auspressbalken 26 befestigt, während die Auspresskolben 24, 25 der Auspresseinheit 17 mit einem Auspressbalken 27 fest verbunden sind. Die Auspressbalken 26 und 27 der beiden Auspresseinheiten sind an dem äusseren Ende einer Kolbenstange 28 bzw. 29 befestigt, deren Kolben 30 bzw. 31 in je einem Druckmittelzylinder 32 bzw. 33 verschiebbar gelagert sind. Je eine Leitung 24, 35 bzw 36, 37 ist an je ein Ende der beiden Druckmittelzylinder 32, 33 angeschlossen, wobei die Zylinderseiten der beiden Druckmittelzylinder über je ein elektromagnetisches Mehrwegeventil 38 bzw. 39 an eine Druckleitung 40, oder an eine zu einem Druckmittelbehälter 41 führende Rückflussleitung 42 angeschlossen werden können. In die von der Druckmittelquelle P gespeiste Druckleitung 40 ist ein Drei-Zwei-Wegeventil 44 geschaltet, in dessen Ruhestellung Druckmittel direkt von der Pumpe über das Ventil in den Druckmittelbehälter 41 fliesst. Wenn Druck benötigt wird, also entweder das Ventil 38 oder 39 anzieht, zieht auch das Ventil 44 mit an. Die Auspresszylinder 12, 14 bzw. 13, 15 sind jeweils an Auspressleitungen 45, 46, 47, 48 angeschlossen. Dabei stehen die Auspresszylinder 12, 13 der beiden Auspresseinheiien 16, 17 über die Auspressleitungen 45, 47 und sich daran anschliessende Auspressleitungen 51, 52 mit einer gemeinsamen Abgabeleitung 53 für die Stoffkomponente A des Zweikomponenten-Kunststoffes in Verbindung. In die Auspressleitungen 51 bzw. 52 sind jeweils automatisch betätigbare Absperrventile 54, 55 geschaltet. Der Auspresszylinder 14 der Auspresseinheit 16 sowie der'Auspresszylinder 15 der Auspresseinheit 17, die jeweils mit dem Härter B des Zweikomponenten-Kunststoffs gefüllt werden können, stehen über die Auspressleitungen 46 und 48 und Auspressleitungen 69, 70 mit einer gemeinsamen Abgabeleitung 71 für den Härter B in Verbindung. In die Auspressleitungen 69, 70 sind automatisch betätigbare Absperrventile 120, 121 geschaltet. Jedem Auspressbalken 26 bzw. 27 sind jeweils zwei Endschalter 84, 85 bzw. 87, 88 zugeordnet, die in Abhängigkeit von der Stellung der Auspressbalken 26, 27 Steuervorgänge der Einrichtung, insbesondere die Betätigung der beschriebenen Ventile, auslösen. Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 1 beschrieben: Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung gemäss Fig. 1 werden die beiden Auspresseinheiten 16 und 17 durch die mit den nichtdargestellten Kolbenpumpen verbundenen Zuführleitungen 10, 11 gefüllt, die Auspresszylinder 12 und 13 der beiden Auspresseinheiten jeweils mit der Basiskomponente A und die Auspresszylinder 14 und 15 über die Leitung 11 mit dem Härter B des Zweikomponenten-Kunststoffs. Dabei befindet sich das Mehrwegeventil 38 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, in der das Druckmittel aus dem Druckmittel zylinder 32 über die Leitungen 34 und 42 in den Behälter 41 zurückfliessen konnte. Der Kolben 31 wird beim Füllen der Auspresszylinder 13 und 15 zurückgefahren, wobei infolge der Stellung des Mehrwegeventils 39 aus der Zylinderseite des Druckmittelzylinders 33 das Druckmittel ebenfalls über die Rückflussleitung 42 in den Druckmittelbehälter 41 entweichen kann. Anschliessend wird das elektromagnetische Mehrwegeventil 38 umgeschaltet, so dass die Druckleitung 40 über die Leitung 34 mit der Zylinderseite des Druckmittelzylinders 32 verbunden und dessen Kolben 30 im Auspressinne der Auspresskolben 22, 23 in Fig. 1 nach unten bewegt wird. Gleichzeitig mit der Umschaltung des Mehrwegeventils 38 werden die automatischen Ventile 54 und 120 geöffnet, so dass die Basiskomponente A aus dem Auspresszylinder 12 über die Leitungen 45, 51 in die Abgabeleitung 53 strömen kann. Zur selben Zeit drückt der Auspresskolben 22 aus dem Auspresszylinder 14 den Härter B durch den Leitungen 46 und 69 in die Abgabeleitung 71. Die Abgabeleitungen 52 und 71 führen zu einer ans ich bekannten und daher nicht dargestellten Mischvorrichtung, von der aus der Zweikomponenten Kunststoff einer Abgabevorrichtung, z. B. einer Düse oder Sprühvorrichtung zugeführt wird. Während des Auspressvorgangs der Auspresskolben 22, 23 der Auspresseinheit 16 fährt der zugehörige Auspressbalken 26 den Endschalter 84 an. Hierdurch werden die automatischen Absperrventile 55 in der Leitung 52 sowie 121 in der Leitung 70 geöffnet. Etwa gleichzeitig wird das Mehrwegeventil 39 umgeschaltet, so dass die Druckleitung 40 über die Leitung 36 die Zylinderseite des Druckmittelzylinders 32 mit Druck beaufschlagt und den Kolben 31 zusammen mit dem Auspressbalken 27 und den Auspresskolben 24, 25 abwärts treibt. Dadurch kann die Basiskomponente A aus dem Auspresszylinder 13 durch die Leitungen 47 und 52 in die Abgabeleitung 53 für die Basiskomponente A ausgepresst werden, während der Härter B aus dem Auspresszylinder 15 durch die Leitungen 48 und 70 in die Abgabeleitung 71 für den Härter B gepresst wird. Bei der weiteren Fortsetzung des Auspresshubes der Auspresseinheit 16 fährt deren Auspressbalken 26 den Endschalter 85 an, der das Schliessen der automatischen Absperrventile 54, 120 in den Leitungen 51 bzw 69 bewirkt. Die Auspresseinheit 16 wird durch Betätigung des Mehrwegeventils 38 abgeschaltet. Während des Auspressvorgangs der Auspresseinheit 17 werden die Auspresszylinder 12 und 14 der Auspresseinheit 16, wie erwähnt, mit den Komponenten A und B gefüllt, bis der Auspresszylinder 12 und 15 in der oberen Totpunktstellung der Auspresskolben 22, 23 vollständig gefüllt ist. Beim weiteren Auspressvorgang der Auspresseinheit 17 betätigt deren Auspressbalken 27 den Endschalter 87, durch den die automatischen Absperrventile 45 und 120 geöffnet werden Durch ein gleichzeitiges Umschalten des Mehrwegeventils 38 beginnt die Auspresseinheit 16 mit dem Auspressen. Am Ende des Auspresshubes der Auspresseinheit 17 fährt deren Auspressbalken 27 den Endschalter 88 an, durch den die automatischen Absperrventile 55 und 121 in den Leitungen 52 und 70 geschlossen werden. Nach dem Abschalten der Ausprefleinheit 17 beaufschlagen die Zuführpumpen über die Zuführleitungen 10 und 11 die Auspresszylinder 13 bzw. 15 mit den Komponenten A bzw. B, um diese vollständig zu füllen. An dieser Stelle wiederholt sich der Arbeitszyklus wie vorstehend beschrieben. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung eignet sich insbesondere für Drücke bis etwa 10 bar in den Auspressleitungen, da für derartige Drücke billige und einfach handzuhabende Pumpen zur Verfügung stehen. Für höhere Anlagendrücke, d.h. für Anlagen bis zu einigen 100 bar eignet sich insbesondere das in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Ausführungsbeispiel. In Fig. 2 sind gleiche Elemente wiein Fig. 1 mit den selben Bezugszeichen bezeichnet. Auf eine nochmalige Erläuterung wird deshalb verzichtet. Im tolgenden werden nur die Teile beschrieben, die neu hinzugekommen sind und die erfindungsgemäss vorgesehene Druckangleicheinheit für hohe Anlagendrücke bilden: Von Abzweigepunkten 49, 50 führen jeweils Druckleitungen 56, 57 mit automatisch betätigbaren Absperrventilen 58, 59 über eine gemeinsame Leitung 60 zu einem Druckerhöhungszylinder 61, der Bestandteil einer Druckerhöhungseinheit 62 ist. In dem Druckerhöhungszylinder 61 ist die Kolbenstange 63 eines Druckkolbens 64 nach Art eines Plungers geführt, der in einem Druckzylinder 65 verschiebbar gelagert und zylinderseitig mit Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 66 beaufschlagbar ist. Die Rückstellfeder 66 kann gegebenenfalls wegfallen, da der Materialdruck für die Rückstellung des Druckkolbens 64 ausreicht. Der Auspresszyiinder #14 der Auspresseinheit 16 sowie der Auspresszylinder 15 der Auspresseinheit 17, die jeweils mit dem Härter B des Zweikomponenten-Kunststoffes gefüllt werden können, stehen über die Auspressleitungen 46 und 48 über Abzweigpunkte 67, 68 und Auspressleitungen 69, 70 mit einer gemeinsamen Abgabeleitung 71 für den Härter B in Verbindung. In die Auspressleitungen 69, 70 sind automatisch betätigbare Absperrventile 120, 121 geschaltet. Von den Abzweigepunkten 67, 68 führen jeweils Druckleitungen 72, 73, in die automatisch betätigbare Absperrventile 74 bzw. 75 geschaltet sind, über eine gemeinsame Druckleitung 76 zu einem Druckerhöhungszylinder 77 einer Druckerhöhungseinheit 78. In den Druckerhöhungszylinder 77 taucht die Kolbenstange 79 eines Druckkolbens 80 plungeratig ein, der in einem Druckzylinder 81 verschiebbar gelagert ist. Der Druckkolben 80 ist zylinderseitig in nicht näher dargestellter Weise von einem Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 82 beaufschlagbar. Die Rückstellfeder 82 kann gegebenenfalls auch weggelassen werden, da der Materialdruck für die Rückstellung des Druckkolbens 80 ausreicht. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Die Inbetriebnahme der Vorrichtung erfolgt in gleicher Weise wie die Inbetriebnahme der Vorrichtung gemäss Fig. 1. Beim Füllen der genannten Auspresszylinder sind die automatischen Absperrventile 59 und 75 gleichzeitig geöffnet. Infolgedessen strömt die Basiskomponente A beim Füllen des Auspresszylinders 13 in die Leitung 47, 57 und 60 sowie in den Druckerhöhungszylinder 61, dessen Kolbenstange 63 sich in der oberen Ausgangsstellung bei druckentlastetem Druckzylinder 65 befindet. Gleichzeitig steht der Auspresszylinder 15 über die Auspressleitung 48 und die Druckleitung 73 mit geöffnetem Ventil 75 und die Druckleitung 76 mit dem Druckerhöhungszylinder 77 in Verbindung, der mit dem Härter B gefüllt wird. Die Kolbenstange 79 nimmt ebenfalls die obere Ausgangsstellung bei druckentlastetem Druckzylinder 81 ein. Anschliessend wird das elektromagnetische Mehrwegeventil 38 umgeschaltet, so dass die Druckleitung 40 über die Leitung 34 mit der Zylinderseite des Druckmittelzylinders 32 verbunden und dessen Kolben 30 im Auspresssinne der Auspresskolben 22, 23 in Fig. 2 nach unten bewegt wird. Gleichzeitig mit der Umschaltung des Mehrwegeventils 38 werden die automatischen Ventile 54 und 120 geöffnet, so dass die Basiskomponente A aus dem Auspresszylinder 12 über die Leitung 45, 51 in die Abgabeleitung 53 strömen kann. zur selben Zeit drückt der Auspresskolben 23 aus dem Auspresszylinder 14 den Härter B durch die Leitungen 46 und 69 in die Abgabeleitung 71. Die Abgabeleitungen 53 und 71 führen zu der Mischvorrichtung, von der aus der Zweikomponenten-Kunststoff einer Abgabevorrichtung, z.B. einer Düse oder Sprühvorrichtung zugeführt wird. Während des Auspressvorgangs der Auspresseinheit 16 wird von dem Auspressbalken 27 der Auspresseinheit 17 der obere Endschalter 86 angefahren, sobald die zugehörigen Auspresszylinder 13 und 15 mit den Stoffkomponenten A und B gefüllt sind. Durch die Betätigung des oberen Endschalters 86 werden die Druckerhöhungszylinder 61 und 77 mit Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, entgegen der Wirkung der Rückstellfedern 66, 82 beaufschlagt. Infolgedessen werden die in den Druckerhöhungszylindern 61 bzw. 77 enthaltenen Stoffkomponenten A bzw. B in das System mit einem solchen Druck hineingepresst, dass der Druck in der Auspresseinheit 17 dem Druck des aus der Auspresseinheit 16 strömenden Materials angeglichen wird, ehe die Auspresseinheit 17 im Auspresssinne betätigt wird. Bei der weiteren Fortsetzung des Arbeitshubes der Auspresskolben 22, 23 der Auspresseinheit 16 fährt der zugehörige Auspressbalken 26 den Endschalter 84 an. Hierdurch werden die automatischen Absperrventile 55 in der Leitung 52 sowie 121 in der Leitung 70 geöffnet. Etwa gleichzeitig wird das Mehrwegeventil 39 mit Druck beaufschlagt, so dass die Druckleitung 40 über die Leitung 36 die Zylinderseite des Druckmittelzylinders 33 mit Druck beaufschlagt und den Kolben 31 zusammen mit dem Auspressbalken 27 und den Auspresskolben 24, 25 abwärts treibt Dadurch kann die Basiskomponente A aus dem Auspresszylinder 13 durch die Leitung 47 und 52 in die Abgabeleitung 53 für die Basiskomponente A ausgepresst werden, während der Härter B aus dem Auspresszylinder 15 durch die Leitungen 48 und 70 in die Abgabeleitung 71 für den Härter B gepresst wird. Nach Ablauf einer einstellbaren Zeit schliessen die automatischen Absperrventile 59 und 75 in den Leitungen 57 bzw. 73, so dass die Stoffkomponenten A und B ausschliesslich in die Abgabeleitungen 53 und 71 fliessen. Bei der weiteren Fortsetzung des Auspresshubes der Auspresseinheit 16 fährt deren Auspressbalken 26 den Endschalter 85 an, der das Schliessen der automatischen Absperrventile 54 und 120 in den Leitungen 51 bzw. 69 bewirkt. Nach Ablauf einer einstellbaren Zeit werden die Druck erhöhungszylinder 61 und 77 entlüftet. Die Auspresseinheit 16 wird durch Betätigung des Mehrwegevenhtlls 38 abgeschaltet. Nach dem Abschalten der Auspresseinheit 16 werden die automatischen Absperrventile 58 in der Leitung 56 sowie 74 in der Leitung 72 geöffnet, so dass die Zuführpumpen über die Leitungen 10 und 11 die Auspresszylinder 12 und 14 er Auspresseinheit 16 mit den Komponenten A bzw. B wie füllen können. Dabei strömt die Komponente A über die Leitungen 45 und 56 in den Druckerhöhungszylinder 61#bzw. die Stoffkomponente B über die Leitungen 46 und 72 in den Druckerhöhungszylinder 77. Während des Auspressvorgangs der Auspresseinheit 17 werden die Auspresszylinder 12 und 14 der Auspresseinheiten 16, wie erwähnt, mit den Komponenten A und B gefüllt, bis bei vollständiger Füllung der Auspresszylinder 12 und 14, also in der oberen Totpunktstellung der Auspresskolben 22, 23 der Auspressbalken 26 den oberen Endschalter 83 anfährt. Durch diesen Endschalter 83 werden die Druckzylinder 65 und 81 der Drucklufterhöhungseinheiten 62, 78 mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird der Materialdruck in der Auspresseinheit 16 dem Druck des aus der Auspresseinheit 17 ausströmenden Materials angeglichen. Beim weiteren Auspressvorgang der Auspresseinheit 17 betätigt deren Auspressbalken 27 den zweiten Endschalter 87, durch den die automatischen Absperrventile 54 und 120 geöffnet werden. Durch ein gleichzeitiges Umschalten des Mehrwegeventils 38 beginnt die Auspresseinheit 16 mit dem Auspressen. Nach Ablauf einer einstellbaren Zeit schliessen die automatischen Absperrventile 58 und 74 in den Leitungen 55 und 72. Am Ende des Ausp-esshubes der Auspresseinheit 1 7 fährt deren Auspressbalken 27 den dritten zugehörigen Endschalter 88 an, durch den die automatischen Absperrventile 55 und 121 in den Leitungen 52 und 70 geschlossen werden. Nach dem Ablauf einer weiteren einstellbaren Zeit wird die Druckbeaufschlagung der Druckzylinder 65 und 81 abgeschaltet. Gleichzeitig wird das Mehrwegeventil 39 umgeschaltet, so dass die Auspresseinheit 17 druckentlastet wird. Nach dem Abschalten der Auspresseinheit 17 werden die automatischen Absperrventile 59 und 75 in den Leitungen 57 bzw. 73 geöffnet. Die Zuführpumpen beaufschlagen über die Zuführleitungen 10 und 11 die Auspresszylinder 13 bzw. 15 mit den Komponenten A bzw. B, um diese vollständig zu füllen. Das Materialsystem steht nunmehr wieder erneut unter dem Druck der Auspresseinheit 16. An dieser Stelle widerholt sich der Arbeitszyklus wie oben beschrieben. Bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung der Vorrichtung lassen die Fig. 1 und 2 bereits eine mögliche Ausführungsform erkennen, bei der die Auspresskolben 22, 23 bzw. 24, 25 der beiden Auspresseinheiten 16 und 17 an einem feststehenden horizontalen Auspressbalken 26 bzw. 27 befestigt sind, der mit dem Ende der Kolbenstange des Kolbens 30 bzw. 31 fest verbunden ist. Durch die Wahl unterschiedlicher Abmessungen der Auspresszylinder und ihrer Kolben kann das Mischungsverhältnis der Komponenten A und B ungeachtet der gleichen Hublänge der Auspresskolben 22, 23 verändert werden. Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung geht aus den Fig. 3 und 4 hervor. Von einem Grundrahmen 90 erheben sich an dessen Rückseite zwei Konsolen 91, 92. Diese Konsolen tragen im Bereich ihrer oberen Enden eine horizontale Achse 93, um die zwei Hebel 94, 95 schwenkbar sind. Die freien Enden der beiden Hebel 94, 95 sind jeweils an das obere Ende einer Kolbenstange 96 bzw. 97 an Anlenkpunkten 98, 99 angelenkt, deren Kolben in Druckzylinder 100, 101 wechselweise mit Druckmittel beaufschlagbar sind, so dass, wie Fig. 3 zeigt, die Hebel 94, 95 abwechselnd die obere und untere Stellung einnehmen. An den Hebel 94 sind darüberhinaus jeweils die Enden von Kolbenstangen 102, 103 bei 104 bzw. 105 angelenkt, die plungerartig in nicht sichtbare Auspresszylinder für die Komponente A bzw. B eines Zweikomponenten-Kunststoffes eintauchen. In gleicher Weise ist der Hebel 95 mit dem Auspresskolben 106, 107 von zwei Auspresszylindern 108, 109 gelenkig verbunden. Die Auspresszylinder sind mit dem Grundrahmen 90 fest, aber lösbar verbunden. Bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, den Hubweg der Kolbenstangen 102, 103 bzw. Auspresskolben 106, 107 dadurch zu verändern, dass die Anlenkpunkte der Auspresskolbenenden an den Hebeln 94 bzw. 95 verändert werden. Dies kann dadurch geschehen, dass beide Hebel 94 95 mit Längsschlitzen versehen sind, in denen Steine geführt sind, an denen die Auspresskolbenenden schwenkbar angreifen. Durch Längsverschiebung der Anlenksteine für die Kolbenenden in den Längsschlitzen der Hebel 94, 95 kann somit die Hublänge der Auspresskolben verändert werden. Dies setzt natürlich voraus, dass auch die Auspresszylinder, z. B. 108, 109 am Grundrahmen 90 entsprechend versetzt werden können. Daneben kann aber das Mischungsverhältnis der Komponenten A und B, wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 oder 2 natürlich auch durch die Auswahl unterschiedlicher Grössen der Auspresszylinder und Auspresskolben variiert werden. Die Druckzylinder 100, 101 sind am Grundrahmen 90 bei 110 angelenkt und werden hydraulisch oder pneumatisch abwechselnd im gleichen Sinn betätigt wie die Auspressbalken 26, 27 in Fig. 1 bzw. 2. Anstelle der Hebel 94, 95 sind auch Ausführungen mit Doppelhebeln möglich, bei denen die Hebelseiten die Auspresskolben von Auspresszylindern ermöglichen. Es ist selbstverständlich, dass mit den beschriebenen Vorrichtungen auch aus mehr als zwei Komponenten bestehende Materialmischungen verarbeitet bzw. dosiert werden können, da die Zahl der Auspresszylinder jeder Auspresseinheit sowie die Zahl der Druckerhöhungseinrichtungen lediglich der Zahl der Mischungskomponenten angepasst zu werden braucht. Infolgedessen ist auch die Dosierunq von Einkomponenten-Kunststoffen mit den beschriebenen Einrichtungen möglich. Für diesen Fall würden in Fig. 1 z. B. nur die Auspresszylinder 12 und 13 benötigt werden, wenn das Material durch die Zuführleitung 10 zugeführt wird.

Claims: Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von mindestens einem viskosen Stoff Patentansprüche 1. Verfahren zum Dosieren von mindestens einem viskosen Stoff und insbesondere von Zweikomponenten-Kunststoffen, bei dem der jeweilige Stoff mit Hilfe von zwei an mindestens eine Zuführpumpe angeschlossenen Auspresseinheiten einer Abgabevorrichtung zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Überlagerung des Endes eines Auspressvorgangs jeweils einer der beiden Auspresseinheiten durch den Auspressvorgang der jeweils anderen Auspresseinheit, wobei der Druck der jeweils andern Auspresseinheit dem Druck in der einen der beiden Auspresseinheiten angeglichen wird. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei Auspresseinheiten (16,17) für mindestens einen viskosen Stoff, die über mit Rückschlagventilen (18, 19,20,21) ausgerüstete Zuführleitungen (10,11) mit einer Zuführpumpe für den jeweiligen viskosen Stoff sowie über mit Ventilen (54,120,55,121) ausgerüstete Auspressleitungen (45,46,47,48) an eine Abgabevorrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckangleicheinheit den Druck in den beiden Auspresseinheiten (16,17) angleicht und das Ende des Auspressvorgangs der einen Auspresseinheit (16 bzw. 17) durch den Auspressvorgang der jeweils anderen Auspresseinheit (17 bzw. 16) überlagert. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckangleicheinheit den Förderdruck der Zuführpumpe derart steuert, dass der mittlere Druck in den Zubührleitungen (10,11) in etwa dem mittleren Druck in den Auspressleitungen (45,46,47,48) entspricht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckangleicheinheit Überdruckventile in den Auspresseinheiten (16,17) aufweist, die bei gleichen Drücken öffnen. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Arbeitshubstellung des Auspresskolbens (22,23;24,25) jeweils einer der Auspresseinheiten (16,17) ein Endschalter (84;87) anfahrbar ist, der das Öffnen eines in die Auspressleitung (45,46;47,48) der jeweils anderen Auspresseinheit (16; 17) geschalteten Ventils (54,120;55,121) sowie die gleichzeitige Betätigung dieser anderen Auspresseinheit im Auspressinne bewirkt. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass ein weiterer Endschalter (85; 88) am Ende des Auspresshubes von dem Auspresskolben (22,23; 24,25) der zugehörigen Auspresseinheit (16, 17) derart betätigbar ist, dass er ein in die Auspressleitung (45,51;46,69; 47,52;48,70) der betreffenden Auspresseinheit (16; 17) geschaltetes Ventil (54,120; 55,121) schliesst. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckangleicheinheit mindestens eine Druckerhöhungseinheit (62,78) aufweist, mit der die Auspressleitungen (45,46,47,48) der beiden Auspresseinheiten (16,17) zusätzlich über je eine Abzweigleitung (56,57,72,73) verbunden sind, dass sowohl in die Druckleitungen (56,57,72,73) als auch in die Auspressleitungen (51,52,69,70) Ventile (58,59,74,75,54,55,120,121) geschaltet sind, die in Abhängigkeit von der Hubstellung der Aus presskotben (22,23,24,25) in den Auspresseinheiten (16,17) derart steuerbar sind, dass während des Auspressvorgangs einer der beiden Auspresseinheiten (16,17) und nach dem Füllen der anderen Auspresseinheit (16,17) die Druckerhöhungseinheit (62,78) mit Druckmitteldruck im Sinne einer Angleichung des Materialdrucks in der anderen Auspresseinheit an den Druck des aus der ersten Auspresseinheit strömenden Materials beaufschlagbar ist und anschliessend die andere Auspresseinheit zur ersten Auspresseinheit zuschaltbar ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Auspresseinheit (16,17) drei Endschalter (83,84,85,86,87,88) zugeordnet sind, von denen ein Endschalter (83,86) nach vollständiger Füllung der zugeordneten Auspresseinheit (16,17) anfahrbar ist, wodurch die Druckmittelbeaufschlagung der Druckerhöhungseinheit (62,78) zugeschaltet wird. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Arbeitshubstellung der Auspresskolbens (22,23,24,25) jeweils einer der Auspresseinheiten (16,17) ein zweiter Endschalter (84,87) anfahrbar ist, der das Öffnen eines in die Auspressleitung (45,46, 47,48) der jeweils anderen Auspresseinheit (16,17) geschalteten Ventils (54,120,55,121) sowie die gleichzeitige Betätigung dieser anderen Auspresseinheit im Auspresssinne bewirkt. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die von den Auspresseinheiten (16,17) zu der Druckerhöhungseinheit (62,78) führenden Auspressleitungen (45,56,46,72,47,57,48,73) geschaltete Ventile (58,74,59,75) zeitabhängig derart steuerbar sind, dass dasjenige Ventil schliesst, welches in die von der nachträglich zugeschalteten Auspresseinheit (ist,17) zur Druckerhöhungseinheit (62,78) führende Leitung (56,57,72, 73) geschaltet ist. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Endschalter (85,88) am Ende des Auspresshubes von dem Auspresskolben (22,23,24, 25) der zugehörigen Auspresseinheit (16,17) im Schliesssinn eines Ventils (54,120,55,121) betätigbar ist, das in die Auspressleitung (45,51,46,65,47,52,48,70) der betreffenden Auspresseinheit (16,17) geschaltet ist. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagung der Druckerhöhungseinheit (62,78) sowie die Abschaltung jeweils einer der beiden Auspresseinheiten (16,17) nach Beendigung des Auspressvorgangs zeitabhängig steuerbar sind, be vör das die entleerte Auspresseinheit (16,17) mit der Druck erhöhungseinheit (62,78) verbindende Ventil (58,74,59,i5) geöffnet und die entleerte Auspresseinheit (16,17) wieder mit viskosem Stoff gefüllt werden. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auspresseinheiten (16,17) jeweils aus zwei Auspresszylindern (12,14,13,15) für je eine Stoffkomponente (A,B) bestehen, deren Auspresskolben (22,23, 24,25) über einen Auspressbalken (26,27) mit einer Betätigungsvorrichtung (28,30,32,29,31,33) gekoppelt sind, wobei die Auspresszylinder (12,14,13,15) über je eine mit einem Ventil (58,74,59,75) ausgerüstete Leitung (45,56,46, 72,47, 57,48,73) mit je einer Druckerhöhungseinheit (62,78) für je eine der beiden Stoffkomponente (A,B) verbunden sind, von denen jede über je zwei mit Ventilen (54,55,120, 121) versehende Auspressleitung (51,52,69,70), die mit je einer Auspresseinheit (16,17) verbunden sind, an eine Abgabeleitung (53,71) für eine der Stoffkomponenten (A,B) angeschlossen ist. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Auspresseinheiten (16;17) jeweils aus zwei Auspresszylindern (12,14;13,15) für je eine Stoffkomponente (A,B) bestehen, deren Auspresskolben (22,23; 24,25) über einen Auspressbalken (26; 27) mit einer Betätigungsvorrichtung (28,30,32;29,31,33) gekoppelt sind, wobei das Mischungsverhältnis der Komponenten durch einen abweichenden Durchmesser der Auspresszylinder (12;13) und der zugehörigen Auspresskolben (22;24) für die Komponenten A in Bezug auf den Durchmesser der Auspresszylinder (14;15) und der zugehörigen Auspresskolben (23;25) für die Komponente B oder durch einen unterschiedlichen Hub des Auspresskolbens (22;24) für die Komponente A verglichen mit dem Hub des Auspresskolbens (23; 25) für die Komponente B oder durch die gleichzeitige Anwendung beider genannten Konstruktionsmerkmale einstellbar ist

Inventors: FISCHER, KLAUS-PETER, FURMANEK, RICHARD, HEILIGENHAUS, FRIEDRICH-KARL, HOLGER, ADOLF, JOHANNESKNECHT, BERND, LUCKHOFF, PETER, ROHDE, HANS J., Lückhoff, Peter
Applicants: REINHARDT-TECHNIK GMBH & CO.
Application year: 1984
Main classification: F04B11
IPC codes: B29B7, B01F15, G01F11, B05B12