Vorrichtung zum dosierten Zuteilen verschiedener Komponenten und/oder dosierten Aufteilen bzw. Ausbringen flüssiger oder pastöser Stoffe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der Patentschrift US-A 3.097.764 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird aus separaten Behältern mittels unabhängiger Pumpen Epoxydharz und Härter abgepumpt und über Siebe und Erhitzer einem Mix- und Sprühkopf zugeführt. Um den Druck des Epoxydharzes und des Härters im Bereich vor dem Mix- und Sprühkopf auf einem festgelegten Wert zu halten sind weitere Pumpen mit Fühlern, Schaltern und einem Motor vorgesehen. Wenn der Auslaßdruck geringer ist als der vorher festgelegte Wert wird der Motor und die Pumpen eingeschaltet und wieder ausgeschaltet, wenn der Auslaßdruck größer ist als der vorher festgelegte Wert. Mittels dieser Vorrichtung wird der Auslaßdruck des Epoxydharzes und des Härters geregelt und dadurch deren Zuführmenge bestimmt.

Die Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der mit einfachen Mitteln und geringem Zeitaufwand eine exakte Zuteilung verschiedener Komponenten zwecks Herstellung einer gewünschten Mischung erreicht wird und deren Menge auf das tatsächlich-erforderliche Maß abgestimmt ist. Bei Farbspritzgeräten soll bereits fertige mit Bindemittel versetzte und dadurch zum Verkleben neigende Farbe in Pumpe und Zuleitung entfallen und ein schneller Farbtonwechsel unter Einsparung von Reinigungsmitteln und Reinigungsarbeiten ermöglicht werden. Desweiteren soll eine exakt dosierte Aufteilung, Ausbringung und Zerstäubung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein ruhiger Lauf und eine in jedem Drehwinkelbereich gleichmäßige Dosierung wird erreicht, indem die Verdrängereinheiten aus im wesentlichen rotationssymmetrischen Verdrängerelementen bestehen. Um einen sicheren,jederzeit verfügbaren Antrieb der Verdrängereinheiten zur Verfügung zu haben und die Frequenz und und deren Verhältnis anzusteuern ist vorgesehen, daß für jede Verdrängereinheit ein dessen Frequenz ansteuerbarer Antriebsmotor vorgesehen ist. Eine zweckmäßige Ausgestalung der Vorrichtung, insbesondere zum Zuteilen und Mischen verschiedener Komponenten, beispielsweise chemische Substanzen, Farben, Zuschlagstoffe und dergl. ist gegeben, indem die einzelnen Komponenten aus den Behältern dem Mengendosierer zugeleitet und dort im vorgesehenen Verhältnis über Leitungen oder direkt dem Mischbehälter zugeteilt werden. Um Farbrückstände auf ein Mindestmaß zu reduzieren oder ganz auszuschließen soll die auszubringende Farbe nach Weg und Zeit möglichst kurz vor der Zerstäubung hergestellt werden, dazu wird der Mischbehälter zur Homogenisierung der Komponenten als Mischkammer ausgebildet und in die Zerstäubungsdüse bei Spritzgeräten integriert oder unmittelbar vorgelagert. Soll ein Volumenstrom in einem bestimmten Verhältnis aufgeteilt und zerstäubt werden, so wird der für mehrere Verteilerdüsen vorgesehene Volumenstrom mittels Mengendosierer in gleiche oder proportionale Teilströme aufgeteilt und den Zerstäubungsdüsen zugeführt. Es wird angestrebt, bei geringem Zeitaufwand eine möglichst homogene Mischung zu erhalten, dies wird erreicht indem die Zuteilung verschiedener Komponenten gleichzeitig erfolgt. Ein genau und einfach zu bestimmender Dosiervorgang wird erreicht, indem unter Berücksichtigung des Schluckvolumens der Verdrängereinheiten das Dosier- und/oder Teilstromverhältnis vom mittels Ansteuergerät wahlweise ansteuerbaren Frequenzverhältnis zwischen den Antriebsmotoren bestimmbar ist. Der Aufwand für Ansteuergeräte soll möglichst niedrig gehalten werden, dazu soll die Anzahl der Ansteuergeräte geringer sein als die Anzahl der Antriebsmotore. Es sollen höchstens soviel Ansteuergeräte vorgesehen werden, als für die Speisung der gleichzeitig in Betrieb befindlichen Antriebsmotore erforderlich sind. Um mit wenigen Ansteuergeräten eine größere Anzahl Motore zu speisen, werden die Ansteuergeräte den jeweils zu speisenden Motoren nacheinander vorgeschaltet. Störfaktoren wie das Ausdehnungsverhalten der Medien bei Temperaturunterschieden und Schlupf der Verdrängereinheiten werden durch die volumetrische Zuteilung entsprechend dem temperaturabhängigen Ausdehnungsverhalten der betreffenden Stoffe und /oder entsprechend dem druckdifferenzabhängigen Schlupf ausgleichend geregelt. Bei Verzicht der Motore für den Antrieb der Mengendosierer werden dieselben mittels des druckbeaufschlagten Durchsatzmediums angetrieben. Zur blasenfreien Versorgung des Mengendosierers und guten Zerstäubung wird das Medium druckbeaufschlagt dem Mengendosierer und/oder den Zerstäubungsdüsen zugeführt. Zur schnellen und fehlerfreien Festlegung des Komponenten- und Teilstromverhältnisses wird das Komponenten- und Teilstromverhältnis durch wählbare Programme bestimmt. Damit diese Arbeit auch von Hilfskräften unverwechselbar ausgeführt wird, ist das Dosiermengenverhältnis mittels einsteckbarer Programmkarten wählbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

• Figur 1 eine schematische Darstellung von Mengendosierer, Leitungen, Behälter und Düse,
• Figur 2 Mengendosierer, Behälter, Leitungen und Düsen schematisch dargestellt.

Bei der Ausgestaltung nach der Fig. 1 bestimmen die Mengendosierer 1 die Durchsatzmenge und das Durchsatzverhältnis der aus den Behältern 2 über die Leitungen 3 zugeführten Komponenten und fördern dieselben über die Leitungen 4 in den Behälter oder die Sammelleitung 5. Durch eine Mischeinrichtung können die zugeführten Komponenten im Behälter 5 homogenisiert werden. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei Farbmischanlagen von großem Vorteil. Bei Spritzpistolen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Behälter 5 als Mischkammer zu gestalten und in die Zerstäubungsdüse 7 zu integrieren oder mit möglichst kurzem Abstand zuvor anzuordnen. Dadurch ist gewährleistet, daß bei Farbtonwechsel oder Einsatzende keine oder nur geringfügige Menge des vorhergehenden Farbtones als Rückstand verbleibt.

Die Mengendosierer 1 sind aus volumetrischen Verdrängereinheiten gebildet, die aus Zahnrad-, Zellen-, Ovalrad- und Hubkolbenverdränger oder dergl. bestehen können. Zwischen den einzelnen Mengendosierern kann eine elektrische Verknüpfung bestehen und der Volumendurchsatz je Umdrehung veränderbar sein. Bei Einzelantrieb der Mengendosierer 1 mittels frequenzsteuerbaren, beispielsweise Schrittmotoren, kann das Durchsatzvolumen und das Teilmengenverhältnis leicht reguliert werden. Der Mengendosierer 1 kann als Förderpumpe oder als druckbetriebener Durchflußdosierer ausgebildet sein.

Nach der Fig. 2 gelangt das Medium aus dem Behälter oder der Sammelleitung 5 durch die Leitungen 4 über die die Durchsatzmenge und das Durchsatzverhältnis bestimmenden Mengendosierer 1 in die Leitungen 3 und zu den Düsen 6.

Von Vorteil der Erfindung ist es, daß aus einer geringen Anzahl von Komponenten auf den Bedarf abgestimmt, sämtliche Mischungskombinationen, insbesonder bei Farbe jeder Farbton hergestellt werden kann. Daraus eribt sich eine geringe Lagerhaltung und die Vermeidung von Restmengen. Durch die exakte Ausbringung oder Zerstäubung in Düsen wird die mit dem betreffenden Medium zu behandelnde Fläche gleichmäßig beaufschlagt.