CH621865A5

CH621865A5 -

Info

Publication number: CH621865A5
Application number: CH926077A
Authority: CH
Inventors: Reiner Habrich
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1977-07-27
Publication date: 1981-02-27
Also published as: DE2642652C3; DE2642652A1; GB1582173A; FR2365787B1; ATA547477A; NL7708916A; FR2365787A1; BE858906A; IT1085994B; DE2642652B2; US4161262A; JPS5339772A; AT379522B; JPS6228409B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielfachdosiervorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für giessbare Reaktionsharzmassen.

Zum Herstellen von gegossenen und vergossenen mechanischen und elektrischen Bauteilen hoher Stückzahl mit Reaktionsharzmassen, beispielsweise Gehäusen, Giessformen, Transformatoren, Kondensatoren, Lumineszenzdioden, Span-nungsvervielfacherkaskaden und Bechergleichrichtern wird aus wirtschaftlichen Gründen im Vielfachverguss gearbeitet. ^

Es sind Vielfachdosiervorrichtungen, also Vorrichtungen, mit denen eine Flüssigkeit gleichzeitig in mehrere gleiche Teile proportioniert wird, bekannt, bei denen nach dem Saugpumpenprinzip nach Eintauchen von Zylindern mit Kolben in eine Schale, die mit Flüssigkeit gefüllt ist, durch Zurückziehen der 65 Kolbenflüssigkeit eingesaugt wird (PHYSIK FÜR TECHNISCHE BERUFE, 13. Auflage, Nr. 48 c). Die Flüssigkeit liegt in einer offenen Schale vor, steht also mit der Atmosphäre in

Verbindung. Mit Gasen oder Feuchtigkeit der Luft können diese Stoffe chemische Reaktionen eingehen und eine Qualitätsverschlechterung bewirken. Ausserdem können flüchtige und möglicherweise gesundheitsgefährdende Bestandteile der Stoffe an die Luft abgegeben werden. Bei feuchter Atmosphäre nehmen die Stoffe, z.B. bei Verwendung von Hexahydrophthal-säure Wasser auf oder bei Aminen C02. Andererseits dampfen niedrigsiedende Bestandteile ab. Bei zu hoher Taktzahl erfolgt keine vollständige Füllung mehr und die Dosierung wird ungenau. Die gefüllten Zylinder werden über die zu füllenden Kavi-täten gebracht und die Flüssigkeit wird mit dem Kolben ausge-stossen.

Es ist auch bekannt, die Dosierung über mehrere parallelgeschaltete Ventile aus einem Behälter vorzunehmen, die gleichzeitig betätigt werden (PHYSIK FÜR TECHNISCHE BERUFE, Nr. 51 a + b). Hierbei strömt das Material heraus. Die Dosierung wird ungenau wegen nicht reproduzierbarer, verschiedener Strömungsverhältnisse. Ferner kann die Dosierung mittels einer Schlauchpumpe mit mehreren Dosierschläuchen erfolgen. Da der Schlauch ein unterschiedliches elastisches Verhalten, insbesondere nur mässige Rückstellkraft hat, liegt ein unterschiedliches Füllvolumen vor besonders bei hochviskosen Massen, und der Schlauch ermüdet. Es strömt vor allem bei Zerstörung der Schläuche das Material aus und verunreinigt die Anlage. Es können auch nicht sämtliche Materialien gefördert werden.

Bei anderen bekannten Vielfachdosiervorrichtungen werden mechanisch gemeinsam angetriebene Vielfachkolbenpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- und Schieberventilen verwendet. Auch Plungerpumpen oder Membranpumpen mit Kugel-, Kegel-, Platten- oder Schieberventilen sind bekannt (CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK v. A.G. Kassatkin, 1953, Band I, Seite 121, Seite 104/105 und Seite 122). Solche Anlagen erfordern aber einen grossen mechanischen Aufwand, und die erforderliche Anlage ist vor allem nur begrenzt auf einen erforderlichen Düsenabstand einstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Dosieren mehrerer Teilmengen mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit zu schaffen, bei der die oben geschilderten Nachteile nicht auftreten.

Erfindungsgemäss wird dieses Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Dosierkolben des mindestens einen Dosierelementes in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im Zuführungskanal gesteuert ist, dass zwischen einer Flüssigkeitsanschlussplatte und einer Steueranschlussplatte Dosierelemente und Dichtungselemente angeordnet sind, die Membranventile bilden, und dass alle Dosierelemente mit den dazwischenliegenden Dichtungselementen von je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlussplatte und einer Steueranschlussplatte mit Zugankern zusammmengehalten sind.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird das Dosieren und Einfüllen von Flüssigkeit bzw. Vergiessen, insbesondere von elektrischen Bauteilen mit Reaktionsharzmassen und vor allem von mehreren Teilmengen, wesentlich einfacher und schneller als bei bekannten Vorrichtungen, wobei zusätzlich auch ein Nachlauf von Flüssigkeit in der Regel nicht auftritt. Uber die mit einer Vorrichtung gemäss der Erfindung aus Dosierelementen und Anschlussplatten mit dazwischenliegenden Dichtungsplatten aus elastischem Material erhaltenen Membranventile erfolgt die Steuerung der zu dosierenden Flüssigkeit. Durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Steuerseite der Membran wird diese gegen die flüssigkeitsführenden Bohrungen gedrückt und so das Ventil geschlossen. Sinkt der Druck unter den hydrostatischen Druck

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der Flüssigkeit bzw. der Reaktionsharzmassen, so öffnet sich das Ventil. Um schneller fördern zu können, ist es zweckmässig, die zu dosierende Flüssigkeit mit Druck zu beaufschlagen.

Die Dichtungselemente haben Plattenform. Sie bestehen vorzugsweise aus einem plastischen oder elastischen Material. 5 Als besonders günstig haben sich Elastomere wie z.B. Fluorsiliconkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk erwiesen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: io

Fig. 1 das Anlageschema einer Vorrichtung zum Mehrfachdosieren von flüssigen Massen,

Fig. 2 ein Dosierelement im Schnitt,

Fig. 3 ein Membranventil im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A—A von Fig. 2, 15

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie B-B von Fig. 2,

Fig. 6 und 7 ein Membranventil im Schnitt.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 stellt eine Vielfachdosiervorrichtung dar. Solche sind gebildet durch paarweises Ergänzen von Dosierelementen 3 und Dichtungselementen 2. Sie dient 20 zum gleichzeitigen Mehrfachdosieren von Flüssigkeiten, insbesondere von giessbaren Reaktionsharzmassen bei der Herstellung von elektrischen und mechanischen Bauteilen. Die zu verarbeitenden flüssigen bzw. giessbaren Massen haben eine Viskosität von beispielsweise 1000 mPa s. 25

Ein geeignetes Dosierelement 3 ist in den Figuren dargestellt. Jedes Dosierelement enthält eine Zylinderbohrung 12 in der Längsachse, in der sich ein Dosierkolben 11 befindet. Die Zylinderbohrung 12 enthält einen unteren Anschlag 19 für die Kolbenhubbegrenzung. Es ist vorteilhaft, wenn die Zylinder- 30 bohrung 12 durch ein Rohrstück gebildet ist. Für den Ein- und Austritt der Dosierflüssigkeit verjüngt sich die Zylinderbohrung 12 zum Kanal 13. In den Kanal 13 münden die Bohrungen 14 und 15. Nahe der Bohrung 14 ist der Stichkanal 24 und nahe der Bohrung 15 ist der Stichkanal 25 angeordnet. Bohrung 14 und -5 Stichkanal 24 bilden einen Teil des Membranventiles 20 für den Einlass ; Bohrung 15 und Stichkanal 25 einen Teil des Membranventiles 20 für den Auslass der Dosierflüssigkeit.

Die Lage der Stichkanäle 24 und 25 zeigen die Figuren 4 und 5. Der Stichkanal 24 für die Zuführung der Dosierflüssig- 40 keit ist mit seinem anderen Ende mit dem Zuführungskanal 4 verbunden. Der Stichkanal 25 für den Austritt der Dosierflüssigkeit endet in der Austrittsdüse 7.

Das Dosierelement 3 trägt an der gegenüberliegenden Seite je eine Vertiefung 21 und 22. Die Vertiefung 21 überdeckt 45 Bohrung 14 und Stichkanal 24 des nächstfolgenden Dosierelementes 3. Die Vertiefung 22 überdeckt Bohrung 15 und Stichkanal 25 des nächstfolgenden Dosierelementes. In die Vertiefung 21 mündet die schräge Bohrung 23 und in die Vertiefung 22 die schräge Bohrung 26. 50

Die Kolbensteuerleitung 9 durchdringt die Zylinderbohrung 12 senkrecht oberhalb des oberen Kolbenumkehrpunktes. Ausserdem sind im Dosierelement 3 Durchbrüche für Wärmeträgerflüssigkeit, Zuganker 8 und Gewindelöcher für die Befestigung der Halterung des oberen Anschlages 18. Die Spülboh- 55 rung 17 durchdringt analog der Kolbensteuerleitung 9 die Zylinderbohrung möglichst in der Mitte. Hierdurch kann der Kolben 11 leicht mit Schmierflüssigkeit gespült werden und bei eventuell undichter Kolbenmanschette 16 durchströmende Steuerluft austreten. Der Kolbenhub wird nach oben durch den 60 oberen Anschlag 18 in Form einer verstellbaren Schraube begrenzt.

Der Dosierkolben 11 besteht aus einem zylindrischen Körper, der an jedem Ende eine ringförmige Nut besitzt, in die ein Rundschnurring, vorzugsweise eine Kolbenmanschette 16 aus 65 elastischem Material eingesetzt oder einvulkanisiert ist. Die

Kolbenmanschette 16 hat die Form eines konischen Topfes, dessen Rand als Dichtlippe gegen das zu dichtende Medium gerichtet ist.

Die Dichtungselemente 2 gemäss Fig. 1 sind in ihren Flächenabmessungen den Dosierelementen 3 ähnlich und enthalten die Durchbrüche für Zuführungskanal 4, Einlasssteuerleitung 5, Auslasssteuerleitung 6, Zuganker 8, Kolbensteuerleitung 9 und Spülbohrung 17. Die Durchbrüche liegen an den gleichen Stellen wie bei dem Dosierelement 3. Die Dichtungselemente 2 sind wesentlich dünner als die Dosierelemente 3.

Die Aussenseite der Flüssigkeitsanschlussplatte J. hat den Zuführkanal 4 zur Versorgung mit Dosierflüssigkeit. Die Steueranschlussplatte _10 trägt die Anschlüsse für die Kolbensteuerleitung 9, die Einlasssteuerleitung 5 und die Auslasssteuerleitung 6. Die Steueranschlussplatte 10 trägt weiterhin zwei Vertiefungen 21 und 22 und die schrägen Bohrungen 23 und 26 analog dem Dosierelement 3. Die «Kanäle», die Einlasssteuerleitung 5, die Auslasssteuerleitung 6 und die Kolbensteuerleitung 9 sind mit der Flüssigkeitsanschlussplatte _1 verschlossen. Der Zuführungskanal 4 ist durch die Steueranschlussplatte 10 verschlossen.

Die Anschlüsse für die Wärmeträgerflüssigkeit sind nach Zweckmässigkeit angeordnet. Jede Anschlussplatte enthält die Spülbohrung 17.

Das Membranventil 20 kann aus zwei Dosierelementen 3 bestehen, siehe Fig. 3, oder aus der Steueranschlussplatte 10 und einem Dosierelement 3, siehe Fig. 6, mit jeweils einem dazwischenliegenden Dichtungselement 2. Für den Ein- und Auslass der Dosierflüssigkeit wird jeweils ein Membranventil nach dem gleichen Prinzip verwendet. Für den jeweiligen Anwendungszweck (Einlass bzw. Auslass) sind die entsprechenden Bezeichnungen eingetragen. Fig. 7 zeigt ein offenes Membranventil 20.

Die schematische Darstellung der Fig. 1 veranschaulicht den sich in der erfindungsgemässen Vorrichtung abspielenden Vorgang. Die Dosierflüssigkeit wird unter Druck in Richtung des Pfeiles in die Flüssigkeitsanschlussplatte gegeben und im Zuführungskanal weiterbefördert. Nachdem die Förderung in Gang gekommen ist und die Dosierflüssigkeit sich unterhalb des Dosierkolbens in der Zylinderbohrung des Dosierelementes befindet, erfolgt die Dosierung durch entsprechende Steuerung mit Membranventilen mittels Druckluft oder einer Hydraulikflüssigkeit auf die Einlasssteuerleitung oder die Auslasssteuerleitung. Die Flüssigkeit tritt durch Druck auf die Kolbensteuerleitung 9 n vorbestimmten Mengen an der Austrittsdüse aus.

Eine Vorrichtung gemäss der Erfindung wird mit besonderem Vorteil zum Dosieren von Giessharz, das zum Vergiessen von elektrischen Bauteilen dient, beispielsweise bei der Herstellung von vergossenen Halbleitern, Transformatoren, Kaskaden und Kondensatoren eingesetzt.

Bei geschlossenen Auslassventilen mittels Druckluft auf die Auslasssteuerleitung 6 und bei geöffneten Einlassventilen durch Entlüften der Einlasssteuerleitung 5 drückt die unter Druck stehende Flüssigkeit im Zuführungskanal 4 alle Dosierkolben 11 gegen die oberen Anschläge 18. Hierauf werden die Ventile 20 durch Druck auf die Steuerleitung 5 geschlossen und durch Entlüftung der Steuerleitung 6 die Ventile 20 geöffnet und durch Druckluft auf die Kolbensteuerleitung 9 die Dosierkolben 11 gegen die unteren Anschläge 19 bewegt, wodurch die durch den jeweiligen Kolbenweg genau vorgegebenen Mengen der Flüssigkeit ausgestossen werden. Vorteilhafterweise wird die zeitliche Folge der Ventil- und Dosierkolbenbetätigungen durch eine Ablaufsteuerung zwangsweise gesteuert. Die Betätigung der Membranventile und Dosierkolben kann sowohl hydraulisch als auch hydropneumatisch, vorzugsweise pneumatisch erfolgen.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vielfachdosiervorrichtung mit Dosierelementen für Flüssigkeiten, insbesondere für giessbare Reaktionsharzmassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkolben (11) des mindestens einen Dosierelementes (3) in der einen Richtung durch s Druck mittels (3) in der einen Richtung durch Druck mittels Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbensteuerleitung (9) und in der Gegenrichtung durch die unter Druck stehende zu dosierende Flüssigkeit im Zuführungskanal (4) gesteuert ist, dass zwischen einer Flüssigkeitsanschlussplatte (1) io und einer Steueranschlussplatte (10) Dosierelemente (3) und Dichtungselemente (2) angeordnet sind, die Membranventile (20) bilden und dass alle Dosierelemente (3) mit den dazwischenliegenden Dichtungselementen (2) von je einer stirnseitigen Flüssigkeitsanschlussplatte (1) und einer Steueranschluss- 15 platte (10) mit Zugankern (8) zusammengehalten sind.
2. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierelement (3) neben einem Dosierkolben (11), eine Zylinderbohrung (12) in Plattenlängsachse und senkrecht zur Plattenebene die Bohrungen für die 20 Steuerung (5,6,9), die Spülung (17), den Zuführungskanal (4) und die Zuganker (8) sowie Bohrungen und Vertiefungen zur Bildung der Membranventile (20) aufweist.
3. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkolben (11) an jedem Ende 25 eine eingförmige Nut besitzt, in die eine topfförmige Kolbenmanschette (16) aus elastischem Material eingesetzt, vorzugsweise einvulkanisiert ist.
4. Vielfachdosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dosierende Flüssigkeit mit 30 Druck beaufschlagt ist.
5. Vielfachdosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zwangsweise Überlaufsteuerung für die zeitliche Folge der Betätigung der Dosierkolben (11) und der Membranventile (20). 35
6. Vielfachdosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine pneumatische Betätigung der Membranventile (20).
7. Vielfachdosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (2) und 40 Kolbenmanschetten (16) aus elastischem Material bestehen.
8. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (2) und Kolbenmanschetten (16) aus Äthylen-Propylen-Kautschuk bestehen.
9. Vielfachdosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch 45 gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (2) und Kolbenmanschetten (16) aus Fluorsiliconkautschuk bestehen.

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