CZ302532B6

CZ302532B6 - Dávkovací cerpadlo

Info

Publication number: CZ302532B6
Application number: CZ20040487A
Authority: CZ
Inventors: Tvrdík@Jaroslav
Original assignee: Tvrdík@Jaroslav
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2011-07-07
Also published as: CZ2004487A3

Abstract

Dávkovací cerpadlo, zejména pro presné dávkování alespon dvou rozdílných tekutých složek za úcelem jejich smísení v požadovaném pomeru, jako jsou príkladne dvousložková ci vícesložková lepidla, sestává z dvojice ramen tvorené horním ramenem (1) a spodním ramenem (2), která jsou u jednoho jejich konce zavešena s možností natácení ve smeru od sebe a k sobe a to prostrednictvím otocného závesu (8). Mezi dvojicí ramen (1, 2) je jednak upevnen pohybový motor (3) a jednak upevneny ve zvolených vzdálenostech od otocného závesu (8) alespon dva vlnovce (4, 40), každý s funkcí samostatného dávkovacího cerpadla. Na vstupu každého vlnovce (4, 40) je vrazen sací samocinný kulickový nebo kuželový ventil (5) a na výstupu z vlnovcu (4, 40) zapojen výtlacný samocinný kulickový nebo kuželový ventil (6), jejichž výstupní strana je napojena na statický spirálový mixér (7) dávkovaných rozdílných tekutých složek.

Description

Vynález se týká dávkovacího čerpadla, určeného zejména pro přesné dávkování alespoň dvou rozdílných tekutých složek za účelem jejich smísení v požadovaném poméru. S výhodou je možno dávkovači čerpadlo využít pro přesné dávkování jednotlivých složek dvousložkových či vícesložkových lepidel a také pro případy, kdy je třeba dávkovat přesná a přitom malá množství dvou a více rozdílných tekutých složek, příkladně za účelem jejich smísení v předepsaném poměru.

Ke smísení jednotlivých rozdílných tekutých složek, zvláště pokud se jedná o lepidla u nichž nastává v krátké době tuhnutí, by mělo docházet až těsně před jejich aplikací na lepený povrch resp. lepené povrchy. Za tím účelem je předmětem vynálezu i mixér pro dokonalé smísení alespoň dvou rozdílných tekutých složek, umístěný na výstupu z dávkovacího čerpadla, resp. v místě aplikace smíšených rozdílných tekutých složek.

Dosavadní stav techniky

Jako dávkovači čerpadla se využívají zejména čerpadla pístová, u nichž plocha pístu a jeho zdvih určují dodávané množství. Pro účely dávkování položek dvousložkových resp. vícesložkových lepidel se konstrukce pístových čerpadel neosvědčila a to příkladně již z toho důvodu, že do pry25 skyřičné složky lepidla se v současné době přidávají mikroskopické kuličky skla, což zapříčiňuje časté poruchy dodávek pryskyřičné složky lepidla.

Pro dávkování složek lepidla a jejich následné míšení je známo statické mixovací zařízení ze spisu US 4538920 s prioritou ze dne 03.03.1983, Int. Cl.³ B 01 F 15/02. Toto zařízení je tvořeno dvojící oddělených válcových komor, ve kterých je umístěn plunžrový píst, pohybující se současně a souhlasně v této dvojici oddělených válcových komor, ve kterých jsou obsaženy složky lepidla. Průměry oddělených válcových komor jsou odlišné a to v poměru, který určuje i poměr jednotlivých složek lepidla. Druhý konec oddělených válcových komor je opatřen výstupním hrdlem, obsahujícím dvojici výstupních otvorů pro obě složky lepidla.

Na výstupní hrdlo se nasazuje spirálový mixér, tvořený trubicí, v jejíž dutině je uložen mixážní element, skládající se z řady za sebou uspořádaných spirálovitých sekcí, jejichž stoupání se pravidelně střídá v levém a pravém směru. Touto úpravou se dosáhne promíchání složek lepidla, které vystupuje tryskou na konci trubice spirálového mixéru.

Při práci je statické mixážní zařízení vloženo do ovládací pistole, mající pohyblivý dvojpíst, opírající se o plunžr dvojice oddělených válcových komor. Uvedené zařízení je vhodné pro dávkování většího množství lepidla, malé dávky nelze dodržovat a regulovat. Spirálový mixér je vyroben z plastu a jeho vnitřní prostor je objemný. To v případě malých dávek lepidla s vlast45 nostmi rychlého tuhnutí znamená brzké ucpání spirálového mixéru a jeho častou výměnu, nehledě na značné ztráty hmoty lepidla, které bývá navíc většinou drahé. Nepřijatelné je rovněž samovolné ukapávání lepidla na výstupu z trysky spirálového mixéru.

Velmi podobné řešení shora uvedenému je obsahem spisu US 4767026 s prioritou ze dne

16.01.1987, Int. Cl.⁴ B 67 D 5/52. Toto řešení se zabývá zejména uspořádáním výstupního hrdla z dvojice válcových barelů s obsahem jednotlivých komponent lepidla. Ke spisu US 4767026 existuje ještě závislý patent číslo US Re 36235 s prioritou ze dne 27.05.1992, Int. Cl.⁶ B 67 D 5/52.

- 1 CZ 302532 B6

Účelem řešení podle vynálezu je vytvořit zařízení pro přesné opakované dávkování malého množství tekuté složky resp. tekutých složek za účelem případného jejich míšení v přesných požadovaných poměrech. Takové požadavky jsou kladeny zejména v případech používání dvousložkových či vícesložkových lepidel v sériové výrobě, kdy se požaduje zajištění neměnné polo5 hy alespoň dvou součástek v sestaveném stavu vůči sobě, příkladně izolačních návleků na pákách ručního nářadí.

Podstata vynálezu i o

Vytčeného cíle bylo dosaženo dávkovacím čerpadlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z dvojice ramen, která jsou u jednoho jejich konce zavěšena s možností natáčení ve směru od sebe a k sobě a to prostřednictvím otočného závěsu. Mezi dvojicí ramen je jednak upevněn pohybový motor této dvojice ramen ajednak upevněny ve zvolených místech ales15 ροή dva vlnovce, každý s funkcí samostatného dávkovacího čerpadla. Na stupu každého vlnovce je vřazen sací samočinný kuličkový či kuželový ventil a na výstupu každého vlnovce výtlačný samočinný kuličkový či kuželový ventil. Výstupní strany výtlačných samočinných kuličkových nebo kuželových ventilů jsou napojeny na statický spirálový mixér dávkovaných rozdílných tekutých složek.

Vlnovce jsou umístěny mezi dvojicí ramen ve zvolené vzdálenosti od otočného závěsu horního ramena a/nebo spodního ramena, přičemž tato vzdálenost současně určuje požadovaný poměr smísení dávkovaných rozdílných tekutých složek. Dávkované objemy rozdílných tekutých složek odpovídají velikosti zdvihu dvojice ramen, přičemž platí, že zdvih vlnovce umístěného blíže k otočnému zavěšuje menší než zdvih vlnovce vzdálenějšího od otočného závěsu dvojice ramen. Čerpací průřezy vlnovců mohou být shodné nebo i rozdílné a volba čerpacího průřezu každého vlnovce je závislá na dosažení požadovaného dávkovaného množství tekuté složky v závislosti na zdvihu dvojice ramen.

3o Pohybovým motorem umístěným mezi dvojicí ramen může být pneumatický, hydraulický, elektrický přímočarý motor nebo servomotor, popřípadě elektromagnet či mechanický silový převodník pákový, klínový, táhlový, ozubený.

Statický spirálový mixér, tvořený nepohyblivými konstrukčními prvky, zabezpečující dokonalé promíchání vystupujících rozdílných tekutých složek z jednotlivých vlnovců sestává z dříku, který je těsně uložen v dutině pouzdra opatřeného vstupním otvorem a alespoň jedním výstupním otvorem. Na vnějším povrchu dříku je vytvořena spirála, na jejich vrcholech jsou u každého závitu spirály provedeny rovinné plošky, přičemž tyto rovinné plošky jsou mezi sousedními závity spirály vůči sobě vzájemně pootočeny o 15° až 180° a vytvářejí hlavní prostor pro smísení roz40 dílných tekutých složek procházejících spirálovým mixérem.

Spirálový dřík je uložen v dutině pouzdra spirálového mixéru rozebíratelně a to příkladně prostřednictvím závitu upraveného na jednom jeho konci nebo pomocí výstupků vytvořených na jednom jeho konci, které přesahují rozměr dutiny pouzdra. Výstupní otvor spirálového mixéru je proveden bud’ ve směru rotační osy pouzdra nebo stěnou pouzdra a to v části pouzdra odvrácené od vstupního otvoru do pouzdra, aby došlo k dostatečnému promísení rozdílných tekutých složek. S výhodou je spirálový dřík a/nebo pouzdro statického mixéru vyrobeno z kovu.

Pro případ zabránění vyosení vlnovce při jeho stlačování je výhodné vlnovec opatřit vodicím prv50 kem, příkladně tvaru trubice, kteráje buď vložena do dutiny vlnovce neboje navlečena na jeho vnějším povrchu a to v části délkového rozměru vlnovce. Při vložení vodícího prvku do dutiny vlnovce se zmenší jeho vnitřní objem, aniž by došlo ke změně dodávaného množství tekuté složky.

Konstrukce dávkovacího Čerpadla podle vynálezu umožňuje dávkovat malá a přesná množství tekuté složky resp. tekutých složek, pokud je použito více vlnovců. Vlnovce mohou být řazeny za sebou a/nebo vedle sebe mezi dvojicí pohyblivých ramen. Výhodou tohoto konstrukčního uspořádání rovněž je, že neobsahuje dvojice konstrukčních prvků, z nichž jeden se pohybuje uvnitř jiného, čímž dochází k jejich opotřebení, tak jak je tomu např. u pístových čerpadel.

Přehled obrázků na výkresech io Dávkovači čerpadlo podle vynálezu je schematicky a v příkladných provedeních ukázáno na výkresech, na nichž značí obr. 1 sestavu dávkovacího čerpadla osazeného dvojicí vlnovců, obr. 2 pouzdro spirálového mixéru s vnitrním závitem na jeho jednom konci, obr. 3 dřík se spirálou a s rovinnými ploškami, obr. 4 sestavu spirálového mixéru v řezu a z komponent podle obr. 2 a 3, obr. 5 pohled shora na pouzdro a dřík z obr. 4, obr. 6 pouzdro spirálového mixéru v alternativním is provedení, obr. 8 sestavu spirálového mixéru v řezu a z komponent podle obr. 6 a 7 a obr. 9 pohled shora na pouzdro a dřík z obr. 8.

Příklady provedeni vynálezu

Dávkovači čerpadlo podle obr. 1 sestává z horního ramena i a ze spodního ramena 2, která jsou u jednoho svého okraje uložena na otočných závěsech 8. Dvojice ramen I, 2 je uspořádána proti sobě ve zvolené vzdálenosti, kterou určuje spojovací těleso 27 a tato dvojice ramen i, 2 může vykonávat pohyb ve směru od sebe a k sobě, jak je naznačeno šestou šipkou 25. Za tím účelem je mezi oběma rameny I, 2 umístěn pohybový motor 3, spojený jak s horním ramenem I tak se spodním ramenem 2. V tomto příkladném provedení dávkovacího čerpadla je užito vzduchového nebo hydraulického přímočarého motoru, jehož píst vykonává vratný pohyb ve směru páté šipky 24. Spojení pístu pohybového motoru 3 se spodním ramenem 2 je provedeno prostřednictvím osového kompenzátoru, příkladně pryžového kroužku, dovolující vyrovnání osové výchylky při rozevření resp. sevření obou ramen I, 2. Vzhledem k malým dávkám dávkovacího čerpadla je zdvih pístu pohybového motoru 3 také malý a osová výchylka představuje cca jeden stupeň,

Pohybovým motorem 3 může být rovněž elektrický přímočarý motor nebo servomotor, alternativně také elektromagnet nebo mechanický silový převodník pákový, klínový, táhlový, ozubený.

Mezi horním ramenem i a spodním ramenem 2 je dále umístěna dvojice vlnovců 4, 40 s funkcí samostatných dávkovačích čerpadel, přičemž na vstupu do každého z vlnovců 4, 40 je předřazen sací samočinný kuličkový nebo kuželový ventil 5, zatímco na výstupu z každého vlnovce 4, 40 je umístěn výtlačný samočinný kuličkový nebo kuželový ventil 6. Na vnějším povrchu vlnovců 4,

40 je použit vodicí prvek 28, který částečně překrývá jejich plochu a zabraňuje případnému vy ose ní vlnovců 4, 40 mimo jejich podélnou osu souměrnosti při pracovní zátěži.

Vlnovce 4, 40 jsou umístěny mezi horním ramenem i a spodním ramenem 2 v určité vzdálenosti od otočného závěsu 8 a tato vzdálenost současně určuje požadovaný poměr smísení dávkovaných rozdílných tekutých složek z jednotlivých vlnovců 4, 40. Volit je ještě možno vlnovce 4, 40 se shodnými nebo rozdílnými čerpacímu průřezy, které společně s danými zdvihy dvojice ramen J_, 2 určují dávkované objemy rozdílných tekutých složek.

Jedna tekutá složka je dopravována ve směru prvé šipky 20 do vstupního otvoru 14 vlnovce 4 přes sací samočinný kuličkový nebo kuželový ventil 5, druhá tekutá složka ve směru druhé šipky 21 do vstupního otvoru 14 vlnovce 40 přes druhý sací samočinný kuličkový nebo kuželový ventil 5 a to při zdvihu dvojice ramen i, 2 prostřednictvím pohybového motoru 3. Při následném stlačení dvojice ramen i, 2 ve směru k sobě jsou obě rozdílné tekuté složky přes výtlačné samočinné kuličkové nebo kuželové ventily 6 dopravovány výstupními otvory 15 do spirálového mixéru 7.

Ve spirálovém mixéru 7 dochází k dokonalému promísení obou rozdílných tekutých složek, které

- j CZ 302532 B6 ze spirálového mixéru 7 vystupují ve směru sedmé šipky 26. Výstupní množství směsi obou rozdílných tekutých složek je možno ještě regulovat jednak velikostí stlačení dvojice ramen i, 2 ve směru k sobe a jednak Čerpacími průřezy použitých vlnovců 4, 40. Pracovní tlaky sacích samočinných kuličkových nebo kuželových ventilů 5 jsou buď alespoň shodné nebo nižší než pracovní tlaky výtlačných samočinných kuličkových nebo kuželových ventilů 6.

Vlnovce 4, 40 mohou být v dávkovacím Čerpadlu řazeny za sebou a/nebo vedle sebe. V případě požadavku na pouhou dopravu malých množství jediné tekuté složky je možno dávkovači čerpadlo osadit jedním vlnovcem 4, 40.

Dávkované rozdílné tekuté složky jsou jednotlivě přivedeny do statického spirálového mixéru 7 za účelem jejich dokonalého smísení (obr. 4 a 5 nebo obr. 8 a 9). Spirálový mixér 7 sestává z pouzdra 10 opatřeného vstupním otvorem 14 a výstupním otvorem 15, který je proveden v tomto případě ve stěně 17 pouzdra Í0 (obr. 2). V dutině pouzdra 10 je těsně uložen dřík 9, jehož povrch je opatřen spirálou JJ., jejíž vrcholy 12 jsou u každého závitu spirály JJ_ upraveny do rovinné plošky 13 (obr. 3), Tyto rovinné plošky 13 na spirále 11 jsou mezi sousedními závity vůči sobě vzájemně pootočeny o 90°. Dřík 9 je v dutině pouzdra 10 upevněn prostřednictvím závitu 18. Převlečná matice 29 slouží k upevnění statického spirálového mixéru 7 k přívodnímu potrubí míšených složek.

Alternativní provedení statického spirálového mixéru 7 je ukázáno na obr. 8 a 9. V tomto případě provedení je výstupní otvor 15 ze spirálového mixéru 7 situován ve směru rotační osy 16 pouzdra

10, jak ukazuje rovněž obr. 6. Do vnitřního prostoru pouzdra 10 je opět těsně vložen dřík 9 (obr. 7) se spirálou J_L· Vrcholy 12 spirály 1 1 jsou u každého závitu upraveny do rovinné plošky

11, přičemž rovinné plošky 13 jsou mezi sousedními závity spirály 11 vůči sobě vzájemně pootočeny o 90°. Dřík 9 je v dutině pouzdra j_0 uložen rozebíratelně a to pomocí dvojice výstupků 19, jejichž rozměry přesahují rozměiy dutiny pouzdra 10 a opírají se o jeho stěnu T7. Stabilní polohu dříku 9 v dutině pouzdra 10 zajišťuje převlečná matice 29 po jejím dotažení na přívodní potrubí. Vstupní otvor 14 statického spirálového mixéru 7 podle obr. 8 a 9 je tvořen prohlubní mezi dvojicí výstupků 19.

Claims

1. Dávkovači čerpadlo, zejména pro přesné dávkování alespoň dvou rozdílných tekutých složek za účelem jejich smísení v požadovaném poměru, jako jsou příkladně dvousložková Či vícesložková lepidla, vyznačující se tím, že sestává z dvojice ramen tvořené horním ramenem (1) a spodním ramenem (2), kterážto ramena jsou u jednoho jejich konce zavěšena s možností natáčení ve směru od sebe a k sobě prostřednictvím otočného závěsu (8), přičemž mezi dvojicí ramen je jednak upevněn pohybový motor (3) této dvojice ramen a jednak upevněny ve zvolených místech alespoň dva vlnovce (4, 40), každý s funkcí samostatného dávkovacího čerpadla, na jehož vstupu je vřazen sací samočinný kuličkový či kuželový ventil (5) a na jeho výstupu zapojen výtlačný samočinný kuličkový či kuželový ventil (6), jehož výstupní strana je společně s výstupní stranou alespoň jednoho dalšího výtlačného samočinného kuličkového nebo kuželového ventilu (6) napojena na statický spirálový mixér (7) dávkovaných rozdílných tekutých složek.

2. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vlnovce (4, 40) jsou umístěny mezi horním ramenem (1) a spodním ramenem (2) ve zvolené vzdálenosti od otočného závěsu (8) horního ramena (1) a/nebo spodního ramena (2), kterážto vzdálenost současně určuje požadovaný poměr smísení dávkovaných rozdílných tekutých složek.

-4CZ 302532 B6

3. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vlnovce (4, 40) umístěné mezi horním ramenem (1) a spodním ramenem (2) vykazují shodné čerpací průřezy, které společně s danými zdvihy dvojice ramen určují dávkované objemy rozdílných tekutých složek.

4. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vlnovce (4, 40) umístěné mezi horním ramenem (1) a spodním ramenem (2) vykazují rozdílné čerpací průřezy, které společně s danými zdvihy dvojice ramen určují dávkované objemy rozdílných tekutých složek.

5. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohybovým motorem (3) je pneumatický, hydraulický, elektrický přímočarý motor či servomotor.

6. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohybovým motorem (3) je elektromagnet nebo mechanický silový převodník pákový, klínový, táhlový či ozubený.

7. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že statický spirálový mixér (7) sestává z dříku (9), který je těsně uložen v dutině pouzdra (10) opatřeného vstupním otvorem (14) a alespoň jedním výstupním otvorem (15) a na vnějším povrchu dříku (9) je vytvořena spirála (11), na jejíchž vrcholech (12) jsou u každého závitu spirály (11) provedeny rovinné plošky (13), přičemž tyto rovinné plošky (13) na spirále (11) jsou mezi sousedními závity vůči sobě vzájemně pootočeny o 15° až 180°.

8. Dávkovači čerpadlo podle nároku 7, vyznačující se tím, že dřík (9) je uložen v dutině pouzdra (10) rozebíratelně, příkladně pomocí závitu (18) upraveného na jednom jeho konci nebo pomocí výstupků (19), přesahujících dutinu pouzdra (10) na jednom jeho konci.

9. Dávkovači čerpadlo podle nároku 7, vyznačující se tím, že výstupní otvor (15) je proveden ve směru rotační osy (16) pouzdra (10) nebo ve stěně (17) pouzdra (10).

10. Dávkovači čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vlnovce (4, 40) je opatřen vodicím prvkem (28) tvaru trubice, která je vložena do dutiny vlnovce (4, 40) nebo je navlečena na vnějším povrchu vlnovce (4, 40).