DE3922660A1 - Mehrfach-dosiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Dosiervor­ richtung für Flüssigkeiten und viskose Stoffe insbesondere für bereits mit Härter angemischte gießbare Reaktionsharzmassen, wie sie zum Herstellen von gegossenen mechanischen oder elektrischen Bauteilen in größeren Stückzahlen gemischt und portioniert werden müssen.

Die einfachsten mechanischen Dosiervorrichtungen arbeiten nach Art einer Saugpumpe, indem ein Kolben in einen oben offenen Behälter mit dem zu dosierenden Stoff eingetaucht und anschließend ein Kolben im Zylinder nach oben bewegt wird, so daß der zu dosierende Stoff eingesaugt wird. Diese Vorgehensweise hat jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen, allein deshalb, da der zu dosierende Stoff in einem offenen Behälter vorliegt und sowohl an die Umgebung abdampft als auch mit der Umgebungsluft und der darin enthaltenen Feuchtigkeit in Berührung kommt und deshalb je nach chemischer Beschaffenheit des Stoffes dadurch bereits unerwünschte Reaktionen ablaufen.

Demgegenüber zeigt die DE-PS 26 42 652 eine Vielfach-Dosiervorrichtung, die aus einer beliebig ergänzbaren Zahl von Dosierelementen besteht, wobei sich in jedem Dosierelement ein Dosierkolben in einer entsprechenden Bohrung auf und abbewegen kann, wobei das unterhalb des Kolbens im Zylinder vorhandene Dosiervolumen über entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen befüllt bzw. entleert werden kann. Die Steuerung dieser Befüllungs- und Entleerungs-Vorgänge erfolgt über Membran-Ventile, die dadurch gebildet werden, daß jeweils zwei der plattenförmigen Dosierelemente mit einem dazwischen angeordneten, blatt- bzw. folienförmigen Dichtungselement zusammenwirken, wobei in der Anlagefläche des einen Dosierelementes beispielsweise zwei Bohrungen münden, von denen die eine mit der Versorgungsleitung des zu dosierenden Stoffes und die andere mit dem Dosiervolumen des Dosier­ elementes verbunden ist. Im Bereich dieser beiden Mündungen befindet sich in der gegenüberliegenden Fläche des anderen Dosierelementes eine Mulde, in die eine Bohrung mündet, die mit einem Steuermedium wie etwa Druckluft beaufschlagbar ist.

Jedes der Dosierelemente weist somit eine identische Gestaltung der beiden als Wirkflächen ausgebildeten, gegenüberliegenden Stirnseiten auf. Damit sind beliebig viele plattenförmige Dosierelemente unter Anordnung der notwendigen Dichtungselemente hintereinander kombinierbar, die durch Zuganker sowie Vorschalten von Endplatten auf beiden Seiten der Gesamtanordnung ausreichend dicht miteinander verschlossen werden.

Wird nun die Steuerleitung mit der Mündung in der Mulde mit Druck beaufschlagt, so wird hierdurch die folienförmige Dichtung fest auf die beiden Mündungen der gegenüberliegenden Fläche aufgepreßt, so daß im Falle der Zulaufleitung hierdurch der Zulauf des zu dosierenden Mediums in das Dosier­ volumen unterbrochen wird. Auf die gleiche Art und Weise kann der Auslauf aus dem Dosiervolumen unterbrochen werden. Wichtig ist jedoch, daß der Druck des Steuermediums deutlich größer ist als das ebenfalls unter Druck stehende, zu dosierende Medium.

Diese Vorrichtung besitzt zwar auf den ersten Blick den Vorteil, daß sie hinsichtlich der Anzahl der Dosierelemente frei erweiterbar ist, besitzt jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen, besonders wenn eine größere Anzahl von Dosier­ elementen nebeneinander angeordnetet werden soll: Da zusätzlich zu den bereits beschriebenen Leitungen beispielsweise Spülleitungen und Kolbensteuer­ leitungen zum Herabpressen des Kolbens, also Herauspressen der dosierten Menge, vorhanden sind, befinden sich auf der Seite des Dichtungselementes, auf der der zu dosierende Stoff mit der Membran in Berührung kommt, zusätzlich auch Mündungen bzw. Durchbrüche für das Steuermedium, in aller Regel Druckluft. Dies bereitet Schwierigkeiten, da hinsichtlich der Dichtungserfordernisse derart unterschiedliche Medien wie beispielsweise Druckluft und Gießharz auf einer Seite der Membran lediglich durch Flächenpressung kaum auf Dauer zuverlässig voneinander getrennt werden können.

Diese Anordnung besitzt jedoch den weiteren konzeptionellen Nachteil, daß der geringste zu realisierende Abstand der Auslauföffnungen neben­ einander - abgesehen von zusätzlichen röhrenförmigen Zusammenführungen, die wieder die Gefahr des Ver­ klebens in sich bergen - durch die geringstmögliche Baubreite der plattenförmigen Dosierelemente bestimmt werden.

Weiterhin ist diese Anordnung deshalb nachteilig, weil jedes Dosierelement zwei Funktionsflächen aufweist, die entsprechend eben und genau bearbeitet sein müssen, um eine ausreichende Funktion zu gewährleisten. Darüberhinaus müssen die einzelnen Dosierelemente ausreichend genau und mit der richtigen Vorspannung fluchtend, beispielsweise durch Paßstifte justiert, miteinander verbunden werden, wobei wegen der Reihenschaltung der Versatz irgendeiner quer verlaufenden Durchgangsbohrung nur eines einzigen Dosierelementes bzw. einer einzigen Membran die Funktion der gesamten Dosiervorrichtung beeinträchtigt bzw. unterbricht. Da bei dieser Konstruktion zusätzlich zu Längs- und Querbohrungen auch eine ganze Reihe von schrägen Bohrungen mit einem bestimmten Mündungspunkt angeordnet werden müssen, ist die Gefahr des Verlaufens einer solchen Bohrung besonders groß.

Diese genannten Schwachpunkte werden noch potenziert, wenn außer den Kanälen für den zu dosierenden Stoff sowie das Steuermedium auch noch Kanäle für ein Heizmedium vorgesehen werden müssen, da einige der zu dosierenden Stoffe lediglich im aufgeheizten Zustand ausreichend viskos sind. Abhängig von dem zu dosierenden Stoff ist auch der Betriebsdruck, unter dem dieser Stoff gehalten werden muß, und aus dem sich wiederum die Höhe des Steuerdruckes ergibt, der ja deutlich über dem Druck des zu dosierenden Mediums stehen muß. Damit ergibt sich je nach Anwendungsfall ein anderer Steuerdruck, so daß mit jedem Anwendungsfall eine andere Steuerdruckversorgung bzw. Steuerdruckregelung notwendig ist.

Aufgrund der genannten Schwierigkeiten bei der Herstellung und auch bei der Wartung, wie sie etwa durch die vorhandenen Schrägbohrungen und die Zugänglichkeit der Mündungen lediglich durch das Auseinandernehmen der gesamten Anordnung erreicht werden können, ergeben sich insgesamt sowohl hohe Herstellungs- als auch hohe Betriebs­ kosten einer solchen Dosiervorrichtung.

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere eine Dosiervorrichtung zu schaffen, bei der trotz der Möglichkeit einer Anordnung der einzelnen Dosiereinheiten unter minimalem Abstand einfach und billig herzustellen sowie zu warten ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der vorliegenden Erfindung die zylindrischen Hohlräume, in denen der Dosierkolben bewegt wird, nebeneinander in einem gemeinsamen Dosiererblock untergebracht sind, welcher lediglich im ganzen eine einzige Funktionsfläche besitzt, nämlich denjenigen Teil einer Außenfläche des Dosierblockes, welcher mit ebenfalls einer Außenflächen einer Druckplatte unter Zwischenlage eines folienförmigen Dichtungs­ elementes in Form von Membranventilen zusammenwirkt. Diese Bauart läßt sich zwar nicht um eine einzige Dosierstelle erweitern, sondern jeweils nur um eine gesamte Mehrfachdosier-Vorrichtung, bietet andererseits jedoch aufgrund des geringeren Montageaufwandes sowie der geringeren Anzahl von Funktionsflächen etc. einen etwa 50%igen Kosten­ vorteil bis zur Fertigstellung sowie darüber hinaus einen Kostenvorteil durch Vereinfachung der Wartung, da durch Abnehmen der einzigen Druckplatte sämtliche von dem zu dosierenden Stoff benetzten Mündungen an der Funktionsfläche des Dosiererblockes für die Reinigung zugänglich sind.

Gerade im Bereich der Micro-Elektronik ist es heute wünschenswert, derartige Dosiervorrichtungen möglichst klein und auch in möglichst geringem Abstand der einzelnen Auslauföffnungen nebeneinander auszubilden, wobei zusätzliche, röhrenförmige Zusammenführungen zu einem geringerem Abstand bereits wieder nachteilig sind. Bei der Ausbildung der zylindrischen Hohlräume in einem einzigen Dosiererblock besteht die Möglichkeit, diese Zylinder nicht in einer Ebene nebeneinander, sondern versetzt in zwei Ebenen ähnlich einer Zick-Zack- Linie anzuordnen, woraus sich ein geringerer Abstand der Auslauföffnungen in Richtung der beiden Zylinderebenen ergibt. Auf diese Art und Weise lassen sich, gemessen in Richtung der einzelnen Zylinderebenen, Abstände der Auslauföffnungen von 1,5 mm und sogar darunter erreichen, wogegen eine derartige Minimierung bei einzelnen, plattenförmigen Dosierelementen bereits wegen der mangelnden Stabilität in diesen Größenbereichen nicht mehr möglich sind, wenn gleichzeitig bei einem hohen Betriebsdruck gearbeitet werden soll.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus liegt darin, daß auf einer Seite des Dichtungs­ elementes zwischen Dosiererblock und Druckplatte, also der Membran, entweder der zu dosierende Stoff oder das Steuermedium anliegen, so daß also eine räumliche Trennung der beiden Medien mit Hilfe der Membran gegeben ist.

Aufgrund dessen kann mit höheren Betriebsdrücken als beim Stand der Technik gefahren werden, was entweder eine zusätzliche Heizeinrichtung erübrigt, mit allen damit verbundenen funktionalen kostenmäßigen Nachteilen. Andererseits ist hierfür ein entsprechend hoher Steuerdruck notwendig, für den beim genannten Stand der Technik eine entsprechend starke Druck­ mittelquelle vorhanden sein müßte. Bei der vorliegenden Erfindung besteht jedoch ohne weiteres die Möglichkeit, die Druckplatte in eine am Dosiererblock anliegende Ventilkolbenplatte sowie eine dahinterliegende Steuerplatte zu unterteilen, wobei sich in der Ventilkolbenplatte anstelle einfacher Mündungen des Steuermediums hiervon be­ aufschlagte Ventilkolben befinden, die mittels einer gewünschten Kolbenübersetzten einen entsprechend hohen Druck auf das Membran-Ventil aufbringen.

Erfindungsgemäß werden dabei vorteilhafterweise anstelle der Membran-Ventile gemäß der Beschreibung zum Stande der Technik sogenannte Ring-Ventile ver­ wendet, wobei auf der Seite, auf der der Durchfluß unterbrochen werden soll, nicht lediglich zwei Mündungen in einer ebenen Fläche angeordnet sind. Vielmehr befindet sich die eine der Bohrungen in einer meist ringförmigen, auf jeden Fall umlaufenden Nut, in deren Innenraum sich die zweite Mündung befindet. Zwischen dieser zweiten Mündung und der umlaufenden Nut befindet sich eine geschlossene, ebene Sitzfläche zur Anlage der Membran, die sich jedoch unterhalb des Niveaus der umgebenden Funktions­ fläche außerhalb des Ringventiles befindet. Wirkt auf der anderen Seite der Membran ein Ventilkolben, dessen Fläche in etwa mit der Fläche innerhalb der umlaufenden Nut übereinstimmt, so wird hierdurch bei Beaufschlagen des Ventilkolbens eine einwandfreie Unterbrechnung des Durchflusses durch das Ringventil erreicht, wogegen bei den Membran-Ventilen des Standes der Technik, bei denen sich die Vertiefung ja auf der Seite des Steuermediums befand, eine unendlich große Anzahl von Möglichkeiten des Durchdringens von einer der Mündungen des zu dosierenden Stoffes zur anderen vorhanden war und seien es nur eventuelle Riefen in der verwendeten Membran.

Diese Ringventile für die Einlaß- und Auslaßsteuerung befinden sich der Einfachheit halber selbstverständlich unterhalb des Niveaus der Zylinder, in denen sich das Dosiervolumen befindet. Sollten hinsichtlich der Platzverhältnisse am Dosiererblock Schwierigkeiten auftreten, so können problemlos auf beiden Seiten des Dosiererblockes jeweils eine Druckplatte ange­ ordnet werden, die dann jeweils für die Einlaß- bzw. für die Auslaßsteuerung der einzelnen Dosier­ stellen zuständig sind. Vorteilhafterweise werden jedoch beide Steuerungen auf nur einer Seite des Dosiererblockes und damit unter Benötigung nur einer einzigen Druckplatte angeordnet, da dies zusätzlich die Möglichkeit eröffnet, zwei gleich funktionierende Mehrfach-Dosierer Rücken an Rücken anzuordnen, und in den beiden Dosierern unterschied­ liche Stoffe, beispielsweise Harz und Härter einer Gießmasse, zu dosieren. Bei entsprechend schmaler Ausbildung der Dosierer, die im vorliegenden Fall möglich ist, können die beiden Komponenten an den einzelnen Auslaufstellen zusammengebracht und durch Anordnung zusätzlicher Mischer-Statoren vermengt werden, so daß die Notwendigkeit entfällt, bereits gemischte Gießharzmassen zu dosieren, was die bekannten Schwierigkeiten des Abhärtens in Bohrungen, Mündungen etc. mit sich bringt.

Abgesehen von diesem Funktionsvorteil erspart eine derartige Benutzung mehrerer, nahe genug nebeneinander zu betreibender Mehrfach-Dosierer eine vorgeschaltete Mischanlage, deren Kosten durchaus dem Bereich von DM 100 000,- und damit ein Mehrfaches der Dosieranlage erreichen können. Hierzu können auch in einem einzigen Dosiererblock in zwei parallelen Reihen die Dosierelemente für Harz und Härter untergebracht sein. Ein besonderer Vorteil der Verwendung derartiger Ringventile liegt auch darin, daß diese, trotz Zukaufmöglichkeit derartiger Teile direkt aus dem Vollen des Dosiererblockes gefräst werden können. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die Form der Ringnut auf den vorliegenden Anwendungsfall abzu­ stimmen, beispielsweise die Nut so zu legen, daß sie von der zentralen Mündung unterschiedliche Abstände besitzt, so daß die zweite Mündung an dem Punkt der umlaufenden Nut angeordnet werden kann, die am weitesten von der zentralen Mündung entfernt ist. Dies bietet dann Vorteile, wenn die zentrale Mündung von einer quer verlaufenden Versorgungs­ leitung über die ganze Länge des Blockes getroffen wird, da bei derartig langen und relativ dünnen Bohrungen ein Verlaufen der Bohrung nicht immer ausgeschlossen werden kann. Da jedoch durch Vergrößerung des Abstandes der in der Nut mündenden Bohrung zur quer verlaufenden Versorgungsleitung ein unerwünschtes Zusammenkommen dieser beiden Bohrungen immer unwahrscheinlicher wird, wird hierdurch die Ausschußrate bei der Produktion des Dosierer­ blockes merklich gesenkt.

Weiterhin kann bei der vorliegenden Ausgestaltung auf das Unterbringen von Leitungen für das Steuermedium im Dosiererblock, die ja darüber hinaus lediglich in der Druckplatte notwendig sind, gänzlich dann verzichtet werden, wenn die Kolben im Zylinder nicht mittels des Steuermediums nach unten gedrückt werden, sondern beispielsweise mechanisch mittels Schrittmotoren oder eines gemeinsamen Auspreßkolbens, welcher auf einen Querbalken einwirkt, der jeweils mit Kolben­ stangen zusammenwirkt, die mit den einzelnen Kolben verbunden sind und am oberen Ende des Dosiererblockes zusätzlich geführt werden. In diesem Querbalken lassen sich - falls die Kolbenstangennicht fest mit ihm verbunden sind - zusätzlich Abtastsensoren unterbringen, die die Anlage jeder einzelnen Kolbenstange oben am Querbalken und damit das Füllen des Dosier­ volumens registrieren. Damit kann der Auspreß­ vorgang begonnen werden, sobald sämtliche Dosiervolumen gefüllt sind. Damit kann eine zusätzliche Zeitsteuerung für das Füllen und Auspressen des zu dosierenden Stoffes erübrigt werden, die darüber hinaus immer "Reservezeiten" mit einkalkulieren muß, um ein ausreichendes Füllen des Dosiervolumens sicherzustellen. Damit wird durch diese Art der Lösung des Auspreßvorganges zusätzlich der für einen einzelnen Dosiervorgang benötigte Zeitbedarf reduziert.

Als Membran wird vorzugsweise eine Teflonfolie oder auch eine Kalritz-Folie verwendet mit einer Dicke von etwa 2 bis 2,5/10 mm.

Eine beispielhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Element des Mehrfach-Dosierers,

Fig. 2 eine Frontansicht des Dosiererblockes mit fünf Dosiereinheiten,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen aus Kolben­ stangenanschlag und Kolbenquerbalken be­ stehende Druckplatte.

Fig. 1 zeigt eines der Dosierelemente, von denen im Dosiererblock 1, siehe Fig. 2, beispielsweise fünf nebeneinander untergebracht sind. Dabei befinden sich im Dosiererblock 1 Ausnehmungen in Form eines Zylinders 6, in dem ein Kolben 3 verschiebbar ist. Dabei kann dieser Kolben 3 auch in einem Zylinderrohr 5 laufen, welches in den Zylinder 6 eingesetzt ist. Eine solche Lösung hat Fertigungsvorteile, da dieses Zylinderrohr 5 vorab mit einer exakteren Innenkontur mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann, als er nötig wäre, um eine ebenso exakte Innenkontur direkt im Dosiererblock 1 herzustellen.

Dieser Kolben 3 ist am unteren Ende einer Kolben­ stange 4 befestigt, welche in einer Kolbenstangen­ führung 2 geführt wird, die sich über der oberen Öffnung des Zylinders 6 befindet. Diese Kolben­ stange 4 kann nach oben bewegt werden bis zur Anlage an einem Anschlag 16, so daß sich bei Anlage der Kolbenstange 4 an diesem Anschlag 16 für die Kolbenstange unterhalb des Kolbens 3 das Dosier­ volumen 31 im Zylinders 6 sowie in den offenen Zuleitungen zu diesem Bereich des Zylinders ergibt. Um dieses Dosiervolumen 31 je nach Anwendungsfall variieren zu können, wird der Anschlag 16 in aller Regel höhenverstellbar ausge­ bildet sein.

Der Kolben 3 ist dabei in üblicher Weise gegenüber seinen Führungsflächen durch Dichtungen 23 abge­ dichtet, beispielsweise zwei Variseal-M-Dichtungen.

Die Kolbenstangenführung 2 ist auf der Oberseite des Dosiererblockes 1 aufgeschraubt und besitzt einen Durchlaß entsprechend dem Durchmesser der Kolbenstange 4, gegenüber welcher mittels einer Dichtung 21, etwa einer Nutringdichtung, abgedicht wird. Ebenso befindet sich zwischen der Kolben­ stangenführung 2 und dem Dosiererblock 1 eine Dichtung 22, etwa O-Ring, der beim Aufschrauben der Kolbenstangenführung 2 eingesetzt wird. Die Kolbenstangenführung 2 besitzt zur Justierung einen ringförmigen Fortsatz, dessen Außendurchmesser exakt in den Innendurchmesser am oberen Rand des Zylinders 6 bzw. des Zylinderrohres 5 paßt. Weiterhin weist diese Kolbenstangenführung 2 einen Anschluß 20 für eine Pneumatik bzw. Hydraulik auf, mittels welcher der Kolben 3 zum Zwecke des Auspressens des Dosiervolumens 31 mittels Beaufschlagen durch die Pneumatik oder Hydraulik nach unten gepreßt wird.

Am unteren Ende des Zylinders 6 mündet ein Kanal 38, der sowohl mit dem Einlaßkanal 32 als auch mit dem Auslaßkanal 33 in Verbindung steht. Diese beiden werden jeweils wechselweise durch Membran-Ventile offen oder geschlossen gehalten, die dadurch gebildet werden, daß sich unterhalb des Dosiervolumens 31 eine Dichtungsfolie 15 zwischen dem Dosiererblock und den darin ausgebildeten Ringventilen für den Einlaßkanal bzw. den Auslaßkanal 33 und einer plananliegenden Druckplatte 39 befindet.

Von dieser Druckplatte 39 aus wird mittels eines Steuermediums Druck auf die als Membran wirkende Dichtungsfolie 15 im Bereich des auslaßseitigen oder einlaßseitigen Ringventiles ausgeübt. Dadurch kann sowohl die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 32 und dem hierzu quer, entlang des gesamten Dosiererblockes 1 verlaufenden Gesamtzuführungs­ kanales 30 unterbrochen oder geöffnet werden und ebenso die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 33 und der Auslaßöffnung 27 aus dem Dosiererblock 1.

Hierzu sind in die der Druckplatte 39 zugewandten Vorderfläche des Dosiererblockes 1 sogenannte Ringventile aus dem vollen Material des Dosierer­ blockes herausgearbeitet, wie sie am besten in Fig. 2 in der Frontansicht zu erkennen sind.

Derartige Ringventile wie das Auslaßringventil 28 und das Einlaßringventil 29, die hier auf derselben Seite des Dosiererblockes übereinander angeordnet sind, bestehen jeweils aus zwei Mündungen an der Oberfläche des Ringventiles, deren Verbindung wahlweise unterbrochen oder geöffnet werden soll. Am Beispiel des oben angeordneten Einlaßringventils 29 erläutert, befindet sich in der Mitte dieses Zulaufringventils 29 die Mündung des Zulaufkanals 34, welcher mit dem über die ganze Länge des Dosiererblockes 1 und damit quer zum Zulaufkanal 34 verlaufenden Gesamtzuführkanal 30 in Verbindung steht. Diese zentrale Mündung des Zulaufkanals 34 ist von einer etwa ringförmigen, umlaufenden Nut 36 umgeben, in der sich an einem Punkt die Mündung des Einlaßkanals 32 befindet. Zwischen dieser zentralen Mündung des Zulaufkanals 34 und der umgebenden Nut 36 befindet sich ein ebenfalls um­ laufender, durchgehender Bereich einer ebenen Sitzfläche 35, welche parallel zur umgebenden Fläche des Dosiererblockes 1, jedoch gegenüber dieser etwas abgesenkt liegt, wie etwa in Fig. 1 zu erkennen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ring­ ventilen, die als Einsatzteil im Handel sind und bei denen die Dichtungsfolie 15 auf einen zusätzlich eingelegten O-Ring um die zentrale Mündung drückt, besteht hier der Vorteil, daß kein zusätzlicher Montageaufwand erforderlich ist, da das Ringventil direkt in das Material des Dosiererblockes eingearbeitet ist und kein zusätzlicher O-Ring vorhanden ist, sondern die Dichtungsfolie 15 direkt gegen die Sitzfläche 35 gedrückt wird. Diese muß natürlich an jeder Stelle eine ausreichende Breite aufweisen, um die Dichtigkeit zu gewährleisten. Im vorliegenden Fall hat sich eine Mindestbreite von etwa 1/4 des Durchmessers der zentralen Mündung des Zulaufkanals 34 als ausreichend erwiesen.

Sowohl der Zulaufkanal 34 als auch der Einlaßkanal 32, der mit dem Dosiervolumen 31 in Verbindung steht als auch die entsprechenden Bohrungen des Auslaßringventils 28 verlaufen senkrecht zur Oberfläche des Dosiererblockes 1, was nicht nur die Fertigung erleichtert, sondern auch die Ausschußrate gegenüber dem Einbringen von Schrägbohrungen reduziert.

Während das Auslaßringventil 28 eine kreisförmige Nut 36 aufweist, ist diese Nut 36 beim Einlaß­ ringventil so gestaltet, daß sie nicht überall den gleichen Abstand von der zentralen Mündung des Zulaufkanals 34 besitzt. An der entferntesten Stelle der Nut 36 befindet sich die Mündung des Einlaßkanals 32. Dies hat den Vorteil, daß der Einlaßkanal 32 dadurch einen möglichst großen Abstand von dem hinter dem Zulaufkanal 34 quer verlaufenden Gesamtzuführkanal 30 hat. Dies verringert die Gefahr, daß beim Einbringen der relativ langen, über die gesamte Breite des Dosierblockes 1 quer verlaufenden Gesamtzuführ­ kanals 30 dieser Kanal bei der Herstellung geringfügig von seiner Sollposition abweicht und eine unerwünschte Überschneidung mit einem der Einlaßkanäle 32 erfolgt.

Diese Ringventile werden betätigt, indem mittels einer Druckplatte auf die Sitzflächen 35 der Ringventile der gegenüberliegende Bereich der Dichtungsfolie 15 aufgepreßt wird. Um das Dosiervolumen 31 zu füllen, wird auf diese Art und Weise das Auslaßringventil geschlossen, so daß keine Verbindung mehr zwischen dem Auslaß­ kanal 33 und der Auslaßöffnung 27 besteht. Das Einlaßringventil 29 bleibt geöffnet, so daß der über den Gesamtzuführkanal 30 zugeführte, unter Druck stehende, dosierende Stoff von dem Zulauf­ kanal 34 aus über den im geöffneten Zustand vor­ handenen Spalt zwischen der Sitzfläche 35 des Ringventils und der Dichtungsfolie 15 die Nut 36 und damit in den Einlaßkanal 32 gelangt, so daß auf diesem Wege das Dosiervolumen 31 gefüllt wird, bis der Kolben 3 sich in der obersten Position befindet, in der die Kolbenstange 4 am Anschlag 16 anliegt.

Anschließend wird die Kolbenstange 4 und damit der Kolben 3 hydraulisch, pneumatisch oder mit Hilfe beispielsweise eines elektrischen Schrittmotors nach unten gedrückt, bis der Kolben 3 die untere Stirnfläche des Zylinders 6 berührt. Während dessen ist das Einlaßringventil geschlossen, während das Auslaßringventil geöffnet ist, so daß der im Dosiervolumen 31 enthaltene Stoff über den Auslaß­ kanal 33, das geöffnete Auslaßringventil 28 und die Auslaßöffnung 27 den Mehrfachdosierer verläßt.

Fig. 2 zeigt in diesem Zusammenhang an der linken Stirnfläche sowohl die Mündung des Gesamtzuführ­ kanals 30 sowie Gewindebohrungen 40 zum Befestigen einer Anschlußleitung.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist gegenüber den Ringventilen im Dosierblock 1 eine Druckplatte 39 angeordnet. Diese wird mit dem Dosierblock 1 ver­ schraubt. Zu diesem Zweck sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mehrere Gewindebohrungen 40 zwischen und neben den Auslaßringventilen 28 sowie Einlaß­ ringventilen 28 in der Breitseite des Dosiererblocks 1 angeordnet.

Die Druckplatte 29 kann im Bereich der Sitzflächen 35 der Ringventile Vertiefungen aufweisen, in denen Bohrungen für das Steuermedium münden, um auf diese Art und Weise die Dichtungsfolie 15 auf die Sitz­ fläche 35 der Ringventile zu pressen. Vorteilhafter­ weise geschieht dies jedoch mit Hilfe von Ventil­ kolben, weswegen die Druckplatte 39 in eine Ventilkolbenplatte 9 sowie eine Steuerplatte 10 unterteilt ist, wobei die Ventilkolbenplatte an der Dichtungsfolie 15 anliegt. Dieser Ventilkolbenplatte 9 sind die einzelnen Ventilkolben 11 zugeführt, die gegenüber der Ventilkolbenplatte 9 mittels Dichtungen 24, beispielsweise Quadring-Dichtungen, abgedichtet sind. Diese Ventilkolben 11 drücken mit ihrer vorderen Stirnfläche bei Druckbeaufschlagung die Dichtungsfolie 15 gegen die Sitzfläche 35 der Ringventile und werden auf ihrer Rückseite mit Steuermedium, beispielsweise Druckluft beaufschlagt, welches über die Einlaßsteuerleitung 25 bzw. die Auslaßsteuerleitung 26, die in der Steuerplatte 10 hinter der Ventilkolbenplatte 9 verlaufen, zugeführt wird. Selbst bei unverändertem Druck der Druck­ mittelquelle für das Steuermedium lassen sich unterschiedlich hohe Anpreßdrücke für die Ring­ ventile erzielen, indem die auf das Ringventil drückende vordere Stirnseite der Ventilkolben in einem wechselnden Verhältnis zur Größe der hinteren, vom Steuermedium beaufschlagten Stirnfläche steht. Je nach Anwendungsfall kann damit durch Auswechseln der Ventilkolbenplatte 9 bei Verwendung der vorhandenen Druckquelle für das Steuermedium ein unterschied­ lich hoher Ventildruck gefahren werden, so daB unterschiedliche Einsatzzwecke den gleichen Mehrfachdosierer leicht zu realisieren sind. Insbesondere bei sehr zähen Flüssigkeiten, die mit einem entsprechend hohen Druck durch die Zuführ­ leitungen gepreßt werden müssen (bei Gießharz liegt der notwendige Druck in der Größenordnung von etwa 5 bar) ergibt sich der Vorteil, daß eine ansonsten zur Erhöhung der Fließfähigkeit notwendige Aufheizung der gesamten Dosiervorrichtung eingespart werden kann. Durch entsprechende Verkleinerung der vorderen bzw. Vergrößerung der hinteren Stirnfläche der Ventilkolben 11 läßt sich auch eine ausreichend hohe Differenz zwischen dem Zuhaltedruck der Ringventile und dem Betriebsdruck des zu dosierenden Stoffes erreichen, da diese Drücke optimalerweise in einem Verhältnis von mindestens 1 : 2 stehen sollten, um eine sichere Unterbrechnung des Flusses bei geschlossener Ventilstellung zu gewährleisten.

Diese Ausführungsform hat weiterhin den Vorteil, daß nur eine einzige Druckplatte 39 entfernt werden muß, um sämtliche Mündungen in der Vorderseite des Dosiererblocks 1 zum Reinigen oder Überprüfen zugänglich zu machen. Gleichzeitig können hierbei auch noch die hinter den Mündungen liegenden Bereiche der Kanäle überblickt werden, da diese jeweils senk­ recht ins Innere des Dosiererblocks 1 führen.

Da bei Mehrfachdosierern, deren einzelne Dosier­ elemente in beliebiger Anzahl hintereinander kombinierbar sind, üblicherweise mit einer Zweit­ steuerung zum Koordinieren von Füllen und Auspressen gearbeitet wird, ist hierbei für einen kompletten Arbeitstakt ein relativ langer Zeitraum notwendig, da die zwischen den einzelnen Arbeitsschritten vorgesehene Zeiträume wirklich ausreichend sein müssen, um ein vollständiges Füllen bzw. Auspressen des Dosiervolumens 31 sicherzustellen.

Bei dem vorliegenden Mehrfachdosierer dagegen ist die Anzahl der Dosierstellen bekannt, so daß über eine quer über dem oberen, freien Ende der Kolben­ stangen 4 verlaufende Kolbenquerbalken 17 ein gemeinsames Auspressen des gesamten Mehrfachdosierers erreicht werden kann. Dies bietet den Vorteil, daß für die Betätigung nicht nach einer Zeitsteuerung vorgegangen werden muß, sondern in diesem Kolbenquerbalken 17, der sich unterhalb des einstellbaren Anschlages 16 befindet, wie in Fig. 3 dargestellt, über jeder Kolbenstange 4 Sensoren 41 befinden, die die Anlage jeder einzelnen Kolben­ stange 4 an dem Kolbenquerbalken 17 und damit im Anschlag 16 meldet. Zu diesem Zweck sind beispielsweise von der Oberseite her in den Kolbenquerbalken 17 Sensoren eingelassen, deren Taster 42 geringfügig nach unten aus dem Kolben­ querbalken 17 hervorragt und durch das Auftreffen der Kolbenstange 4 betätigt wird, welche zunächst den Taster 42 in den Sensor 41 drückt und anschließend aufgrund der größeren Stirnfläche am Kolbenquer­ balken 17 anliegt.

Auf diese Art und Weise kann der Auspreßvorgang dann eingeleitet werden, wenn sämtliche Kolben­ stangen 4 des Mehrfachdosierers am oberen Anschlag angelangt sind. Auf diese Art und Weise lassen sich wegen der Vermeidung von Sicherheitszeiten kürzere Taktzeiten des Mehrfachdosierers erzielen.

Claims (17)

1. Mehrfach-Dosiervorrichtung für flüssige oder für viskose Stoffe, wobei jede der Dosierstellen einen in einem Zylinder verschieblichen Kolben aufweist, der durch den zu dosierenden, unter Druck stehenden Stoff gegen einen einstellbaren Anschlag gedrückt wird, so daß der dem Anschlag gegenüberliegende Bereich des Zylinders das Dosiervolumen darstellt, das mittels des Kolbens anschließend ausgepreßt wird und wobei der Ein- und Auslaßkanal des Dosiervolumens über Membranventile gesteuert werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - die Zylinder (3) in einem gemeinsamen Dosiererblock (1) angeordnet sind und die Membranventile durch den Dosiererblock (1), wenigstens eine parallel angeordnete Druckplatte (39) sowie ein dazwischen angeordnetes Dichtungselement gebildet werden.

2. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet , durch eine Druckplatte (39) unterhalb der Zylinder (6), parallel zu der den Zylindern (6) gemeinsamen Ebene.

3. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckplatten (39) auf den gegenüberliegenden Seiten des Dosiererblockes (1), parallel zur Ebene der Zylinder (6), angeordnet sind, wobei eine Druckplatte (39) zur Steuerung der Einlaßringventile (29) und eine Druckplatte (39) zur Steuerung der Einlaßseite und eine Druckplatte (39) zur Steuerung der Einlaßöffnungen und eine Druckplatte (39) zur Steuerung der Auslaßöffnungen angeordnet ist.

4. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Membranventilen um Ringventile handelt.

5. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Einlaßringventilen (29) die umlaufende Nut (36) einen nicht gleichbleibenden Abstand von der zentralen Öffnung des Zulaufkanals (34) besitzt, wobei der Einlaßkanal (32) in der am weitesten von dem Zulaufkanal (34) entfernten Stelle der Nut (36) mündet.

6. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Dosiererblock (1) angeordnete Teil der Ringventile aus dem vollen Material gearbeitet ist.

7. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere, umlaufende Sitzfläche (35) der Ringventile eine Breite von mindestens 1/4 des Durch­ messers des Zulaufkanals (34) besitzt.

8. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckplatte (39) aus einer Ventilkolbenplatte (9) und einer Steuerplatte (10) besteht, wobei in der Ventilkolbenplatte (9) Ventilkolben (11) zum Betätigen der Membranventile angeordnet sind.

9. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben (3) am Ende einer am oberen Ende des Zylinders (6) geführten Kolbenstange (4) befestigt sind.

10. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (3) hydraulisch oder pneumatisch in Richtung auf das Dosiervolumen (31) zu bewegt wird.

11. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) mittels einer Kolbenstange (4) mit Hilfe eines Schrittmotors nach unten bewegt wird.

12. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) durch einen darüberliegenden Kolbenquerbalken (17) in Richtung auf das Dosier­ volumen (31) zu bewegt wird.

13. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenquerbalken (17) mit Hilfe eines Schrittmotors bewegt wird.

14. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllen und Entleeren des Dosiervolumens (31) mit Hilfe einer Zeitablauf­ steuerung gesteuert wird.

15. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenquerbalken (17) Sensoren (41) zum Registrieren der Anlage der oberen Enden der Kolben­ stange (4) angeordnet sind.

16. Mehrfach-Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zylinder (6) im Dosiererblock (1) parallel nebeneinander in zwei parallelen Ebenen in Form einer Zick-Zack-Linie ange­ ordnet sind.

17. Verwendung mehrerer Mehrfach-Dosiervorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfach- Dosiervorrichtungen räumlich einander so zugeordnet sind, daß jeweils eine Auslaßöffnung (27) einer Mehrfach-Dosiervorrichtung sich möglichst nahe neben jeweils einer Auslaßöffnung (27) der anderen Mehrfach-Dosiervorrichtungen befindet, wobei im Bereich der räumlich benachbarten Auslaßöffnungen (27) jeweils Statorbleche zum besseren Durchmischen angeordnet sind, und daß das Auspressen der Dosier­ vorrichtungen zeitgleich geschieht.