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EP4417571B1 - Vorrichtung zum fördern von viskosem material - Google Patents

Vorrichtung zum fördern von viskosem material

Info

Publication number
EP4417571B1
EP4417571B1 EP24187303.3A EP24187303A EP4417571B1 EP 4417571 B1 EP4417571 B1 EP 4417571B1 EP 24187303 A EP24187303 A EP 24187303A EP 4417571 B1 EP4417571 B1 EP 4417571B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
follower plate
aeration
holding rod
lifting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP24187303.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4417571A2 (de
EP4417571A3 (de
Inventor
Gerrit ENDERLE
Thomas Hausner
Marco Knopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Copco IAS GmbH
Original Assignee
Atlas Copco IAS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco IAS GmbH filed Critical Atlas Copco IAS GmbH
Publication of EP4417571A2 publication Critical patent/EP4417571A2/de
Publication of EP4417571A3 publication Critical patent/EP4417571A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4417571B1 publication Critical patent/EP4417571B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/58—Arrangements of pumps
    • B67D7/62—Arrangements of pumps power operated
    • B67D7/64—Arrangements of pumps power operated of piston type
    • B67D7/645—Barrel pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/025—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir
    • F04B23/028—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir the pump being mounted on top of the reservoir

Definitions

  • the invention relates to a device for conveying viscous material from a barrel-like container.
  • Such devices are used, for example, for applying adhesives, sealants, insulating materials, or thermal pastes to workpieces, particularly body components in motor vehicle production.
  • the viscous material is pumped out of the container via a material outlet opening by means of a pump.
  • a follower plate having the material outlet opening is constantly held in contact with a surface of the material in the container by means of a lifting and lowering device.
  • the follower plate is lowered by means of the lifting and lowering device to follow the falling material level in the container.
  • the follower plate is sealed off from the container shell so that, on the one hand, no material can escape from the container and, on the other hand, no air from the environment can enter the container. Once the container is empty, it is replaced with a new, full container.
  • the follower plate is first moved upwards out of the empty container and then inserted into the full container now positioned below it until it rests on the viscous material and the conveying process can begin.
  • the follower plate When inserting the follower plate into the full container, it is inevitable that air will be trapped between the follower plate and the viscous material, which must be removed before the viscous material is pumped out of the container.
  • the follower plate's circumference is sealed against the inner surface of the container shell facing the inside of the container, so that force must be applied when lowering the plate onto the surface of the viscous material.
  • DE 10 2018 104 763 A1 A device for conveying viscous material from a container is known, the follower plate of which has a ventilation opening and a ventilation device.
  • a device for conveying a viscous material with a rotating wiper ring on the follower plate is known from EP 3 296 075 A1 known, while from the DE 10 2007 003 972 B4 a device with a barrel pump and a follower plate is known, wherein the ventilation openings of the follower plate are covered by foam plates.
  • a covering layer made of a material permeable to air and impermeable to liquid is arranged on the underside of the follower plate, covering the vent opening(s) and/or the ventilation opening(s) and leaving the material outlet opening free.
  • the covering layer can be adapted to the viscous material. It must It should not be impermeable to every liquid, but only to the viscous material to be conveyed from the container.
  • the cover layer can be made of a foldable material, such as a thin layer of felt or a commercially available weed control fabric.
  • the cover layer is connected at its peripheral edge to a ring of elastically stretchable material.
  • the cover layer is preferably made of polypropylene (PP), in particular of thermally bonded continuous filaments.
  • PP polypropylene
  • a polypropylene layer with a weight according to DIN EN 29073 T.1 of 60 g/ m2 +/- 10% is preferred, which expediently has a maximum tensile strength according to DIN EN 29073 T.2 of 130 N/5 cm lengthwise and 90 N/5 cm crosswise, each +/- 20%, and an elongation according to DIN EN 29073 T.3 of 88% lengthwise and 87% crosswise, each +/- 20%.
  • Such a material is sold, for example, by p.
  • the follower plate When the follower plate is inserted, air is sucked out of the container interior through the cover layer, while the viscous material is retained in the container, thus reducing material waste.
  • the elastically expandable ring Before the follower plate is inserted into the container, the elastically expandable ring can be stretched and pulled over the peripheral edge of the container shell so that it is arranged circumferentially around the container shell on an outer side facing away from the container interior.
  • the follower plate When the follower plate is inserted into the container, it presses on the cover layer so that the ring is pulled away from the container shell and wraps around an outer surface of the follower plate.
  • the ring can then form an additional seal between the follower plate and the container shell.
  • the advantageous further development according to claim 3 is based on the idea of automatically switching between a movement mode in which The support rod(s) is/are lowered, particularly by motor drive, and alternately switches between a venting mode by means of the venting device to extract air from the container interior through the venting opening(s).
  • the follower plate is mounted in a floating manner relative to the lifting and lowering device and is vertically movable relative to it within a limited range.
  • the floating bearing is arranged between the follower plate and the at least one support rod, so that the follower plate has limited vertical movement relative to the at least one support rod, or for it to be arranged between the at least one support rod and a vertically movable support element of the lifting and lowering device that supports the support rod(s), so that it has limited vertical movement relative to the support element.
  • the follower plate is expediently connected to each support rod, or the at least one support rod is connected to the support element by means of at least one bolt guided in a vertically extending slot.
  • This is a simple yet reliable construction for the floating mounting of the follower plate on the at least one support rod, in order to fix it with limited vertical movement relative to the at least one support rod.
  • the sensor device has a distance measuring device for detecting the position of the follower plate relative to the at least one holding rod or relative to the support element. The distance measuring device measures the distance traveled by the follower plate relative to the at least one holding rod or relative to the support element and can thus determine the position of the follower plate relative to the at least one holding rod or relative to the support element and also the reaching of the upper and lower end positions with high accuracy.
  • the sensor device may have at least a first sensor for detecting the bolt or one of the bolts when the follower plate reaches the upper end position and at least one second sensor for detecting the bolt or one of the bolts when the follower plate reaches the lower end position.
  • the sensors are preferably proximity switches. They switch when the bolt or one of the bolts reaches either the lower or the upper end position.
  • each support rod be received at its lower end in a sleeve fixed to the top of the follower plate, and that at least one bolt protrudes radially from it and is guided in an elongated hole in the sleeve.
  • the sleeve can, for example, be screwed to the follower plate.
  • each support rod is also possible, and particularly advantageous for smaller devices, for each support rod to be received at its upper end in a sleeve fixed to a vertically movable component of the lifting and lowering device, in particular to the underside of a cross member.
  • at least one bolt protrudes radially from the at least one support rod and is guided in an elongated hole in the sleeve.
  • at least two bolts protrude radially from each support rod at equal angular intervals from one another, each of which is guided in an elongated hole in the associated sleeve.
  • two bolts can project radially from each support rod in opposite directions.
  • the lifting and lowering device comprises a plurality of support rods, which are preferably arranged concentrically and at equal distances from one another around a center point of the follower plate.
  • the support rods extend at equal distances from a central longitudinal axis of the essentially cylindrical follower plate.
  • two support rods can be provided, which are diametrically opposite one another with respect to the center point or central axis.
  • the follower plate can be equipped with a sensor to detect when it has touched the container floor.
  • This sensor has a pin protruding from the underside of the follower plate that can be moved into the follower plate against a restoring force. The pin triggers the sensor signal when the follower plate rests on the container floor with its full weight and the pin is pressed into the follower plate.
  • vent opening and at least one vent opening spaced apart from it may be provided.
  • the vent opening(s) and the vent opening(s) coincide, so that at least one opening is present in the follower plate for the introduction and extraction of air.
  • the venting device can be, for example, a compressor or a Venturi nozzle. It is also possible to design the venting device so that it can be operated in the reverse direction and introduces compressed air into the container interior. However, it is also possible to supply the compressed air via a separate compressed air line.
  • the device 10 shown in the drawing is used to convey viscous material from a barrel-like container. It has a follower plate 12 that can be raised and lowered by means of a lifting and lowering device 14.
  • the lifting and lowering device 14 has a base plate 16 and hydraulic cylinders 18 mounted on the base plate 16, whose piston rods 20 extend upward and are connected to one another by a support element 22 in the form of a cross member. Two support rods 24 extend downward from the cross member 22, from which the follower plate 12 is suspended.
  • the follower plate 12 has a central material outlet opening 26 through which the viscous material can be pumped out of the container by means of a scoop piston pump 28 when the follower plate 12 rests with its underside on the viscous material. It also has several venting openings 30 through which air can be pumped out of the container interior and compressed air can be introduced into the container interior. A venting device (not shown in detail) or a ventilation device can be connected to the venting openings 30.
  • the follower plate 12 is not rigidly connected to the support rods 24, but is mounted on them in a floating manner in the sense that it has limited vertical movement with respect to the support rods 24.
  • two sleeves 34 are screwed to the upper side 32 of the follower plate 12, each of which receives the lower end of one of the two support rods 24.
  • a bolt 36 projects radially from each of the support rods, which bolt passes through a vertically extending slot 38 in the respective sleeve 34 and is guided therein for longitudinal displacement in the vertical direction.
  • the slot 38 is covered on the outside by a cover cap 40.
  • the follower plate 12 can be arranged between a Fig.
  • a sensor device in the form of a position measuring device 42 on each sleeve 24 detects the position of the follower plate 12 with respect to the holding rods 24 and in particular the reaching of the upper end position and the reaching of the lower end position by the follower plate 12.
  • the position measuring device 42 sends signals to a control device (not shown in detail) when the respective end position is reached by the follower plate 12.
  • the follower plate 12 is lifted from the base plate 16 by means of the lifting and lowering device 14, and the upwardly open container is placed beneath the follower plate 12 on the base plate 16.
  • a cover element 50 is then arranged to cover the upwardly open container.
  • the cover element 50 has a cover layer 52 that is permeable to air but not to the viscous material.
  • the cover layer 52 is thin and consists of a foldable material such as a commercially available weed control fabric or a thin layer of felt.
  • An elastically expandable ring 54 runs around the cover layer 52 and is pulled over the outer surface of the container so that, when stretched, it rests against the outer surface.
  • the follower plate 12 is then lowered, presses on the cover layer 52 and thus pulls the elastic ring 54 away from the outer surface of the container until it rests against the outer surface 56 of the follower plate 12, as shown in Fig. 4 shown.
  • the covering layer 52 covers the ventilation opening 30, but not the material outlet opening 26.
  • the follower plate 12 is lowered by means of the lifting and lowering device 14 until a wiper ring 58 encircling its outer surface 56 comes into contact with the inner surface of the container shell, so that its frictional force inhibits further insertion of the follower plate 12.
  • a further lowering of the support rods 24 brings the follower plate 12 into its upper end position, so that the position measuring device 42 is triggered and the control device the venting device is activated and the lifting and lowering device 14 stops. Due to the negative pressure created in the container, the follower plate 12 is pulled downwards until it reaches its lower end position, so that the position measuring device 42 is triggered, the control device deactivates the venting device and controls the lifting and lowering device 14, which lowers the support rods 24.
  • the conveying process then begins, during which the scoop piston pump 28 pumps the viscous material out of the container.
  • the follower plate 12 follows the material level until it reaches its lower end position, whereupon the control device, based on a signal from the position measuring device 42, activates the lifting and lowering device 14, so that the support rods 24 are lowered until the follower plate 12 reaches its upper end position and the position measuring device 42 transmits a corresponding signal to the control device.
  • the control device based on a signal from the position measuring device 42, activates the lifting and lowering device 14, so that the support rods 24 are lowered until the follower plate 12 reaches its upper end position and the position measuring device 42 transmits a corresponding signal to the control device.
  • at least one hold-down device can be provided, which is firmly connected to the base plate 16 and engages a lower and/or upper container edge.
  • the follower plate 12 is removed from the container in the same way as when inserting the follower plate 12 into the container.
  • compressed air is introduced into the venting opening 30 by means of the venting device, causing the follower plate 12 to lift from the container floor under pressure. It then reaches its upper end position, the position measuring device 42 switches, the control device interrupts the compressed air supply, and activates the lifting and lowering device 14, which raises the support rods 24 until the follower plate 12 returns to its lower end position.
  • the position measuring device 42 switches again, the lifting and lowering device 14 is stopped and compressed air is again introduced into the interior of the container and so on until the follower plate 12 reaches the upper edge of the container and can be lifted off.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material aus einem fassartigen Behälter.
  • Solche Vorrichtungen werden beispielsweise zum Auftragen von Klebstoffen, Dichtstoffen, Dämmstoffen oder Wärmeleitpasten auf Werkstücke, insbesondere auf Karosseriebauteile bei der Produktion von Kraftfahrzeugen, eingesetzt. Das viskose Material wird dabei mittels einer Pumpe über eine Materialauslassöffnung aus dem Behälter gefördert, wobei eine die Materialauslassöffnung aufweisende Folgeplatte mittels einer Hebe- und Absenkeinrichtung stets in Anlage an einer Oberfläche des Materials im Behälter gehalten wird und durch Absenken mittels der Hebe- und Absenkeinrichtung dem absinkenden Materialspiegel im Behälter folgt. Gegenüber dem Behältermantel ist die Folgeplatte abgedichtet, so dass einerseits kein Material aus dem Behälter ausdringen und andererseits keine Luft aus der Umgebung in den Behälter eindringen kann. Ist der Behälter entleert, so wird er gegen einen neuen, vollen Behälter ausgetauscht, wobei zunächst die Folgeplatte aus dem entleerten Behälter nach oben herausbewegt wird, um dann in den mittlerweile unter ihr positionierten vollen Behälter eingeführt zu werden, bis sie auf dem viskosen Material aufliegt und der Fördervorgang beginnen kann. Beim Einführen der Folgeplatte in den vollen Behälter ist es aber unvermeidlich, dass Luft zwischen der Folgeplatte und dem viskosen Material eingeschlossen wird, welche vor dem Abpumpen des viskosen Materials aus dem Behälter entfernt werden muss. Zudem liegt die Folgeplatte mit ihrem Umfang abgedichtet an der dem Behälterinneren zugewandten Innenfläche des Behältermantels an, so dass beim Absenken auf die Oberfläche des viskosen Materials eine Kraft aufgewendet werden muss. Beim manuellen Einführen einer Folgeplatte in einen vollen Behälter erfordert das Abpumpen der im Behälterinneren befindlichen Luft und das Absenken der Folgeplatte auf die Materialoberfläche ein großes Geschick der Bedienperson. Es ist zudem bekannt (vgl. DE 10 2017 000 047 A1 ), vor Beginn der Förderung des viskosen Materials so lange Material abzupumpen und als Ausschuss zu verwerfen, bis das geförderte Material keine Lufteinschlüsse mehr aufweist. Diese Praxis ist aber insbesondere dann nachteilig, wenn das viskose Material sehr teuer ist. Aus der DE 10 2018 104 763 A1 ist eine Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material aus einem Behälter bekannt, dessen Folgeplatte eine Belüftungsöffnung und eine Belüftungseinrichtung aufweist. Eine Vorrichtung zum Fördern eines viskosen Materials mit einem umlaufenden Wischring an der Folgeplatte ist aus der EP 3 296 075 A1 bekannt, während aus der DE 10 2007 003 972 B4 eine Vorrichtung mit einer Faßpumpe und einer Folgeplatte bekannt ist, wobei die Entlüftungsöffnungen der Folgeplatte mittels Schaumplatten abgedeckt sind.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die ein automatisiertes Einführen der Folgeplatte in den Behälter und/oder ein automatisiertes Entfernen der Folgeplatte aus dem Behälter ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Um zu vermeiden, dass beim Absaugen von Luft aus dem Behälterinneren viskoses Material mit angesaugt wird, ist erfindungsgemäß an der Unterseite der Folgeplatte eine die Entlüftungsöffnung(en) und/oder die Belüftungsöffnung(en) bedeckende und die Materialauslassöffnung freilassende Abdeckschicht aus einem für Luft durchlässigen und für Flüssigkeit undurchlässigen Material angeordnet. Die Abdeckschicht kann an das viskose Material angepasst werden. Sie muss nicht für jede Flüssigkeit undurchlässig sein, sondern nur für das betreffende viskose Material, das aus dem Behälter gefördert werden soll. Insbesondere kann die Abdeckschicht aus einem faltbaren Material bestehen, beispielsweise aus einer dünnen Filzschicht oder einem handelsüblichen Unkrautvlies. Um das Einlegen der Abdeckschicht auf die Materialoberfläche unter der Folgeplatte zu erleichtern, ist die Abdeckschicht an ihrem Umfangsrand mit einem Ring aus elastisch dehnbarem Material verbunden. Die Abdeckschicht besteht vorzugsweise aus Polypropylen (PP), insbesondere aus thermisch gebundenen Endlosfilamenten. Dabei wird eine Polypropylenschicht bevorzugt mit einem Gewicht nach DIN EN 29073 T.1 von 60 g/m2 +/- 10%, welche zweckmäßig eine Höchstzugkraft nach DIN EN 29073 T.2 längs von 130 N/5 cm und quer von 90 N/5 cm, jeweils +/- 20% und eine Dehnung nach DIN EN 29073 T.3 längs von 88% und quer von 87%, jeweils +/- 20% aufweist. Ein solches Material wird beispielsweise von der Firma p. glatzeder gmbh unter der Bezeichnung PP-Spinnvlies 60g/m2 - LA vertrieben. Auch andere Flächengewichte sind möglich. Beim Einführen der Folgeplatte wird Luft durch die Abdeckschicht hindurch aus dem Behälterinneren abgesaugt, während das viskose Material im Behälter zurückgehalten wird, so dass der Ausschuss an Material verringert wird. Vor dem Einführen der Folgeplatte in den Behälter kann der elastisch dehnbare Ring gedehnt und über den umlaufenden Rand des Behältermantels gezogen werden, so dass er um den Behältermantel an einer dem Behälterinneren abgewandten Außenseite umlaufend angeordnet ist. Wird die Folgeplatte in den Behälter eingeführt, so beaufschlagt sie die Abdeckschicht, so dass der Ring vom Behältermantel gezogen wird und sich um eine äußere Mantelfläche der Folgeplatte legt. Der Ring kann dann eine zusätzliche Dichtung zwischen der Folgeplatte und dem Behältermantel bilden. Wenn der Behälter entleert ist und die Folgeplatte aus ihm entfernt wurde, kann die Abdeckschicht samt Ring von der Folgeplatte abgezogen und weggeworfen werden. Es wird dann eine neue Abdeckschicht am Behälter befestigt, indem ihr Ring über den umlaufenden Rand des Behältermantels gezogen wird.
  • Der vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 3 liegt der Gedanke zugrunde, durch automatisiertes Umschalten zwischen einem Bewegungsmodus, bei dem die Haltestange bzw. die Haltestangen insbesondere motorisch angetrieben abgesenkt wird bzw. werden, und einem Entlüftungsmodus alternierend umzuschalten, indem mittels der Entlüftungseinrichtung Luft aus dem Behälterinneren durch die Entlüftungsöffnung(en) abgesaugt wird. Zu diesem Zweck ist die Folgeplatte schwimmend bezüglich der Hebe- und Absenkeinrichtung gelagert und vertikal begrenzt gegenüber dieser beweglich. Dabei ist es möglich, dass die schwimmende Lagerung zwischen der Folgeplatte und der mindestens einen Haltestange angeordnet ist, so dass die Folgeplatte bezüglich der mindestens einen Haltestange vertikal begrenzt beweglich ist, oder dass sie zwischen der mindestens einen Haltestange und einem vertikal beweglichen, die Haltestange(n) tragenden Tragelement der Hebe- und Absenkeinrichtung angeordnet ist, so dass sie bezüglich des Tragelements vertikal begrenzt beweglich ist, so dass mittels der Erzeugung eines Unterdrucks im Behälterinneren die Folgeplatte weiter in das Behälterinnere gezogen wird und die mindestens eine Haltestange bzw. das Tragelement in ihrer bzw. seiner Position verbleibt, um anschließend, wenn das Abpumpen von Luft beendet ist, nachgeführt zu werden. Diese Schritte werden solange abwechselnd wiederholt, bis die Folgeplatte auf dem viskosen Material aufliegt. Umgekehrt kann bei der Entfernung einer Folgeplatte aus einem entleerten Behälter alternierend zwischen dem Bewegungsmodus, in dem die mindestens eine Haltestange bzw. das Tragelement angehoben wird, und einem Belüftungsmodus umgeschaltet werden, in dem Druckluft in das Behälterinnere eingeleitet wird. Der Überdruck im Behälterinneren drückt die Folgeplatte nach oben, bis sie obere Endposition bezüglich der mindestens einen Haltestange erreicht hat, worauf die Einleitung von Druckluft gestoppt wird und die mindestens eine Haltestange bzw. das Tragelement der Folgeplatte vorauseilend ein Stück nach oben bewegt wird.
  • Zweckmäßig ist die Folgeplatte mit jeder Haltestange oder die mindestens eine Haltestange mit dem Tragelement mittels mindestens eines in einem sich vertikal erstreckenden Langloch geführten Bolzens verbunden. Dies ist ein einfacher und dennoch zuverlässiger Aufbau der schwimmenden Lagerung der Folgeplatte an der mindestens einen Haltestange, um sie bezüglich der mindestens einen Haltestange vertikal begrenzt beweglich zu befestigen. Dabei wird bevorzugt, dass die Sensoreinrichtung eine Wegmesseinrichtung zur Detektion der Position der Folgeplatte bezüglich der mindestens einen Haltestange bzw. bezüglich des Tragelements aufweist. Die Wegmesseinrichtung misst den von der Folgeplatte bezüglich der mindestens einen Haltestange bzw. bezüglich des Tragelements zurückgelegten Weg und kann damit die Position der Folgeplatte bezüglich der mindestens einen Haltestange bzw. bezüglich des Tragelements und auch das Erreichen der oberen und unteren Endpositionen mit hoher Genauigkeit bestimmen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Sensoreinrichtung mindestens einen ersten Sensor zur Detektion des Bolzens oder eines der Bolzen bei Erreichen der oberen Endposition durch die Folgeplatte und mindestens einen zweiten Sensor zur Detektion des Bolzens oder eines der Bolzen bei Erreichen der unteren Endposition durch die Folgeplatte aufweist. Die Sensoren sind vorzugsweise Näherungsschalter. Sie schalten dann, wenn der Bolzen oder einer der Bolzen entweder die untere oder die obere Endposition erreicht.
  • Es ist möglich, dass der mindestens eine Bolzen fest mit der Folgeplatte verbunden ist und in einem insbesondere vertikal verlaufenden Langloch geführt ist, das sich über die mindestens eine Haltestange oder ein fest mit dieser verbundenes Bauteil erstreckt. Es wird jedoch bevorzugt, dass jede Haltestange mit ihrem unteren Ende in einer an der Oberseite der Folgeplatte fixierten Hülse aufgenommen ist und dass von ihr mindestens ein Bolzen radial absteht, der in einem Langloch der Hülse geführt ist. Die Hülse kann beispielsweise an der Folgeplatte angeschraubt sein. Es ist auch möglich und insbesondere für kleinere Vorrichtungen vorteilhaft, dass jede Haltestange mit ihrem oberen Ende in einer an einem vertikal beweglichen Bauteil der Hebe- und Absenkeinrichtung, insbesondere an der Unterseite einer Traverse, fixierten Hülse aufgenommen ist. Auch in diesem Fall steht von der mindestens einen Haltestange mindestens ein Bolzen radial ab, der in einem Langloch der Hülse geführt ist. Desweiteren wird bevorzugt, dass von jeder Haltestange mindestens zwei Bolzen in gleichen Winkelabständen zueinander radial abstehen, die jeweils in einem Langloch der zugehörigen Hülse geführt sind. Insbesondere können zwei Bolzen in einander entgegengesetzten Richtungen radial von jeder Haltestange abstehen. Diese Maßnahme schafft eine Symmetrie, die eine Belastung der Bolzen durch auftretende Drehmomente verringert. Zudem wird bevorzugt, dass die Hebe- und Absenkeinrichtung mehrere Haltestangen aufweist, die vorzugsweise konzentrisch und in gleichen Abständen zueinander um einen Mittelpunkt der Folgeplatte angeordnet sind. Mit anderen Worten verlaufen die Haltestangen in gleichen Abständen zu einer Mittellängsachse der im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Folgeplatte. Insbesondere können zwei Haltestangen vorgesehen sein, die einander bezüglich des Mittelpunkts bzw. der Mittelachse diametral gegenüberliegen.
  • Um zu erkennen, wenn der Behälter entleert ist, kann die Folgeplatte einen Sensor zur Erkennung des Aufsitzens auf dem Behälterboden aufweisen. Dieser weist einen aus der Unterseite der Folgeplatte ragenden, gegen eine Rückstellkraft in die Folgeplatte beweglichen Stift auf. Der Stift löst das Sensorsignal aus, wenn die Folgeplatte mit ihrem vollen Gewicht auf dem Behälterboden aufsitzt und der Stift in die Folgeplatte hineingedrückt wird.
  • Es kann mindestens eine Belüftungsöffnung und mindestens eine von ihr im Abstand angeordnete Entlüftungsöffnung vorgesehen sein. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Belüftungsöffnung(en) und die Entlüftungsöffnung(en) zusammenfallen, so dass mindestens eine Öffnung in der Folgeplatte für das Einleiten und Absaugen von Luft vorhanden ist. Die Entlüftungseinrichtung kann beispielsweise ein Kompressor oder eine Venturi-Düse sein. Es ist auch möglich, die Entlüftungseinrichtung so auszugestalten, dass sie in umgekehrter Richtung betrieben werden kann und Druckluft in das Behälterinnere einleitet. Es ist jedoch auch möglich, die Druckluft über eine gesonderte Druckluftleitung zuzuführen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material in Seitenansicht;
    Fig. 2
    die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht;
    Fig. 3
    den unteren Bereich der Vorrichtung gemäß Fig. 1, 2 im Schnitt entlang der Linie A-A und
    Fig. 4
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 dient dem Fördern von viskosem Material aus einem fassartigen Behälter. Sie weist eine Folgeplatte 12 auf, die mittels einer Hebe- und Absenkeinrichtung 14 angehoben und abgesenkt werden kann. Die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 weist eine Bodenplatte 16 auf sowie auf der Bodenplatte 16 montierte Hydraulikzylinder 18, deren Kolbenstangen 20 nach oben herausgeführt und mittels eines Tragelements 22 in Form einer Traverse miteinander verbunden sind. Von der Traverse 22 erstrecken sich zwei Haltestangen 24 nach unten, an denen die Folgeplatte 12 aufgehängt ist.
  • Die Folgeplatte 12 weist zentral eine Materialauslassöffnung 26 auf, durch die das viskose Material mittels einer Schöpfkolbenpumpe 28 aus dem Behälter gefördert werden kann, wenn die Folgeplatte 12 mit ihrer Unterseite auf dem viskosen Material aufliegt. Sie weist zudem mehrere Be- und Entlüftungsöffnungen 30 auf, durch die Luft aus dem Behälterinneren abgepumpt und Druckluft in das Behälterinnere eingeleitet werden kann. An die Be- und Entlüftungsöffnungen 30 kann wahlweise eine nicht näher dargestellte Entlüftungseinrichtung oder eine Belüftungseinrichtung angeschlossen werden.
  • Die Folgeplatte 12 ist mit den Haltestangen 24 nicht starr verbunden, sondern schwimmend an ihnen gelagert in dem Sinne, dass sie bezüglich der Haltestangen 24 begrenzt vertikal beweglich ist. Zu diesem Zweck sind an der Oberseite 32 der Folgeplatte 12 zwei Hülsen 34 angeschraubt, die jeweils das untere Ende einer der beiden Haltestangen 24 aufnehmen. Von jeder der Haltestangen steht radial ein Bolzen 36 ab, der durch ein sich in vertikaler Richtung erstreckendes Langloch 38 in der betreffenden Hülse 34 durchgreift und in diesem in vertikaler Richtung längs verschieblich geführt ist. Nach außen hin wird das Langloch 38 jeweils durch eine Abdeckkappe 40 bedeckt. Bezüglich der Haltestangen 24 kann die Folgeplatte 12 zwischen einer in Fig. 3, 4 gezeigten oberen Endposition, in der die Bolzen 36 jeweils am unteren Ende des jeweiligen Langlochs 38 anliegen, und einer oberen Endposition, in der sie jeweils am oberen Ende des betreffenden Langlochs 38 anliegen, verschoben werden. Eine Sensoreinrichtung in Gestalt einer Wegmesseinrichtung 42 an jeder Hülse 24 detektiert die Position der Folgeplatte 12 bezüglich der Haltestangen 24 und insbesondere das Erreichen der oberen Endposition und das Erreichen der unteren Endposition durch die Folgeplatte 12. Die Wegmesseinrichtung 42 gibt Signale an eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung, wenn die jeweilige Endposition von der Folgeplatte 12 erreicht wird.
  • Um viskoses Material aus einem Behälter fördern zu können, wird die Folgeplatte 12 mittels der Hebe- und Absenkeinrichtung 14 von der Bodenplatte 16 abgehoben, und der nach oben offene Behälter wird unter der Folgeplatte 12 auf der Bodenplatte 16 aufgestellt. Ein Abdeckelement 50 wird dann den nach oben offenen Behälter überdeckend an diesem angeordnet. Das Abdeckelement 50 weist eine Abdeckschicht 52 auf, die für Luft durchlässig ist, nicht aber für das viskose Material. Die Abdeckschicht 52 ist dünn und besteht aus einem faltbaren Material wie beispielsweise einem handelsüblichen Unkrautvlies oder einer dünnen Filzschicht. Rings um die Abdeckschicht 52 läuft ein elastisch dehnbarer Ring 54 um, der über die Mantelfläche des Behälters gezogen wird, so dass er in gedehntem Zustand außen an der Mantelfläche anliegt. Die Folgeplatte 12 wird dann abgesenkt, drückt auf die Abdeckschicht 52 und zieht somit den elastischen Ring 54 von der Mantelfläche des Behälters ab, bis er sich an die Mantelfläche 56 der Folgeplatte 12 anlegt, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Abdeckschicht 52 bedeckt die Be- und Entlüftungsöffnung 30, nicht aber die Materialauslassöffnung 26. Die Folgeplatte 12 wird mittels der Hebe- und Absenkeinrichtung 14 so weit abgesenkt, bis ein um ihre Mantelfläche 56 umlaufender Wischring 58 an der Innenfläche des Behältermantels zur Anlage kommt, so dass dessen Reibungskraft das weitere Einführen der Folgeplatte 12 hemmt.
  • Ein weiteres Absenken der Haltestangen 24 bringt die Folgeplatte 12 in ihre obere Endposition, so dass die Wegmesseinrichtung 42 auslöst und die Steuereinrichtung die Entlüftungseinrichtung aktiviert sowie die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 stoppt. Durch den im Behälter entstehenden Unterdruck wird die Folgeplatte 12 nach unten gezogen, bis sie in ihre untere Endposition gelangt, so dass die Wegmesseinrichtung 42 auslöst, die Steuereinrichtung die Entlüftungseinrichtung deaktiviert und die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 ansteuert, welche die Haltestangen 24 absenkt. Der Wechsel zwischen einem Bewegungsmodus, in dem die Entlüftungseinrichtung deaktiviert ist und die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 die Haltestangen 24 bewegt, und einem Entlüftungsmodus, in dem die Haltestangen 24 ortsfest gehalten werden und Luft aus dem Behälterinneren durch die Be- und Entlüftungsöffnungen 30 mittels der Entlüftungseinrichtung abgepumpt wird, wird so lange fortgeführt, bis die Folgeplatte 12 auf dem viskosen Material aufliegt und die Luft aus dem Behälter abgepumpt ist. Dann beginnt der Fördervorgang, bei dem die Schöpfkolbenpumpe 28 das viskose Material aus dem Behälter abpumpt. Durch den entstehenden Unterdruck im Behälter folgt die Folgeplatte 12 dem Materialspiegel, bis sie in ihre untere Endposition gelangt, worauf wiederum die Steuereinrichtung aufgrund eines Signals der Wegmesseinrichtung 42 die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 ansteuert, so dass die Haltestangen 24 abgesenkt werden, bis die Folgeplatte 12 ihre obere Endposition erreicht und die Wegmesseinrichtung 42 ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung übermittelt. Um zu verhindern, dass der Behälter von der Bodenplatte 16 abgehoben wird, wenn in ihm ein Unterdruck herrscht, kann mindestens ein fest mit der Bodenplatte 16 verbundener Niederhalter vorgesehen sein, der an einem unteren und/oder an einem oberen Behälterrand angreift.
  • Ist der Behälter entleert, so wird entsprechend der Vorgehensweise beim Einführen der Folgeplatte 12 in den Behälter die Folgeplatte 12 aus diesem entfernt. Hierzu wird mittels der Belüftungseinrichtung Druckluft in die Be- und EntlüftungsÖffnung 30 eingeleitet, wodurch sich die Folgeplatte 12 druckbeaufschlagt vom Behälterboden abhebt. Sie gelangt dann in ihre obere Endposition, die Wegmesseinrichtung 42 schaltet, die Steuereinrichtung unterbricht die Druckluftzufuhr und aktiviert die Hebe- und Absenkeinrichtung 14, welche die Haltestangen 24 anhebt, bis die Folgeplatte 12 wieder in ihrer unteren Endposition angelangt ist.
  • Dann schaltet wiederum die Wegmesseinrichtung 42, die Hebe- und Absenkeinrichtung 14 wird angehalten und es wird wieder Druckluft in das Behälterinnere eingeleitet und so fort, bis die Folgeplatte 12 den oberen Behälterrand erreicht und abgehoben werden kann.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material aus einem fassartigen, einen Behälterboden und einen sich vom Behälterboden nach oben erstreckenden Behältermantel aufweisenden Behälter, mit einer Folgeplatte (12), die an der dem Behälterinneren zugewandten Innenfläche des Behältermantels anliegend in Richtung zum Behälterboden und vom Behälterboden weg beweglich ist und die eine Materialauslassöffnung (26) und mindestens eine Entlüftungsöffnung (30) und/oder mindestens eine Belüftungsöffnung (30) aufweist, mit einer Entlüftungseinrichtung zum Absaugen von Luft aus dem Behälterinneren durch die Entlüftungsöffnung(en) (30) und/oder mit einer Belüftungseinrichtung zum Einleiten von Druckluft in das Behälterinnere durch die Belüftungsöffnung(en) (30), mit einer Hebe- und Absenkeinrichtung (14) zum Anheben und Absenken der Folgeplatte (12) und mit einer Steuereinrichtung zum abwechselnden Ansteuern der Hebe- und Absenkeinrichtung (14) in einem Bewegungsmodus und der Entlüftungseinrichtung oder der Belüftungseinrichtung in einem Entlüftungsmodus bzw. in einem Belüftungsmodus,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der Unterseite der Folgeplatte (12) eine die Entlüftungsöffnung(en) (30) und/oder die Belüftungsöffnung(en) (30) bedeckende und die Materialauslassöffnung (26) freilassende Abdeckschicht (52) aus einem für Luft durchlässigen und für Flüssigleiten undurchlässigen Material angeordnet ist, welche an ihrem Umfangsrand mit einem Ring (54) aus elastisch dehnbarem Material verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (52) aus Polypropylen (PP) besteht, insbesondere aus thermisch gebundenen Endlosfilamenten.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebe- und Absenkeinrichtung (14) mindestens eine vertikal verlaufende Haltestange (24) aufweist, die mit einer Oberseite (32) der Folgeplatte (12) verbunden ist und sich von einem in vertikaler Richtung beweglichen Tragelement (22) nach unten erstreckt, dass die Folgeplatte (12) bezüglich der mindestens einen Haltestange (24) und/oder bezüglich des Tragelements (22) vertikal begrenzt beweglich ist, und dass eine Sensoreinrichtung (42) zur Detektion mindestens einer oberen Endposition und mindestens einer unteren Endposition der Folgeplatte (12) bezüglich der mindestens einen Haltestange (24) oder bezüglich des Tragelements (22) und zur Übermittlung der detektierten Positionen an die Steuereinrichtung vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folgeplatte (12) mit jeder Haltestange (24) oder jede Haltestange (24) mit dem Tragelement (22) mittels mindestens eines in einem sich vertikal erstreckenden Langloch (38) geführten Bolzens (36) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (42) mindestens eine Wegmesseinrichtung zur Detektion der Position der Folgeplatte (12) bezüglich der mindestens einen Haltestange (24) oder bezüglich des Tragelements (22) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mindestens einen ersten Sensor zur Detektion des Bolzens (36) oder eines der Bolzen (36) bei Erreichen der oberen Endposition durch die Folgeplatte (12) und mindestens einen zweiten Sensor zur Detektion des Bolzens (36) oder eines der Bolzen (36) bei Erreichen der unteren Endposition durch die Folgeplatte (12) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Haltestange (24) mit ihrem unteren Ende in einer an der Oberseite (32) der Folgeplatte (12) fixierten Hülse (34) oder mit ihrem oberen Ende in einer am Tragelement (22) fixierten Hülse aufgenommen ist und dass von ihr mindestens ein Bolzen (36) radial absteht, der in einem Langloch (38) der Hülse (34) geführt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von jeder Haltestange (24) mindestens zwei Bolzen (36) in gleichen Winkelabständen zueinander radial abstehen, die jeweils in einem Langloch (38) der zugehörigen Hülse (34) geführt sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebe- und Absenkeinrichtung (14) mehrere Haltestangen (24) aufweist, die vorzugsweise konzentrisch und in gleichen Abständen zueinander um einen Mittelpunkt der Folgeplatte (12) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folgeplatte (12) einen Sensor zur Erkennung des Aufsitzens auf dem Behälterboden aufweist, der einen aus der Unterseite der Folgeplatte (12) ragenden, gegen eine Rückstellkraft in die Folgeplatte (12) beweglichen Stift aufweist.
  11. Verfahren zum Einführen einer Folgeplatte (12) in einen nach oben offenen, einen Behälterboden und einen sich vom Behälterboden nach oben erstreckenden Behältermantel aufweisenden fassartigen Behälter unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vor dem Absenken der Folgeplatte (12) auf den Behälter die Abdeckschicht (52) am Behälter befestigt wird, indem der Ring (54) gedehnt und über den umlaufenden Rand des Behältermantels gezogen wird, so dass er um den Behältermantel an einer dem Behälterinneren abgewandten Außenseite umlaufend angeordnet ist, und wobei der Ring (54) durch Beaufschlagen der Abdeckschicht (52) durch die Folgeplatte (12) bei deren Einführen in den Behälter vom Behältermantel gezogen wird und sich um eine äußere Mantelfläche (56) der Folgeplatte (12) legt.
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