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Title:
DEVICE FOR PUMPING VISCOUS MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/127383
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (10) for pumping viscous material out of a container, comprising a delivery pump (16) which has a delivery cylinder (20) and a delivery piston that can be moved back and forth in the delivery cylinder (20) and comprising a measuring device (24) for measuring the speed of the delivery piston. According to the invention, the measuring device (24) has a control unit (32) for controlling the delivery of the viscous material depending on the measured speed of the delivery piston, and a waste line (36) branches away from a delivery line (18) connected to the delivery pump (16) for the viscous material, wherein the control unit (32) can be used to block the delivery line (18) and release the waste line (36).

Inventors:
ENDERLE, Gerrit (Panorama Straße 6, Knittlingen, 75438, DE)
HAUSNER, Thomas (Franz-Müller-Straße 42, Bretten, 75015, DE)
Application Number:
EP2017/083034
Publication Date:
July 12, 2018
Filing Date:
December 15, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ATLAS COPCO IAS GMBH (Gewerbestraße 52, Bretten, 75015, DE)
International Classes:
F04B13/00; F04B15/00; F04B49/06; F04B49/10; F04B53/06
Foreign References:
EP0482579A11992-04-29
DE29902514U11999-09-30
US5252037A1993-10-12
DE19713938A11997-12-18
DE19713938A11997-12-18
DE202013009164U12013-11-15
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BREGENZER UND REULE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (Rheinstraße 19, Baden-Baden, 76532, DE)
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Claims:
Ansprüche

Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material aus einem Behälter, mit einer Förderpumpe (16), die einen Förderzylinder (20) und einen im Förderzylinder (20) hin und her beweglichen Förderkolben aufweist, und mit einer Messeinrichtung (24) zur Messung der Geschwindigkeit des Förderkolbens, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (24) eine Steuereinheit (32) zur Steuerung der Förderung des viskosen Materials in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit des Förderkolbens aufweist und dass von einer an die Förderpumpe (16) angeschlossenen Förderleitung (18) für das viskose Material eine Abfallleitung (36) abzweigt und mittels der Steuereinheit (32) die Förderleitung (18) sperrbar und die Abfallleitung (36) freigebbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (24) eine Wegmesseinheit (26) zur zeitabhängigen Messung des vom Förderkolben zurückgelegten Wegs aufweist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkolben mechanisch mit der Wegmesseinheit (26) verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (16) eine aus dem Förderzylinder (20) ragende, mit dem Förderkolben verbundene Kolbenstange (28) aufweist, die mittels Verbindungsmitteln (30) starr mit einem beweglichen Element der Wegmesseinheit (26) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinheit (26) ein Absolutwertgeber ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallleitung (36) zu einem Abfallbehälter (38) führt.

5 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Folgeplatte (12) zum Verschließen des Behälters an einer offenen Behälteroberseite, die einen Materialauslass aufweist, an den die Förderpumpe (16) angeschlossen ist.

8. Verfahren zum Fördern von viskosem Material aus einem Behälter unter io Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das viskose Material in die Förderleitung (18) gefördert wird, wenn die gemessene Geschwindigkeit des Förderkolbens in einem vorgegebenen Toleranzbereich um eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit liegt und wobei das viskose Material in die Abfallleitung (36) gefördert wird, wenn i5 die gemessene Geschwindigkeit des Förderkolbens außerhalb des Toleranzbereichs liegt.

Description:
Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von viskosem Material gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Fördern von viskosem Material, bei dem eine solche Vorrichtung zur Anwendung kommt.

Es sind Vorrichtungen bekannt, die dem Fördern von beispielsweise Klebstoffen, Dichtstoffen oder Dämmstoffen von einem Behälter zu einer Verarbeitungsstation dienen. Sie finden insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie Anwendung, wenn viskose Materialien auf Karosserieteile aufgebracht werden müssen. Meist weisen solche Vorrichtungen eine Folgeplatte auf, die auf der Oberfläche des im Behälter befindlichen Materials aufliegt und dieser Oberfläche folgt, wenn der Materialpegel sinkt. Zu diesem Zweck ist dann eine Hebeeinrichtung vorgesehen, die dem Absenken und dem Anheben der Folgeplatte dient. Das Material wird mittels einer an einen Materialauslass in der Folgeplatte angeschlossene Förderpumpe aus dem Behälter entnommen, wobei die Folgeplatte der Materialoberfläche nachgeführt wird. Dabei ist es auch möglich, dass die Folgeplatte zusätzlich auf die Materialoberfläche drückt, so dass aufgrund dieses Drucks das Material in den Materialauslass gepresst wird, während die Folgeplatte dichtend an einer umlaufenden Behälterwand anliegt. Sind im Behälter jedoch Luftblasen enthalten, ist dies vor dem Materialauftrag nicht zu erkennen. Wenn aber Luftblasen enthaltendes Material gefördert und auf ein Werkstück aufgetragen wird, so führt dies meist dazu, dass das aufgetragene Material seine Kleb-, Dicht- oder Dämmwirkung nicht hinreichend entfalten kann. Oftmals sind die solchermaßen beschichteten Bauteile dann für die Weiterverarbeitung untauglich und müssen als Ausschuss weggeworfen werden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 197 13 938 A1 bekannt. Diese Fördervorrichtung für viskoses Material weist einen Messfühler auf, der die Geschwindigkeit der Kolbenstange der Pumpe ermittelt, die das viskose Material fördert. Der Messfühler dient dazu, mittels einer Steuereinrichtung die Geschwindigkeit des mit der Kolbenstange verbundenen Förderkolbens konstant zu halten. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der DE 20 2013 009 164 U1 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Messwertgeber zur Kontrolle des Fördervolumenflusses auf. Keine der beiden Vorrichtungen ist jedoch geeignet, Luftblasen im geförderten Material zu erkennen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass Ausschuss besser vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Erfindung liegt die im Hause der Anmelderin gefundene Erkenntnis zugrunde, dass die Geschwindigkeit des Förderkolbens beim Fördervorgang abhängig von der Materialkonsistenz variieren kann. Die Anmelderin hat durch Versuche herausgefunden, dass die Geschwindigkeit des Förderkolbens beim Förderhub bei gleichbleibender Materialkonsistenz zumindest innerhalb eines Toleranzbereichs konstant ist. Enthält das geförderte Material Luftblasen, so führt dies zu einer signifikanten Änderung der Geschwindigkeit des Förderkolbens beim Förderhub. Aufgrund dieser Erkenntnis wird daher vorgeschlagen, die Geschwindigkeit des Förderkolbens beim Förderhub mittels einer Messeinrichtung zu messen, so dass bei einer Änderung der gemessenen Geschwindigkeit auf eine Änderung der Materialkonsistenz, insbesondere auf das Vorhandensein von Luftblasen, geschlossen werden kann, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden kön- nen. Zu diesem Zweck weist die Messeinrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung der Förderung des viskosen Materials in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit des Förderkolbens auf. Die Steuereinheit wertet die Messwerte der Messeinrichtung aus und ergreift bei einer Abweichung der gemessenen Geschwindigkeit von einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit selbsttätig Maßnahmen. Zudem ist vorgesehen, dass von einer an die Förderpumpe angeschlossenen Förderleitung für das viskose Material, durch die das Material der Verarbeitungsstation zugeführt wird, eine Abfallleitung abzweigt und dass mittels der Steuereinheit die Förderleitung gesperrt und die Abfallleitung freigegeben werden kann. Die Abfallleitung führt zweckmäßig zu einem Abfallbehälter in den das als nicht verarbeitbar erkannte Material abgeleitet werden kann.

Die Messeinrichtung weist zweckmäßig eine Wegmesseinheit zur zeitabhängigen Messung des vom Förderkolben zurückgelegten Wegs auf. Die Wegmesseinheit ist vorzugsweise ein Absolutwertgeber. Zudem wird bevorzugt, dass der Förderkolben mechanisch mit der Wegmesseinheit verbunden ist. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Förderpumpe eine aus dem Förderzylinder ragende, mit dem Förderkolben fest verbundene Kolbenstange aufweist, die mittels Verbindungsmitteln starr mit einem beweglichen Element der Wegmesseinheit verbunden ist, und an der zweckmäßig auch eine Antriebseinheit angreift. Die Bewegung des Förderkolbens wird dann direkt auf das bewegliche Element der Wegmesseinheit übertragen.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Bedienperson in den Förderprozess eingreift, wenn eine signifikante Abweichung der Geschwindigkeit des Förderkolbens von einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit vorliegt. Es wird jedoch bevorzugt, dass in einem solchen Fall automatisch Maßnahmen ergriffen werden, um die Produktion von Ausschuss zu verhindern.

Wird im weiteren Verlauf des Förderprozesses von der Messeinrichtung dann wieder eine Geschwindigkeit des Förderkolbens gemessen, die innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs um die vorgegebene Sollgeschwindigkeit liegt, so dass anzunehmen ist, dass das geförderte Material keine Luftblasen mehr enthält, so schaltet die Steuereinheit automatisch um und sperrt die Abfallleitung unter gleichzeitiger Freigabe der Förderleitung. Zu diesem Zweck kann an der Stelle, an der die Abfallleitung von der Förderleitung abzweigt, ein Ventil vorgesehen sein, beispielsweise ein 2/2-Wegeventil. Der Abfallbehälter kann, wenn er mit Material gefüllt ist, entweder entleert und wiederverwendet werden, oder aber er wird entsorgt und durch einen neuen, leeren Abfallbehälter ersetzt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Fördervorrichtung in perspektivischer Ansicht und

Fig. 2 die Fördervorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Vorderansicht.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung 10 dient dem Fördern von viskosem Material wie Klebstoff, Dichtstoff oder Dämmstoff aus einem nicht näher dargestellten fassartigen Behälter. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Fördervorrichtung 10 eine Folgeplatte 12 auf, die dazu bestimmt ist, den zu einer Behälteroberseite offenen Behälter zu verschließen. Während des Fördervorgangs liegt die Folgeplatte 12 zudem ringsum abdichtend an der Innenfläche einer sich bis zur Behälteroberseite erstreckenden, umlaufenden Behälterwand an. Die Folgeplatte 12 liegt zudem auf der Materialoberfläche im Behälter auf. Sie ist an einer Hebeeinrichtung 14 montiert, mit der sie dem abnehmenden Materialpegel im Behälter folgend abgesenkt sowie, nach Entleeren des Behälters, angehoben und aus diesem entfernt werden kann. In der Folgeplatte 12 ist ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Materialauslass angeordnet, an den eine fest mit der Folgeplatte 12 verbundene Förderpumpe 16 angeschlossen ist, die dazu dient, Material aus dem Behälter über den Materialauslass in eine zu einer Verarbeitungsstation führende Förderleitung 18 zu fördern. Die Förderpumpe 16 weist einen fest auf der Folgeplatte 12 montierten Förderzylinder 20 sowie einen im Förderzylinder 20 hin und her beweglichen, in der Zeichnung nicht dargestellten Förderkolben auf, dessen Linearbewegung im Förderzylinder 20 Mate- rial durch den Materialauslass in den Förderzylinder 20 saugt und das Material aus dem Förderzylinder 20 in die Förderleitung 18 drückt.

Die Fördervorrichtung 10 weist zudem eine Messeinrichtung 24 auf, mit der die Geschwindigkeit des Förderkolbens beim Förderhub gemessen werden kann. Die Messeinrichtung 24 weist eine Wegmesseinheit in Form eines Absolutwertgebers 26 auf, dessen Gehäuse an der Hebeeinrichtung 14 montiert ist. Eine mit dem Förderkolben fest verbundene Kolbenstange 28 ist nach oben aus dem Förderzylinder 20 herausgeführt und mittels Verbindungsstangen 30 starr mit einem beweglichen Element des Absolutwertgebers 26 verbunden. Die Wegmesseinrichtung 24 weist zudem eine Steuereinheit 32 auf, die die Förderung des viskosen Materials in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit des Förderkolbens steuert. Die Steuereinheit 32 erkennt, wenn die gemessene Geschwindigkeit des Förderkolbens außerhalb eines Toleranzbereichs um eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit liegt, was darauf hindeutet, dass sich die Konsistenz des geförderten Materials soweit verändert hat, dass dessen Tauglichkeit in Frage steht. In diesem Fall schaltet die Steuereinheit 32 ein Ventil 34, so dass das geförderte Material nicht zur Verarbeitungsstation, sondern in eine von der Förderleitung 18 abzweigende Abfallleitung 36 gefördert wird, die zu einem Abfallbehälter 38 führt. Erkennt die Steuereinheit 32, dass die Geschwindigkeit des Förderkolbens wieder im Toleranzbereich liegt, so schaltet sie das Ventil 34 abermals, und das viskose Material wird wieder über die Förderleitung 18 zur Verarbeitungsstation gefördert.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zum Fördern von viskosem Material aus einem Behälter, mit einer Förderpumpe 16, die einen Förderzylinder 20 und einen im Förderzylinder 20 hin und her beweglichen Förderkolben aufweist. Erfindungsgemäß ist eine Messeinrichtung 24 zur Messung der Geschwindigkeit des Förderkolbens vorgesehen.