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Die Erfindung betrifft ein Ausgabesystem zur Entnahme und/oder Ausgabe mehrerer Massen, wie beispielsweise mehrkomponentiger Klebstoffe. Derartige Ausgabesysteme werde insbesondere in der Industrie zur Ausgabe von beispielsweise zweikomponentigen Klebstoffen verwendet, wobei die beiden unterschiedlichen Komponenten aus entsprechenden Behältnissen entnommen werden.
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Eine derartige Vorrichtung offenbart die
US 4,304,529 . Die Vorrichtung ist zur Ausgabe von zwei mischbaren Flüssigkeiten vorgesehen, welche in einem vorbestimmten Verhältnis ausgegeben werden können. Hierfür ist ein erster Ventilmechanismus vorgesehen, der zur Förderung der ersten Komponente genutzt wird, sowie ein zweiter Ventilmechanismus zur Förderung der zweiten Komponente. Beide Ventilmechanismen sind jeweils einer Pump- und einer Dosierungseinheit angeschlossen, wobei die Dosierungseinheiten und die Ventilmechanismen mittels eines Schaltmechanismusses gesteuert werden. Durch einen dergleichen Aufbau kann ein konstantes Verhältnis der beiden Komponenten bei der Ausgabe erreicht werden, so dass nach dem Mischen der ausgebenden Komponenten ein einheitlicher Klebstoff ausgegeben werden kann. Die beiden Ventilmechanismen sind über eine gemeinsame Kolbenstange verbunden, welche jeweils einen Kolben mittels jeweils eines Volumenstromes der jeweiligen Komponente antreibt. Problematisch bei der gezeigten Lösung ist insbesondere der benötigte Platzbedarf einer dergleichen Vorrichtung.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine verbesserte Vorrichtung beizustellen, die aufgrund ihrer Bauart einen geringeren Platzbedarf aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen angegeben.
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Grundgedanke der Erfindung ist die Bereitstellung eines Ausgabesystems zur Entnahme und/oder Ausgabe mehrerer Massen aufweisend eine Zylindereinheit bestehend aus zumindest zwei doppelwirkenden Zylindern mit jeweils einem Mittel einer Kolbenstange verschiebbaren Kolben zur Entnahme und/oder Ausgabe jeweils einer der Massen, wobei die Kolbenstangen parallel zueinander angeordnet und über zumindest ein Verbindungselement derart miteinander verbunden sind, dass die verbundenen Kolbenstangen als Einheit verschiebbar sind und eine Steuerungseinheit bestehend aus mindestens zwei Ventilen zur Steuerung des Zu- und Rücklauf der Massen zu den Zylindern.
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Durch die Anordnung der Zylinder derart, dass die Kolbenstangen parallel zueinander angeordnet sind, kann der benötigte Raumbedarf minimiert werden. Durch die Verwendung eines Verbindungselementes zur Verbindung der parallel zueinander angeordneten Kolbenstangen kann insbesondere eine synchrone Verschiebung der Kolbenstangen erreicht werden, so dass die verbundenen Kolbenstangen als Einheit verschiebbar sind.
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Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung von Gleichlaufzylindern als doppelwirkende Zylinder, wobei die Kolbenstangen auf beiden Seiten der Zylinder mittels der Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Derartige Gleichlaufzylinder können auf beiden Seiten der Kolbenfläche eine Kolbenstange aufhalten. Die Verwendung von Gleichlaufzylindern hat den Vorteil, dass bei einer Verschiebung des Kolbens in die eine Hubrichtung Masse aus der einen Kammer ausgegeben werden, wobei zeitgleich Masse von der zweiten Kammer aufgenommen werden kann. Bei der Umkehrung der Hubrichtung erfolgt eine dementsprechend entgegensetzte Massenbewegung. So kann mit jeder Bewegung des Kolbens Masse aufgenommen werden bzw. abgegeben werden. Besonders bevorzugt sind die Kolbenstangen auf beiden Seiten der Zylinder mittels der Verbindungselemente miteinander verbunden. So kann insbesondere eine gute Wirkverbindung der beiden Kolbenstangen erreicht werden, so dass insbesondere eine synchrone Ausgabe der Massen in einem vorbestimmten Verhältnis gewährleistet werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz von Schieberventilen zur Steuerung des Zu- und Rücklaufs der Massen. Hierbei handelt es sich um ein Ventil, bei dem die Anschlüsse durch ein gleitendes Element miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Danach kann die Bewegung insbesondere axial, drehend oder in einer Kombination daraus erfolgen. Bevorzugt kommen eine axiale Bewegung zum Einsatz sowie eine rechteckige Form des gleitenden Elementes. Derartige Schieberventile sind auch als Flachschieberventile bekannt. Selbstverständlich können gleichwohl Kolbenventile oder Drehschieberventile zum Einsatz kommen, die im Stand der Technik hinlänglich bekannt sind. Vorzugsweise werden die Schieberventile pneumatisch gesteuert. Durch die Schieberventile kann die Flussrichtung an den Zylinderanschlüssen eingestellt werden, was insbesondere bei dem Einsatz von gleichwirkenden Zylindern vorteilhaft ist.
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Ein weiterer Vorteil ist dabei der Einsatz von Schieberventilen, die verschiebbare Schaltelemente aufweisen, welche mittels einer Schaltstange verschiebbar sind, wobei die Schaltstangen der Schieberventile parallel zueinander angeordnet sind. Die parallele Anordnung der Schaltstange der jeweiligen Schieberventile eignet sich besonders bei einer parallelen Anordnung der Kolbenstangen der doppelwirkenden Zylinder, beispielsweise hinsichtlich der Lageunabhängigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispielsweise wirken auf die Kolbenstangen bzw. die Schaltstangen bei einer derartigen Anordnung oftmals gleiche Kräfte, wie beispielsweise Gravitationskräfte ein, was insbesondere bei einer Schrägstellung der Vorrichtung hinsichtlich eines ebenen Untergrundes vorteilhaft sein kann, so dass eine konstante und synchrone Massenausgabe aller Zylinder benutzt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ist dabei die Verbindung der Schaltstangen der Schieberventile über zumindest ein Verbindungselement, so dass die verbundenen Schaltstangen als Einheit verschiebbar sind. Hierdurch kann insbesondere ein synchrones Ansprechen der Zylinder erreicht werden, was zu einer synchronen Massenausgabe führen kann. Zudem kann gewährleistet werden, dass bei vorzugsweise pneumatisch gesteuerten Schaltstangen eine selbige selbst bei Ausfall ihrer pneumatischen Steuerung durch eine weitere Schaltstange mit intakter pneumatischer Steuerung mittels des Verbindungselementes mit bewegt wird, so dass ein Arbeitsausfall mit der Vorrichtung vermieden wird.
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Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz einer Förderpumpe zur Förderung mindestens einer Masse und die Verschiebung zumindest eines Kolbens, zumindest eines Zylinders mittels der Masse. Durch eine derartige Lösung kann auf eine Bewegungs- oder Vortriebsmechanismus des Zylinders verzichtet werden. Die Bewegung des Zylinders erfolgt entsprechend der Förderung über die Förderpumpe.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen
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1 ein Funktionsschema eines erfindungsgemäßen Ausgabesystems,
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2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ausgabesystems aus 1,
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3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Ausgabesystem aus 2
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4 eine geschnittene Seitenansicht eines Funktionsschemas einer Ventil-Zylinderanordnung des Ausgabesystems aus 2,
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5 das Funktionsschema aus 4 in einem anderen Zustand der Ventil-Zylinderanordnung hinsichtlich des in 4 gezeigten Zustandes,
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6 eine geschnittene Seitenansicht eines alternativen Funktionsschemas einer Ventil-Zylinderanordnung des Ausgabesystems aus 2,
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7 das Funktionsschema aus 6 in einem anderen Zustand der Ventil-Zylinderanordnung hinsichtlich des in 6 gezeigten Zustandes,
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Ein in den Figuren dargestelltes Ausgabesystem 100 eignet sich insbesondere zur Förderung und Ausgabe eines Produktes bestehend aus mehreren Massen. Im vorliegenden Fall kommt als zu förderndes und auszugebendes Produkt ein zweikomponentiger Klebstoff zum Einsatz. Selbstverständlich ist auch eine Förderung von anderen mehrkomponentigen Produkten, insbesondere in der Industrie und im Handwerk, beispielsweise in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie, denkbar. Selbst der Einsatz des Ausgabesystems 100 im Nahrungsmittelbereich ist denkbar.
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1 zeigt ein Funktionsschema eines erfindungsgemäßen Ausgabesystems 100, mit weiteren Peripherie- und/oder Zusatzvorrichtungen, die nicht zwingend Teil des Ausgabesystems 100 sein müssen. Das Ausgabesystem 100 weist eine Zylindereinheit 300 bestehend aus einem ersten Zylinder 301 und einem zweiten Zylinder 304 auf. Die Zylinder 301, 304 dienen der Förderung der auszugebenden Massen in einem vorher festgelegten Verhältnis. Bei dem gezeigten Ausgabesystem 100 kommen doppelwirkende Zylinder 301, 304 zum Einsatz, welche jeweils einen mittels einer Kolbenstange 302, 305 verschiebbaren Kolben 303 zur Entnahme und/oder Ausgabe jeweils einer Masse aufweisen. Die Kolbenstangen 302, 305 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zueinander angeordnet und an den aus den Zylindergehäusen herausragenden Enden über zwei Kolbenstangenjoche 307 als Verbindungselemente derart miteinander verbunden, dass die verbundenen Kolbenstangen 302, 305 als Einheit verschiebbar sind. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Massen immer im gleichen Verhältnis ausgegeben werden, da durch die Verbindung der Kolbenstangen 302, 305 sichergestellt werden kann, dass sich die Kolben der Zylinder 301, 304 immer zusammen und mit derselben Geschwindigkeit bewegen. Das Verhältnis der auszugebenden Massen zueinander wird durch den Hubraum der Zylinder 301, 304 bestimmt. Je größer der Hubraum eines Zylinders 301, 304, desto mehr Masse kann ausgegeben werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der eine Zylinder 301 bei gleicher Länge einen geringeren Durchmesser als der zweite Zylinder 304 aus. Demzufolge wird mittels des ersten Zylinders 301 weniger Masse gefördert, als mittels des zweiten Zylinders 304.
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Eine Änderung des Massenverhältnisses, beispielsweise bei einer gewünschten Änderung der Zusammensetzung des auszugebenden Produktes, kann beispielsweise durch den Austausch eines der Zylinder 301, 304 gewährleistet werden. Hierfür kann insbesondere die Verbindung zwischen den Kolbenstangenjochs 307 und den Kolbenstangen 302, 305 trennbar oder lösbar ausgestaltet sein.
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Durch die Anordnung der Zylinder 301, 304 derart, dass die Kolbenstangen 302, 305 parallel zueinander angeordnet sind, kann der benötigte Raumbedarf minimiert werden. Durch die Verwendung der Kolbenstangenjoche 307 zur Verbindung der parallel zueinander angeordneten Kolbenstangen 302, 305 kann insbesondere eine synchrone Verschiebung der Kolbenstangen 302, 305 erreicht werden, so dass die verbundenen Kolbenstangen 302, 305 als Einheit verschiebbar sind.
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Selbstverständlich kann das Ausgabesystem auch zur Förderung und Ausgabe eines Produktes eingesetzt werden, welches sich aus drei oder mehr Massen zusammensetzt. Hierfür kommen weitere nicht gezeigte Zylinder zum Einsatz, wobei die Kolbenstangen dieser Zylinder vorzugsweise parallel zu den Kolbenstangen 302, 305 der gezeigten Zylinder 301, 304 angeordnet und mit selbigen mittels Kolbenstangenjochs 307 verbunden sind.
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Zudem weist das Ausgabesystem 100 eine Steuerungseinheit 200 auf, bestehend aus zwei Schieberventilen 201, 204 zur Steuerung des Zu- und Rücklaufs der Massen zu den Zylindern 301, 304. Das Schieberventile 201, 204 sind jeweils über zwei Ventilzuläufe 216, 218 bzw. zwei Ventilrückläufe 217, 219 mit den Zylindern 301, 304 verbunden, um einen Zu- bzw. Rückfluss der Masse zu ermöglichen. Des Weiteren ist an die Schieberventile 201, 204 jeweils mittels einer Zuführungsleitung eine Förderpumpe 500, 501 zur Förderung der beiden Massen aus jeweils einem ersten und einem zweiten Vorrat 400, 401 angeschlossen.
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Die Zylinder 301, 304 des gezeigten Ausgabesystems 100 besitzen keinen eigenen Antrieb. Vielmehr werden die Kolben der Zylinder 301, 304 durch die Massen selbst mittels der Förderpumpen 500, 501 innerhalb der Zylinder 301, 304 verschoben, wobei die Steuereinheit 200 den Zulauf bzw. Rücklauf der Massen zu und von den Zylindern 301, 304 steuert.
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Ferner sind an die Schieberventile 201, 204 Ausgabeleitungen angeschlossen, die eine Massenausgabe zu einer Mischvorrichtung 600 ermöglichen, in der die geförderten Massen miteinander vermischt werden. Das aus den Komponenten entstandene mehrkomponentige Gemisch kann sodann mittels einer Ausgabeöffnung abgegeben bzw. entnommen werden.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Oberseite eines erfindungsgemäßen Ausgabesystems 100. Das Ausgabesystem ist ohne weitere Peripherie- und Hilfsvorrichtungen dargestellt, die zur Ausgabe eines mehrkomponentigen Produktes dienen. Insbesondere sind Förderpumpen für die Massen, Pneumatikaggregate zur Steuerung und Mischvorrichtungen für die Massen nicht abgebildet. Das dargestellte erfindungsgemäße Ausgabesystem 100 dient der Ausgabesynchronisation der auszugebenden Massen in einem festgelegten Verhältnis. Hierfür ist die Zylindereinheit 300 mit den beiden mittels einer Montageplatte 306 verbundenen Zylinder 301, 304 vorgesehen, wobei die parallel zueinander angeordneten Kolbenstangen 302, 305 an jeweils ihren beiden aus den Zylindergehäusen herausragenden Enden mittels zweier Kolbenstangenjochs 307 derart verbunden sind, dass sie als Einheit zusammen verschiebbar sind. Die Zylinder 301, 304 werden von den Massen mittels der nicht gezeigten Förderpumpen angetrieben.
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Bei der gezeigten Ausführungsform kommen doppeltwirkende Zylinder 301, 304 zum Einsatz. Genauer gesagt kommen Gleichlaufzylinder 301, 304 zum Einsatz, die an beiden Seiten der durch die Zylindergehäuse verdeckten Kolben Kolbenstangen 302, 305 aufweisen. Durch die Förderung der Massen und die Befüllung der einen Kammer eines Zylinders 301, 304 auf jeweils der einen Seite des Kolbens, werden die Kolben verschoben. Durch die Verbindung der beiden Kolbenstangen 302, 305 mittels der Kolbenstangenjoche 307 führt ein Versatz des Kolbens des ersten Zylinders 301 zu einem Versatz des Kolbens der zweiten Zylinders 304 und andersherum. Sollte eine Masse nicht in ausreichendem Maße gefördert werden können, kann der mit der schwächeren Förderpumpe verbundene Zylinder 301, 304 gleichwohl den jeweils anderen Zylinder 301, 304 aufgrund der Verbindung der Kolbenstangen 302, 305 bremsen. In jedem Fall kann eine gemeinsame Bewegung der Kolbenstangen 302, 305 und somit der Kolben gewährleistet werden.
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Mit der Zylindereinheit 300 ist die Steuerungseinheit 200 bestehend aus dem ersten Schieberventil 201 und dem zweiten Schieberventil 204 verbunden. Die Schieberventile 201, 204 dienen der Steuerung des zu- und Rücklaufs der Massen insbesondere für die Zylinder 301, 304. Die erste Schieberventil 201 eine aus dem Ventilgehäuse beidseitig herausragende Schaltstange 202 auf. Die ebenfalls beidseitig aus dem Ventilgehäuse herausragende Schaltstange des zweiten Schieberventils 204 wird durch die Zylindereinheit 300 verdeckt. Beide Schaltstangen 202 sind parallel zueinander angeordnet und über ein Ventiljoch 206 derart miteinander verbunden, dass, dass die verbundenen Schaltstangen 203, 205 als Einheit verschiebbar sind. Zudem weist das gezeigte Ausgabesystem 100 einen zwischen den beiden Schieberventilen 201, 204 angeordneten Pneumatikzylinder 700 mit einer Kolbenstange 702 auf, welche beidseitig aus dem Gehäuse des Pneumatikzylinder 700 herausragt. Die Kolbenstange 702 ist dabei mit dem Ventiljoch 206 verbunden. Mittels des Pneumatikzylinder 700 lässt sich durch eine Verschiebung der Kolbenstange 701 das Ventiljoch 206 versetzen, was eine Verschiebung der Schaltstangen 202 der beiden Schieberventile 201, 204 zur Folge hat.
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Zudem weist das Ausgabesystem 100 ein erstes Anschlussadapter 207 und ein zweites Anschlussadapter 210 auf. Das erste Anschlussadapter 207 weist eine Zuführöffnung 208 für den Zulauf der Masse mittels vorzugsweise einer Förderpumpe auf sowie eine verdeckte Rückführungsöffnung, an die beispielsweise eine nicht dargestellte Mischvorrichtung zur Vermischung der Massen angeschlossen werden kann. Der zweite Anschlussadapter weist ebenfalls jeweils eine Zu- und Rückführöffnung auf, die jedoch beim gezeigten Ausgabesystem 100 verdeckt sind.
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3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Ausgabesystem 100 aus 2. Zu erkennen ist die mit der Zylindereinheit 300 verbundene Ventileinheit 200 bestehend aus den nebeneinander angeordneten Schieberventilen 201, 204. Zwischen den Schieberventilen 201, 204 ist der Pneumatikzylinder 700 vorgesehen. Zu Ansteuerung des Pneumatikzylinders 700 weist selbiger mehrere Pneumatikanschlüsse 701 auf. Hierdurch lässt sich die Kolbenstange 702 des Pneumatikzylinders 700 versetzen. Selbige ist an den aus dem Gehäuse des Pneumatikzylinders herausragenden Enden über die Ventiljoche 206 mit den parallel zueinander angeordneten Schaltstangen 202, 205 der Schieberventile 201, 204 verbunden. Durch eine Verschiebung der Kolbenstange 702 können also die beiden Schaltstangen 202, 205 verschoben werden, so dass der Zu- bzw. Rücklauf für die Zylindereinheit 300 mittels der Steuerungseinheit 200 über den Pneumatikzylinder 700 gesteuert werden kann. Durch die Verbindung der beiden Schaltstangen 202, 205 über die Ventiljoche 206 kann eine synchrone Verschiebung der Schaltstangen 202, 205 mittels der Kolbenstange 702 gewährleistet werden und somit eine synchrone Ansteuerung der Zylinder der Zylindereinheit. Zudem können die Schieberventile 201, 203 zusätzlich oder alternativ mit weiteren Pneumatikanschlüssen 213 versehen werden, um eine zusätzliche oder alternative Ansteuerung der Schieberventile 201, 203 zu ermöglichen. Beispielsweise können die Schieberventile 201, 203 direkt pneumatisch angesteuert werden, so dass auf den Pneumatikzylinder verzichtet werden kann. Ferner weist das Ausgabesystem 100 das erste und zweite Anschlussadapter 207, 210 auf, wobei beim ersten Anschlussadapter 207 eine Zuführöffnung 208 für die von der nicht gezeigten Förderpumpe zugeführte Masse vorgesehen ist und beim zweiten Anschlussadapter 210 eine Zuführöffnung 211. Die Rückführöffnungen der beiden Adapter 207, 210 sind verdeckt.
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4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Funktionsschemas einer Ventil-Zylinderanordnung des Ausgabesystems 100 aus 2. Die Schnittansicht zeigt das erste Schieberventil 201 und den ersten Zylinder 301, jedoch können auch das nicht dargestellte zweite Schieberventil und der zweite Zylinder die gleiche Funktionsweise und die gleichen Merkmale aufweisen. Das Schieberventil 201 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel direkt pneumatisch angesteuert. Es entfällt somit der Einsatz des oberhalb beschriebenen Pneumatikzylinders zur Ansteuerung des Schieberventils 201. Vielmehr sind an einem Ventilgehäuse 214 des Schieberventils 201 an beiden Endbereichen Pneumatikanschlüsse 213 vorgesehen, welche mit jeweils einem ersten und einem zweiten Betätigungsraum 221, 222 kommunizieren. Innerhalb des Schieberventils 201 ist eine Schaltstange 202 mit mehreren Schaltelementen 203 vorgesehen, welche verschoben werden kann. Die Schaltstange 202 ragt zu beiden Seiten des Schieberventils 201 durch Ventilbohrungen 215 aus dem Gehäuse 214 des selbigen heraus und ist hier mittels einem oder mehreren nicht gezeigten Ventiljochs mit dem oder den weiteren Schieberventilen verbunden. Die Schaltelemente 203 sind fest mit der Schaltstange 202 verbunden. Die den Betätigungsräumen 221, 222 zugewandten Schaltelemente 203 dienen der Abdichtung der Betätigungsräume 221, 222 und dienen als Verschubkolben zur Verschiebung der Schaltstange 202 bei einer Druckbeaufschlagung der Betätigungsräume 221, 222. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweiten Betätigungsraum 222 des Schieberventils 201 mittels eines der Pneumatikanschlüsse 213 mit Druck beaufschlagt worden, so dass die Schaltstange 202 mit den Schaltelementen 203 in eine erste Druckwirkungsrichtung 223 verschoben worden ist. Diese Verschiebemöglichkeit der Schaltstange 202 ermöglicht die Steuerungsfunktion des Schiebeventils 201 mittels der Schaltelemente 203. Je nach Lage der Schaltstange 202 können die Schaltelemente 203 einen ersten und zweiten Ventilzulauf 216, 218 und einen ersten und zweiten Ventilrücklauf 217, 219 und entsprechenden ersten und zweiten Zuläufen 311, 313 sowie ersten und zweiten Rückläufen 312, 314 an der Seite des Zylinders 301 verdecken oder freigeben, um eine Kommunikation zwischen dem Zylinder 301 und beispielsweise der Förderpumpe und der Ausgabevorrichtung, beispielsweise einem Mischer mit Ausgabeöffnung, bereitzustellen.
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Der Zylinder 301 weist vier Wegeventile 310 auf, an dem die Zuläufe 311, 313 und Rückläufe 312, 314 angeschlossen bzw. vorgesehen sind. Das Gehäuse des Zylinders 301 umschließt eine röhrenförmige Kammer 309 in der ein mit der Kolbenstange 302 verbundener Kolben 303 verschoben werden kann, welcher die röhrenförmige Kammer 309 in zwei Bereiche unterteilt. Der Zylinder 301 ist mit der auszugebenden Masse 220 gefüllt. Das heißt, dass die Masse 220 die röhrenförmige Kammer 309 zu beiden Seiten des Kolbens 303 ausfüllt. Die Kolbenstange 302 ragt zu beiden Seiten eines Zylindergehäuses 308 aus selbigem heraus und kann an den herausragenden Enden über ein oder mehrere oberhalb beschriebene Verbindungsjoche mit weiteren Zylindern verbunden werden, um eine Synchronisation der zum Einsatz kommenden Zylinder zu gewährleisten.
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In der gezeigten Lage der Schaltstange 202 lassen die Schaltelemente 203 eine Kommunikation zwischen dem zweiten Ventilzulauf 218 und dem zweiten Zulauf 313 des Zylinders 301 zu sowie zwischen dem zweiten Rücklauf 314 des Zylinders und dem zweiten Ventilrücklauf 219. In diesem Zustand kann die an den Ventilzulauf 218 angeschlossene Förderpumpe die Masse 220 in eine Produktflussrichtung 316 durch das Schieberventil 201 in die eine Seite der röhrenförmige Kammer 309 des Zylinders pumpen und dadurch den Kolben 303 in eine Kolbenbewegungsrichtung 315 verschieben. Dabei drückt der Kolben 303 die auf der anderen Seite der röhrenförmigen Kammer 309 vorgesehene Masse 220 aus dem geöffneten Rücklauf 314 durch das Schieberventil 201 zum Ventilrücklauf 219 und beispielsweise zu einer angeschlossenen Mischvorrichtung. Der Zylinder 301 besitzt somit keinen eigenen Antrieb zur Verschiebung des Kolbens 303. Die Verschiebung erfolgt vielmehr über die Masse 220 selbst beispielsweise mit Hilfe einer Vorförderpumpe.
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Durch die insbesondere mit den 1 und 2 gezeigte Kombination aus mehreren parallel geschalteten Ventil-Zylinderanordnungen, wobei die Kolbenstangen 302, 305 der Zylinder 301, 304 mittels der Kolbenstangenjoche 307 miteinander verbunden sind kann eine Synchronisation der Massenausgabe beider Zylinder 301, 304 gewährleistet werden. Das vorgegebene Verhältnis der auszugebenden Massen 220 ist durch die zwingende Verschiebung der Kolbenstangen 302, 305 als Einheit, ob der Kolbenstangenjoche 307, sichergestellt. Bevorzugt werden, wie oberhalb beschrieben, zudem die Schaltstangen 202, 205 der Schieberventile 201, 204 mittels Ventiljoche 206 verbunden, so dass eine synchrone Ansteuerung der Zylinder 301, 304 sichergestellt werden kann.
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5 zeigt das Funktionsschema aus 4 in einem anderen Zustand der Ventil-Zylinderanordnung hinsichtlich des in 4 gezeigten Zustandes. Der erste Betätigungsraum 221 des Schieberventils 201 ist mittels des Pneumatikanschlusses 213 mit Druck beaufschlagt worden, so dass die Schaltstange 202 in eine zweite Druckwirkungsrichtung 224 verschoben worden ist. Im gezeigten Fall ermöglichen die Schaltelemente 203 eine Kommunikation zwischen dem ersten Ventilzulauf 216 und dem ersten Zulauf 311 des Zylinders 301 sowie zwischen dem ersten Rücklauf 312 des Zylinders und dem ersten Ventilrücklauf 217. Eine Kommunikation zwischen den jeweils anderen Zu- bzw. Rücklaufe 218, 219, 313, 314 wird durch die Schaltelemente 203 verhindert. Die Förderpumpe kann somit die auszugebende Masse 220 in die andere Seite der röhrenförmigen Kammer 309 hinsichtlich des in 4 gezeigten Funktionszustands der Ventil-Zylinderanordnung fördern, so dass der Kolben 303 in entgegengesetzte Richtung in Kolbenbewegungsrichtung 315 verschoben wird und wiederum die Masse 220 aus der röhrenförmigen Kammer 309 mittels des geöffneten Rücklaufs 312 durch das Schieberventil 201 zum Ventilrücklauf 217 in Produktflussrichtung 316 ausgeben kann.
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Die Ventilzuläufe 216, 218 können in einer gemeinsamen Zuführungsöffnung münden, die die eine einzige Förderpumpe zur Förderung der auszugebenden Masse 220 aus einem Vorrat angeschlossen ist. Die Ventilrückläufe 217, 219 können ebenfalls an einer gemeinsamen Rückführungsöffnung angeschlossen sein, an die ein Mischer angeschlossen werden kann, um die mittels der Zylinder 301, 304 auszugebenden Massen 220 miteinander zu vermischen und über eine Abgabeöffnung im vermischten Zustand ausgeben zu können.
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6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines alternativen Funktionsschemas einer Ventil-Zylinderanordnung des Ausgabesystems aus 2. Dargestellt ist das Schiebeventil 201, welches mit dem Zylinder 301 verbunden ist. Das Schiebeventil 201 weist auch hier eine Schaltstange 202 auf, welche an beiden Enden aus dem Ventilgehäuse 214 herausragt. An den herausragenden Enden ist die Schaltstange über ein nicht gezeigtes Ventiljoch mit Schaltstangen weiterer nicht dargestellter Schiebeventile verbunden. Zudem greift an dem Ventiljoch eine Kolbenstange eines nicht gezeigten Pneumatikzylinders an, die eine Verschiebung der Schaltstange 202 des Schiebeventils 201 zusammen mit den anderen Schaltstangen der weiteren Schiebeventile als Einheit ermöglicht. Auf diese Weise können, wie beispielsweise in 3 dargestellt, mehrere Schaltstangen 202, 205 von mehreren Schiebeventilen 201, 204 synchron durch vorzugsweise einen einzigen Pneumatikzylinder 700 verschoben und die Schiebeventile 201, 204 somit synchron angesteuert werden.
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Das in 6 gezeigte Schiebeventil 201 weist Ventilzu- bzw. Ventilrückläufe 216, 217, 218, 219 auf, welche von den mittels der Schaltstange 202 innerhalb des Gehäuses 214 verschiebbar angeordneten Schaltelemente 203 verdeckt bzw. freigegeben werden können, um mit einem kombinierten ersten Zu- und Rücklauf 311, 312 und einem zweiten kombinierten Zu- und Rücklauf 313, 314 zu kommunizieren. Der Einsatz dieser kombinierten Zu- und Rückläufe 311, 312, 313, 314 haben den Vorteil, dass diese für Produktflussrichtungen 316 vom Schiebeventil 201 in Richtung Zylinder 301 und in entgegengesetzte Richtung verwendet werden können, je nach dem, wie die Schaltelemente 203 des Schiebeventils 201 eine Förderung der Masse 220 beispielsweise mittels der Förderpumpe und eine Ausgabemöglichkeit der Masse 220 beispielsweise zu einem Mischer bereitstellen. Die Funktionsweise des Zylinders 301 selbst erfolgt entsprechend des Zylinders 301 in den 4 und 5. Der Kolben 303 wird durch die Masse 220 selbst mittels beispielsweise einer nicht dargestellten Förderpumpe verschoben, so dass die Masse 220 ausgegeben werden kann. Ein eigener Antrieb des Zylinders 301 ist vorzugsweise nicht vorgesehen. Mit dem gezeigten Zylinder 301 ist an den aus dem Gehäuse 308 herausragenden Enden der Kolbenstange 302 über ein Verbindungsmittel, beispielsweise über ein bereits beschriebenes Kolbenstangenjoch 307, ein oder mehrere weitere Zylinder 304 über jeweils deren Kolbenstangen 305 verbunden, wie es beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt ist.
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7 das Funktionsschema aus 6 in einem anderen Zustand der Ventil-Zylinderanordnung hinsichtlich des in 6 gezeigten Zustandes. Die Schaltstange 202 des Schiebeventils 201 ist mittels des nicht gezeigten Pneumatikzylinders derart verschoben worden, dass die Schaltelemente 203 eine Kommunikation zwischen dem ersten Ventilzulauf 216 und dem ersten Zulauf 311 des Zylinders 301 sowie zwischen dem ersten Rücklauf 312 des Zylinders und dem ersten Ventilrücklauf 217. Eine Kommunikation der jeweils anderen Zu- bzw. Rücklaufe 218, 219 mit dem Zylinder 301, was zu einer Fehlfunktion oder einem Stau der Masse 220 in den kombinierten Zu- und Abläufen 311, 312, 313, 314 des Zylinders 301 führen könnte, wird durch die Schaltelemente 203 verhindert. Der Kolben 303 wird mittels der Masse 220 in die Kolbenbewegungsrichtung 315, entgegengesetzt zur Richtung im mit 6 gezeigten Fall, bewegt, was eine Ausgabe der Masse 220 in Produktflussrichtung 316 mittels des geöffneten Rücklaufs 312 durch das Schieberventil 201 zum Ventilrücklauf 217 zur Folge hat.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Ausgabesystem
- 200
- Steuerungseinheit
- 201
- erstes Schieberventil
- 202
- Schaltstange
- 203
- Schaltelemente
- 204
- zweites Schieberventil
- 205
- Schaltstange
- 206
- Ventiljoch
- 207
- erstes Anschlussadapter
- 208
- Zuführungsöffnung
- 209
- Rückführungsöffnung
- 210
- zweites Anschlussadapter
- 211
- Zuführungsöffnung
- 212
- Rückführungsöffnung
- 213
- Pneumatikanschlüsse
- 214
- Ventilgehäuse
- 215
- Ventilbohrung
- 216
- erster Ventilzulauf
- 217
- erster Ventilrücklauf
- 218
- zweiter Ventilzulauf
- 219
- zweiter Ventilrücklauf
- 220
- Masse
- 221
- erster Betätigungsraum
- 222
- zweiter Betätigungsraum
- 223
- erste Druckwirkungsrichtung
- 224
- zweite Druckwirkungsrichtung
- 300
- Zylindereinheit
- 301
- erster Zylinder
- 302
- Kolbenstange
- 303
- Kolben
- 304
- zweiter Zylinder
- 305
- Kolbenstange
- 306
- Montageplatte
- 307
- Kolbenstangenjoch
- 308
- Zylindergehäuse
- 309
- röhrenförmige Kammer
- 310
- Wegeventil
- 311
- erster Zulauf
- 312
- erster Rücklauf
- 313
- zweiter Zulauf
- 314
- zweiter Rücklauf
- 315
- Kolbenbewegungsrichtung
- 316
- Produktflussrichtung
- 400
- erster Vorrat
- 401
- zweiter Vorrat
- 500
- erste Förderpumpe
- 501
- zweite Förderpumpe
- 600
- Mischvorrichtung
- 601
- Ausgabeöffnung
- 700
- Pneumatikzylinder
- 701
- Pneumatikanschlüsse
- 702
- Kolbenstange
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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