Kupplungsvorrichtung für ein Steuerventil in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung (1) für ein Steuerventil (SV) in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) mit einer hohen Anzahl von Dosierventilen (DV), welche ein in Entkupplungsposition (P0) auf einer Führung (5) verfahrbares Fahrzeug (4) mit einem an einem Stellorgan (14) angeordneten Kupplungsstück (3) aufweist. Die Führung (5) besitzt für jedes Dosierventil (DV) ein zugehöriges Kupplungsgegenstück (2). Das Kupplungsstück (3) wirkt in Kupplungsposition (P1) mit einem auf der Führung (5) angeordneten Kupplungsgegenstück (2) des jeweiligen Dosierventiles (DV_x) zusammen, so daß das Steuerventil (SV) das angekoppelte Dosierventil (DV_x) aus der Schließstellung (S0) in die Abgabestellung (S1) schalten kann.
Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Dosieren und Mischen von Flüssigkeiten in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage mit vielen Dosierventilen (DV), bei welchem die Dosierventile (DV) nach dem ausgewählen Rezepturprogramm von einem einzigen Steuerventil (SV) für die Abgabe der verschiedenen Flüssigkeitskomponenten von einer Schließstellung (S0) in eine Abgabestellung (S1) geschaltet werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung für ein Steuerventil in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage mit einer Vielzahl von Dosierventilen.

[0002] Zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen, wie Parfümen, Aromen, Farben oder dgl., bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten, werden in der Praxis gravimetrisch oder volumetrisch arbeitende Dosieranlagen eingesetzt. Abhängig von der Anzahl der Komponenten weisen die Dosieranlagen bis zu 500 einzelne Dosierventile auf. Die Anordnung der Dosierventile in der Dosieranlage ist kreisförmig, linear oder auch frei wählbar, jedoch durch die Abmessung der zu befüllenden Gebinde begrenzt.

[0003] Die Steuerventile der Dosierventile sind entweder direkt an den einzelnen Dosierventilen oder in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Die direkte Anbringung der Steuerventile an zugehörigen Dosierventilen ist aufgrund von Platzproblemen häufig nicht möglich. Die Unterbringung der Steuerventile in einem Schaltschrank ist insbesondere bei Anlagen erforderlich, welche den besonderen Auflagen des Explosionsschutzes unterliegen. Die Steuerventile sind in einem explosionsgeschützten Bereich des Schaltschrank angeordnet und jeweils mit einer gesonderten elektrischen Verkabelung sowie einer aufwendigen Verschlauchung mit dem jeweiligen Dosierventil verbunden. Mehrere Schläuche werden zu einem Bündel zusammengefaßt, wodurch die Übersichtlichkeit in der Dosieranlage nachteilig beeinträchtigt wird.

[0004] In der DE 92 09 384 U1 ist eine Abgabeeinrichtung für verschiedene Flüssigkeiten über einen gemeinsamen Abgabekopf mit je einem Dosierzvlinder pro Flüssigkeitskomponente beschrieben. Jeder Dosierzylinder im Abgabekopf weist ein 2/2-Ventil zur Steuerung des zugehörigen Dosierventiles auf. Die Anschaffung einer solchen Dosiereinrichtung ist aufgrund der hohen Anzahl von Steuerventilen kostenintensiv.

[0005] Weiterhin ist aus der DE 37 09 554 A1 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren und Mischen von Flüssigkeitsmischungen in verschiedene Mischbehältern bekannt, in welcher für jede Flüssigkeitskomponente eine eigene Dosiereinrichtung mit einem Dosierzylinder und zwei zugeordneten, den Dosierzylinder schaltenden Steuerzylindern vorgesehen ist. Eine derartige Dosiereinrichtung ist aufgrund ihres großen Platzbedarf nur zum Einsatz in Dosieranlagen zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen aus wenigen Komponenten geeignet.

[0006] Die bekannten Mehrkomponenten-Dosieranlagen haben daher den Nachteil hoher Kosten und eines großen Installationsaufwandes. Wegen der unübersichtlichen Installation treten auch bei der Wartung und Reparatur der Dosiereinrichtung Probleme auf. Eine eindeutige visuelle Zuordnung der einzelnen Dosierventile zu ihrem Steuerventil ist nicht zuverlässig gewährleistet.

[0007] Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Alternative zu diesem bekannten Stand der Technik zu schaffen, durch welche die genannten Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

[0008] Durch den Einsatz der Kupplungsvorrichtung für das Steuerventil ist nur noch ein einziges Schaltelemtent für alle Dosierventile erforderlich, da während des Mischvorganges der Flüssigkeitsmischung das Fahrzeug der Kupplungsvorrichtung mit dem zum Steuerventil gehörenden Kupplungsstück nacheinander zu der Position des Kupplungsgegenstückes verfährt, welches dem durch das Rezepturprogramm vorgegebene Dosierventil zugeordnet ist, und dort in Kupplungsposition das Steuerventil mit dem entsprechenden Dosierventil verbunden ist, so daß das Steuerventil das Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung schaltet. Beim Kuppeln wird das Kupplungsstück von dem Stellorgan quer zur Fahrbahn mit dem jeweiligen Kupplungsgegenstück in Deckung gebracht.

[0009] In der Entkupplungsposition sind alle Dosierventile geschlossen und in den verschiedenen Kupplungspositionen des Steuerventil besteht jeweils eine Verbindung zu dem vorgegebenen, in Abgabestellung zu schaltenden Dosierventil. Die einfach lösbare Verbindung zwischen dem Steuerventil und dem vorgegebenen Dosierventil aufgrund der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gestattet es, die Anzahl an Steuermittel in der Dosieranlage erheblich zu reduzieren, was sich vorteilhaft in einem geringeren Installationsaufwand und niedrigeren Kosten auswirkt.

[0010] Die Führung für das Fahrzeug der Kupplungsvorrichtung ist zweckmäßig eine vorzugsweise waagerechte Schiene, die entlang der Fahrbahn in Reihe angeordnete Löcher aufweist. Auf der dem Fahrzeug zugewendete Längsseite (Kupplungsseite) der Schiene sind die Kupplungsgegenstücke für die Dosierventile angeordnet und auf der gegenüberliegende Längsseite (Anschlußseite) der Schiene sind an den Löchern Anschlüsse für Leitungen festgelegt.

[0011] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung sind die Kupplungsgegenstücke direkt an den auf der Kupplungsseite der Schiene angeordneten Dosierventilen festgelegt und mit den Abschlußkörpern der Dosierventile gekoppelt. In der Kupplungsposition wird jeweils aus den beiden Kupplungsteilen das Steuerventil, vorzugsweise ein Magnetventil, zusammengesetzt, welches das zu öffnende Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung schaltet.

[0012] Es ist besonders vorteilhaft ein Magnetventil als Steuerventil einzusetzen, dessen beweglicher Anker als Kupplungsgegenstück fest mit dem Abschlußkörper des Dosierventiles verbunden und dessen Spule am Kupplungsstück angeordnet ist. In der Kupplungsposition ist durch die Kupplungsvorrichtung das aus Teilen des Kupplungstückes sowie des Kupplungsgegenstückes bestehende Steuerventil für das zu öffnende Dosierventil bereitgestellt. Das Dosierventil wird mittels Magnetventil aus der anfänglichen Schließstellung in die Abgabestellung geschaltet, indem der Spulenstrom eingeschaltet wird, wodurch der Anker zur Spule gezogen wird und gleichzeitig der Abschlußkörper die Abgabeöffnung des Dosierventiles freigibt. Nach Abschalten des Spulenstromes wird der Anker durch eine Rückstellfeder in die Schließstellung des Dosierventiles zurückgebracht und dort gehalten, so daß der Abschlußkörper die Abgabeöffnung verschließt.

[0013] Der Anker ist kupplungsseitig vorteilhafterweise als eine Platte ausgebildet. Um das Dosierventil von der Schließstellung in die Abgabestellung zu schalten, ist es ausreichend, wenn die beiden Kupplungsteile zum überwiegenden Teil deckungsgleich aneinanderliegen. Hierdurch werden Ungenauigkeiten beim Positionieren des Fahrzeugs beim Kupplungsgegenstück des vorgegebenen Dosierventil ausgeglichen.

[0014] Bei einer anderen Ausführungsform ist das Kupplungsgegenstück kupplungsseitig als ein mit einem Hohlraum in der Spule im Kupplungsstück zusammenwirkender Zapfen ausgebildet, so daß in der Kupplungsposition der Kupplungsvorrichtung Anker und Spule eine formschlüssige Loch-Zapfen-Verbindung bilden.

[0015] Bei diesen Ausführungsformen werden die Druckluftleitungen von der Schiene zu den Dosierventilen eingespart. Es wird nur noch eine Produktleitung zu jedem Vorratsbehälter benötigt, da das Steuerventil und das Dosierventil beide denselben Ventilkörper haben. Folglich ist der Installationsaufwand erheblich gesenkt. Die Reduzierung der Anzahl der verlegten Leitungen trägt wesentlich zur Übersichtlichkeit in der Dosieranlage bei, da die vorhandenen Leitungen den entsprechenden Dosierventilen direkt zugeordnet werden können.

[0016] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedem Kupplungsgegenstück auf der Führung, insbesondere einer Schiene, ein Loch und ein Anschluß für über eine Druckleitung mit dem zugehörigen Dosierventil zugeordnet. In dem Kupplungsstück verläuft eine Durchgangsleitung, an die eingangsseitig über einen Anschluß eine Druckleitung zu dem Steuerventil angeschlossen ist. In Kupplungsposition liegen das Loch der Führung und die Öffnung der Durchgangsleitung des Kupplungsstückes deckungsgleich übereinander, so daß eine durchgängige Verbindungsleitung von dem Steuerventil zu dem zugehörigen Dosierventil hergestellt ist. Die Dosierventil sind als von dem Steuerventil pneumatisch schaltbare Dosierzylinder mit angeschlossenen Vorratsbehälter ausgebildet. An der Kolbenstange des Dosierzylinders ist ein die Abgabedüse verschließender oder freigebender Abschlußkörper festgelegt. Das Steuerventil arbeitet als Druckluftventil, das die Flüssigkeitsabgabe des Dosierventiles steuert. In dieser Anordnung sind das Steuerventil und das jeweilige Dosierventil zwei separate, räumlich voneinander getrennte Ventile.

[0017] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung hat das Kupplungsstück mehrere nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Durchgangsleitungen mit jeweils eingangsseitig einen Anschluß für eine Druckleitung zu einem Steuerventil. In der Kupplungsposition übergreift das Kupplungsstück mehrere ein- oder mehrreihig angeordnete Löcher in der Schiene, so daß die Durchgangsleitungen in dem Kupplungsstück sich an die Löcher der Kupplungsgegenstücke anschließen und jeweils eine durchgehende Verbindungsleitung von den Steuerventilen zu den Dosierventilen entsteht. In einer Position der Kupplungsvorrichtung können durch die aufeinanderfolgende Ansteuerung der entsprechenden Dosierventile mit Hilfe der Steuerventile die Dosierungen verschiedener Flüssigkeitskomponenten vorgenommen werden, ohne daß das Fahrzeug weiterbewegt werden muß. Hierdurch werden die Taktzeiten zwischen den einzelnen Dosierungen verkürzt.

[0018] Die Herstellung der Kupplungsvorrichtung ist einfach und kostengünstig durchführbar ebenso ist die Montage der Kupplungsvorrichtung leicht und sicher vorzunehmen. Weiterhin wird eine einfache, zuverlässige Ansteuerung der einzelnen Dosierventile durch das eine Steuerventil erreicht.

[0019] Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle Dosierventile nur durch ein Steuerventil, vorzugsweise ein Magnetventil, geschaltet werden. Lediglich wenn in derselben Position der Kupplungsvorrichtung auf der Führung mehrere Dosierventile angesteuert werden, sind dem Kupplungsstück mehrere Steuerventile zugeordnet.

[0020] Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Dosieren und Mischen von Flüssigkeiten in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage zu offenbaren, bei dem jedes einzelne Dosierventil, abhängig von der Rezeptur für der Flüssigkeitsmischung, direkt und zentral ansteuerbar ist.

[0021] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 16 gelöst.

[0022] Die Unteransprüche beschreiben Merkmale, welche vorteilhafte sowie zweckmäßige Ausgestaltungen der Kupplungsvorrichtung bzw. des Verfahrens darstellen.

[0023] Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a

einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition und ein Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,

Fig. 1b

eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a,

Fig. 2

einen Ausschnitt der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a mit dem Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,

Fig. 3

einen Ausschnitt der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 1a mit dem Steuer- und Dosierventil in Abgabestellung,

Fig. 4a

einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition und ein Steuer- und Dosierventil in Schließstellung,

Fig. 4b

eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 4a,

Fig. 5

einen schematischen Aufbau einer Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 4a sowie einem Steuer- und Dosierventil in Abgabestellung mit zugehörigem Vorratsbehälter und zugeordnetem Mischbehälter,

Fig. 6a

einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition,

Fig. 6b

eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 6a,

Fig. 7

einen schematischen Aufbau einer Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung gem. Fig. 6a sowie einem Dosierventil in Abgabestellung mit zugehörigem Vorratsbehälter und zugeordnetem Mischbehälter,

Fig. 8

die Dosieranlage gem. Fig. 7 mit dem Dosierventil in Abgabestellung,

Fig. 9

einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer auf einer Führung verfahrbaren Kupplungsvorrichtung in Entkupplungsposition,

Fig. 10

eine Gesamtansicht einer Mehrkomponenten-Dosieranlage mit einer Kupplungsvorrichtung für ein einziges Steuerventil zum Schalten der Dosierventile,

Fig. 11

eine Stirnansicht der Mehrkomponenten-Dosieranlage gem. Fig. 10.

[0024] In einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10), wie schematisch in Fig. 10 und 11 dargestellt, werden aus vielen verschiedenen Einzelkomponenten bestehende Flüssigkeitsmischungen hergestellt, hierzu sind in Längsrichtung (L) an einem Gestell (50) die Dosierventile (DV) mit ihrer Komponeten-Zuleitung (8) zu einem Vorratsbehältern (VB) von der Flüssigkeitskomponente in Reihe festgelegt. Das Gestell (50) weist eine waagerechte, in Längsrichtung (L) verlaufende Führung (5), vorzugsweise eine Schiene, für ein Fahrzeug (4) einer Kupplungsvorrichtung (1) (vgl. Fig. 1a, 4a, 6a und 9) des Steuerventiles (SV) auf. In der Schiene (5) sind rechtwinklig zur Fahrbahn verlaufende Durchgangsbohrungen (11, 12) als Löcher (11, 12) in vorzugsweise zwei parallelen Reihen gleichmäßig zueinander beabstandet, wobei jede Durchgangsbohrung (11, 12, 17) an der dem Fahrzeug (4) der Kupplungsvorrichtung (1) zugewendeten Kupplungsseite (KS) gegenüberliegende Längsseite (Anschlußseite) (AS) der Schiene (5) einen Anschluß (6) für eine Flüssigkeits- oder Druckleitung (8, 18) des zugehörigen Dosierventil (DV) hat. An der Kupplungsseite der Schiene (5) ist für jedes Dosierventil (DV) ein mit einem Kupplungsstück (3) der Kupplungsvorrichtung (1) zusammenwirkendes Kupplungsgegenstück (2) vorgesehen.

[0025] Die Kupplungsvorrichtung (1) (gem. Fig. 1a, 4a, 6a sowie 9) besteht aus einem auf der Schiene (5) aufgesetzten Fahrzeug (4) mit einem Hubzylinder (14) als Stellorgan für das Kupplungsstück (3), das beim Ankuppeln von dem Hubzylinder (14) in Richtung der Fahrbahn an das Kupplungsgegenstück (2) des zu schaltenden Dosierventiles (DV_x) verfahren wird.

[0026] Das Fahrzeug (5) der Kupplungsvorrichtung (1) ist ein fremd- oder eigenangetriebener Schlitten (4). Dieser Schlitten (4) hat einen nahezu C-förmigen Querschnitt mit innenwandig an den Schenkein jeweils einer in Achsrichtung verlaufenden Nut als Laufrille für die Schiene (5). Bei auf der Schiene (5) aufgesetztem Schlitten (4) ergibt sich zwischen der Kupplungsseite der Schiene (5) und der Innendeckwandung des Steges von dem C-Profil ein Freiraum, in welchem sich das Kupplungsstück (3) an der in einer Bohrung des Steg gelagerten Kolbenstange (15) des Hubzylinders (14) befindet.

[0027] Der Hubzylinder (14) ist vorzugsweise pneumatisch betätigt, wozu der Hubzylinder (14) über eine Druckluftleitung (16) an ein Druckluftnetz der Dosieranlage (10) angeschlossen ist. Zum Einnehmen der Kupplungsposition (P1) wird der Hubzylinder (14) mit Druck beaufschlagt, wodurch die Kolbenstange (15) entgegen der Federkraft einer im Kolbenraum des Hubzylinders (14) angeordneten Rückstellfeder (RF) in Arbeitsstellung ausgefahren wird, um das Kupplungsstück (3) zur Anlage mit dem Kupplungsgegenstück (2) zu bringen. In Kupplungsposition (P1) verbinden das Kupplungsstück (3) und Kupplungsgegenstück (2) das Steuerventil (SV) mit dem jeweiligen Dosierventil (DV_X) um es von der Schließstellung (S0) in Abgabestellung (S1) zu schalten. In Entkupplungsposition (P0) der Kupplungsvorrichtung (1) bewirkt die Rückstellfeder des Hubzylinders (14), daß derselbe in seiner Endstellung gehalten wird, inder das Kupplungsstück (3) zu dem Kupplungsgegenstück (2) beabstandet ist. Die Kupplungsvorrichtung (1) ist in dieser Position (P0) entlang der Schiene (5) zu einem anderen Ort verfahrbar, um die Dosierung einer anderen Flüssigkeitskomponente mit Hilfe eines weitern Dosierventiles (DV_x) vornehmen zu können.

[0028] Die verschiedenen Flüssigkeitskomponenten werden jeweils über das angekoppelte Dosierventil (DV)

in einen unterhalb der Dosierventile (DV) auf einem Wägefahrzeug (20) positionierten Mischbehälter (MB) kontrolliert abgegeben. Vorzugsweise haben das Wägefahrzeug (20) und der Schlitten (5) eine gemeinsame Führung, dann ist der Schlitten (5) starr mit dem Wägefahrzeug (20) verbunden. Selbstverständlich kann auch jedes der beiden Fahrzeug (4, 20) einen eigenen Antrieb aufweisen.

[0029] In Fig. 5 ist die getrennte Verfahrbarkeit und die starre Verbindung (51) zwischen Schlitten (4) und Wägefahrzeug (20) zum gemeinsamen Fahren in strich-punktierten Linien gezeigt.

[0030] Zur Abgabe der einzelnen Flüssigkeitskomponenten nach dem gewählten Rezepturprogramm wird das Wägefahrzeug (20) mit dem Mischbehälter (MB) stets an dem Ort des Gestells (50) positioniert, an welchem sich die Abgabeöffnung des Dosierventiles (DV_x) befindet, das als nächstes geschalten wird. Die verschiedenen Dosierventile (DV) sind abhängig von der Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1), vorzugsweise linear oder kreisförmig, als platzsparende Einheiten in Längsrichtung (L) des Gestells (50) angeordnet, wobei es zweckmäßig ist, den Abstand zwischen den einzelnen Dosierventilen (DV) gering zu halten, um in dergleichen Position des Wägefahrzeugs (20) mit Mischbehälter (MB) mehrere Flüssigkeitskomponenten nacheinander zu dosieren, ohne das Wägefahrzeug (20) zu verfahren.

[0031] Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Kupplungsvorrichtungen (1) für das Steuerventil (SV) weisen als Kupplungsstück (3) eine Spule (S) auf, die an dem kupplungsseitigen Ende der Kolbenstange (15) des Hubzylinders (14) festgelegt ist. Die Dosierventile (DV) sind auf einer dem Schlitten (4) zugewandten Längsseite (Kupplungsseite) (KS) der Schiene (5) einreihig angeordnet, wobei die Kupplungsgegenstücke (2) jeweils einen mit der Spule (S) zusammenwirkenden Anker (A) aufweisen, der mit dem Abschlußkörper (AK) des dem Kupplungsgegenstück (2) zugehörigen Dosierventiles (DV) verbunden sind. In Kupplungsposition (P1) stellt die Kupplungsvorrichtung (1) aus dem Anker (A) und der Spule (S) ein Steuerventil (SV) als Schaltelement für das zu öffnende Dosierventil (DV_x) in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) in Form eines Magnetventiles (MV) her, beide Ventile (SV, DV_X) haben einen gemeinsamen, flüssigkeitsdurchströmten Ventilkörper (VK). In dem Magnetventil (MV) sind gleichzeitig die Funktionen des Steuerventiles (SV) und eines Dosierventiles (DV_x) vereint.

[0032] Die Schiene (5) hat pro Dosierventil (DV) paarweise, nebeneinander angeordnete Durchgangsbohrungen (11, 12) mit je einem Anschluß (6, 7) für Flüssigkeitsleitungen (8, 9), nämlich für eine eingangsseitige Komponenten-Zuleitung (8) vom Vorratsbehälter (VB) zum Ventilkörper (VK) und für eine ausgangsseitige Komponenten-Ableitungen (9) vom Ventilkörper (VK) in den Mischbehälter (MB).

[0033] Die Dosierventile (DV) sind als Tellerventile ausgebildet, wobei der von einem Ventilteller gebildete Abschlußkörper (AK) schienenseitig an dem in dem Ventilkörper (VK) beweglich geführten Anker (A) angeordnet ist. In der Schließstellung (S0) des Dosierventiles (DV) preßt eine Rückstellfeder den Abschlußkörper (AK) gegen die Öffnung der Komponenten-Ableitung (9) und sperrt diese gegen den Flüssigkeitsstrom. In Abgabestellung (S1) des Dosierventiles (DV_X)sind die beiden Komponenten-Leitungen (8, 9) über den Ventilkörper (VK) durchgängig miteinanderverbunden.

[0034] Die Fig. 1a, 1b und 2 sowie Fig. 4a und 4b zeigen das ausgewählte Dosierventil (DV_x) in Schließstellung (S0), alle übrigen Dosierventile (DV) in der Dosieranlage (10) sind ebenfalls geschlossen, weil sich die Kupplungsvorrichtung (1) in Entkupplungsposition (P0) befindet sich und das Steuerventil (SV) für die Dosierventile (DV) in seine einzelnen Bestandteile (S, A) zerlegt ist. Der Anker (A) des Kupplungsgegenstückes (2) ist zu der Spule (S) des Kupplungsstückes (3) beabstandet. Nun kann entweder der Abgabevorgang durch Kuppeln der Kupplungsvorrichtung (1) und Schalten des Dosierventiles (DV_x) eingeleitet werden oder der Schlitten (4) mit dem Kupplungsstück (3) wird beim nächsten, zu schaltenden Dosierventil (DV) positioniert.

[0035] Die Fig. 3 sowie Fig. 5 zeigen die Kupplungsvorrichtung (1) in Kupplungsposition (P1) und das nach dem Rezepturprogramm ausgewählte Dosierventil (DV_x) in Abgabestellung (S1). Der Hubzylinder (14) ist in Arbeitsstellung ausgefahren, so daß das Kupplungsstück (3) mit der Spule (S) und das Kupplungsgegenstück (3) mit dem innenliegenden Anker (A) zusammenwirkt. Erst jetzt ist das Steuerventil (SV) in Form eines elektrisch betätigten Magnetventil (MV) zusammengesetzt, so daß das zugeordnete Dosierventil (DV_X) zum Dosieren und Mischen der gewählten Komponente freigeschaltet werden kann, um die Flüssigkeit über die Komponenten-Zuleitung (8) aus einem vorgeschalteten Vorratsbehälter (VB) nach dem Passieren des Ventilkörpers (VK) über die Komponenten-Ableitung (9) an einen unterhalb des Dosierventiles (DV_x) positionierten Mischbehälter (MB), wie Gebinde, abzugeben. Beim Schalten des Dosierventiles (DV_x) wird das Steuerventil (SV) von einem elektrischen Steuersignals direkt geschaltet. Nach Einschalten des Spulenstromes wird der bewegliche Anker (A) in Richtung Spule (S) gezogen, wodurch im Ventilkörper (VK) der Abschlußkörper (AK) von seinem Ventilsitz (VS) abgehoben wird. Das Dosierventil (DV_X) befindet sich in Abgabestellung (S1).

[0036] Fig. 1a, 1b, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) deren Kupplungsstück (3) und Kupplungsgegenstück (2) kupplungsseitig eine ebene Oberfläche besitzen, die in der Kupplungsposition (P1) aneinander bzw. aufeinander liegen. Zu dem in Fig. 2 und 3 detailliert dargestellten Kupplungsgegenstück (2) gehört jeweils ein aus ein mehrteiliges, antimagnetisches Gehäuse, welches aus einem Deckel (21) und einem in dem Ventilkörper (VK) abgedichtet, eingesetzten Unterteil (22) mit einer innenseitigen axialen Führung für den Anker (A) zusammengesetzt ist. Der Anker (A) des Kupplungsgegenstückes (2) ist an seinem kupplungsseitigen Ende plattenförmig gestaltet. Der Hub des Ankers (A) ist auf der Kupplungsseite durch den Deckel (21) und auf der anderen Seite durch den Ventilsitz (VS) für den Abschlußkörper (AK) begrenzt. Im Innenraum des Ventilkörpers (VK) ist der Anker (A) durch einen Faltenbalg (13) oder eine Membran gegen das flüssige Medium abgedichtet.

[0037] Bei der in den Fig. 4a, 4b und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) ist das Kupplungsstück (3) als Topf ausgebildet. In Kupplungsposition (P1) ist das Kupplungsstück (3) auf das Kupplungsgegenstück (2) in Gestalt eines Andockzapfen mit dem stabförmigen, beweglichen Anker (A) aufgesteckt. Erst jetzt ist das Steuerventil (SV) in Form eines elektrisch betätigten Magnetventil (MV) zusammengesetzt und durch ein elektrisches Steuersignals direkt schaltbar, um das ausgewählte Dosierventil (DV_x) in Abgabestellung (S1) zu bringen. Beim Einschalten des Spulenstromes wird der bewegliche Anker (A) in die Spule (S) hineingezogen und der Abschlußkörper (AK) von dem Ventilsitz (VS) abgehoben (vgl. Fig. 5).

[0038] Die Fig. 6a bis 9 zeigen eine dritte Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) für Mehrkomponenten-Dosieranlagen (10) an deren Gestell (50) in Längsrichtung (L) die vertikalen Dosierventile (DV) in zwei parallelen Reihen festgelegt sind. Ferner ist seitlich an dem Gestell (50) eine waagerechte Schiene (5) mit in zwei parallel verlaufenden Reihen, gleichmäßig zueinander beabstandeten Löchern (Durchgangsbohrungen) (17) befestigt. Die Kupplungsgegenstücke (2) entsprechen einem definierten Abschnitt auf der Fahrbahn der Schiene (5) angeordneten. An der Anschlußseite (AS) der Schiene (5) beginnt an jeder Durchgangsbohrung (17) eine Druckluftableitung (18) zu dem zugehörigen Dosierventil (DV) in Form eines pneumatisch betätigen Dosierzylindern (DZ). Je nachdem, ob eine Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung (1) mit einem eine Durchgangsleitung (27) und Druckluftzuleitung (19) für ein Steuerventil (SV) aufweisenden Kupplungsstück (3) (gem. Fig. 6a) oder der Kupplungsvorrichtung (1) mit einem mehrere Durchgangsleitungen (27) und Druckluftzuleitungen (19) für verschiedene Steuerventile (SV) aufweisenden Kupplungsstück (3) eingesetzt wird (gem. Fig. 9), werden zum Steuern der Dosierzylinder (DZ) ein oder mehrere Steuerventile (SV) benötigt. Die Dosierzylinder (DZ) werden von einem elektrisch betätigten Steuerventil (SV) über die in Kupplungsposition (P1) hergestellte Druckluftleitung (18, 19) pneumatisch geschaltet. Die Kupplungsvorrichtung (1) nach Fig. 9 eignet sich zum Dosieren verschiedener Flüssigkeitskomponenten über unterschiedliche Dosierzylinder (DZ), ohne die Kupplungsposition zu verändern.

[0039] Das Kupplungsstück (3) ist derart ausgebildet, daß sich in Kupplungsposition (P1) ihre Durchgangsleitung(en) (27) mit den Durchgangsbohrung(en) (17) in der Schiene (5) decken, wodurch eine durchgängige Druckleitung (18, 19) vom Steuerventil (SV) zum Dosierzylinder (DZ) erzeugt wird. Zur Abdichtung gegen die Umgebung ist an dem Kupplungsstück (3) um die Öffnung der Durchgangsleitung(en) (27) je ein Dichtungsring (D) festgelegt.

[0040] Fig. 7 zeigt die Kupplungsvorrichtung (1) mit einem Kupplungsstück (3) für ein Steuerventil (SV) in der Entkupplungsposition (P0), in der Schlitten (22) an einen durch das Rezepturprogramm vorgegebenen Ort der Schiene (21) zur Abgabe der gewünschten Flüssigkeitskomponente verschoben werden kann. Alle Dosierzylinder (DV) befinden sich in Schließstellung (S0). Eine Rückstellfeder (RF) in dem Dosierzylinder (DZ) hält die Kolbenstange in Nullstellung, weshalb die bodenseitige Abgabedüse vom Abschlußkörper (AK) verschlossen ist.

[0041] Keiner der Druckluftzylinder (DZ) kann von dem Steuerventil (SV) geschaltet werden, weil die Druckluftleitung (18, 19) von dem Steuerventil (SV) zum Dosierzylinder (DZ) unterbrochen ist. Das endseitig an dem Hubzylinder (14) angeordnete Kupplungsstück (3) ist von der Schiene (5) abgehoben und wird von der Rückstellfeder in dem Hubzylinder (14) in dieser Abstandsstellung gehalten.

[0042] Fig. 8 zeigt dieselbe Kupplungsvorrichtung (1) in der Kupplungsposition (P1) sowie einen der Dosierzylinder (DZ_X) in Abgabestellung (S1), während sich die anderen Dosierzylinder (DZ) weiter in Schließstellung (S0) befinden. In der Kupplungsposition (P1) wird das Kupplungsstück (3) von dem Hubzylinder (14) kraftschlüssig gegen die Schiene (5) gepreßt, so daß die Durchgangsleitung (27) des Kupplungsstückes (3) deckungsgleich über der Durchgangsbohrung (17) in der Schiene (5) liegt und die Druckluftzuleitung (19) von dem Steuerventil (SV) zum Kupplungsstück (3) und die Druckluftableitung (18) von dem Kupplungsgegenstück (2) zum Dosierventil (DV_X) eine durchgehende Verbindungsleitung als Druckluftleitung (18, 19) von dem Steuerventil (SV) zu dem Dosierventil (DV₁) bilden. Entsprechend dem Rezepturprogramm wird das Steuerventil (SV) von einem Impuls betätigt, wodurch der mit dem Steuerventil (SV) verbundene Dosierzylinder (DZ_X) von der Schließstellung (S0) in Abgabestellung (S1) gebracht wird. Der Dosierzylinder (DZ_x) über einen von dem Steuerventil (SV) ausgelösten Druckimpuls angesteuert, so daß sich seine Kolbenstange aus der Nullstellung entgegen der Federkraft der Rückstellfeder eingefahren wird. Dann wird die Flüssigkeitskomponente solange über die Abgabedüse in den Mischbehälter (MB) dosiert, bis die vorgegebene Menge nach dem Rezepturprogramm erreicht ist.

[0043] Die Kupplungsvorrichtung (1) gem. Fig. 9 besitzt ein Kupplungsstück (3) mit vier Durchgangsleitungen (27), welche die aufeinanderfolgende Ansteuerung von vier verschiedenen Dosierzylindern (DZ) mit Hilfe verschiedener Steuerventile (SV) an einem Ort der Kupplungsvorrichtung (1) auf der Schiene (5) ermöglicht. In der Kupplungsstellung (S1) wird das Kupplungsstück (3) auf die Schiene (5) gepreßt, so daß die vier Durchgangsleitungen (27) deckungsgleich mit den vier Durchgangsbohrungen (17) sind. Dann ist zwischen den Steuerventilen (SV) und den Dosierzylindern (DZ) je eine Druckluftleitung (18, 19) zusammengesetzt. Eines der Steuerventile (SV) als Druck- oder Vakuum-Magnetventil (MV) wird nach dem Rezepturprogramm geschaltet, wodurch der damit verbundene Dosierzylinder (DZ_X) freigeschaltet wird.

Ansprüche

1. Kupplungsvorrichtung für ein Steuerventil (SV) in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) mit einer hohen Anzahl Dosierventile (DV), dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe ein in Entkupplungsposition (P0) entlang einer Führung (5) bewegliches Fahrzeug (4) mit einem an einem Stellorgan (14) angeordneten Kupplungsstück (3) aufweist, welches in Kupplungsposition (P1) jeweils mit einem auf der Führung (5) angeordneten Kupplungsgegenstück (2) des zugehörigen Dosierventiles (DV_x) zusammenwirkt, und daß in der Entkupplungsposition (P0) alle Dosierventile (DV) geschlossen sind und in den verschiedenen Kupplungspositionen (P1) das Steuerventil (SV) jeweils mit dem vorgegebenen, in Abgabestellung (S1) zu schaltenden Dosierventil (DV_x) verbunden ist.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) eine vorzugsweise waagerecht ausgerichtete Schiene (5) mit entlang der Fahrbahn in Reihe angeordneten Löchern (11, 12, 17) ist, denen auf der dem Fahrzeug (4) zugewendete Längsseite (Kupplungsseite) (KS) der Schiene (5) die Kupplungsgegenstücke (2) und der gegenüberliegende Längsseite (Anschlußseite) (AS) der Schiene (5) Anschlüsse (6, 7) zugeordnet sind.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (DV) mit je einem starr mit ihrem Abschlußkörper (AK) verbundenen Kupplungsgegenstück (2) auf der Kupplungsseite (KS) der Führung (5) angeordnet sind, und daß die Führung (5) für jedes Dosierventil (DV) ein Paar Löcher (11, 12) sowie einen Anschluß (6) für eine Komponenten-Zuleitung (8) zum zugehörigen Vorratsbehälter (VB) und einen anderen Anschluß (7) für eine Komponenten-Ableitung (9) aufweist, wobei die beiden Löcher (11, 12) jeweils über das zugehörige Dosierventil miteinander verbunden sind, und daß in Kupplungsposition (P1) das Kupplungsstück (3) und das Kupplungsgegenstück (2) des Dosierventils (DV_X) das Steuerventil (SV) für das Dosierventil (DV_X) zusammensetzen.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (SV) und das Dosierventil (DV_x) einen gemeinsamen Ventilkörper (VK) aufweisen, und daß der Anker (A) des Steuerventiles (SV) ein Teil des Kupplungsgegenstückes (2) und die Spule (S) ein Teil des Kupplungsstück (3) ist.

5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (A) kupplungsseitig als Platte ausgebildet ist, der in Kupplungsposition (P1) an der Spule (S) des Kupplungsstückes (3) anliegt.

6. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (A) kupplungsseitig als Zapfen ausgebildet ist, der in Kupplungsposition (P1) in die hohlkörperartigen Spule (S) des Kupplungsstückes (3) eingreift.

7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kupplungsgegenstück (2) auf der Führung (5) ein Loch (17) und ein Anschluß (6) für über eine Druckluftableitung (18) mit dem zugehörigen Dosierventil (DV) zugeordnet ist, und daß in dem Kupplungsstück (3) eine Durchgangsleitung (27) verläuft, die eingangsseitig einen Anschluß (26) für eine Druckluftzuleitung (19) zu dem Steuerventil (SV) aufweist und ausgangsseitig sich in Kupplungsposition (P1) an das Loch (17) des vorgegebenen Kupplungsgegenstückes (3) anschließt.

8. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (3) in Kupplungsposition (P1) einen Abschnitt der Führung (5) mit mehreren Kupplungsgegenstücken (3) überdeckt und mehrere Durchgangsleitungen (27) aufweist, die jeweils eingangsseitig einen Anschluß (26) für eine Druckluftzuleitung (19) zu einem Steuerventil (SV) haben und ausgangsseitig sich in Kupplungsposition (P1) an die Löcher (17) der Kupplungsgegenstücke (2) anschließen.

9. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dosierventil (DV) aus einem mittels Steuerventil (SV) pneumatisch schaltbaren Dosierzylinder (DZ) mit angeschlossenen Vorratsbehälter (VB) besteht, dessen Kolbenstange einen die Abgabedüse verschließenden oder freigebenden Abschlußkörper (AK) aufweist.

10. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsleitung(en) (27) des Kupplungsstücks (3) kupplungsseitig durch je einen Dichtungsring (D), vorzugsweise O-Ring, gegen die Umgebung abgedichet sind.

11. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (11, 12, 17) in der Schiene (5) gleichmäßig zueinander beabstandete Durchgangsbohrungen (11, 12, 17) sind.

12. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (5) entlang der Fahrbahn mindestens in zwei Reihen angeordnete Durchgangsbohrungen (11, 12, 17) aufweist.

13. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (SV) ein Magnetventil (MV) ist.

14. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (5) ein eigen- oder fremdangetriebener Schlitten (5) ist.

15. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (14) für das Kupplungsstück (3) ein pneumatisch betätigter Hubzylinder (14) ist.

16. Verfahren zum Dosieren und Mischen von Flüssigkeiten in einer Mehrkomponenten-Dosieranlage (10) mit vielen Dosierventilen (DV), dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (DV) entsprechend dem vorgegebenen Rezepturprogramm nacheinander durch dasselbe Steuerventil (SV) von der Schließstellung (S0) in die Abgabestellung (S1) geschaltet werden, wozu eine Kupplungsvorrichtung (1) für das Steuerventil (SV) in ihrer Entkupplungsposition (P0) entlang einer Führung (5) jeweils an die Kupplungsposition (P1) des vorgegebenen Dosierventiles (DV_x) verfahren wird und in ihrer Kupplungsposition (P1) das Steuerventil (SV) mit diesem Dosierventil (DV_x) für die Abgabe der Flüssigkeit verbindet.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Kupplungsposition (P1) der Kupplungsvorrichtung (1) das Steuerventil (SV) jeweils aus einem an der Führung (5) angeordneten Kupplungsgegenstück (2) für das zugehörige Dosierventil (DV) und einem an der Kupplungsvorrichtung (1) festgelegten Kupplungsstück (3) zusammengesetzt wird, wobei die Führung (5) eine der Anzahl Dosierventile (DV) entsprechende Anzahl Kupplungsgegenstücke (2) aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Kupplungsposition (P1) der Kupplungsvorrichtung (1) das Steuerventil (SV) mit dem vorgegebenen Dosierventil (DV_x) jeweils über eine durchgehende Druckluftleitung bestehend aus einer Druckluftzuleitung (19) von dem Steuerventil (SV) zum Kupplungsstückes (3) der Kupplungsvorrichtung (1) und einer Druckluftableitung (18) vom dem Kupplungsgegenstück (2) zu dem zugehörigen Dosierventil (DV_x) verbunden wird, wobei die Führung (5) eine der Anzahl Dosierventile (DV) entsprechende Anzahl Kupplungsgegenstücke (2) aufweist.

Zeichnung