BAUGRUPPENFERTIGUNG Neue Dimension Dosierkopf für 2K-Dosierung Moderne 2K-Kleb- und Dichtstoffe sind in fast allen Fertigungsabläufen unverzichtbar. Der Vorteil: Erst durch das Vermischen der beiden Komponenten im richtigen Verhältnis beim Einsatz an der Produktionsstelle startet die Aushärtereaktion. Dies bietet enorme Vorteile in der Lagerfähigkeit der Rohstoffe, der Fertigungszeit und in der Applikation. Aus der Vielzahl der Anwendungen ergeben sich verschiedenste Anforderungen, wie z. B. an die Eigenschaften wie die Endfestigkeit von Klebstoffen oder die Schrumpfung bei Füll- und Gießvorgängen, und daraus resultiert wiederum eine Vielzahl an verschiedensten Produkten auf dem Markt, die sich alle durch Viskositäten, Füllstoffe, Mischungsverhältnisse und Thixotropierung unterscheiden. Größtenteils basieren diese Produkte auf Silikonen, Epoxidharzen oder Polyurethanen. Für den Anwender entsteht daraus natürlich ein enormer Vorteil, kann er sich doch das genau für seine Anwendung passende Produkt auf dem Markt aussuchen. Für den Anlagenbauer hingegen bedeutet dies, sich immer wieder aufs Neue mit den rheologischen Eigenschaften der verwendeten Bild 1:Schematischer Aufbau einer marktüblichen 2K-Dosieranlage mit Zahnradpumpen ˘ AUTOR Dipl.-Ing. (FH) Martin Stadler, Viscotec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH, Leiter Geschäftsfeld Klebstoff & Chemie 36 Materialien auseinander zu setzen. Parameter wie Viskosität, Füllstoffgehalt oder Fließgrenzen spielen gerade beim automatisierten Mischen von 2K-Materialien eine entscheidende Rolle. Immer kürzer werdende Topfzeiten (Zeit, in der ein gemischter Klebstoff verarbeitet werden kann) sind gut für die Taktzeit aber schlecht für das Handling dieser Werkstoffe. Automatisierter Verfahrensablauf Oberstes Ziel für eine optimale Automatisierung solcher Anwendungen muss neben der Dosiergenauigkeit die ständige exakte Einhaltung des Mischungsverhältnisses sein. Und gerade da übt die Rheologie ihren größten Einfluss aus. Wie man aus dem Verfahrensschema (Bild 1) erkennen kann, besteht ein üblicher automati sierter Aufbau einer 2-KAnwendung für größere Mengen aus Materialversorgung, zwei Pumpen, einer Schlauchlänge X, die durch den Anlagenaufbau bestimmt wird, sowie zwei Durchflussmessgeräten, zwei Ventilen, einem Mischkopf und schließlich dem (meist) statischen Mischer. Da sich die Produkte wie auch die Einzelkomponenten Harz und Härter wie erwähnt in den Fließeigenschaften stark unterscheiden, kommt es beim gleichzeitigen Start der Dosierpumpen zu unterschiedlich schneller Druckausbreitung in den Leitungen und damit natürlich auch zu Schwankungen im Mischungsverhältnis am Anfang, aber auch am Dosierungsende. Um dies auszu gleichen wird mit sehr aufwändigen elektronischen Steuerungen gearbeitet, mit Druckvorhaltungen, Ventilen und unterschiedlichen Schlauchdurchmessern. Bei Änderungen der rheologischen Eigenschaften muss oft nachjustiert werden – vor allem bei Temperaturschwankungen im Tages- und Jahresverlauf führt das meist zu einem instabilen Ergebnis. Neuartiger Mischkopf Anknüpfend an diese Erkenntnisse haben die Ingenieure von Viscotec in Oberbayern ihr bekanntes Endloskolben-Prinzip in einen neuartigen 2K-Mischkopf Visco Duo-V integriert, der alle diese Probleme eliminiert. Die volumetrisch arbeitenden Dosierpumpen arbeiten viskositätsund gegendruckunabhängig und sind direkt vor dem Mischrohr angeordnet. Totraumfreie Ausführung und kürzeste Wege führen dazu, dass sich die Fließeigenschaften der Dosiermedien nicht mehr auswirken und MiBild 2: Visco Duo-V mit Querschnitt productronic 4 - 2008 BAUGRUPPENFERTIGUNG schungsschwankungen der Vergangennen die bestehenden Versorgungstanks heit angehören (Bild 2). beibehalten werden. Durch das geringe Wie zu erkennen ist, sind die DosierpumGewicht des Mischkopfes von 8 bis 9 kg (je pen über einzelne strömungsoptimierte nach Antriebstechnik) kann man den VisKanäle mit dem Mischereinlass verbunco Duo-V in fast jedes Roboter- oder X-Yden, so dass die zu mischenden Produkte Z-System einbinden. Da die Dosierpumerst im Statikmischer zusammen kompen absolut linear arbeiten, können Sie men. Frontbündige und direkt im Strömit nahezu jedem regelbaren Antrieb kommungskanal liegende analoge Drucksenbiniert werden, eine Erleichterung für Ansoren schützen die Pumpen vor Überdruck lagenbauer, die ihre eigene Antriebstechbei zugehärteten Mischern und überwanik weiterverwenden wollen. Durch die chen gleichzeitig das Dosierergebnis. analoge Auswertung der Drucksensoren Am Dosierungsende kann über einen dekann bei Bedarf sogar der Druckverlauf finierten und für jede Komponente einzeln jeder einzelnen Dosierung an ein Prozessjustierbaren Rückzug der leitsystem übergeDruckabbau so eingeben und aufgestellt werden, dass ein zeichnet werden Nachtropfen aus dem – eine 100 %-KonMischer verhindert wird, trolle ist damit sisofort bei einem neuen chergestellt. Dosierbeginn aber die Schlussbemerkung Komponenten wieder im Die seit langem auf richtigen Verhältnis zur dem Markt bekannte Verfügung stehen. Dosiertechnik des EndDie Zuführung ist deutloskolbendosierers auch lich weniger sensibel, in der 2K-ApplikationsDruckbereiche zwischen technik einzusetzen, lag 0 und 20 bar sind mögauf der Hand und war lich – einzige Voraussetnur eine logische Konsezung ist, dass die Dosierquenz der Marktanforpumpen sauber gefüllt derung. Alle vom Kunden werden. Verarbeitbare Visnachgefragten Wünsche kositäten liegen zwischen wie einfachste Bedie1 und 2 000 000 mPas. nung, absolute ProDarstellbare Mischungszesssicherheit, einfaverhältnisse liegen zwiBild 3: Visco Duo als Tischgerät che Integration und schen 1:1 und 100:10 soWartung, universelle lange eine statische Einsatzmöglichkeiten sowie Mischbarkeit vorliegt. geringes Gewicht sind in die Entwicklung Zusammen mit der eigens entwickelten mit eingeflossen und machen den Visco Steuerung, die keine Wünsche offen lässt, Duo-V zum Universalgerät unter den 2k-Apkann dieser Dosierkopf sowohl in hochplikationsgeräten. Gerade den Anwendern komplexen industriellen Anwendungen, als der 2K-Technologie, bei denen zum Teil auch als preiswertes Tischgerät (Bild 3) beimmer noch viele Vorbehalte bezüglich trieben werden und setzt hier Maßstäbe der möglichen Schwierigkeiten einer Auhinsichtlich Dosiergenauigkeit und Stabilität tomatisierung ihrer Applikation vorherrim Mischungsverhältnis. Druck, Produktschen, kann so die Angst genommen werversorgung, Topfzeit und alle übrigen Proden. Einfacher kann 2K nicht sein. zessparameter werden jederzeit überwacht und sowohl Raupen- als auch Punktauftragung und Mengenabfüllung sind integriert. Integrationsmöglichkeiten Höchst einfach gestaltet sich die Integration in bestehende Anlagen. Meist kön- productronic 4 - 2008 ˘ infoDIRECT 411pr0408 www.productronic.de ˘ Link zu Viscotec 37
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