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Spritzpistole und Verfahren zum Auftragen von knetbaren, thermoplastischen Stoffen
Die Erfindung geht aus von einer Spritzpistole zum Auftragen von knetbaren, thermoplastischen Stof- fen, insbesondere dauerplastischen Abdichtungsmitteln für Bauelemente und/oder Baukörper mit einem auf-oder ansetzbaren Spritzkopf. Derartige Spritzpistolen sind bekannt, so dass deren konstruktive Ausge- staltung nachfolgend im einzelnen nicht beschrieben wird.
Es ist bekannt, Fugen, Nähte und Überlappungen, z. B. bei Bauteilen, wie Dehnungsfugen od. dgl., mit Dichtungsmaterialien auszugiessen, die im normalen Zustand fest sind und durch gleichmässiges Er- wärmen in flüssigen Zustand gebracht werden ; auch ist es bekannt, derartige Dichtungsmaterialien durch
Zusatz von Lösungsmitteln zu verflüssigen. Derartige Dichtungsmaterialien sind z. B. Asphalt, Kautschuk- massen, mit Latex versetzte Zementaufschlämmungen usw. Bei Verwendung der eben beschriebenen Mas- sen kann nicht verhindert werden, dass die Fugenabdichtungen bei einem starken Temperaturabfall brüchig werden und z. B. Dehnungsrisse auftreten.
Es ist auch'bekannt, ein aus zwei oder mehreren Komponenten bestehendes Dichtungsmaterial in die Fuge od. dgl. einzubringen, das in ungemischtem Zustand flüssig ist und sich erst nach der Mischung verfestigt. Derartige Materialien sind z. B. Polysulfid Polymer, Polyester, Kunstkautschuk, Polyvinylchlorid. Diese Stoffe sind zum Teil auf sehr teuren Rohstoffen aufgebaut und bedingen ein relativ umständliches Verfahren zur Herstellung der Mischung. Eine Verwendung derartiger Stoffe ist daher unwirtschaftlich.
Weiterhin ist es bekannt, z. B. einen Kitt mit einer Spachtel oder einer Spritzpistole aufzubringen, der durch seinen Gehalt an trocknendenölen leicht verarbeitet werden kann und in derFuge später trocknet. Die Fuge wird aber bei Anwendung eines derartigen Kittes leicht undicht, was sich zum grossen Teil damit erklärt, dass der Kitt nach einer gewissen Alterung brüchig wird. Auch ist es bekannt, Fugen mit einem ständig weich und klebrig bleibendenDichtungsmaterial auszufüllen, das durch seinen hohen Weichmacherzusatz leicht verarbeitbar ist und deswegen schmierig bleibt. Solche Fugen od. dgl. sind nicht begehbar und gegen alle mechanischen Beanspruchungen ausserordentlich empfindlich.
Bei Einsatz derartiger Fugendichtungen auf Flugplätzen besteht vor allem die Gefahr, dass die Fugen durchdieDüsentrieb- werke des Flugzeuges ausgeblasen werden.
Weiterhin ist es bekannt, ein festes Klemmprofil aus Gummi, Polyvinylchlorid od. dgl. einzubringen, jedoch bringt dieses Klemmprofil keine homogene Verbindung mit den Fugenseiten, führt zu Undichtigkeiten und unter Umständen zu einer Wasserunterwanderung.
Schliesslich ist es noch bekannt, ein dauerplastisches Profil, beispielsweise auf der Basis von Polyisobutylen, in die Fuge od. dgl. einzubringen, wobei der Profilquerschnitt auf die Fugenbreite abgestimmt ist. Eine derartige Fugenabdichtung und das Einbringen eines derartigen Dichtungsmaterials ist zwar zufriedenstellend, da das dauerplastische Material sich den Fugenwänden anpasst, kleine Unterschiede ausgleicht und bis zu einem gewissen Grad dehnfähig ist ; auch ist eine derartige abgedichtete Fuge begehbar. Der Nachteil bei der Verwendung dieses Materials besteht aber darin, dass grössere Toleranzen durch die Anwendung von vorgefertigten Profilen naturgemäss nicht aufgetragen werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzpistole zu schaffen, mit welcher auf besonders zweckmässige und einfache Weise kostbare thermoplastische Stoffe, insbesondere dauerplastische Abdich-
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tungsmittel aufgetragen werden können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss um den gegebenenfalls konisch zugespitzten Spritzkopf ein Heizmantel angeordnet ist, durch welchen die durch den Spritzkopf hindurchtretende Masse nur oberflächlich regelbar erhitzt wird.
Der Vollständigkeit halber muss erwähnt werden, dass die Aufgabe einer Spritzpistole die ist, mit einem üblichen Pressluftdruck, z. B. bis zu 10 atü, knetbare Stoffe, insbesondere Abdichtungsmittel mit dem geringsten Energieaufwand unabhängig von Aussentemperaturen zu verarbeiten ; insoweit ist ander bekannten Spritzpistole nichts geändert worden. Knetbare Stoffe, welche bei Normaltemperatur mit wesentlich erhöhtem Pressdruck oder nach völliger Erwärmung bei üblichem Pressdruck, z. B. bis zu 10 atü, verarbeitet werden können, sind jedoch für die angegebenen Zwecke nicht oder nur unzweckmässig einsetzbar.
Die Vergrösserung des Pressdruckes führt zu stärkeren Abmessungen der Spritzpistole, so dass letz-
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wiesen werden muss, dass die Erhitzung dann unbrauchbar ist, wenn die erhitzten knetbaren Stoffe während der Verarbeitung aus der Spritzpistole auskühlen. Die Spritzgeschwindigkeit verringert sich im Verhältnis zur Abkühlung und kann zu Stockungen beim Abdichten führen. Ausserdem können zu heisse knetbare Stoffe, z. B. Dichtungsmaterialien, mit einer grösseren Wärmemenge zu Schäden bei den Bauteilen, z. B. bei Mehrfachglaselementen führen.
Demgegenüber wird, wie oben ausgeführt, der Spritzkopf einer an sich bekannten Spritzpistole so abgewandelt, dass alle vorhin angegebenen Nachteile der bekannten Verfahren oder der an sich bekannten Spritzpistole ausgeschaltet sind ; die mit dem Spritzkopf gemäss der Erfindung versehene Spritzpistole ist auf Grund ihres geringen Gewichtes leicht handlich. Abgesehen davon kann ohne weiteres jedes bekannte Modell einer Spritzpistole Verwendung finden, da praktisch nur der erfindungsgemässe Spritzkopf ausgewechselt oder eingesetzt werden muss.
Die besondere Ausbildung des erfindungsgemässen Spritzkopfes führt dazu, dass das aus der Spritzdüse austretende knetbare Material in den Aussenzonen stark erwärmt und daher schmieriger und gleitfähiger als im, Kern wird, wo es jedoch noch steif, aber nach wie vor knetbar. ist. Dies hat zur Folge, dassdurchden steiferen Kern ein tieferes Eindringen der knetbaren Stoffe, insbesondere der Abdichtungsmittel, in die Fuge od. dgl. ermöglicht wird, als es bei einer gleichmässigen Erwärmung der Fall wäre. Die erhitzten Aussenzonen gewährleisten daher ausser der guten Rutschfähigkeit in der Fuge od. dgl. durch eine erhöhte
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die Wärme ermöglicht oder begünstigt wird.
Die Wärmemenge in den Randzonen der knetbaren Masse, insbesondere des Dichtungsmaterials, wird in die Fugenseitenwandungen übergehen, und somit diese erwärmen ; dadurch werden die oben geschilderten günstigeren Haftbedingungen geschaffen. Auf der andern Seite ist die Erwärmung lediglich in denAussenzonen aus dem Grunde besonders wichtig, weil der Wärmeausgleich zwischen dem eingebrachten Dichtungsmaterial und der Fuge od. dgl. verhältnismässig schnell erfolgt und somit im gleichen Verhältnis die Verfestigung des knetbaren Stoffes in der Fuge wächst. Besondere Bedeutung hat die Anwendung des erfindungsgemässen Spritzkopfes im Winter, wo ein kalter Haftgrund nachteilig auf jede Verklebung wirkt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der mit dem erfindungsgemässen Gegenstand erreicht wird, besteht darin, dass der Wärmeaufwand bzw. -bedarf gegenüber einer völlig gleichmässig durchwärmten austretenden Masse wesentlich geringer ist. Diese Einsparung an Energie gewinnt besondere praktische Bedeutung bei Abdichtung von Glas, also z. B. bei Mehrfachglaselementen, weil Glas die geringere Wärmemenge mit geringeren Spannungen übernehmen kann und somit ein Zerspringen des Glases verhindert wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Seitenansicht in den Fig. 1 und 2, teilweise gebrochen, dargestellt.
Der Einfachheit halber ist im vorliegenden Fall die gesamte Spritzpistole weggelassen, da deren Ausbildung bis auf den weiter unten beschriebenen Schaltmechanismus nicht Gegenstand der Erfindung ist.
Ein an sich üblicher Befestigungsriegel l für den Spritzkopf ist in üblicher Weise mit einem Innengewinde zum Aufschrauben an die oben erwähnte, jedoch nicht dargestellte Spritzpistole versehen und weist ausserdem ein Aussengewinde zur Aufnahme eines Bajonettverschlussringes 2 auf. Im Befestigungsring 1 ist ein Dichtungsring 3 mit sich nach aussen erweiternder Schrägfläche aus einem wärmeisolierenden Material eingefügt. Die Lippen des oben genannten Bajonettverschlussringes 2 greifen durch Drehung über einen Grundring 4 des eigentlichen Spritzkopfes, dessen Einzelheiten näher beschrieben werden.
Der im vorliegenden Fall konisch zum Austrittsende der knetbaren Masse ausgebildete eigentliche Spritzkopf weist auf seiner inneren Mantelfläche 5 eine nachfolgend näher beschriebene Heizeinrichtung auf. Der Heizmantel 5 muss zur Erzielung der höchstmöglichen Gleitfähigkeit der knetbaren Masse bzw.
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den erfindungsgemässen Spritzkopf dem jeweils erforderlichen Pressdruck anzupassen und ausserdem die verschiedenartigsten Materialien zu verwenden.
Bei Verwendung des erfindungsgemässen Spritzkopfes kann auf folgendes geachtet werden, da dieser
Spritzkopf für die verschiedensten Materialien verwendbar ist : a) Falls kleine Fugen abzudichten sind, fliesst das Material unter gleichbleibendem Pressdruck lang- sam, so dass die unterste Temperatureinstellung bei der Bearbeitung das Material schont. b) Falls mittlere Fugen abgedichtet werden sollen, wird eine grössere Wärme des Gleitmaterials er- forderlich sein, so dass ein schnelles Spritzen bei gleichem Pressdruck die Folge ist. c) Schliesslich verlangt die Abdichtung von grossen Fugen eine grosse Spritzgeschwindigkeit und damit maximale Heizleistung.
Die Änderung des Thermostaten dient also somit unmittelbar dazu, die Spritzgeschwindigkeit an der
Spritzpistole zu regeln. Da der Thermostat praktisch jedoch keine Stufeneinteilung besitzt, ist die Ein- stellung jeder erwünschten Temperatur möglich. Unabhängig davon kann selbstverständlich eine Grobregulierung durch Abänderung des Pressdruckes der Spritzpistole erfolgen.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Spritzkopfes ist folgende :
Nachdem im Düsen-Befestigungsring 8 die Spritzdüse angebracht ist, wird der Spritzkopf um das
Scharnier aufgeklappt. In dem Zylinder der Spritzpistole wird das zu verspritzende Material, welches mit einer Schutzhülle umgeben ist, z. B. als Plastikbeutel, eingeführt, der Spritzkopf zurückgelegt und durch Drehung des Bajonettverschlussringes festgezogen.
Die wärmeisolierende Wirkung des Dichtungsringes verhindert weitgehend eine Erhitzung des Bajonettverschlussringes 2. Mit Hilfe des Einstellknopfes 12 wird daraufhin die Temperatur für die Stromzuführung eingestellt. Die Spritzpistole ist nunmehr betriebsbereit.
Die Tatsache, dass der Heizmantel bis in die Düse des Spritzkopfes hineinragt, ermöglicht eine unmittelbareErhitzung des Materials nach dem Einschalten der Spritzpistole bis in die Düse hinein. Während des Spritzvorganges wird dasMaterial durch den Pressdruck des Kolbens 18 in den Spritzkopf befördert. Die Schutzhülle 17 wird dabei durch den schräggestellten Teil desHeizmantels 5 zurückgehalten, wobei sie sich durch Faltenbildung an dieser Stelle sammelt. Materialreste an der Schutzhülle 17 in den Falten werden durch den Heizmantel 5 erwärmt und durch den Pressdruck durch die Löcher 16 im schrägen Teil des Heizmantels 5 ihrer Verwendung zugeführt. Wird während des Spritzens die Pressluft abgestellt, so entweicht sie in üblicher Weise aus dem'Zylinder.
Ist eine Füllung der weiter oben beispielsweise genannte ! 1 Schutzhülle verbraucht, so muss der Spritzkopf nur in der beschriebenen Weise abgeschwenkt werden. Die leere Plastikhülle wird entfernt. Ist der Kolben zurückgestossen, so kann neu gefüllt werden.
Der Vollständigkeit halber muss noch darauf verwiesen werden, dass es ohne weiteres möglich ist, die äusserste Spitze des Spritzkopfes auswechselbar in den Heizmantel einzusetzen oder an dem Spritzkopf anzusetzen. Hiedurch kann in an sich bekannter Weise der austretenden Masse eine bestimmte Profilierung gegeben werden, ohne dass es sogar erforderlich ist, den Spritzkopf auszuwechseln.
Erfindungsgemäss ist somit auch ein Verfahren zum Auftragen eines knetbaren thermoplastischen Stoffes, insbesondere eines dauerplastischen Abdichtungsmittels, mit Hilfe einer Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche geschaffen, zu dem der aus der Spritzpistole austretende Strom aus dem thermoplastischen Stoff im klebrigen Zustand dem sich verjüngenden Spritzkopf zugeführt wird, im Bewegungszustand kurzfristig und lediglich oberflächlich erhitzt wird, und dass der ausgetretene Strom wieder sofort abkühlt.
PATENTANSPRÜCHE :
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insbesonderedauerplasti-schen Abdichtungsmitteln für Bauelemente und/oder Baukörper mit einem auf-oder ansetzbaren Spritzkopf, dadurch gekennzeichnet, dass um den gegebenenfalls konisch zugespitzten Spritzkopf ein Heizmantel (5) angeordnet ist, durch welchen die durch den Spritzkopf hindurchtretende Masse nur oberflächlich regelbar erhitzt wird.
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Spray gun and method for applying kneadable, thermoplastic materials
The invention is based on a spray gun for applying kneadable, thermoplastic substances, in particular permanently plastic sealing means for components and / or structures with a spray head that can be attached or attached. Such spray guns are known, so that their structural design will not be described in detail below.
It is known to cut joints, seams and overlaps, e.g. B. in the case of components such as expansion joints or the like, to be poured with sealing materials that are solid in the normal state and that are brought into a liquid state by even heating; It is also known to use such sealing materials
Addition of solvents to liquefy. Such sealing materials are z. B. asphalt, rubber compounds, cement slurries mixed with latex, etc. If the compounds just described are used, the joint seals cannot be prevented from becoming brittle in the event of a sharp drop in temperature. B. expansion cracks occur.
It is also known to introduce a sealing material consisting of two or more components into the joint or the like, which in the unmixed state is liquid and only solidifies after mixing. Such materials are e.g. B. polysulfide polymer, polyester, synthetic rubber, polyvinyl chloride. Some of these substances are based on very expensive raw materials and require a relatively laborious process to produce the mixture. The use of such substances is therefore uneconomical.
Furthermore, it is known, for. B. to apply a putty with a spatula or a spray gun, which can be easily processed due to its content of drying oils and later dries in the joint. The joint, however, easily leaks when such a putty is used, which is largely explained by the fact that the putty becomes brittle after a certain amount of aging. It is also known to fill joints with a sealing material that remains permanently soft and sticky, which is easy to process due to its high level of plasticizer and therefore remains greasy. Such joints or the like are not accessible and extremely sensitive to all mechanical stresses.
When such joint seals are used on airfields, there is above all the risk that the joints will be blown out by the aircraft's jet engines.
It is also known to introduce a fixed clamping profile made of rubber, polyvinyl chloride or the like, but this clamping profile does not bring about a homogeneous connection with the sides of the joint, leads to leaks and, under certain circumstances, to water infiltration.
Finally, it is also known to introduce a permanently plastic profile, for example based on polyisobutylene, into the joint or the like, the profile cross-section being matched to the joint width. Such a joint sealing and the introduction of such a sealing material is indeed satisfactory, since the permanently plastic material adapts to the joint walls, compensates for small differences and is flexible to a certain extent; Such a sealed joint is also accessible. The disadvantage of using this material, however, is that larger tolerances naturally cannot be applied by using prefabricated profiles.
The invention is based on the object of creating a spray gun with which valuable thermoplastic materials, in particular permanently plastic sealants, are particularly useful and simple.
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agent can be applied.
The object is achieved in that, according to the invention, a heating jacket is arranged around the optionally conically tapered spray head, through which the mass passing through the spray head is only heated superficially in a controllable manner.
For the sake of completeness it must be mentioned that the task of a spray gun is to operate with a normal compressed air pressure, e.g. B. to process up to 10 atmospheres, kneadable materials, in particular sealing agents with the lowest energy consumption, regardless of outside temperatures; so far nothing has been changed to the known spray gun. Kneadable substances, which at normal temperature with significantly increased pressure or after complete heating at normal pressure, z. B. up to 10 atmospheres can be processed, but are not or only inexpediently usable for the stated purposes.
The increase in the pressure leads to larger dimensions of the spray gun, so that
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it must be pointed out that the heating is useless if the heated kneadable substances cool down from the spray gun during processing. The spraying speed decreases in relation to the cooling and can lead to blockages in the sealing process. In addition, substances that can be kneaded too hot, e.g. B. sealing materials, with a larger amount of heat to damage the components, z. B. lead with multiple glass elements.
In contrast, as stated above, the spray head of a spray gun known per se is modified in such a way that all the disadvantages of the known methods or the spray gun known per se are eliminated; the spray gun provided with the spray head according to the invention is easy to handle due to its low weight. Apart from this, any known model of a spray gun can easily be used, since practically only the spray head according to the invention has to be replaced or used.
The special design of the spray head according to the invention means that the kneadable material emerging from the spray nozzle is strongly heated in the outer zones and is therefore smoother and more slippery than in the core, where it is still stiff but still kneadable. is. As a result, the stiffer core enables the kneadable materials, in particular the sealing agent, to penetrate deeper into the joint or the like than would be the case with uniform heating. The heated outer zones therefore ensure, in addition to good slipping ability in the joint or the like, through an increased
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the warmth is made possible or favored.
The amount of heat in the edge zones of the kneadable mass, in particular the sealing material, will pass into the joint side walls and thus heat them up; this creates the more favorable prison conditions outlined above. On the other hand, the heating is only particularly important in the outer zones because the heat balance between the sealing material and the joint or the like takes place relatively quickly and the solidification of the kneadable material in the joint increases in the same proportion. The use of the spray head according to the invention is of particular importance in winter, where a cold primer has a disadvantageous effect on any bond.
Another essential advantage that is achieved with the object according to the invention is that the heat input or requirement is significantly lower compared to an exiting mass that is completely uniformly heated. This saving in energy is of particular practical importance when sealing glass, e.g. B. in the case of multiple glass elements, because glass can absorb the smaller amount of heat with lower stresses, thus preventing the glass from shattering.
In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in side view in FIGS. 1 and 2, partially broken.
For the sake of simplicity, the entire spray gun is omitted in the present case, since its design is not the subject of the invention apart from the switching mechanism described below.
A conventional fastening bar 1 for the spray head is provided in the usual way with an internal thread for screwing onto the above-mentioned but not shown spray gun and also has an external thread for receiving a bayonet locking ring 2. In the fastening ring 1, a sealing ring 3 is inserted with an outwardly widening inclined surface made of a heat-insulating material. The lips of the above-mentioned bayonet lock ring 2 grip by rotation over a base ring 4 of the actual spray head, the details of which are described in more detail.
The actual extrusion head, which in the present case is conical to the outlet end of the kneadable mass, has a heating device described in more detail below on its inner lateral surface 5. The heating jacket 5 must be used to achieve the highest possible sliding ability of the kneadable mass or
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to adapt the injection head according to the invention to the respective required pressure and also to use a wide variety of materials.
When using the spray head according to the invention, the following can be observed, since this
The spray head can be used for a wide variety of materials: a) If small joints need to be sealed, the material flows slowly under constant pressure, so that the lowest temperature setting protects the material during processing. b) If central joints are to be sealed, the sliding material must be more warm, so that rapid spraying with the same pressure is the result. c) Finally, the sealing of large joints requires a high spray speed and thus maximum heating output.
The change in the thermostat is therefore used directly to reduce the injection speed at the
Regulate spray gun. However, since the thermostat has practically no graduation, any desired temperature can be set. Independently of this, of course, a rough adjustment can be made by changing the pressure of the spray gun.
The operation of the spray head according to the invention is as follows:
After the spray nozzle has been attached to the nozzle fastening ring 8, the spray head is around the
The hinge is open. In the cylinder of the spray gun, the material to be sprayed, which is surrounded by a protective cover, z. B. as a plastic bag, inserted, the spray head put back and tightened by turning the bayonet lock ring.
The heat-insulating effect of the sealing ring largely prevents the bayonet locking ring 2 from heating up. The temperature for the power supply is then set with the aid of the setting knob 12. The spray gun is now ready for use.
The fact that the heating jacket protrudes into the nozzle of the spray head enables the material to be heated right into the nozzle after the spray gun has been switched on. During the injection process, the material is conveyed into the injection head by the pressure of the piston 18. The protective cover 17 is held back by the inclined part of the heating jacket 5, where it collects at this point due to the formation of folds. Remnants of material on the protective cover 17 in the folds are heated by the heating jacket 5 and put to use by the pressure through the holes 16 in the inclined part of the heating jacket 5. If the compressed air is switched off during spraying, it escapes from the cylinder in the usual way.
Is a filling the example mentioned above! 1 protective cover is used up, the spray head only needs to be swiveled away in the manner described. The empty plastic bag is removed. If the piston is pushed back, it can be refilled.
For the sake of completeness, reference must also be made to the fact that it is easily possible to insert the outermost tip of the spray head interchangeably into the heating jacket or attach it to the spray head. As a result, the emerging mass can be given a specific profile in a manner known per se, without it even being necessary to replace the spray head.
According to the invention, a method for applying a kneadable thermoplastic material, in particular a permanently plastic sealant, is thus created with the aid of a spray gun according to one of the preceding claims, for which the flow of the thermoplastic material emerging from the spray gun is fed in the sticky state to the tapered spray head , is heated briefly and only superficially in the state of motion, and that the leaked current cools down again immediately.
PATENT CLAIMS:
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In particular permanent plastic sealing means for components and / or structures with a spray head that can be attached or attached, characterized in that a heating jacket (5) is arranged around the optionally conically pointed spray head, through which the mass passing through the spray head is only superficially heated.