Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Ausgabewerkzeuge und im Speziellen auf eine Vorrichtung zum automatischen Nachladen eines Ausgabewerkzeuges. Im Speziellen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum automatischen Nachladen eines Zweikomponenten-Ausgabewerkzeuges, wenn das Werkzeug entweder unbenutzt oder in einem Nachladehalfter befindlich ist, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb des Werkzeugs gemäss den Patentansprüchen 1 und 18.
Ausgabewerkzeuge werden in einer Vielfalt von Anwendungen gebraucht, um Materialien wie Klebstoffe, Dichtungsmassen und andere ähnliche Materialien auszugeben. Diese Ausgabewerkzeuge können als in der Hand gehaltene Werkzeuge oder bei anderen Anwendungen als Teil einer automatisierten Linie verwendet werden, wo das auszugebende Material automatisch durch eine automatische Regeleinrichtung auf das Target ausgegeben wird.
Ein gebräuchliches Material, welches mit einem solchen Ausgabewerkzeug ausgegeben wird, ist ein Zweikomponentenkleber. Ein Zweikomponentenkleber umfasst typischerweise ein Harz und ein Vulkanisationsmittel, welche separat gespeichert werden müssen, bis dass sie gemischt werden, um den Klebstoff zu bilden. Das Harz und das Vulkanisationsmittel werden typischerweise in Wegwerfpatronen verkauft, welche eine Grösse von 50 ml bis 80 ml aufweisen. Wenn die Patronen leer sind, werden sie entweder weggeworfen oder zu einem Dritten gesandt, der die Patronen wieder auffüllt. Beide dieser Wahlmöglichkeiten sind relativ teuer, da die Patronen wiederholt eingekauft werden müssen, wenn die Patronen weggeworfen werden, und eine Postgebühr muss bezahlt werden, wenn die Patronen hin- und hergeschickt werden, um wieder aufgefüllt zu werden.
Die Kosten des Harzes betragen ungefähr 0,06 bis 0,11 Cent pro ml, wenn das Harz in Wegwerfpatronen eingekauft wird. Das gleiche Harz, welches in Mengen eingekauft wird, kostet nur ungefähr zwischen 0,008 und 0,014 Cents pro ml. Der bedeutsame Unterschied der Kosten entsteht mehrheitlich durch die Verpackung. Es wird deshalb gegenüber dem Stand der Technik gewünscht, eine Ausgabepistole zu schaffen, welche mit einem System kooperiert, das erlaubt, die Ausgabepistole mit Harz und Vulkanisationsmittel aus Mengenspeicherbehältern nachzuladen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welche das nachzuladende Material in Massenbehältern speichert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches automatisch das Ausgabewerkzeug nachlädt, wenn das Werkzeug ausser Betrieb ist oder in einem Nachladehalfter angeordnet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches die selektive Zufuhr von Pressluft verwendet, um das Material auszugeben und das Nachladen zu ermöglichen.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches ein Signal für den Operateur liefert, wenn das Werkzeug voll nachgeladen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches ermöglicht, dass alle der Materialspeicherrohre in einem Mehrkomponentenausgabewerkzeug simultan nachgeladen werden können.
Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System für Nachladeausgabewerkzeuge zu schaffen, welches mit verschiedenen Massen Mate-rialspeicherbehältern verwendet werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Nachladung von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches die Ausgabewerkzeuge automatisch nachlädt, ohne dass es für den Verwender notwendig ist, irgendwelche Schritte zu unternehmen, um den Nachladevorgang zu aktivieren.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System für Nachladeausgabewerkzeuge zu schaffen, welches mit einer breiten Varietät von bestehenden Ausgabewerkzeugen verwendet werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dock-Station oder einen Halter für ein Ausgabewerkzeug zu schaffen, welches einen Klemmmechanismus umfasst, der einen Lageeingriff zwischen dem Ausgabewerkzeug und der Dock-Station schafft, währenddem das Ausgabewerkzeug wieder gefüllt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches eine Dock-Station oder ein Halfter aufweist, welches einen Schalter umfasst, der die Betätigung der Pumpen steuert, sodass die Pumpen nur betätigt werden, wenn das Ausgabewerkzeug derart angeordnet ist, um Material entgegenzunehmen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen zu schaffen, welches eine einfache Konstruktion aufweist, mit welchem die angeführten Aufgaben in einer einfachen, effektiven und nicht teuren Art und Weise erreicht werden können, welche die Probleme löst und welche die Notwendigkeiten des Fachgebietes erfüllt.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erzielt durch ein Ausgabewerkzeug, umfassend einen Ausgabeauslass, mindestens ein erstes Materialspeicherrohr mit einer Materialspeicherkammer und einem Auslass, eine Treiberanordnung, welche mindestens teilweise innerhalb des ersten Materialspeicherrohres angeordnet ist, und eine Ventilanordnung, welche selektiv zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegbar ist, wobei die offene Position eine Fluidverbindung zwischen dem Auslass des ersten Materialspeicherrohres und dem Ausgabeauslass des Werkzeuges schafft.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden erzielt durch ein Verfahren zur Ausgabe von Material und Nachladen von Material in ein Ausgabewerkzeug, welches mindestens ein Materialspeicherrohr aufweist mit einer ersten Materialspeicherkammer mit einem Einlass und einem Auslass, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Dichten des Einlasses zur Materialspeicherkammer, Bereitstellen eines Ventils am Auslass zur Materialspeicherkammer, Öffnen des Ventils und Ausgabe von Material von der Materialspeicherkammer mit einer Treiberanordnung.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche die besten Ausführungsformen der Erfindung erläutern, bei welchen der Anmelder die Prinzipien der Erfindung anzuwenden betrachtete, werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und in den Zeichnungen gezeigt und speziell und klar in den beiliegenden Patentansprüchen dargelegt.
Fig. 1 ist eine gesamte schematische Ansicht eines Systems zum Nachladen einer Ausgabepistole entsprechend der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ist der Text, welcher die Beziehung zwischen den Figuren 2A, 2B und 2C zeigt; Fig. 2A ist der erste Teil der Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, welche den vorderen Drittel einer Ausgabepistole zeigt, die mit dem System der vorliegenden Erfindung verwendet wird; Fig. 2B ist der mittlere Teil einer Schnittansicht gemäss Linie 2-2 der Fig. 1, welche die Mitte einer Ausgabepistole zeigt, die mit dem System gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet wird; Fig. 2C ist der Endteil der Schnittansicht gemäss Linie 2-2 der Fig. 1, welche das Ende einer Ausgabepistole zeigt, die mit dem System der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 ist eine Querschnitt-Seitenansicht einer Ausgabepistole, welche mit dem System gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei die Pistole gezeigt wird, während sie nachgeladen wird; Fig. 4 ist eine Schnittansicht gemäss Linie 4-4 der Fig. 3, welche die Ausgabeventile in einer geschlossenen Lage zeigt; Fig. 5 ist eine Schnitt-Seitenansicht der Ausgabepistole gemäss Fig. 3, nachdem sie voll nachgeladen wurde; Fig. 6 ist eine Schnittansicht, ähnlich der Fig. 4 mit den Ausgabeventilen in der offenen Position; Fig. 7 zeigt eine Schnitt-Seitenansicht ähnlich der Fig. 5, die eine im Wesentlichen leere Ausgabepistole zeigt;
Fig. 8 ist eine Schnitt-Seitenansicht eines ersten alternativen Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung, welche ein schematisches Halfter und eine schematische Ausgabepistole zeigt, wobei die Ausgabepistole ungeladen ist und die Ausgabeventile geschlossen sind; Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht der ersten alternativen Ausführungsform des Systems gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausgabepistole im Nachladehalfter angeordnet und nachgeladen ist; Fig. 10 ist eine vergrösserte Teilschnittansicht des Vorderteils des Ausgabewerkzeuges, welche eine alternative Ventilanordnung zeigt; Fig. 11 ist eine Endansicht einer Nachladestation und eines Ausgabewerkzeuges, wo die männlichen und weiblichen Kupplungselemente vertikal angeordnet sind und die Kupplungselemente in einer ungekuppelten Lage gezeigt sind;
Fig. 12 ist eine Endansicht ähnlich Fig. 11, welche die gekuppelte Lage nebst einer schematischen Ansicht der Mengenspeicherung und Pumpelemente zeigt, Fig. 13 ist eine Seitenansicht der gekuppelten Lage; Fig. 14 ist eine bruchstückweise Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Nachladestation, wobei die männlichen und weiblichen Kupplungselemente horizontal angeordnet sind und die Kupplungselemente in einer entkuppelten Lage befindlich sind; Fig. 15 ist eine Seitenansicht der in Fig. 14 gezeigten Konfiguration mit den schematisch dargestellten Mengenspeicher- und Pumpenelementen; Fig. 16 ist eine Ansicht ähnlich gemäss Fig. 14, welche die gekuppelte Lage zeigt; Fig. 17 ist eine Seitenansicht der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration und Fig.
18 ist eine schematische Gesamtansicht eines Systems zur Nachladung einer Ausgabepistole entsprechend einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gleiche Bezugszeichen entsprechen gleichen Elementen in der ganzen Beschreibung.
Eine schematische Gesamtansicht eines Systems zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen entsprechend dem Konzept der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt, wobei das System allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das System 10 umfasst ein Ausgabewerkzeug, welches allgemein durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet wird, eine Quelle von Pressluft 14 in selektiver Fluidverbindung mit dem Ausgabewerkzeug 12 und schliesslich mindestens eine Quelle 16 oder 18 von Material, welches in das Ausgabewerkzeug 12 geladen wird. Das System 10 funktioniert durch automatisches Nachladen des Werkzeuges 12 mit dem Material, welches in den Quellen 16 und 18 gespeichert ist.
Die selektive Ausgabe und das Nachladen des Werkzeugs 12 kann durch einen Trigger gesteuert werden, welcher durch das Ausgabewerkzeug 12 getragen wird oder durch einen Fern-Trigger 22, wie zum Beispiel das in Fig. 1 gezeigte Fusspedal. Die Ausgabe erfolgt durch die selektive Lieferung von Druckluft zum Werkzeug 12.
Das Ausgabewerkzeug 12, welches in den Zeichnungen als Beispiel zur Verwendung mit dem System 10 gezeigt ist, ist ein Zweikomponenten-Ausgabewerkzeug, was bedeutet, dass das Werkzeug 12 fähig ist zum separaten Speichern von zwei Materialien und Mischen der zwei Materialien, nur wenn sie vom Werkzeug 12 ausgegeben werden. Es muss bemerkt werden, dass andere Ausgabewerkzeuge gemäss dem Fachgebiet Einfachkomponenten-Ausgabewerkzeuge sind, wobei andere Multikomponenten-Ausgabewerkzeuge auch mit dem System 10 gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ohne dass die Konzepte der vorliegenden Erfindung verlassen werden. Um ein Beispiel der letzten Ausführung, die nun für das Anwendungssystem 10 betrachtet wird, zu zeigen, wird das Ausgabewerkzeug 12 als Zweikomponenten-Ausgabewerkzeug beschrieben.
Als solches umfasst das Ausgabewerkzeug 12 allgemein einen Handgriff 24, welcher den Trigger 20 trägt. Ein Zylinder 26 ist mit dem Handgriff 24 verbunden und erstreckt sich rückwärts davon. Der Zylinder 26 ist im Wesentlichen hohl mit einer im Wesentlichen zylindrischen glatten, inneren Oberfläche 27. Der Zylinder 26 ist an seinem äusseren Ende durch eine Endwand 28 dicht abgeschlossen. Eine Luftzuführleitung 30 ist am Zylinder 26 durch die Endwand 28 mittels eines passenden Verbinders 32 angebracht. Währenddem der Zylinder 26 im bevorzugten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, kann er andere Formen annehmen oder er kann andere Querschnitte aufweisen, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Ausgabewerkzeug 12 umfasst weiter einen Antriebskolben 40, welcher ein Paar von Antriebswellen 42 und 44 umfasst, die gleitbar durch den Handgriff 24 angeordnet sind, einen herkömmlichen pneumatischen Antriebskolbenkopf 46, der im Zylinder 26 zwischen der Endwand 28 und den Wellen 42 und 44 angeordnet ist, und ein Paar von Materialtreibkolbenköpfen 48 und 50, welche mit den anderen Enden der Wellen 42 und 44 verbunden sind. Die Wellen 42 und 44 brauchen nicht mit dem Kolbenkopf 46 verbunden zu sein, sodass sich die Wellen 42 und 44 unabhängig voneinander während dem Nachladen bewegen können. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist jede Welle 42 und 44 mit dem Kolbenkopf 46 verbunden, sodass sich die Wellen 42 und 44 mit gleicher Geschwindigkeit bewegen.
Der pneumatische Antriebskolbenkopf 46 ist derart ausgebildet, um einen fluiddichten Verschluss zwischen der inne ren Oberfläche 27 des Zylinders 26 und diesem selbst zu bilden, um eine erste Kammer 52 zwischen der Endwand 28 und dem Kolbenkopf 46 zu bilden. Die erste Kammer 52 ist demnach in selektiver Fluidverbindung mit der Quelle der Pressluft 14 über mindestens eine Zuführleitung 30.
Wie oben beschrieben, ist jede Antriebswelle 42 und 44 gleitbar durch den Handgriff 24 angeordnet. Diese gleitende Verbindung wird durch ein Paar von Durchgängen 54 und 56 geschaffen, welche innere Durchmesser aufweisen, die leicht grösser sind als die äusseren Durchmesser der Wellen 42 und 44. Ein Block 58 kann benachbart der vorderen Oberfläche des Handgriffes 24 vorgesehen sein, welcher entweder mit dem Handgriff 24 durch passende Verbinder verbunden ist oder integral mit dem Handgriff 24 ausgebildet ist. Der Block 58 trägt ein Lager 60 zwischen jeder Welle 42 und 44 und dem Block 58, welcher ermöglicht, dass die Wellen 42 und 44 leicht durch den Block 58 gleiten.
Ein Materialspeicherrohr 62 ist benachbart der Vorderfläche des Blockes 58 für jeden Materialantriebskolbenkopf 48 und 50 angeordnet. Jedes Materialspeicherrohr 62 weist eine innere Wand 64 auf, welche eine fluiddichte Verbindung zwischen demselben und den Materialtreib-Kolbenköpfen 48 und 50 bildet. Obschon die Materialspeicherrohre 62, welche in den Zeichnungen dargestellt sind, Kammern 66 zur Halterung des Materials 68, welches mit etwa dem gleichen Volumen ausgegeben wird, aufweisen, können die Speicherrohre 62 mit dem System 10 verwendet werden, welches verschiedene Volumen zur Verwendung mit Multikomponenten-Materialien 68 aufweist, welche verschiedene Mischungsverhältnisse haben. Beispielsweise kann eine Kammer 66 ein Volumen aufweisen, welches zehnmal grösser ist als das Volumen der anderen Kammer 66.
In einem solchen Ausführungsbeispiel sind die anderen Elemente des Ausgabewerkzeuges 12 derart dimensioniert, um das Mischungsverhältnis der Materialien 68 anzupassen. Jedes Rohr 62 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 70, welche an -einem Ende durch eine Endwand abgeschlossen ist. Die Seitenwand 70 und die Endwand 72 sind mindestens teilweise durch eine Rückhaltebüchse 74 an Ort gehalten. Ein Deckel 76 kann auch vorgesehen sein, welcher im Wesentlichen die Rohre 62 umgibt und die Rohre 62 und andere unten beschriebene Elemente zwischen dem Block 58 und einer zweiten Endwand 78 klemmt. Der Deckel 76 kann am Block 58 durch irgend eine Vielfalt von passenden Mitteln mit Bolzen 80 befestigt werden, welche als ein Beispiel eines passenden Verbinders gezeigt sind.
Ein Sensorelement 82 ist durch jeden Material-treibkolbenkopf 48 und 50 in einer Position getragen, wo es mit einem entsprechenden Sensorelement 84, welches in der Seitenwand 70 der Speicherröhren 62 ausgebildet ist, zusammenarbeiten kann. Die Sensor-elemente 82 und 84 sind derart angeordnet, um ein Signal zu aktivieren, wenn ein Materialtreibkolbenkopf 48 oder 50 in der in den Fig. 2B und 5 gezeigten geladenen Lage befindlich ist. Die Sensorelemente 82 und 84 können irgend eine Varietät von bekannten Sensoren aufweisen. Beispielsweise können die Sensorelemente 82 und 84 in der Form eines magnetischen Sensors ausgebildet sein. Der Sensor 84 kann auch ausserhalb der Speicherrohre 62 gemäss anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung angeordnet sein.
Eine andere Sensorkonfiguration, mit welcher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Bereitstellen einer Anzeige, wenn das Ausgabewerkzeug 12 gefüllt ist, erzielt werden kann, ist durch die Nummern 83 und 85 in den Zeichnungen angegeben. Der Sensor 83 wird durch den Antriebskolbenkopf 46 gehalten, wobei das Sensorelement 85 durch den Zylinder 26 und vorzugsweise auf der Aussenoberfläche des Zylinders 26 gehalten wird. Die Sensoren 83 und 85 sind ausgebildet, um ein Signal zu erzeugen, wenn sie nahe beieinander sind, wie in Fig. 2C gezeigt. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Sensor 83 ein Magnet, und das Sensorelement 85 ist ein Sensor der Typs, welcher ermöglicht, das magnetische Feld, welches durch den Magnet 83 erzeugt wird, abzufühlen und ein Signal, basierend auf der Anwesenheit des magnetischen Feldes, zu erzeugen.
Ein Paar von Ventilblöcken 90 ist vor jedem Materialspeicherrohr 62 angeordnet. Jeder Ventilblock 90 weist einen Durchgang 92 durch diesen hindurch auf, welcher selektiv durch ein rotierbares Ventil 94 geöffnet und geschlossen wird. Wenn das rotierbare Ventil 94 in der geschlossenen Lage, wie in den Fig. 2A, 3, 5, 8 und 9 gezeigt, ist der Durchgang 92 dicht geschlossen, und das Material 68 kann nicht von den Kammern 66 ausgegeben werden. Die Durchgänge 92 sind in einer Mischkammer 96 verbunden, sodass das Material 68 von jedem Rohr 62 in der Mischkammer 96 gemischt wird, wenn die Ventile 94 offen sind und Material 68 durch das Ausgabewerkzeug 12 ausgegeben wird.
Die Durchgänge 92 sind zwischen Frontkörperelementen 98 gebildet, welche an der Endwand 78 des Deckels 76 durch passende Mittel angebracht sein können oder auf andere Art und Weise auf dem Ausgangswerkzeug 12 gehalten sind. Die Mischkammer 96 ist in einer Ausgabedüse 100 angeordnet, sodass die gemischten Materialien 68 zum Austritt aus der Düse 100 gezwungen werden, wenn sie durch das Ausgabewerkzeug 12 ausgegeben werden. Ein passender Kragen 102 kann verwendet werden, um die Düse 100 auf den Frontkörperelementen 98 zu halten.
Passende Dichtungen 104 und Körperelemente, wie mit dem Bezugszeichen 106 bezeichnet, sind durch das Ausgabewerkzeug 12, wie benötigt vorgesehen. Es wird geschätzt, dass das Ausgabewerkzeug 12 so ausgebildet ist, dass der gewöhnliche pneumatische Antriebskolbenkopf 46 gegen den Handgriff 24 durch Pressluft betrieben werden kann, welche der ersten Kammer 52 durch die Pressluftquelle 14 zugeführt wird. Wenn der Kolbenkopf 46 gegen den Handgriff 24 getrieben wird, funktionieren die Wellen 42 und 44, um die Kolbenköpfe 48 und 50 weg vom Handgriff im Speicherrohr 62 zu treiben. Eine solche Bewegung zwingt jegliches Material in den Speicherrohren 62 in die Durchgänge 92 und nach aussen in die Mischkammer 96, wenn die Ventile 94 offen sind.
In ähnlicher Weise bewirkt eine Zuführung von Fluiddruck zur Kammer 66 der Speicherrohre 62, dass sich die Kolbenköpfe 48 und 50 zurück gegen den Handgriff 24 bewegen, wenn die Ventile 94 geschlossen sind. Eine solche Bewegung wird durch Wellen 42 und 44 zurück zum gewöhnlichen pneumatischen Antriebskolbenkopf 46 übertragen, was bewirkt, dass er in seine Anfangsposition gemäss Fig. 2C zurückkehrt.
In Übereinstimmung mit einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden die Ventile 94 durch einen pneumatischen Schalter 110 gesteuert, welcher aus den Fig. 4 und 6 ersichtlich ist. Der pneumatische Schalter 110 umfasst im Allgemeinen einen Ventilkörper 112, welcher rotierbar jedes Ventil 94 unterstützt. Ein Abdeckblock 114 ist benachbart dem Ventilkörper 112 angeordnet und kann integral mit diesem ausgebildet sein oder durch passende Mittel, wie Bolzenschrauben, Schweissungen oder ähnlichem, mit diesem verbunden sein. Eine Kappe 116 ist dichtend am Abdeckblock 114 angebracht. Ein Luft zuführungsdurchgang 118 erstreckt sich durch die Kappe 116 und ist in Fluidverbindung mit einer Luftzuführleitung 120, welche an der Kappe 116 durch einen passenden Verbinder 122 befestigt werden kann.
Ein Ventilkolbenkopf 124 ist im Abdeckblock 114 zwischen der Kappe 116 und der Endwand 126 des Abdeckblockes 114 angeordnet. Der Ventilkolbenkopf 124 greift in die innere Seitenwand 128 des Kappenblocks 114 in einem fluiddichten Eingriff ein, um eine Ausgabekammer 130 zwischen dem Ventilkolbenkopf 124 und der Kappe 116 und eine Nachladekammer 132 zwischen dem Ventilkolbenkopf 124 und der Endwand 126 des Abdeckblockes 114 zu bilden. Ein Luftzuführdurchgang 134 ist im Abdeckblock 114 ausgebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der Nachladekammer 132 und einer Luftzuführleitung 136 zu bilden. Die Luftzuführleitung 136 ist mit dem Abdeckblock 114 durch einen passenden Verbinder 138 verbunden.
Der Ventilkolbenkopf 124 ist mit einem Paar Zahnstangen 140 durch eine Welle 142 verbunden, welche durch einen Abdeckblock 114 gleitet und an Ort durch ein passendes Lager 144 gehalten wird, welches auch als Dichtung wirkt. Die Zahnstangen 140 sind derart angeordnet, um in Zahneingriff mit Ritzeln 146 zu stehen, welche mit Ventilen 94 verbunden sind. Als solches bewirkt die Verschiebung des Kolbenkopfes 124 eine simultane Verschiebung der Zahnstangen 140, welche ihrerseits mit den Ritzeln 146 in Eingriff stehen und bewirken, dass das Ritzel 146 und die Ventile 94 rotieren. Der pneumatische Schalter 110 ist derart ausgebildet, dass die Ventile 94 schliessen, wenn der Kolbenkopf 124 an die Kappe 116 stösst, und offen sind, wenn der Kolbenkopf 124 an die Endwand 126 stösst.
Diese zweifache Zahnstangen- 140 und zweifache Ritzel- 146 Anordnung gewährleistet, dass das Material 68 von jeder Kammer 66 gleichzeitig zur Mischkammer 96 ausgegeben wird. Der Schalter 110 ermöglicht ebenfalls, dass die Ausgabe präzis durch die selektive Zufuhr von Pressluft zu verschiedenen Orten des Werkzeuges 12 gesteuert wird.
Ein Zuführdurchgang 150 ist in Fluidverbindung mit jedem Durchgang 92 in den Ventilblöcken 90 zwischen den Ventilen 90 und den Klammern 66. Der Zuführdurchgang 150 ist in einer Zuführkupplung 150 ausgebildet, welche einen Verbinder 154 trägt, der die Kupplung 152 an einem Ventil 156 befe stigt. Jedes Ventil 156 ist der Reihe nach mit einer Nachladezuführleitung 158 und 160 verbunden, sodass jedes Rohr des Werkzeuges 12 mit einer Materialzuführung verbunden ist. Die Nachladezuführleitung 158 ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen dem Ventil 156 und der Quelle 16 des ersten Materials. In ähnlicher Weise ermöglicht die Nachladezuführleitung 160 eine Fluidverbindung zwischen ihrem Ventil 156 und der Quelle 18 des zweiten Materials.
Die Ventile 156 können jedes eine Feder umfassen, welche die Ventile 156 schliessen, wenn die Quellen 16 und 18 nicht unter Druck stehen. Das Material von den Quellen 16 und 18 kann zu den Ventilen 156 durch irgend eine Varietät von passenden Mitteln zugeführt werden, welche auf dem Fachgebiet als passende Pumpen bekannt sind. Die Quellen 16 und 18 können derart ausgebildet sein, um das Material zur Verpackung in 1 Gallonen-, 5 Gallonen-, 55 Gallonen- oder andere Versandgefässe anzupassen.
Die Luftzuführleitungen 30, 120 und 136 sind mit einer Quelle von Druckluft 14 durch ein steuerbares Ventil 162 verbunden. Das Ventil 162 ist selektiv durch einen Trigger 20 oder ein Fusspedal 22 durch eine automatisch programmierbare Steuerung gesteuert. Das Ventil 162 kann die Druckluft selektiv zur Kammer 52, zur Kammer 130, oder zur Kammer 132 leiten. Das Ventil 162 ist ebenfalls in der Lage, Luft von diesen Kammern abzulassen. Das Ventil 162 kann ein einzelnes Ventil oder eine Kombination von zusammenwirkenden Ventilen sein. Der Steuermechanismus für das Betriebsventil 162 ist für den Durchschnittsfachmann bekannt und kann irgendeines der Vielfalt, die im Fachgebiet bekannt sind, sein. Das Ventil 162 ist vorzugsweise im Handgriff des Werkzeuges angeordnet.
Der Betrieb des Systems 10 zum Nachladen des Ausgabewerkzeuges 12 wird nun mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7 beschrieben. Vor dem Nachladen können die Speicherrohre 62 des Ausgabewerkzeuges 12 leer oder im Wesentlichen leer sein. In dieser Lage ist der Antriebskolben 40 in der ungeladenen Stellung befindlich, wobei die Kolbenköpfe 48 und 50 benachbart den Ventilblöcken 90 sind. Die Druckluft wird alsdann durch das Ventil 162 von der Kammer 52 abgesaugt. Das Material 68 von den Quellen 16 und 18 wird dann dem Ventil 156 unter genügendem Druck zugeführt, um zu bewirken, dass das Ventil 156 geöffnet wird, und eine Fluidverbindung zwischen dem Zuführdurch gang 150 und den Quellen 16 und 18 geschaffen wird. Die Quellen 16 und 18 können automatisch unter Druck gesetzt werden, wenn die Kammer 52 von der Druckluft entleert wird.
In einem solchen Ausführungsbeispiel werden die Rohre 62 automatisch nachgeladen, jedesmal wenn die Kammer 52 entleert wird.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung führt das Ventil 162 Druckluft durch die Zuführleitung 136 zur Nachladekammer 132 des pneumatischen Schalters 110 zum Gewährleisten, dass die Ventile 94 in ihre geschlossenen Lagen, wie in Fig. 4 gezeigt, bewegt werden. Mit geschlossenen Ventilen 94 in Übereinstimmung mit einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung bewegt sich Material 68, welches dem Durchgang 92 zugeführt wird, zurück in die Kammer 66 und zwingt die Kolbenköpfe 48 und 50 zurück gegen den Handgriff 24, wie in Fig. 3 gezeigt. Material 68 wird in Kammern 66 gepumpt, bis dass der Antriebskolben 40 in die voll geladene Position zurückbewegt ist, gezeigt in den Fig. 2A, 2C und Fig. 5.
Wenn die Kolbenköpfe 48 und 50 die volle geladene Position erreichen, wirken die Sensorelemente 82 und 84 zusammen und liefern ein Signal zum Operateur, dass das Ausgabewerkzeug 12 voll geladen ist. Zu dieser Zeit werden beide Kammern 66 voll mit auszugebendem Material 68 geladen. Die Druckzuführung von Material von den Quellen 16 und 18 ist alsdann gestoppt und das Ventil 56 geschlossen.
Wenn der Benutzer es wünscht, Material 68 vom Ausgabewerkzeug 12 auszugeben, so betätigt der Gebraucher den Trigger 20 oder den fernen Trigger 22, was bewirkt, dass das Ventil 162 Druckluft zur Kammer 52 und zur Kammer 130 zuführt. Wenn diese auftritt, wird die Kammer 132 entleert und der Druck in der Kammer 130 treibt die Zahnstangen 140 nach vorne, was verursacht, dass die Ritzel 146 rotieren, um die Ventile 94 zu öffnen, wie in Fig. 6 gezeigt. Das Ventil 162 fährt fort, Druckluft zur Kammer 52 zuzuführen, was den Kolben 40 vorwärts-treibt und Material 68 durch die Ventile 94 in die Mischkammer 96 zwingt. Das Material 68 fährt fort, in dieser Art ausgegeben zu werden, bis dass die Kolbenköpfe 48 und 50 auf den Ventilblock 90 stossen, wie in Fig. 7 gezeigt.
Wenn dies auftritt, funktioniert das Ventil 162, um Druckluft zur Nachladekammer 132 zuzuführen, was bewirkt, dass die Ventile 94 schliessen. Der Luftdruck wird dann in der Kammer 52 gesenkt, was bewirkt, dass unter Druck stehendes Material 68 durch das Ventil in die Nachladekammern 66 fliesst. Dieser Nachlade- und Ausgabeprozess wird fortgesetzt, bis dass die Quellen 16 und 18 entleert sind. Nachdem die Quellen 16 und 18 entleert sind, können sie nachgefüllt werden, ohne die Speicherrohre 62 vom Ausgabewerkzeug 12 zu entfernen.
Ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel eines Systems zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt und im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 200 versehen. Das Nachladesystem 200 umfasst im Allgemeinen die gleichen Elemente wie das System 10, welches oben zusätzlich zu einem Nachladehalfter beschrieben wurde, das im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 202 versehen ist. Obschon das Ausgabewerkzeug 212 etwas verschieden vom Ausgabewerkzeug 12, welches oben beschrieben wurde, ausgebildet ist, sind die anderen Elemente des Systems 200 im Wesentlichen gleich demjenigen des Systems 10. Als solches benutzt das System 200 eine Quelle von Druckluft 14, eine Quelle 16 von erstem Material und eine Quelle 18 von zweitem Material wie oben.
Das System 200 braucht ebenfalls ein steuerbares Ventil 162, um den Nachlade- und Ausgabeprozess zu steuern.
Das Ausgabewerkzeug 212 umfasst im Wesentlichen die gleichen Elemente wie das Ausgabewerkzeug 12, welches oben beschrieben wurde, ausser dass die Zuführkupplung 252 derart angeordnet ist, dass das erste Ventil 256 automatisch mit einem zweiten Ventil 257 in Eingriff steht, welches durch das Halfter 202 getragen wird, wenn das Ausgabewerkzeug 212 im Halfter 202 angeordnet ist. Solch ein Eingriff bewirkt, dass das Werkzeug 212 automatisch nachgeladen wird, in Übereinstimmung mit einer anderen Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Im Ausführungsbeispiel des Systems 200, welches in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, wird die Kupplung 252 um 180 DEG gedreht, sodass ihre Öffnung nach vorne liegt. Das erste Ventil 256 wird durch die Kupplung 252 dermassen getragen, dass der Zuführdurchgang 250 durch das Ventil 256 selektiv geöffnet und geschlossen wird.
Das Ventil 256 kann aus einem aus der Vielfalt der im Stande der Technik bekannten Ventile bestehen, kann aber im Speziellen ein Sperrventil (Rückschlagventil) im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss den Fig. 8 und 9 sein. Das Ventil 256 erlaubt deshalb, dass Material 268 in den Zuführdurchgang 250 fliesst, jedoch schliesst, wenn Material 268 im Zuführdurchgang 250 unter Druck gesetzt wird, um zu verhindern, dass Material 68 vom Werkzeug 212 durch das Ventil 256 austritt. Eine Feder kann auch im Ventil 256 angeordnet sein, um zu bewirken, dass es schliesst, wenn das Werkzeug 212 vom Halfter 202 entfernt wird.
Das zweite Ventil 257 ist ähnlich ausgebildet, indem es verhindern kann, dass Material 268 die Nachladezuführleitung 158 verlässt, bis das Ventil 256 mit dem zweiten Ventil 257 gekuppelt ist. Das Ventil 257 verhindert deshalb die zufällige Entladung von Material 68 von der Nachladezuführleitung 158. Die Ventile 256 und 257 sind ausgebildet, um so zusammenzuwirken, dass, wenn das Ventil 256 in das zweite Ventil 257 gesteckt wird, der Zuführdurchgang 250 in Fluidverbindung mit der Nachladezuführleitung 158 ist.
Das Halfter 202 umfasst einen Ventilträger 260, welcher die Lage des zweiten Ventils 257 zur Kupplung mit dem ersten Ventil 256 aufrechterhält. Das Halfter 202 umfasst weiter eine Basis 262, von welcher der Ventilträger 260 absteht, wie auch einen Werkzeugträger 264. Der Werkzeugträger 264 ist derart ausgebildet, um das Werkzeug in einer Lage zu halten, in welcher das erste Ventil 256 automatisch mit dem Ventil 257 verbunden werden kann. Das Halfter 202 kann von einem Hauptträger 266 getragen werden, der mit einem Werktisch einer Grundplatte oder irgendeinem passenden Träger verbunden werden kann, der in der Lage ist, das Gewicht des Werkzeuges 212 und des Halfters 202 zu tragen.
In Übereinstimmung mit einer der Aufgaben der vorliegenden Erfindung wird das Werkzeug 212 in Betrieb gesetzt, indem es in das Halfter 202 gesetzt wird, und in eine Lage gleitet, wo die Ventile 256 und 257 automatisch mit den Nachladematerialspeicherrohren 62 des Werkzeuges 212 gekoppelt werden. In dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung gleitet das Werkzeug 212 nach vorne im Halfter 202, nachdem das Werkzeug auf den Träger 264 gesetzt wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Werkzeug 212 in das Halfter 202 gesetzt werden und dann zurückgezogen werden, um zu bewirken, dass die Ventile 256 und 257 in Eingriff gelangen.
Fig. 8 zeigt das Werkzeug 212 in einer leeren Bedingung mit den Ventilen 94 in der geschlossenen Lage. Das Werkzeug 212 gemäss Fig. 8 kann nachgeladen werden, indem dieses auf das Halfter 202 gesetzt wird und das Werkzeug 212 nach vorne gleitet, sodass das erste Ventil 256 in Eingriff mit dem zweiten Ventil 257 steht, um eine Fluidverbindung zwischen dem Zuführdurchgang 250 und der Nachladezuführleitung 158 zu schaffen. Wenn eine solche Fluidverbindung auftritt, ist das nachzuladende Material 68 unter Druck in der Nachladezuführleitung 158 und fliesst sofort in den Zuführdurchgang 250 und in den Durchgang 92 und dann in die Kammer 66.
Das Material 68 ist unter genügend Druck, um den Antriebskolben 40 zurückzudrücken, bis ein gewöhnlicher pneumatischer Antriebskolbenkopf 46 mit der Endwand 28 in Eingriff steht und ein erster Material-treibkolbenkopf 48 am Ende des Rohres 62 angeordnet wird. Wenn der Kolbenkopf 48 diese Lage erreicht, wirken die Sensorelemente 82 und 84 zusammen, um ein Signal zu erzeugen, das den Verwender informiert, dass das Werkzeug 212 mit auszugebendem Material gefüllt ist. Das Werkzeug 212 kann verwendet werden, um Material 68 durch Öffnen und Schliessen der Ventile 94 auszugeben und einen selektiven Luftdruck auf die Kammer 52 auszuüben. Eine solche Ausgabe geschieht, bis dass der Antriebskolben 40 die in Fig. 8 gezeigte Lage erreicht, wenn das Werkzeug 212 nachgeladen werden muss.
Eine alternative Ventilanordnung ist in Fig. 10 gezeigt und im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 300 bezeichnet. Die Ventilanordnung umfasst ebenfalls einen Ventilblock 302, der mehrteilig zur leichten Fabrikation und Anordnung ausgebildet sein kann oder aus einem einzelnen integralen Stück gefertigt sein kann. Der Ventilblock 302 definiert einen Durchgang 304, der so angeordnet ist, um in Fluidverbindung mit der Kammer des Speicherrohres 62 zu sein. Der Durchgang 304 ist in Fluidverbindung mit einem Zuführdurchgang 306, der ermöglicht, dass Material in das Werkzeug 12 geladen wird. Der Ventilblock 302 umfasst weiter einen Ausgangsdurchgang 308, welcher selektiv mit dem Durchgang 304 mittels einer Kugel 310 verbunden ist, welche einen Ventildurchgang 312 durch sie hindurch aufweist, der selektiv zwischen offenen und geschlossenen Lagen rotiert.
Die Kugel 310 sitzt rotierbar in einer Mehrzahl von Kugelventilsitzen 314, welche erlauben, dass die Kugel glatt zwischen den offenen und geschlossenen Lagen ohne Verbindung rotiert.
Die Kugel 310 wird durch eine erste Welle 316 rotiert, welche mit der Kugel 310 in einem Presssitz in Eingriff steht. Die erste Welle 316 ist selektiv mit einer zweiten Welle 318 verbunden, sodass die Wellen 316 und 318 zusammen rotieren. Diese Verbindung wird durch einen Stift 320 erzielt, der von der ersten Welle 316 absteht. Der Stift 320 ist in einem Schlitz 322 aufgenommen, der im hohlen Ende der zweiten Welle 318 ausgebildet ist. Das obere Ende der Welle 318 ist mit dem Zahnrad 146 verbunden. Die Funktion und der Betrieb des Zahnrades 146 ist oben beschrieben.
Die Ventilanordnung 300 umfasst weiter eine Kugellager-Anordnung 324, welche ermöglicht, dass die Wellen 316 und 318 glatt in Bezug auf den Ventilblock 302 rotieren. Eine Dichtung 326 ist zwischen dem Ventilblock 302 und der ersten Welle 316 vorgesehen, um zu verhindern, dass irgendwelches Material in die Kugellager-Anordnung 324, die Wellen 316 und 318 oder das Zahnrad 146 eingreift.
Es kann daher verstanden werden, dass die Ventilanordnung 300 funktioniert, wenn das Zahnrad 146 selektiv wie oben beschrieben rotiert wird. Die Rotation des Zahnrades 146 bewirkt, dass die Wellen 316 und 318 rotieren und demnach auch die Kugel 310 rotiert. Die Rotation der Kugel 310 bewirkt, dass der Ventildurchgang 32 selektiv in und ausser Fluidverbindung mit dem Durchgang 304 und dem Ausgangsdurchgang 308 ist.
Ein anderes alternatives Ausführungsbeispiel eines Nachladeausgabewerkzeuges entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 11 bis 13 gezeigt und wird im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 400 bezeichnet. Das Nachladesystem 400 umfasst ein Nachladehalfter 402 mit einer Basis 404 mit mindestens einem Werkzeughalter 406. Der Werkzeughalter 406 ist derart ausgebildet, um das Werkzeug 12 in einer stabilen Ausführung aufzunehmen.
Das Werkzeug 12 und das Halfter 402 sind mit Elementen versehen, welche eine selektive Verbindung zwischen den Materialspeicherrohren 62 und den Quellen von Mengenmaterial 16 und 18 ermöglichen. Die selektive Verbindung wird erzielt durch die Anordnung von männlichen und weiblichen Kupplungselementen auf dem Werkzeug 12 und dem Halfter 402. Obschon die spezifische Anordnung von männlichen und weiblichen Kupplungselementen nicht wichtig ist, offenbart das in den Zeichnungen gezeigte Beispiel der Erfindung männliche Kupplungselemente 408, die durch das Werkzeug 12 getragen werden, mit weiblichen Kupplungselementen 410, welche durch das Halfter 402 getragen werden.
Die Kupplungselemente 410 sind auf dem Halfter 402 positioniert, sodass sie automatisch mit den Kupplungselementen 408 ausgerichtet werden, wenn die Pistole 12 richtig auf dem Halfter 402 positioniert wird.
Das Halfter 402 ist weiter mit einem Bügel 412 versehen, welcher derart ausgebildet ist, dass er selektiv mit dem Werkzeug 12 in eine Klemmposition gelangt, um die Kupplungselemente 408 und 410 zusammenzuhalten. Die geklemmte Position ist in den Fig. 12 und 13 gezeigt und die ungeklemmte Position in Fig. 11.
Wie oben beschrieben wurde, kann jede Quelle von Mengenmaterial 16 und 18 mit einer Pumpe 414 versehen sein, welche eingerichtet ist, um Mengenmaterial von den Quellen 16 und 18 zum Werkzeug 12 zu liefern. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Fig. 11 bis 13 gezeigt ist, ist ein Sensor 416 auf einem Bügel 412 vorgesehen und in Verbindung mit jeder Pumpe 414. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Sensor 416 auf dem Halfter 402 angeordnet sein. Der Sensor 416 ist ausgebildet, um ein Signal zu erzeugen, welches anzeigt, wenn der Bügel in der geklemmten Lage befindlich ist. Dieses Signal ermöglicht, dass die Pumpe 414 nur läuft, wenn der Bügel 412 in der geklemmten Lage befindlich ist. Wenn der Bügel 412 in der ungeklemmten Lage befindlich ist, verhindert der Sensor 416, dass die Pumpe 414 angetrieben wird.
Noch eine andere Nachladekonfiguration ist in den Fig. 14 bis 17 gezeigt und ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 450 versehen. Das System 450 umfasst ebenfalls ein Halfter 452, welches eine Mehrzahl von statio nären Blöcken 454 umfasst und mindestens einen beweglichen Block 456. Die Blöcke 454 sind positioniert und ausgebildet, um das Werkzeug 12 zu halten, währenddem es nachgeladen wird. Mindestens ein Block 454 ist ausgebildet, um einen Teil eines Bügels 458 zu halten. Das Halfter 452 umfasst weiterhin ein Paar von Führungsstäben 460, auf welchen der bewegliche Block 456 montiert ist. Ein Übertragungsarm 462 ist mit dem beweglichen Block 456 und einem ersten Ende 464 eines Bügelhandgriffes 466 verbunden. Der Arm 462 ist durch den Bügel 458 bewegbar, um den beweglichen Block 456 entlang den Führungsstäben 460 zu verschieben.
Wie oben mit Bezug auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben wurde, umfasst das System 450 ebenfalls Kupplungselemente 468 und 470. Eines der Kupplungselemente 468 und 470 ist ein männliches Kupplungselement, währenddem das andere der Kupplungselemente 468 und 470 ein weibliches Kupplungselement ist. In dem in den Fig. 14 bis 17 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Kupplungselement 468 männlich, während das Kupplungselement 470 weiblich ist.
Die Elemente 468 und 470 sind in den Fig. 14 und 15 in ungekuppelter Position gezeigt, währenddem sie in die gekuppelte Position gemäss Fig. 16 und Fig. 17 durch den Bügel 458 und den beweglichen Block 456 bewegt werden. Die Elemente 470 werden in die gekuppelte Lage bewegt durch Schwenken des Bügelarmes 466 in die durch den Teil 472 angezeigte Richtung in Fig. 16. Das Werkzeug 12 wird automatisch nachgeladen, sobald die Elemente 468 und 470 gekoppelt sind.
Wie oben mit Bezug auf die Fig. 12 beschrieben wurde, ist jede Materialspeicherquelle 16 und 18 in Verbindung mit einer Pumpe 414, welche ermöglicht, dass Material zu den Quellen 16 und 18 zum Werkzeug 12 geliefert wird. Das System 450 ist ebenfalls mit einem Sensor 474 versehen, welcher ein Paar von Sensorelementen auf dem Halfter 452 umfasst. Der Sensor 474 ist ausgebildet und angepasst, um ein Signal zu erzeugen, wenn die Elemente 468 und 470 gekuppelt und ungekuppelt werden, um die Pumpen 414 zu steuern, sodass die Pumpen nicht Material liefern, wenn die Elemente 468 und 470 ungekuppelt sind.
Eine alternative Version des Systems 10 ist in Fig. 18 gezeigt, wobei das Steuersystem des Werkzeuges 12 im Handgriff des Werkzeuges 12 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Steuerventil 330 durch das Werkzeug 12 getragen und befindet sich in Verbindung mit dem Trigger 20. Wie in Fig. 18 gezeigt, befindet sich das Steuerventil 330 in Fluidverbindung mit der Druckluftversorgung 14 durch die Zuführleitung 332. Das Ventil 330 erzeugt dann selektiv Fluidverbindung mit der Kammer 52 durch die Zuführleitung 334, welche sich durch den Zylinder 26 und durch den Treibkolbenkopf 46 erstreckt. Diese Anordnung ermöglicht auch, selektiv Luft von der Kammer 52 zu entlüften, wie während des Betriebs des Werkzeuges 12 erwünscht.
Wie auch auf Fig. 18 gezeigt, ist das Steuerventil 330 mit den Luftzuführleitungen 120 und 136 wie oben beschrieben verbunden.
Fig. 18 zeigt auch eine alternative Pumpanordnung, wobei die Mengenmaterialquellen 16 und 18 mit einer pneumatischen Pumpe oder einem Antrieb 336 verbunden sind, welcher ausgebildet ist, um selektiv einen Kolben 338 in die Quellen 16 und 18 zu treiben. Der Kolben 338 zwingt das Material in den Quellen 16 und 18 aus den Zuführleitungen 158 und 160. Die Pumpe oder der Antrieb 336 ist demnach mit einer Quelle von komprimierter Luft 14 durch eine Luftzuführleitung 340 verbunden. Jede Pumpe oder Antrieb 336 ist ebenfalls in Verbindung mit dem Steuerventil 30 durch Steuerleitungen 342.
Zusätzlich sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in mehrteiligen und einteiligen Anwendungen verwendet werden kann, ohne dass vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.
Entsprechend gewährleistet das verbesserte System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugapparaten eine vereinfachte, effektive, sichere, kostengünstige und effiziente Vorrichtung, welche alle aufgezählten Aufgaben erfüllt und Schwierigkeiten verhindert, welche mit Vorrichtungen gemäss dem Stand der Technik auftreten, Probleme löst und neue Resultate auf dem Fachgebiet erhält.
In der vorhergehenden Beschreibung wurden gewisse Ausdrücke zum Zwecke der Kürze, Klarheit und Verständnis verwendet; es sollen sich je doch keine unnötigen Begrenzungen daraus über die Anforderung des Standes der Technik hinaus ergeben, da solche Ausdrücke für beschreibende Zwecke verwendet werden und breit ausgelegt werden sollen.
Im Weiteren ist die Beschreibung und die Darstellung der Erfindung beispielsweise und der Bereich der Erfindung nicht auf die exakte beschriebenen oder dargestellten Details begrenzt.
Bisher wurden die Merkmale, Erkenntnisse und Prinzipien der Erfindung, die Art und Weise in welcher das System zum Nachladen von Ausgabewerkzeugen konstruiert und verwendet wird, die Merkmale der Konstruktion und die erhaltenen vorteilhaften, neuen und nützlichen Resultate beschrieben; die neuen und nützlichen Strukturen, Vorrichtungen, Elemente, Anordnungen, Teile und Kombinationen sind in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt.
The invention relates generally to dispensing tools and, more particularly, to an apparatus for automatically reloading a dispensing tool. In particular, the invention relates to a device for automatically reloading a two-component dispensing tool when the tool is either unused or in a reloading holder, and to a method for operating the tool according to patent claims 1 and 18.
Dispensing tools are used in a variety of applications to dispense materials such as adhesives, sealants, and other similar materials. These dispensing tools can be used as hand-held tools or in other applications as part of an automated line where the material to be dispensed is automatically dispensed onto the target by an automatic controller.
A common material that is dispensed with such a dispensing tool is a two-component adhesive. A two-part adhesive typically includes a resin and a vulcanizing agent, which must be stored separately until they are mixed to form the adhesive. The resin and vulcanizing agent are typically sold in disposable cartridges that are 50 ml to 80 ml in size. If the cartridges are empty, they are either thrown away or sent to a third party who refills the cartridges. Both of these choices are relatively expensive because the cartridges have to be repurchased when the cartridges are discarded and a postal fee has to be paid when the cartridges are sent back and forth to be refilled.
The cost of the resin is approximately 0.06 to 0.11 cents per ml when the resin is purchased in disposable cartridges. The same resin that is purchased in bulk only costs approximately between 0.008 and 0.014 cents per ml. Most of the significant difference in costs arises from the packaging. It is therefore desirable over the prior art to provide a dispensing gun that cooperates with a system that allows the dispensing gun to be reloaded with resin and vulcanizing agent from bulk storage containers.
It is therefore an object of the present invention to provide a device for reloading dispensing tools which stores the material to be reloaded in bulk containers.
Another object of the present invention is to provide a system for reloading dispensing tools that automatically reloads the dispensing tool when the tool is out of operation or is located in a reloading holster.
Another object of the present invention is to provide a system for reloading dispensing tools that uses the selective supply of compressed air to dispense the material and enable reloading.
Yet another object of the invention is to provide a system for reloading dispensing tools that provides a signal to the operator when the tool is fully reloaded.
Another object of the present invention is to provide a system for reloading dispensing tools that enables all of the material storage tubes in a multi-component dispensing tool to be reloaded simultaneously.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a system for reloading dispensing tools that can be used with various masses of material storage containers.
Yet another object of the present invention is to provide a dispensing tool reloading system which automatically reloads the dispensing tools without the need for the user to take any steps to activate the reloading process.
Another object of the present invention is to provide a system for reloading dispensing tools that can be used with a wide variety of existing dispensing tools.
Another object of the present invention is to provide a docking station or holder for a dispensing tool that includes a clamping mechanism that provides positional engagement between the dispensing tool and the docking station while the dispensing tool is being refilled.
Another object of the present invention is to provide a dispensing tool reloading system that includes a docking station or holster that includes a switch that controls the actuation of the pumps so that the pumps are actuated only when the dispensing tool is arranged to receive material.
Another object of the present invention is to provide a dispensing tool reloading system which is simple in construction, with which the stated objects can be achieved in a simple, effective and inexpensive manner which solves the problems and which meets the needs of the field.
These and other objects and advantages of the present invention are achieved by a dispensing tool comprising a dispensing outlet, at least a first material storage tube having a material storage chamber and an outlet, a driver assembly that is at least partially disposed within the first material storage tube, and a valve assembly that is selectively between Open and closed positions is movable, the open position creates a fluid connection between the outlet of the first material storage tube and the discharge outlet of the tool.
Other objects and advantages of the invention are achieved by a method for dispensing material and reloading material into a dispensing tool, which has at least one material storage tube with a first material storage chamber with an inlet and an outlet, the method comprising the following steps: sealing the inlet to Material storage chamber, providing a valve at the outlet to the material storage chamber, opening the valve and dispensing material from the material storage chamber with a driver arrangement.
The preferred embodiments of the invention, which illustrate the best modes for carrying out the invention, in which the applicant contemplated applying the principles of the invention, are set forth in the following description and shown in the drawings, and are specifically and clearly set out in the accompanying claims.
FIG. 1 is an overall schematic view of a system for reloading a dispensing gun in accordance with the present invention; FIG. Fig. 2 is the text showing the relationship between Figs. 2A, 2B and 2C; FIG. 2A is the first part of the cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, which shows the front third of a dispensing gun used with the system of the present invention; FIG. 2B is the middle part of a sectional view according to line 2-2 of FIG. 1, which shows the center of a dispensing gun used with the system according to the present invention; FIG. 2C is the end part of the sectional view according to line 2-2 of FIG. 1, which shows the end of a dispensing gun used with the system of the present invention;
FIG. 3 is a cross-sectional side view of a dispensing gun used with the system of the present invention, showing the gun as it is reloaded; FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, which shows the dispensing valves in a closed position; FIG. 5 is a sectional side view of the dispensing gun according to FIG. 3 after being fully reloaded; FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 4 with the dispensing valves in the open position; FIG. 7 shows a sectional side view similar to FIG. 5 showing a substantially empty dispensing gun;
FIG. 8 is a cross-sectional side view of a first alternative embodiment of the system of the present invention, showing a schematic holster and a schematic dispensing gun with the dispensing gun unloaded and the dispensing valves closed; FIG. 9 shows a schematic side view of the first alternative embodiment of the system according to the present invention, the dispensing gun being arranged in the reloading holder and reloading; FIG. Figure 10 is an enlarged, partial cross-sectional view of the front portion of the dispenser tool showing an alternative valve arrangement; FIG. 11 is an end view of a reloading station and dispensing tool where the male and female coupling elements are arranged vertically and the coupling elements are shown in an uncoupled position;
FIG. 12 is an end view similar to FIG. 11, which shows the coupled position together with a schematic view of the quantity storage and pump elements, 13 is a side view of the coupled sheet; FIG. 14 is a fragmentary top plan view of a second embodiment of a reloading station with the male and female coupling elements arranged horizontally and the coupling elements in a decoupled position; FIG. 15 is a side view of the one shown in FIG. 14 configuration shown with the schematically shown quantity storage and pump elements; FIG. 16 is a view similar to FIG. 14 showing the coupled position; FIG. 17 is a side view of the one shown in FIG. 16 configuration shown and Fig.
18 is an overall schematic view of a system for reloading a dispensing gun in accordance with an alternative embodiment of the present invention.
Like reference numerals correspond to like elements throughout the description.
An overall schematic view of a system for reloading dispensing tools according to the concept of the present invention is shown in FIG. 1, the system being generally designated by reference number 10. The system 10 includes an output tool, generally designated by reference numeral 12, a source of compressed air 14 in selective fluid communication with the output tool 12, and finally at least one source 16 or 18 of material that is loaded into the output tool 12. The system 10 works by automatically reloading the tool 12 with the material stored in the sources 16 and 18.
The selective dispensing and reloading of the tool 12 can be controlled by a trigger carried by the dispensing tool 12 or by a remote trigger 22, such as that shown in FIG. 1 foot pedal shown. The output takes place through the selective delivery of compressed air to the tool 12.
The dispensing tool 12, shown in the drawings as an example for use with the system 10, is a two-component dispensing tool, which means that the tool 12 is capable of separately storing two materials and mixing the two materials only if they are from Tool 12 are issued. It should be noted that other dispensing tools in the art are single component dispensing tools, although other multi-component dispensing tools can also be used with the system 10 according to the present invention without departing from the concepts of the present invention. To show an example of the last embodiment now considered for application system 10, output tool 12 will be described as a two-component output tool.
As such, the dispensing tool 12 generally includes a handle 24 that carries the trigger 20. A cylinder 26 is connected to the handle 24 and extends rearward therefrom. The cylinder 26 is substantially hollow with a substantially cylindrical smooth inner surface 27. The cylinder 26 is sealed off at its outer end by an end wall 28. An air supply line 30 is attached to the cylinder 26 through the end wall 28 by means of a suitable connector 32. While the cylinder 26 is substantially cylindrical in the preferred embodiment, it may take other shapes or have other cross sections without departing from the idea of the present invention.
The dispensing tool 12 further includes a drive piston 40 that includes a pair of drive shafts 42 and 44 slidably disposed through the handle 24, a conventional pneumatic drive piston head 46 disposed in the cylinder 26 between the end wall 28 and the shafts 42 and 44 , and a pair of material driving piston heads 48 and 50 which are connected to the other ends of the shafts 42 and 44. The shafts 42 and 44 need not be connected to the piston head 46 so that the shafts 42 and 44 can move independently of one another during reloading. In other embodiments, each shaft 42 and 44 is connected to the piston head 46 so that the shafts 42 and 44 move at the same speed.
The pneumatic drive piston head 46 is configured to form a fluid-tight seal between the inner surface 27 of the cylinder 26 and the cylinder itself to form a first chamber 52 between the end wall 28 and the piston head 46. The first chamber 52 is accordingly in selective fluid communication with the source of compressed air 14 via at least one supply line 30.
As described above, each drive shaft 42 and 44 is slidably disposed through the handle 24. This sliding connection is created by a pair of passages 54 and 56 which have inner diameters which are slightly larger than the outer diameters of the shafts 42 and 44. A block 58 may be provided adjacent the front surface of the handle 24, which is either connected to the handle 24 by mating connectors or is integrally formed with the handle 24. Block 58 supports a bearing 60 between each shaft 42 and 44 and block 58, which allows shafts 42 and 44 to slide easily through block 58.
A material storage tube 62 is disposed adjacent the front surface of block 58 for each material drive piston head 48 and 50. Each material storage tube 62 has an inner wall 64 which forms a fluid-tight connection between the same and the material driving piston heads 48 and 50. Although the material storage tubes 62 shown in the drawings have chambers 66 for holding the material 68 which is dispensed at approximately the same volume, the storage tubes 62 can be used with the system 10 which has different volumes for use with multi-component Materials 68 which have different mixing ratios. For example, a chamber 66 can have a volume that is ten times larger than the volume of the other chamber 66.
In such an embodiment, the other elements of the dispensing tool 12 are dimensioned in order to adapt the mixing ratio of the materials 68. Each tube 62 comprises a substantially cylindrical side wall 70 which is closed at one end by an end wall. The side wall 70 and the end wall 72 are at least partially held in place by a retention sleeve 74. A cover 76 may also be provided which substantially surrounds the tubes 62 and clamps the tubes 62 and other elements described below between the block 58 and a second end wall 78. The lid 76 can be attached to the block 58 by any of a variety of suitable means with bolts 80, which are shown as an example of a suitable connector.
A sensor element 82 is carried by each material piston head 48 and 50 in a position where it can cooperate with a corresponding sensor element 84, which is formed in the side wall 70 of the storage tubes 62. The sensor elements 82 and 84 are arranged in such a way to activate a signal when a material driving piston head 48 or 50 in the position shown in FIGS. 2B and 5 is shown loaded position. The sensor elements 82 and 84 can have any variety of known sensors. For example, sensor elements 82 and 84 can be designed in the form of a magnetic sensor. The sensor 84 can also be arranged outside the storage tubes 62 according to other exemplary embodiments of the present invention.
Another sensor configuration with which the object of the present invention, providing an indication when the dispensing tool 12 is filled, can be achieved is indicated by the numbers 83 and 85 in the drawings. The sensor 83 is held by the drive piston head 46, the sensor element 85 being held by the cylinder 26 and preferably on the outer surface of the cylinder 26. The sensors 83 and 85 are designed to generate a signal when they are close to one another, as shown in FIG. 2C. In one embodiment of the present invention, sensor 83 is a magnet, and sensor element 85 is a sensor of the type that enables the magnetic field generated by magnet 83 to be sensed and a signal based on the presence of the magnetic field , to create.
A pair of valve blocks 90 are disposed in front of each material storage tube 62. Each valve block 90 has a passage 92 therethrough which is selectively opened and closed by a rotatable valve 94. When the rotatable valve 94 is in the closed position, as shown in Figs. 2A, 3, 5, 8 and 9, the passage 92 is sealed and the material 68 cannot be dispensed from the chambers 66. The passages 92 are connected in a mixing chamber 96 so that the material 68 from each tube 62 in the mixing chamber 96 is mixed when the valves 94 are open and material 68 is dispensed through the dispensing tool 12.
The passages 92 are formed between front body elements 98, which may be attached to the end wall 78 of the cover 76 by appropriate means or otherwise held on the exit tool 12. The mixing chamber 96 is disposed in a dispensing nozzle 100 such that the mixed materials 68 are forced to exit the nozzle 100 when they are dispensed through the dispensing tool 12. A matching collar 102 can be used to hold the nozzle 100 on the front body members 98.
Matching seals 104 and body members, as identified by reference numeral 106, are provided by the dispensing tool 12 as needed. It is estimated that the dispensing tool 12 is configured such that the ordinary pneumatic drive piston head 46 can be operated against the handle 24 by compressed air, which is supplied to the first chamber 52 by the compressed air source 14. When the piston head 46 is driven against the handle 24, the shafts 42 and 44 function to drive the piston heads 48 and 50 away from the handle in the storage tube 62. Such movement forces any material in the storage tubes 62 into the passages 92 and out into the mixing chamber 96 when the valves 94 are open.
Similarly, supplying fluid pressure to chamber 66 of storage tubes 62 causes piston heads 48 and 50 to move back against handle 24 when valves 94 are closed. Such movement is transmitted back through shafts 42 and 44 to the ordinary pneumatic drive piston head 46 which causes it to move to its initial position as shown in FIG. 2C returns.
In accordance with an object of the present invention, the valves 94 are controlled by a pneumatic switch 110, which is shown in FIGS. 4 and 6 can be seen. Pneumatic switch 110 generally includes a valve body 112 that rotatably supports each valve 94. A cover block 114 is arranged adjacent to the valve body 112 and can be formed integrally therewith or connected to it by suitable means, such as stud bolts, welds or the like. A cap 116 is sealingly attached to the cover block 114. An air supply passage 118 extends through the cap 116 and is in fluid communication with an air supply line 120 which can be attached to the cap 116 by a mating connector 122.
A valve piston head 124 is disposed in the cover block 114 between the cap 116 and the end wall 126 of the cover block 114. The valve piston head 124 engages the inner side wall 128 of the cap block 114 in fluid-tight engagement to form an output chamber 130 between the valve piston head 124 and the cap 116 and a reloading chamber 132 between the valve piston head 124 and the end wall 126 of the cover block 114. An air supply passage 134 is formed in the cover block 114 to form a fluid connection between the reloading chamber 132 and an air supply line 136. The air supply line 136 is connected to the cover block 114 by a mating connector 138.
The valve piston head 124 is connected to a pair of racks 140 by a shaft 142 which slides through a cover block 114 and is held in place by a suitable bearing 144 which also acts as a seal. The racks 140 are arranged to mesh with pinions 146 connected to valves 94. As such, displacement of the piston head 124 causes simultaneous displacement of the racks 140, which in turn engage the pinions 146 and cause the pinion 146 and valves 94 to rotate. The pneumatic switch 110 is designed such that the valves 94 close when the piston head 124 abuts the cap 116 and are open when the piston head 124 abuts the end wall 126.
This double rack 140 and double pinion 146 arrangement ensures that the material 68 is dispensed from each chamber 66 to the mixing chamber 96 simultaneously. The switch 110 also enables the output to be precisely controlled by the selective supply of compressed air to different locations of the tool 12.
A feed passage 150 is in fluid communication with each passage 92 in the valve blocks 90 between the valves 90 and the brackets 66. The feed passage 150 is formed in a feed coupling 150, which carries a connector 154 which attaches the coupling 152 to a valve 156. Each valve 156 is connected in series to a reload supply line 158 and 160 so that each tube of the tool 12 is connected to a material supply. The reload supply line 158 enables fluid communication between the valve 156 and the source 16 of the first material. Similarly, the reload supply line 160 allows fluid communication between its valve 156 and the source 18 of the second material.
Valves 156 may each include a spring that closes valves 156 when sources 16 and 18 are not under pressure. The material from sources 16 and 18 can be supplied to valves 156 by any variety of suitable means known in the art as suitable pumps. Sources 16 and 18 may be configured to adapt the material for packaging in 1 gallon, 5 gallon, 55 gallon or other shipping containers.
The air supply lines 30, 120 and 136 are connected to a source of compressed air 14 through a controllable valve 162. The valve 162 is selectively controlled by a trigger 20 or a foot pedal 22 by an automatically programmable controller. Valve 162 can selectively direct compressed air to chamber 52, chamber 130, or chamber 132. Valve 162 is also capable of venting air from these chambers. Valve 162 can be a single valve or a combination of cooperating valves. The control mechanism for the operating valve 162 is well known to those of ordinary skill in the art and may be any of a variety known in the art. The valve 162 is preferably arranged in the handle of the tool.
The operation of the system 10 for reloading the dispensing tool 12 will now be described with reference to FIG. 3 to 7 described. Before reloading, the storage tubes 62 of the dispensing tool 12 can be empty or essentially empty. In this position, the drive piston 40 is in the uncharged position, the piston heads 48 and 50 being adjacent to the valve blocks 90. The compressed air is then drawn out of chamber 52 through valve 162. The material 68 from the sources 16 and 18 is then fed to the valve 156 under sufficient pressure to cause the valve 156 to open and create a fluid connection between the feed passage 150 and the sources 16 and 18. Sources 16 and 18 can be automatically pressurized when chamber 52 is deflated by the compressed air.
In such an embodiment, the tubes 62 are automatically reloaded each time the chamber 52 is emptied.
In one embodiment of the present invention, valve 162 feeds compressed air through supply line 136 to reload chamber 132 of pneumatic switch 110 to ensure that valves 94 are in their closed positions, as shown in FIG. 4 shown are moved. With valves 94 closed in accordance with an object of the present invention, material 68 supplied to passage 92 moves back into chamber 66 and forces piston heads 48 and 50 back against handle 24, as shown in FIG. 3 shown. Material 68 is pumped into chambers 66 until the drive piston 40 is returned to the fully loaded position, shown in Figs. 2A, 2C and Fig. 5th
When the piston heads 48 and 50 reach the fully loaded position, the sensor elements 82 and 84 cooperate and provide a signal to the operator that the dispensing tool 12 is fully loaded. At this time, both chambers 66 are fully loaded with material 68 to be dispensed. The pressurization of material from sources 16 and 18 is then stopped and valve 56 is closed.
When the user desires to dispense material 68 from the dispensing tool 12, the user actuates the trigger 20 or the remote trigger 22, causing the valve 162 to supply compressed air to the chamber 52 and the chamber 130. When this occurs, chamber 132 is deflated and the pressure in chamber 130 drives racks 140 forward, causing pinions 146 to rotate to open valves 94, as shown in FIG. 6 shown. Valve 162 continues to supply compressed air to chamber 52, which drives piston 40 forward and forces material 68 through valves 94 into mixing chamber 96. The material 68 continues to be dispensed in this manner until the piston heads 48 and 50 strike the valve block 90, as shown in FIG. 7 shown.
When this occurs, valve 162 functions to supply compressed air to reload chamber 132, causing valves 94 to close. The air pressure is then reduced in the chamber 52, causing pressurized material 68 to flow through the valve into the reloading chambers 66. This reloading and dispensing process continues until sources 16 and 18 are empty. After the sources 16 and 18 are emptied, they can be refilled without removing the storage tubes 62 from the dispensing tool 12.
A first alternative embodiment of a system for reloading dispensing tools according to the present invention is shown in FIGS. 8 and 9 and generally designated 200. Reloading system 200 generally includes the same elements as system 10 described above in addition to a reloading holster generally designated by reference numeral 202. Although the dispensing tool 212 is somewhat different from the dispensing tool 12 described above, the other elements of the system 200 are substantially the same as those of the system 10. As such, system 200 uses a source of compressed air 14, a source 16 of first material, and a source 18 of second material as above.
System 200 also needs a controllable valve 162 to control the reloading and dispensing process.
The dispensing tool 212 includes substantially the same elements as the dispensing tool 12 described above, except that the feed clutch 252 is arranged such that the first valve 256 automatically engages a second valve 257 carried by the halter 202 when the dispensing tool 212 is located in the holster 202. Such intervention causes tool 212 to be automatically reloaded, in accordance with another object of the present invention. In the exemplary embodiment of the system 200, which is shown in FIGS. 8 and 9, the coupling 252 is rotated by 180 ° so that its opening lies forward. The first valve 256 is carried by the clutch 252 such that the supply passage 250 is selectively opened and closed by the valve 256.
The valve 256 can consist of a variety of the valves known in the prior art, but in particular can be a check valve (check valve) in the exemplary embodiment of the invention according to FIGS. 8 and 9. The valve 256 therefore allows material 268 to flow into the feed passage 250, but closes when material 268 is pressurized in the feed passage 250 to prevent material 68 from the tool 212 from escaping through the valve 256. A spring may also be disposed in valve 256 to cause it to close when tool 212 is removed from holster 202.
The second valve 257 is similarly configured in that it can prevent material 268 from leaving the reload supply line 158 until the valve 256 is coupled to the second valve 257. The valve 257 therefore prevents the accidental discharge of material 68 from the reload supply line 158. Valves 256 and 257 are configured to cooperate so that when valve 256 is inserted into second valve 257, feed passage 250 is in fluid communication with reload feed line 158.
The halter 202 includes a valve carrier 260 which maintains the position of the second valve 257 for coupling to the first valve 256. The halter 202 further includes a base 262 from which the valve carrier 260 protrudes, as well as a tool carrier 264. The tool carrier 264 is designed to hold the tool in a position in which the first valve 256 can be automatically connected to the valve 257. The halter 202 can be carried by a main bracket 266 which can be connected to a work table of a base plate or any suitable bracket capable of supporting the weight of the tool 212 and the halter 202.
In accordance with one of the objects of the present invention, tool 212 is operated by placing it in holster 202 and sliding into position where valves 256 and 257 are automatically coupled to reload material storage tubes 62 of tool 212. In the in the Fig. The embodiment of the invention shown in FIGS. 8 and 9 slides the tool 212 forward in the holster 202 after the tool is placed on the carrier 264. In another embodiment of the invention, tool 212 may be placed in holster 202 and then retracted to cause valves 256 and 257 to engage.
FIG. 8 shows tool 212 in an empty condition with valves 94 in the closed position. The tool 212 according to FIG. 8 can be reloaded by placing it on the halter 202 and sliding the tool 212 forward so that the first valve 256 engages the second valve 257 to provide fluid communication between the feed passage 250 and the reload feed line 158. When such fluid communication occurs, the material to be reloaded 68 is under pressure in the reloading feed line 158 and immediately flows into the feed passage 250 and into the passage 92 and then into the chamber 66.
The material 68 is under sufficient pressure to push the drive piston 40 back until an ordinary pneumatic drive piston head 46 engages the end wall 28 and a first material drive piston head 48 is placed at the end of the tube 62. When the piston head 48 reaches this position, the sensor elements 82 and 84 cooperate to generate a signal informing the user that the tool 212 is filled with material to be dispensed. Tool 212 can be used to dispense material 68 by opening and closing valves 94 and applying selective air pressure to chamber 52. Such an output occurs until the drive piston 40 the in Fig. 8 position reached when the tool 212 needs to be reloaded.
An alternative valve arrangement is shown in Fig. 10 and generally designated by reference numeral 300. The valve assembly also includes a valve block 302 that may be multi-part for easy fabrication and placement or may be made from a single integral piece. The valve block 302 defines a passage 304 that is arranged to be in fluid communication with the chamber of the storage tube 62. Passage 304 is in fluid communication with a feed passage 306 that allows material to be loaded into tool 12. The valve block 302 further includes an output passage 308 which is selectively connected to the passage 304 by means of a ball 310 which has a valve passage 312 therethrough which selectively rotates between open and closed positions.
The ball 310 is rotatably seated in a plurality of ball valve seats 314 which allow the ball to rotate smoothly between the open and closed positions without connection.
Ball 310 is rotated by a first shaft 316 which press-fits into ball 310. The first shaft 316 is selectively connected to a second shaft 318 so that the shafts 316 and 318 rotate together. This connection is achieved by a pin 320 which protrudes from the first shaft 316. The pin 320 is received in a slot 322 formed in the hollow end of the second shaft 318. The upper end of the shaft 318 is connected to the gear 146. The function and operation of the gear 146 is described above.
The valve assembly 300 further includes a ball bearing assembly 324 that enables the shafts 316 and 318 to rotate smoothly with respect to the valve block 302. A seal 326 is provided between valve block 302 and first shaft 316 to prevent any material from engaging ball bearing assembly 324, shafts 316 and 318, or gear 146.
It can therefore be understood that the valve assembly 300 functions when the gear 146 is selectively rotated as described above. The rotation of the gear 146 causes the shafts 316 and 318 to rotate and accordingly also the ball 310 to rotate. Rotation of ball 310 causes valve passage 32 to be selectively in and out of fluid communication with passage 304 and outlet passage 308.
Another alternative embodiment of a reload dispensing tool in accordance with the present invention is shown in Figs. 11 through 13 and is generally designated by reference numeral 400. The reloading system 400 comprises a reloading holster 402 with a base 404 with at least one tool holder 406. The tool holder 406 is designed to receive the tool 12 in a stable design.
The tool 12 and holster 402 are provided with elements which enable a selective connection between the material storage tubes 62 and the sources of bulk material 16 and 18. The selective connection is achieved by the arrangement of male and female coupling elements on the tool 12 and the halter 402. Although the specific arrangement of male and female coupling elements is not important, the example of the invention shown in the drawings discloses male coupling elements 408 carried by tool 12 with female coupling elements 410 carried by halter 402.
The coupling elements 410 are positioned on the halter 402 so that they automatically align with the coupling elements 408 when the gun 12 is correctly positioned on the halter 402.
The halter 402 is further provided with a bracket 412, which is designed such that it selectively comes into a clamping position with the tool 12 in order to hold the coupling elements 408 and 410 together. The clamped position is shown in Figs. 12 and 13 and the unclamped position in Fig. 11th
As described above, each source of bulk material 16 and 18 may be provided with a pump 414 that is configured to deliver bulk material from sources 16 and 18 to tool 12. In the embodiment of the invention, which is shown in FIGS. 11-13, a sensor 416 is provided on a bracket 412 and in communication with each pump 414. In another exemplary embodiment of the invention, the sensor 416 can be arranged on the halter 402. The sensor 416 is designed to generate a signal which indicates when the bracket is in the clamped position. This signal allows the pump 414 to run only when the bracket 412 is in the clamped position. When the bracket 412 is in the unclamped position, the sensor 416 prevents the pump 414 from being driven.
Yet another reload configuration is shown in Figs. 14-17 and is generally designated 450. The system 450 also includes a halter 452 that includes a plurality of stationary blocks 454 and at least one movable block 456. Blocks 454 are positioned and configured to hold tool 12 while it is being reloaded. At least one block 454 is configured to hold part of a bracket 458. The halter 452 further includes a pair of guide rods 460 on which the movable block 456 is mounted. A transfer arm 462 is connected to the movable block 456 and a first end 464 of a bow handle 466. The arm 462 is movable through the bracket 458 to move the movable block 456 along the guide rods 460.
As above with reference to FIG. 11-13, the system 450 also includes coupling elements 468 and 470. One of the coupling elements 468 and 470 is a male coupling element, while the other of the coupling elements 468 and 470 is a female coupling element. In the in the Fig. 14 to 17 shown embodiment of the invention, the coupling element 468 is male, while the coupling element 470 is female.
Elements 468 and 470 are shown in FIGS. 14 and 15 are shown in the uncoupled position while they are in the coupled position according to FIG. 16 and Fig. 17 are moved by the bracket 458 and the movable block 456. The elements 470 are moved into the coupled position by pivoting the bracket arm 466 in the direction indicated by the part 472 in FIG. 16th Tool 12 is automatically reloaded as soon as elements 468 and 470 are coupled.
As above with reference to FIG. 12, each material storage source 16 and 18 is in connection with a pump 414 that enables material to be supplied to sources 16 and 18 to tool 12. The system 450 is also provided with a sensor 474 which includes a pair of sensor elements on the halter 452. Sensor 474 is configured and adapted to generate a signal when elements 468 and 470 are coupled and uncoupled to control pumps 414 so that the pumps do not deliver material when elements 468 and 470 are uncoupled.
An alternative version of system 10 is shown in FIG. 18, wherein the control system of the tool 12 is arranged in the handle of the tool 12. In this embodiment, the control valve 330 is carried by the tool 12 and is in connection with the trigger 20. As in Fig. 18, the control valve 330 is in fluid communication with the compressed air supply 14 through the supply line 332. The valve 330 then selectively creates fluid communication with the chamber 52 through the feed line 334 which extends through the cylinder 26 and through the power piston head 46. This arrangement also allows air to be selectively vented from chamber 52 as desired during tool 12 operation.
As also on Fig. 18, the control valve 330 is connected to the air supply lines 120 and 136 as described above.
FIG. 18 also shows an alternative pump arrangement, wherein the bulk material sources 16 and 18 are connected to a pneumatic pump or drive 336, which is designed to selectively drive a piston 338 into the sources 16 and 18. Piston 338 forces the material in sources 16 and 18 from feed lines 158 and 160. The pump or drive 336 is thus connected to a source of compressed air 14 through an air supply line 340. Each pump or drive 336 is also in communication with the control valve 30 through control lines 342.
In addition, it should be understood that the present invention can be used in multi-part and one-part applications without departing from the spirit of the invention.
Accordingly, the improved system for reloading dispenser tools provides a simplified, effective, safe, inexpensive, and efficient device that accomplishes all of the tasks listed and avoids difficulties encountered with prior art devices, solves problems, and obtains new results in the art.
In the foregoing description, certain terms have been used for brevity, clarity, and understanding; however, there should be no unnecessary limitations beyond the requirements of the prior art, since such terms are used for descriptive purposes and should be interpreted broadly.
Furthermore, the description and illustration of the invention, for example, and the scope of the invention are not limited to the exact details described or illustrated.
So far, the features, knowledge, and principles of the invention, the manner in which the dispensing tool reloading system is designed and used, the features of the design, and the advantageous, new, and useful results obtained have been described; the new and useful structures, devices, elements, arrangements, parts and combinations are set out in the accompanying claims.