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Die
Erfindung betrifft ein Ausgabesystem zur Ausgabe von flüssigen
oder viskosen Materialien. Derartige Systeme sind im Stand der Technik
lange bekannt und finden insbesondere als Fluidabgabesysteme zur
Ausgabe von Kleb- oder Dichtstoffen an Handarbeitsplätzen
in Werkstätten, Labors und industriellen Einrichtungen
ihren Einsatz.
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Die
EP1087842B1 zeigt
ein Fluidabgabesystem zur Ausgabe von Fluiden wie Epoxidharzen,
Silikonen, Klebstoffen. Das Fluidabgabesystem umfasst eine Steuereinheit,
die durch eine Steuerleine mit einem Handapplikator verbunden ist.
Der Handapplikator ist mit einem Motor versehen, der in eine Antriebsstange
eingreift. Die Antriebsstange wird in eine Baugruppe bestehend aus
Kartusche und Kolben zum Applizieren des zu spendenden Fluids eingeführt. Die
Antriebsstange ist so gestaltet, dass sie am Kolben in der konventionellen
Kartuschen- und Kolbenbaugruppe über ein Schraubgewinde
eingreift. Somit sind mittels der Antriebsstange eine Vorwärts-
und eine Rückwärtsbewegung des Kolbens möglich.
Jedoch birgt das feste Eingreifen der Antriebsstange an dem Kolben
Probleme. Bei der Montage der Baugruppe an dem Fluidabgabesystem
muss der Kolben aufwändig mit der Antriebsstange verbunden
werden. Dies kann in einigen Fällen eine Trennung des Kolbens
von dem Behälter erfordern, so dass das in der Kartusche
vorgesehene Fluid ungeschützt vor äußeren
Einflüssen ist. Nach der Ausgabe des Fluids muss zum Austausch
der Kartusche der Kolben wiederum von der Antriebsstange entfernt
werden, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordert.
Zudem kann dabei der mit Fluid benetztem Kolben Arbeitsumfeld und
Anwender verschmutzen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine verbesserte Vorrichtung zur Ausgabe
von flüssigen oder viskosen Materialien bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
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Grundgedanke
der Erfindung ist der Einsatz eines Ausgabesystems bestehend aus
einer Ausgabevorrichtung zur Ausgabe einer flüssigen oder
viskosen Masse mit einer eine Antriebsstange aufweisenden Vortriebseinrichtung
und einem auswechselbar an der Ausgabevorrichtung montierbaren Vorratsbehälter
für die Masse, der zumindest eine Ausgabeöffnung
aufweist, mit einem zur Ausgabe der Masse in eine Vortriebsrichtung
innerhalb des Vorratsbehälters verschiebbaren Kolben, wobei
die Antriebsstange zur Verschiebung des Kolbens verschiebbar ist
und wobei der Kolben und die Antriebsstange durch eine Bewegung
der Antriebsstange in Vortriebsrichtung derart verbindbar sind,
dass die Antriebsstange und der Kolben zusammen als eine Einheit
in axialer Richtung in Vortriebsrichtung und entgegengesetzt zur
Vortriebsrichtung bewegbar sind und wobei eine zumindest bereichsweise
Rückstellung der Antriebsstange mit dem verbundenen Kolben
bei Beendigung des Ausgabevorgangs der Masse entgegengesetzt zur
Vortriebsrichtung vorgesehen ist und wobei ein Trennmittel vorgesehen
ist, welches geeignet ist, die Verbindung zwischen Antriebsstange
und Kolben zu lösen.
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Bei
der Ausgabe von Massen aus Vorratsbehältern kann der Kolben
die im Vorratsbehälter befindliche Masse unter Druck setzen.
Eine Beendigung des Ausgabevorgangs durch ein Unterlassen des Vortriebs
des Kolbens muss nicht automatisch mit einem Druckausgleich des
Vorratsbehälters einhergehen, so dass es vielfach zu einem
ungewünschten Nachlaufen der Masse aus der Ausgabeöffnung
kommt. Hierbei wird der im Vorratsbehälter befindliche
Druck mittels Ausgabe der Masse aus der Ausgabeöffnung
ausgeglichen. Dieses Nachlaufen ist in der Regel unerwünscht,
da eine präzise Unterbrechung bei der Ausgabe einer Massenraupe
möglich ist.
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Um
dem abzuhelfen ist eine zumindest bereichsweise Rückstellung
der Antriebsstange vorgesehen. Diese wird vorzugsweise mittels einer
an der Ausgabevorrichtung vorgesehenen elektronischen Steuerung
geregelt. Bei einer Beendigung oder Unterbrechung der Produktausgabe
wird dabei die Antriebsstange abschnittsweise entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung
verschoben. Durch die Verbindungsmöglichkeit des Kolbens
und der Antriebsstange mittels einer Bewegung der Antriebsstange
in Vortriebsrichtung derart, dass die Antriebsstange und der Kolben
zusammen als eine Einheit in axialer Richtung in Vortriebsrichtung
und entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung bewegbar sind, kann der
Kolben bei einer Rückstellung der Antriebsstange mit selbiger
zurückgezogen werden. Durch diese zumindest abschnittsweise
Bewegung des Kolbens entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung kann
insbesondere der im Vorratsbehälter mittels des Kolbens
bei der Massenausgabe aufgebrachte Druck ausgeglichen werden. Ein überdruckbedingtes
Nachlaufen der Masse kann somit unterbunden werden.
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Ein
großer Vorteil des erfindungsgemäßen Ausgabesystems
zeigt sich zudem insbesondere bei der Montage und/oder Auswechslung
des Vorratsbehälters an der Ausgabevorrichtung. Hierfür
ist ein Trennmittel vorgesehen, welches geeignet ist, die oben beschriebene
Verbindung zwischen Antriebsstange und Kolben zu lösen,
vorzugsweise wenn der Kolben in Kontakt mit dem Trennmittel gelangt.
Dabei kann das Trennmittel beispielsweise an der Auftragsvorrichtung
vorgesehen sein. Insbesondere ist eine Bauform denkbar, bei dem
zum Austauschen eines entleerten Vorratsbehälters der Kolben
durch das Rückstellen der Antriebsstange in Kontakt mit
dem Trennmittel gebracht werden kann. Das Trennmittel kann in diesem
Fall beispielsweise die Verbindung zwischen Antriebsstange und Kolben
lösen oder gar zerstören, so dass der Vorratsbehälter
mit dem Kolben entnommen und gegen einen neuen Vorratsbehälter
mit Kolben ausgetauscht werden kann. Auch kann das Trennmittel an
dem Vorratsbehälter selbst angeordnet sein. Beispielsweise
kann der Vorratsbehälter im Bereich der Lauffläche
des Kolbens vorstehende Trennelemente aufweisen, in die der Kolben eingreift,
sobald dieser einen bestimmten Punkt erreicht hat, an dem der Vorratsbehälter
entleert ist. Die Trennelemente können dabei insbesondere
eine zwischen Antriebsstange und Kolben bestehende Verbindung, beispielsweise
eine Schnappverbindung, lösen, so dass der Vorratsbehälter
mit dem Kolben einfach von der Ausgabevorrichtung getrennt und gegen
einen neuen Vorratsbehälter mit Kolben ausgetauscht werden
kann. Vorzugsweise erfolgt diese Trennung bei einer Rückstellung
der Antriebsstange, ganz besonders bevorzugt bei einer Rückstellung
der Antriebsstange zur Anfangsposition in der der Vorratsbehälter
ausgetauscht werden kann.
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Durch
den Einsatz eines Trennmittels muss zur Montage und/oder Auswechslung
des Vorratsbehälters insbesondere nicht der Kolben von
dem Vorratsbehälters entfernt werden, um den Kolben an
der Antriebsstange zu montieren oder von letzterer zu trennen. Es
kann somit eine besonders einfache Trennungsmöglichkeit
von Antriebsstange und Kolben bereitgestellt werden, so dass eine
Montage/Auswechslung des Vorratsbehälters an der Ausgabevorrichtung
deutlich vereinfacht werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich bei einer Ausgestaltung des Ausgabesystems
derart, dass der Kolben bei einer Rückstellung der Antriebsstange entgegengesetzt
zur Vortriebsrichtung mit dem Trennmittel in Kontakt gelangt, um
die Verbindung zwischen Antriebsstange und Kolben zu lösen.
Insbesondere ist hier eine Rückstellung der Antriebsstange
derart vorgesehen, dass sich diese nach der Rückstellung
im Wesentlichen in der gleichen Lage wie vor der Massenausgabe befindet.
Beispielsweise kann mit einer solchen Lösung eine manuelle
Lösung der Verbindung gewährleistet werden, da
die Eingriffsmöglichkeit von dem Trennmittel auf den Kolben erst
bei einer vollständigen Rückstellung der Antriebsstange
und nicht bereits bei einer automatisierten bereichsweise Rückstellung
erfolgt, welche beispielsweise durch die oben beschriebene elektronische
Steuerung bedingt ist. Bevorzugt kann die elektronische Steuerung
derart ausgelegt werden, dass nach Ausgabe der Masse und Leerung
des Vorratsbehälters die Antriebsstange automatisch vollständig rückgestellt
wird. In diesem Fall kann mittels des Trennmittels eine automatisierte
Lösung der Verbindung mittels der elektronischen Steuerung
ermöglicht werden, sobald der Vorratsbehälter
entleert worden ist.
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Ein
weiterer Vorteil ist die Anordnung des Trennmittels an der Ausgabevorrichtung
im Bereich, an dem der Vorratsbehälter an der Ausgabevorrichtung
montiert ist. Häufig kommen rückwärtig
zumindest teilweise offene Vorratsbehälter zum Einsatz,
da der Kolben bei der Befüllung und Montage des Vorratsbehälters
eingesetzt werden muss. Bei der Arbeit mit einem Ausgabesystem ist
zudem die Antriebsstange mit dem Kolben in Eingriff zu bringen,
was mittels dieser Öffnung des Vorratsbehälters
erfolgen kann. Häufig erfolgt eine Montage des Vorratsbehälters
auch in diesem Bereich. Die Anordnung des Trennmittels in diesem
Montagebereich ist besonders sinnvoll, da vorzugsweise hier die
Verbindung zwischen Kolben und Antriebsstange vorgesehen ist, so
dass eine Trennung der Verbindung auch besonders effektiv möglich
ist.
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Ein
weiterer Vorteil ist die Ausgestaltung des Trennmittels derart dass
das Trennmittel der Ausgabevorrichtung bei montiertem Vorratsbehälter
in Richtung der Ausgabeöffnung von der Ausgabevorrichtung
hervorsteht. So kann insbesondere eine besonders gute Trennmöglichkeit
bereitgestellt werden, da beispielsweise die Verbindung zwischen
Kolben und Antriebsstange beabstandet von dem Montagebereich des
Vorratsbehälters erfolgt kann und sich ein hervorstehendes
Trennmittel daher besonders eignet, um eine gute Eingriffsmöglichkeit
zur Lösung der Verbindung bereitstellen zu können.
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Ein
weiterer Vorteil ist die bereichsweise offene Gestaltung des Vorratsbehälters,
wobei das an der Ausgabevorrichtung vorgesehene Trennmittel zumindest
bereichsweise in den Vorratsbehälter hineinragt. Durch
diese Ausgestaltung kann insbesondere bei dem Einsatz einem oben
beschriebenen einseitig bereichsweise offenen Vorratsbehälter
eine besonders gute Funktionalität bei der Trennung gewährleistet
werden. Da die Verbindung zwischen Kolben und Antriebsstange vorzugsweise
auch beabstandet von dem Montagebereich des Vorratsbehälters
an der Ausgabevorrichtung vorgesehen ist, eignet sich der Einsatz
eines entsprechend vorstehenden Trennmittels besonders. Zudem kann
das Trennmittel derart ausgestaltet sein, dass es eine zumindest
bereichsweise Führungsmöglichkeit für
den Vorratsbehälter bereitstellt, indem beispielsweise
der Vorratsbehälter über die Innenwand mit Außenbereichen
des Trennmittels in Kontakt steht und auf diesen aufgeschoben und/oder
aufgesteckt wird. So kann eine besonders genaue Positionierung des
Vorratsbehälters ermöglicht werden. Zudem können
Dichtungen und/oder Dichtflächen zum Einsatz kommen, die
insbesondere eine Öffnung des Vorratsbehälters am
Montagebereich abdichten.
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Ein
weiterer Vorteil ist der Einsatz einer Vortriebseinrichtung, welche
im Wesentlichen in einem Gehäuse vorgesehen ist, wobei
eine Öffnung vorgesehen ist, durch die die Antriebsstange
aus dem Gehäuse der Ausgabevorrichtung herausragt, wobei das
Trennmittel im Bereich der Öffnung vorgesehen ist und die
Antriebsstange zumindest teilweise umgibt. Diese Bauart ermöglicht
insbesondere eine besonders kompakte Bauform, bei der zudem wesentliche
Teile der Vortriebseinrichtung durch den Einsatz eines vorzugsweise
im Wesentlichen geschlossenen Gehäuses vor äußeren
Einflüssen geschützt sind. Bevorzugt ragt lediglich
die Antriebsstange durch eine vorzugsweise abgedichtete Öffnung
hervor. Durch den Einsatz des Trennmittels im Bereich der Öffnung
kann weiter eine Trennmöglichkeit bereitgestellt werden,
welche eine Stabilisierungs- und/oder Führungsmöglichkeit
für die Antriebsstange bereitstellen kann.
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Ein
weiterer Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz eines Vorratsbehälters
zur Verwendung mit einem oben beschriebenen Ausgabesystem zur Aufnahme
einer Masse mit zumindest einer Ausgabeöffnung und mit
einem zur Ausgabe der Masse in Richtung Ausgabeöffnung
innerhalb des Vorratsbehälters in eine Vortriebsrichtung
verschiebbaren Kolben. Vorzugsweise weist der Kolben an seiner der Ausgabeöffnung
entgegengesetzten Seite eine Eingriffsmöglichkeit für
eine Antriebsstange der Ausgabevorrichtung des Ausgabesystems auf.
Diese ist vorzugsweise als Hülse gestaltet, die derart
ausgelegt ist, dass eine Führungsmöglichkeit für
die Antriebsstange bereitgestellt werden kann. Zudem sind vorzugsweise
Verbindungsmittel vorgesehen, über die eine lösbare
Verbindung mit der Antriebsstange bereitgestellt werden kann. Auch
kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Kolben mit einer umlaufenden
flexiblen Dichtlippe oder einem Rastkragen auszurüsten,
welcher in Eingriff mit einem korrespondierenden vorstehenden Rastvorsprung
an der Innenwand des Vorratsbehälters gebracht werden kann. Dabei
ist der Rastvorsprung vorzugsweise in unmittelbarer Nähe
der Ausgabeöffnung des Vorratsbehälters vorgesehen,
so dass der Kolben nach Ausgabe der Masse aus dem Vorratsbehälter über
seinen Rastkragen mit dem Rastvorsprung in Eingriff gebracht werden
kann.
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Ein
weiterer Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Ausgabevorrichtung
zur Verwendung mit einem oben beschriebenen Ausgabesystem zur Ausgabe
einer flüssigen oder viskosen Masse mit einer eine Antriebsstange
aufweisenden Vortriebseinrichtung. Vorzugsweise weist die Ausgabevorrichtung
eine elektronische Steuerung auf, welche eine zumindest geringfügige
Rückstellung der Antriebsstange bei einer Beendigung und/oder
Unterbrechung des Vortriebs der Antriebsstange gewährleistet.
Zudem kann die Ausgabevorrichtung mit Dichtelementen und/oder Dichtbereichen
im Montagebereich zur Montage eines auswechselbaren Vorratsbehälters
ausgestattet sein. Ein weiterer Vorteil ist die Ausrüstung
der Ausgabevorrichtung mit einem Trennmittel, welches geeignet ist,
eine Verbindung zwischen der Antriebsstange und einem Kolben eines
mit der Ausgabevorrichtung verbundenen Vorratsbehälters
zu lösen.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher
erläutert. Dabei zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ausgabesystems
zur Ausgabe einer flüssigen oder viskosen Masse,
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2 eine
geschnittene, schematische Seitenansicht des Ausgabesystems aus 1,
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3 eine
geschnittene Seitenansicht des Details B aus 1 vor der
Verbindung eines Kolbens mit einer Antriebsstange,
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4 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 3 gezeigten
Details B, wobei Kolben und Antriebsstange verbunden sind
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5 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 3 gezeigten
Details B, wobei die Verbindung zwischen Kolben und Antriebsstange
gelöst ist.
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6 eine
geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform
des Details B aus 1, wobei Kolben und Antriebsstange
verbunden sind,
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7 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 6 gezeigten
Details B, wobei die Verbindung zwischen Kolben und Antriebsstange
gelöst ist.
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8 eine
geschnittene Seitenansicht des Details A aus 1, wobei
Kolben und Antriebsstange verbunden sind,
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9 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 8 gezeigten
Details A, wobei die der Kolben in eine Vortriebsrichtung verschoben
ist,
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10 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 8 gezeigten
Details A, wobei die Verbindung zwischen Kolben und Antriebsstange
gelöst ist,
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11 eine
geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform
des mit 8 bis 10 gezeigten
Details A aus 1.
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Die
in den Figuren dargestellten Ausgabesysteme kommen allgemein als
Fluidausgabesysteme oder Spritzendosierer zur exakten Ausgabe von Epoxidharzen,
Silikonen, Klebstoffen, insbesondere anaeroben, UV-aushärtenden
und Gel-Cyanacrylat-Klebstoffen sowie Chip-Bonder und Lötpasten an
Handarbeitsplätzen, wie in Werkstätten, Labors und
industriellen Einrichtungen zum Einsatz. Insbesondere sind sie für
Produktabgabestellen und geringe Abgabemengen ausgelegt. Andere
Anwendungsgebiete finden sich beispielsweise in der Zahnmedizin
und im Lebensmittelservicesektor. Die auszugebenden Massen befinden
sich in geeigneten Vorratsbehältern, die vorzugsweise ein
Volumen für die abzugebende Masse im Vereich von 3 ml–50
ml aufweisen. Ganze besonders bevorzugt kommen Vorratsbehälter
zum Einsatz, in denen Massen im Bereich von 10 ml–30 ml
enthalten sind.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ausgabesystems
zur Ausgabe einer flüssigen oder viskosen Masse. Das Ausgabesystem weist
eine Ausgabevorrichtung 200 mit einem Gehäuse 210 auf,
welches im Wesentlichen quaderförmig gestaltet ist. Die
Außenflächen des Gehäuses 210 bestehen
aus miteinander verbundenen, lackierten Blechen, um ein festes und
lange haltbares System bereitstellen zu können. An der
einen, distalen Stirnseite des Gehäuses 210 ist
ein Verbindungsadapter 203 vorgesehen. Dieses ist im Wesentlichen zylindrisch
gestaltet und weist an der Mantelfläche nicht dargestellte
Verbindungsnuten auf, welche zur Befestigung einer mit zu den Verbindungsnuten
korrespondierenden Bauteilen ausgerüstete Kartuschenaufnahme 201 an
dem Verbindungsadapter 203 dienen. Die Verbindung zwischen
Kartuschenaufnahme 201 und Verbindungsadapter 203 erfolgt mittels
eines Bajonettverschlusses 204. Die Kartuschenaufnahme 201 dient
zur Aufnahme einer verdeckten Kartusche, welche sich in dem Hohlraum
der Kartuschenaufnahme 201 befindet. Die Kartusche enthält
die über die Ausgabevorrichtung 200 auszugebende
Masse. An seiner dem Verbindungsadapter 203 abgewandten,
distalen Seite weist die Kartuschenaufnahme 201 eine Öffnung 202 auf,
durch die sich eine an der Kartusche vorgesehene Düse 103 mit
einer Ausgabeöffnung 102 erstreckt.
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2 zeigt
eine geschnittene, schematische Seitenansicht des Ausgabesystems
aus 1. Das Ausgabesystem besteht aus der Ausgabevorrichtung 200 und
einer an der Ausgabevorrichtung 200 mittels der Kartuschenaufnahme 201 auswechselbar
montierten Kartusche 100 als Vorratsbehälter zur
Aufnahme der auszugebenden Masse, im vorliegenden Fall eines Klebstoffs 104.
Die Ausgabevorrichtung 200 weist das Gehäuse 210 auf.
An der einen Seite des Gehäuses 210 ist das Verbindungsadapter 203 zur Montage
und/oder Befestigung der Kartuschenaufnahme 201 mit der
Kartusche 100 für den über die Ausgabevorrichtung 200 auszugebenden
Klebstoff 104 vorgesehen. Der Verbindungsadapter 203 kann selbstverständlich
auch als Verbindungsbereich oder als ein Teil des Gehäuses 210 selbst
ausgestaltet sein und muss kein gesondertes Bauteil darstellen. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kartuschenaufnahme 201 mit
der Kartusche 100 über den Bajonettverschluß 204 mit
dem Verbindungsadapter 203 lösbar verbunden und
kann durch den Anwender nach der Ausgabe des Klebstoffes 104 einfach
von dem Verbindungsadapter 203 getrennt werden. Zur Wiederaufnahme
der Arbeit wird eine neue, gefüllte Kartusche 100 zusammen
mit der Kartuschenaufnahme 201 über den Verbindungsadapter 203 mit
der Ausgabevorrichtung 200 verbunden. Die Kartusche 100 ist
im Wesentlichen hohlzylindrisch und weist an der distalen Seite
einen konischen Bereich und die Düse 103 mit der
Ausgabeöffnung 102 zur Ausgabe des Klebstoffs 104 auf.
Die Kartusche 100 ist weiter mit einem innerhalb ihres
Hohlraumes verschiebbar gelagerten Kolben 101 ausgestattet,
der zum Ausgeben und/oder Auspressen des Klebstoffs 104 dient. Dieser
beinhaltet einen der Innenwand der Kartusche 100 zugewandten
Dichtbereich 106. Die Kartusche 100 ist an ihrer
der Ausgabeöffnung 102 gegenüberliegenden
Seite offen gestaltet und weist dort einen radial vorstehenden Kragen 105 auf,
der zur Montage und/oder Befestigung der Kartusche 100 an
der Kartuschenaufnahme 201 dient.
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Für
den Vortrieb des Kolbens 101 weist die Ausgabevorrichtung 200 eine
Vortriebseinrichtung auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
umfasst die Vortriebseinrichtung insbesondere eine Spindel 206 als
Antriebsstange, welche mit einer Spindelaufnahme 107 an
der der Ausgabeöffnung 102 abgewandten Seite des
Kolbens 101 mit selbigem verbunden ist ist. Die Spindelaufnahme 107 ist
als proximal vorstehende Hülse ausgestaltet, in die die
Spindel 206 hinein geschoben wird. Die Verbindung des Kolbens 101 und
der Spindel 206 ist dabei derart gestaltet, dass die Spindel 206 und
der Kolben 101 zusammen als eine Einheit in axialer Richtung
hinsichtlich der Kartusche 100 in Vortriebsrichtung 109 und
entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 bewegbar sind.
Diese Verbindung kann durch viele dem Fachmann bekannte, insbesondere
mechanische Verbindungsarten gelöst werden. Dabei sind
sowohl, kraft-, form-, und stoffschlüssige Verbindungsarten
denkbar. Bevorzugt kommt aber eine Schnapp-, oder eine Klemmverbindung
zum Einsatz. Zudem dient die Spindelaufnahme 107 als Führung
für die Spindel 206 und verhindert ein Verkanten
des Kolbens 101 bei dem Vortrieb innerhalb der Kartusche 100.
Weiter umfasst die Vortriebseinrichtung einen im proximalen Teil
der Ausgabevorrichtung 200 angeordneten Schrittmotor 209,
welcher mittels einer Spindelmutter 208 mit der Spindel 206 in
einer Wirkverbindung steht, so dass die Spindel 206 insbesondere
hinsichtlich der Längsachse der Kartusche 100 zur
Ausgabe des Klebstoffs 105 verschiebbar ist. Dabei weist
der Verbindungsadapter 203 eine Spindelbohrung 207 auf,
durch die die Spindel 206 aus dem Gehäuse 210 in
distale Richtung ragt. Zudem sind eine elektrische Leitung 211 sowie
ein elektrischer Anschluss 212 vorgesehen, um den Schrittmotor 209 mit
Energie zu versorgen. Im proximalen Bereich weist das Gehäuse 210 ferner
einen Spindelaufnahmeraum 213 auf. Dieser dient zur Aufnahme
der Spindel 206 im zurückgezogenen Zustand vor
der Ausgabe des Klebstoffs 105 aus der Kartusche 100.
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Das
gezeigte Ausgabesystem kommt insbesondere zur Ausgabe von flüssigen
oder viskosen Massen, wie beispielsweise des Klebstoffs 104 zum Einsatz.
Der Kolben 101 beaufschlägt durch den Vortrieb
den mit dem Klebstoff 104 gefüllten Raum mit einem Überdruck,
um den Klebstoff 104 auszugeben. Bei einer Unterbrechung
des Ausgabevorgangs durch ein Stoppen des Vortriebs des Kolbens 101 kann
es zu einem ungewünschten Nachlaufen der Klebstoffes 104 aus
der Ausgabeöffnung 102 kommen. Zur Unterbindung
dieses Nachlaufens ist das Ausgabesystem mit weiteren Merkmalen
ausgestattet.
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Die
Ausgabevorrichtung 200 weist eine nicht dargestellte elektronische
Steuerung auf, die eine zumindest bereichsweise Rückstellung
der Spindel 206 bei Beendigung des Ausgabevorgangs des
Klebstoffs 104 entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 vorsieht.
Sobald der Vortrieb des Kolbens 101 unterbrochen wird,
erfolgt also zumindest bereichsweise ein Rückstellen der
Spindel 206. Durch die Verbindung der Spindel 206 mit
dem Kolben 101 im Bereich der Spindelaufnahme 107 wird
dabei der Kolben 101 zusammen mit der Spindel 206 entgegengesetzt
zur Vortriebsrichtung 109 zurückgezogen. Durch
die mittels der Verschiebung des Kolbens 101 erwirkte Volumenvergrößerung
des mit dem Klebstoff 104 gefüllten Raumes kann
der dort zur Ausgabe des Klebstoffes 104 vorliegende Überdruck
ausgeglichen werden, so dass ein Nachlaufen verhindert werden kann. Zudem
kann die Rückstellung der Spindel 206 und somit
auf des Kolbens 101 derart ausgelegt werden, dass beispielsweise
der Klebstoff 104 aus der Düse 103 gezogen
wird, um ein Eintrocknen des Klebstoffes 104 in diesem
Bereich zu verhindern und die Düse 103 gegebenenfalls
durch einen nicht gezeigten Stopfen verschließen zu können.
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Nach
der Ausgabe des Klebstoffs 105 aus der Kartusche 100 durch
die Verschiebung des Kolbens 101 mittels der Vortriebseinrichtung
kann die entleerte Kartusche 100 mittels Lösen
der Verbindung über den Bajonettverschluss 204 gegen
eine neue Kartusche 100 ausgetauscht werden. Zum Lösen
der Verbindung zwischen Spindel 206 und Kolben 101 ist
das dargestellte Ausgabesystem mit einem Trennmittel 205 ausgestattet.
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Das
Trennmittel 205 ist an den Verbindungsadapter 203 angeformt
und als distal vorstehende Hülse ausgestaltet, welche die
Spindel 206 umgibt und so einen in distale Richtung vorstehenden
Fortsatz des Verbindungsadapters 203 und der Spindelbohrung 207 bereitstellt.
Zum Austausch der Kartusche 100 wird die Spindel 206 mit
dem verbundenen Kolben 101 entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 verschoben,
bis die proximal vorstehende Spindelaufnahme 107 des Kolbens 101 in
Kontakt mit dem Trennmittel 205 gelangt. Das Trennmittel 205 stellt
im vorliegenden Fall ein Gegenlager für den Kolben 101 bereit,
an dem dieser abgestützt wird. Durch weiteres Rückstellen
der Spindel 206 entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 kann
die Verbindung zwischen Spindel 206 und Kolben 101 gelöst werden.
Die entleerte Kartusche 100 kann zusammen mit dem Kolben 101 ausgetauscht
und gegen eine neue, gefüllte Kartusche 100 mit
Kolben 101 ausgetauscht werden.
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Dies
zeigt einen wesentlichen Vorteil des Ausgabesystems, da zur Verbindung
und zur Lösung der Verbindung der Spindel 206 mit
dem Kolben 101 keine aufwändigen Arbeitsschritte
erfolgen müssen, bei denen die Spindel 206 umständlich
am Kolben 101 fixiert bzw. bei denen die Fixierung zwischen Spindel 206 und
Kolben 101 gelöst werden müsste. Die
Verbindung zwischen beiden Bauteilen erfolgt durch einfachen Vortrieb
der Spindel 206 in Vortriebsrichtung, die Lösung
der Verbindung erfolgt durch Rückstellung der Spindel 206 entgegengesetzt
zur Vortriebsrichtung 109 mittels des Trennmittels 205.
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3 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Details B aus 1 vor der Verbindung des Kolbens 101 mit der
Spindel 206. Der Kolben 101 ist innerhalb der Kartusche 101 angeordnet,
welche mittels der Kartuschenaufnahme 201 mit dem Verbindungsadapter 203 und
somit mit der Ausgabevorrichtung verbunden ist. Die Spindel 206 ragt
durch die Spindelbohrung 207 durch die rückwärtig
offene Seite der Kartusche 100 in den Hohlraum der Kartusche 100 hinein. An
den Verbindungsadapter 203 ist ein in distale Richtung
zeigender kegelstumpfförmiger Fortsatz 215 als
Trennmittel angeformt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist die Grundfläche des Fortsatzes 215 in Richtung
Ausgabevorrichtung, die Deckfläche in Richtung Kartusche 100 mit
Kolben 101. Durch den Fortsatz 215 verläuft
die Spindelbohrung 207, so dass der Fortsatz 215 die
Spindel 206 umgibt. Der Fortsatz 215 ist dabei
derart ausgelegt, dass die Spindelbohrung 207 im Wesentlichen
der Deckfläche des Fortsatzes 215 entspricht.
Der Fortsatz 215 ragt also bereichsweise in die rückwärtig
offenen Kartusche 100 hinein und ist an der distalen Seite derart
gestaltet, dass der die Spindelbohrung 207 umgrenzende
und an der Spindel 206 anliegende Bereich in distale Richtung
in einem spitzen Winkel mündet. Die Spindel 206 ist
an ihrer dem Kolben 101 zugewandten Seite mit einer umlaufenden
Spindelnut 214 ausgestattet. Diese dient zur Verbindung
der Spindel 206 mit dem Kolben 101. Hierfür
kann die Spindel 206 in die hülsenförmige
Spindelaufnahme 107 des Kolbens 101 geschoben
werden, wo ein zur Spindelnut 211 korrespondierender Verbindungsvorspung 110 vorgesehen
ist. Um ein Einschieben der Spindel 206 in die Spindelaufnahme 107 zu
erleichtern, ist die Spindelaufnahme mit einer Führungsfase 111 ausgestattet.
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4 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 3 gezeigten
Details B, wobei Kolben 101 und Spindel 206 verbunden
sind. Hierfür ist die Spindel 206 in Ausgaberichtung 109 in
die Spindelaufnahme 107 verschoben worden. Die Spindel 206 hat
dabei den aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Kolben 101 im
Bereich der Spindelaufnahme 107 elastisch verformt und
aufgeweitet, so dass der Verbindungsvorsprung 110 mit der
Spindelnut 214 in Eingriff gebracht und so Schnappverbindungen
bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise liegt die Spindel 206 in
dieser mit dem Kolben 101 verbundenen Position mit dem
distalen Ende an einem Spindelanschlag 108 des Kolbens 101 an,
so dass von der Spindel 206 auf den Kolben 101 einwirkende
Vortriebskräfte nicht über die Verbindung der
beiden Bauteile übertragen werden muss, sondern mittels des
Spindelanschlags 108.
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5 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht des mit 3 gezeigten
Details B, wobei die Verbindung zwischen Kolben 101 und
Spindel 206 zum Austausch der Kartusche 100 gelöst
ist. Hierfür wurde die Spindel 206 entgegengesetzt
zur Vortriebsrichtung, in eine Rückstellrichtung 112 mit
dem verbundenen Kolben 101 verschoben, bis die Führungsfase 111 den
kegelstumpfförmigen Fortsatz 215 erreicht. Mittels
einer weiteren Verschiebung des Kolbens 101 wird die Spindelaufnahme 107 durch
den Fortsatz 215 aufgeweitet und/oder gespreizt. Dabei kann
vorgesehen werden, dass der Kolben 101 im Bereich der Spindelaufnahme 107 an
dafür vorgesehenen Sollbruchstellen bereichsweise einreißt.
Die Aufweitung und/oder Spreizung der Spindelaufnahme 107 führt
bei weiterer Rückstellung der Spindel 206 zu einer
Lösung der Verbindung zwischen Kolben 101 und
Spindel 206, so dass die Kartusche 100 mit dem
Kolben 101 ausgetauscht werden kann.
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6 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
des Details B aus 1, wobei Kolben 101 und
Spindel 206 verbunden sind. Die Spindel 206 weist
ein in Form einer Verbindungskugel 218 ausgebildetes Kupplungsglied
in einer als Federaufnahme 200 ausgestalteten Vertiefung
auf. Die Verbindungskugel 218 ist durch eine Feder 219 derart
vorgespannt, dass sie radial in Bezug auf die Spindel 206 nach
außen gedrückt wird, so dass sie bereichsweise
aus der Oberfläche der Spindel 206 herausragt.
Bei Einschieben der Spindel 206 in die Spindelaufnahme 107 des
Kolbens 101 gelangt die Verbindungskugel 218 in
eine umlaufende Aufnahmenut 113 des Kolbens 101 im
Bereich der Spindelaufnahme 107. Hierfür ist die
proximale Seite der Spindelaufnahme 107 einseitig abgerundet,
insbesondere um ein Verkanten der Verbindungskugel 218 zu
vermeiden. So kann eine formschlüssige Verbindung zwischen
der Spindel 206 und dem Koben 101 bereitgestellt
werden, über die der Kolben 101 mittels einer
Rückstellung der Spindel 206 insbesondere zur
Verhinderung des Nachlaufens der auszugebenden Masse entgegengesetzt
zur Vortriebsrichtung zurückgezogen werden kann. Der Verbindungsadapter 203 der
Ausgabevorrichtung weist einen die Spindel 206 umgebenden,
hohlzylindrischen Fortsatz 216 auf, welcher in distale
Richtung in den Hohlraum der rückwärtig offenen
Kartusche 100 ragt. Der Fortsatz 216 ist an seinen
Außenflächen derart gestaltet, dass ein Dichtbereich
mit der Innenwand der Kartusche 100 bereitgestellt werden
kann. Zudem kann die Kartusche 100 bei der Montage auf
den Fortsatz 216 aufgesteckt werden, was eine besonders
genaue Positionierbarkeit gewährleistet. Der Fortsatz 216 kommt
als erfindungsgemäßes Trennmittel zum Einsatz
und stellt mit seiner distalen Stirnseite einen Anschlag für
einen Anschlagbereich 114 des Kolbens 101 am rückwärtigen
Teil der Spindelaufnahme 107 bereit. Im vorliegenden Fall
ist das Trennmittel also an der Ausgabevorrichtung im Bereich, an
dem die Kartusche 100 montiert ist, also am Verbindungsadapter 203,
angeordnet.
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7 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht des mit 6 gezeigten
Details B, wobei die Verbindung zwischen Kolben 101 und
Spindel 206 gelöst ist. Hierfür ist der
Kolben 101 mit der Spindel 206 in Rückstellrichtung 112 versetzt
worden bis der Anschlagbereich 114 mit dem Trennmittel,
der distalen Stirnseite des hohlzylindrischen Fortsatzes 216 in Kontakt
kommt. Durch weiteres Rückstellen der Spindel 206 kann
die Verbindung mit dem Kolben 101 gelöst werden,
so dass die Kartusche 100 mit Kolben 101 ausgetauscht
werden kann.
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8 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht des Details A aus 1,
wobei Kolben 101 und Spindel 206 verbunden sind.
Die hier dargestellt Kartusche 100 weist an ihrem der Ausgabeöffnung
zugewandten Bereich einen von der Innenwand vorstehenden Rastvorsprung 115 auf.
Der Kolben 101 ist wiederum mit einem korrespondierenden
flexiblen Rastkragen 116 ausgestattet. Der Rastkragen 116 kommt
als Dichtlippe zum Einsatz und stellt eine Abdichtungsmöglichkeit
bei einem Vortrieb des Kolbens 101 in Vortriebsrichtung 109 bereit.
Auch hier kann die Spindel 206 durch eine Verschiebung
in Vortriebsrichtung 109 mit dem Kolben 101 über
geeignete Verbindungsmittel bei einem Einschieben in die Spindelaufnahme 107 verbunden
werden. im gezeigten Ausführungsbeispiel kommen die gleichen
Verbindungsmittel wie bei dem mit den 6 und 7 gezeigten
System zum Einsatz.
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9 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht des mit 8 gezeigten
Details A, wobei die der Kolben 101 mittels der Spindel 206 in
Vortriebsrichtung 109 verschoben worden ist. Der in der
Kartusche 100 enthaltende Klebstoff ist nahezu vollständig
ausgegeben und der Kolben 101 hat seine Endposition innerhalb
der Kartusche 100 erreicht. Der flexible Rastkragen 116 steht
in dieser Position mit dem Rastvorsprung 115 in Eingriff,
so dass eine Schnappverbindung zwischen Kolben 101 und
Kartusche 100 gebildet wird, die eine Verschiebung des
Kolbens 101 entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 verhindert.
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10 eine
geschnittene Seitenansicht des mit 8 gezeigten
Details A, wobei die Verbindung zwischen Kolben 101 und
Spindel 206 gelöst ist. Die Schnappverbindung
zwischen dem Kolben 101 mit dem Rastkragen 116 und
dem Rastvorsprung 115 der Kartusche 100 fixiert
den Kolben 101 bei einer Rückstellung der Spindel 206 in
Rückstellrichtung 112, so dass bei die Verbindung
zwischen Kolben 101 und Spindel 206 bei einer
Rückstellung der Spindel 206 gelöst wird.
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11 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform
des mit 8 bis 10 gezeigten
des Details A aus 1. Insbesondere bei Kartuschen 100 aus
einem Kunststoffmaterial müssen besondere Anforderungen
an ein Fixierungsmittel für den Kolben 101 an
der Innenwand der Kartusche 100 gestellt werden. Oftmals
kann die Ausgestaltung des Fixierungsmittels zu Problemen bei der
Herstellung der Kartusche, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens
führen. 11 zeigt eine Lösung,
bei der die Kartusche 100 insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens
hergestellt werden kann, da insbesondere auf Hinterschnitte bei
der Bereitstellung des Fixierungsmittels verzichtet wird. Die hier
dargestellte Kartusche 100 weist an ihrem der Ausgabeöffnung 102 zugewandten
Bereich eine Rastnut 117. Der Kolben 101 ist wiederum mit
einem korrespondierenden flexiblen und/oder auslenkbaren Kragen 118 ausgestattet.
Der Kragen 118 kommt als Dichtlippe zum Einsatz und stellt
eine Abdichtungsmöglichkeit bei einem Vortrieb des Kolbens 101 in
Vortriebsrichtung 109 bereit. Sobald der der in der Kartusche 100 enthaltende
Klebstoff ausgegeben worden ist und der Kolben 101 seine
Endposition innerhalb der Kartusche 100 erreicht hat, greift
der Kragen 118 in die Rastnut 117 ein, so dass eine
Fixierungsmöglichkeit des Kolben 101 an der Innenwand
der Kartusche 100 bereitgestellt werden kann, die eine
Verschiebung des Kolbens 101 entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung 109 verhindert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kartusche
- 101
- Kolben
- 102
- Ausgabeöffnung
- 103
- Düse
- 104
- Klebstoff
- 105
- vorstehender
Kragen
- 106
- Dichtbereich
- 107
- Spindelaufnahme
- 108
- Spindelanschlag
- 109
- Vortriebsrichtung
- 110
- Verbindungsvorspung
- 111
- Führungsfase
- 112
- Rückstellrichtung
- 113
- Aufnahmennut
- 114
- Anschlagbereich
- 115
- Rastvorsprung
- 116
- Rastkragen
- 117
- Rastnut
- 118
- Flexibler
Kragen
- 200
- Ausgabevorrichtung
- 201
- Kartuschenaufnahme
- 202
- Öffnung
- 203
- Verbindungsadapter
- 204
- Bajonettverschluss
- 205
- Trennmittel
- 206
- Spindel
- 207
- Spindelbohrung
- 208
- Spindelmutter
- 209
- Schrittmotor
- 210
- Gehäuse
- 211
- elektrische
Leitung
- 212
- elektrischer
Anschluß
- 213
- Spindelaufnahmeraum
- 214
- Spindelnut
- 215
- kegelstumpförmiger
Fortsatz
- 216
- hohlzylindrischer
Fortsatz
- 217
- Dichtung
- 218
- Verbindungskugel
- 219
- Feder
- 220
- Federaufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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