DE10203154A1

DE10203154A1 - Device for dispensing a thermoplastic or meltable material and associated cartridge

Info

Publication number: DE10203154A1
Application number: DE2002103154
Authority: DE
Inventors: Fausto Amabili
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: DE10203154B4; WO2003064058A1

Abstract

The invention relates to a device for dispensing a thermoplastic or meltable useful material. Said device comprises a compartment (3) that holds the useful material, a heating device (7) for heating the useful material, a working opening for dispensing the useful material, a piston (2) that engages with the compartment (3) and that generates a pressure on the useful material in the compartment (3), thereby forcing the molten useful material through the working opening, an actuator that performs a relative movement between the piston (2) and the compartment (3) and at least one channel (6) through which the molten useful material is discharged between the interior of the compartment (3) and the working opening. The piston (2) has a continuous piston opening that continuously links the interior of the compartment (3) with the channel (6) for the molten useful material. The heating device (7) heats up the piston (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben eines thermoplastischen oder schmelzbaren Nutzmaterials und eine zugehörige Patrone. The invention relates to a device for dispensing a thermoplastic or fusible material and a associated cartridge.

Geräte zum Schmelzen und Auftragen thermoplastischer Substanzen oder ähnlicher Nutzmaterialien, wie sie z. B. in der Zahntechnik verwendet werden, z. B. Wachse, haben einen Metallbehälter als Vorratskammer für das Nutzmaterial, der von einer Heizspirale umwickelt ist und das gesamte zu schmelzende Material bereits in flüssiger Form enthält, das durch einen Kolben nach außen gepresst werden kann. Oder aber der zylindrische Behälter wird an seiner Basis beheizt und ein Kolben sowie das im hinteren Bereich noch feste Material drücken den geschmolzenen thermoplastischen Stoff durch eine Öffnung in der Behälterbasis heraus (vgl. hierzu auch DE 197 44 756 A1; DE 33 46 254 C2; DE 199 03 529 C1; DE 36 11 186 A1). Devices for melting and applying thermoplastic Substances or similar useful materials, such as z. B. in the Dental technology can be used, e.g. B. waxes have one Metal container as a storage chamber for the useful material, from a Heating coil is wrapped and the entire to be melted Material already contained in liquid form by a piston can be pressed outwards. Or the cylindrical one Container is heated at its base and a piston as well as that in the rear area still solid material press the melted thermoplastic through an opening in the Container base (see also DE 197 44 756 A1; DE 33 46 254 C2; DE 199 03 529 C1; DE 36 11 186 A1).

Bei vollständig geschmolzenen Stoffen in den Behältern ergibt sich bei den bekannten Vorrichtungen ein beachtlicher Energieverlust mit Umgebungserwärmung und zudem eine für den Bediener der Vorrichtung unangenehme Wärme, falls die Vorrichtung mit der Hand geführt wird. With completely melted substances in the containers a remarkable in the known devices Energy loss with ambient heating and also one for the operator the device uncomfortable heat if the device with is led.

Weiterhin weisen die Beförderungseinrichtungen des geschmolzenen Nutzmaterials in den genannten Vorrichtungen ein nicht- lineares Verhalten bei der Abgabe des Nutzmaterials auf, wodurch das Dosieren des Nutzmaterials mit den bekannten Vorrichtungen nur ungenau erfolgen kann und deshalb erheblich von der Erfahrung und dem Können des Benutzers der bekannten Geräte abhängt. Aufgrund der mäßigen Dosiergenauigkeit ist deshalb ein automatischer, computergesteuerter Betrieb der bekannten Vorrichtungen bislang, wenn überhaupt, nur mit großem Aufwand möglich. Furthermore, the transport facilities of the molten useful material in the devices mentioned is a non- linear behavior when delivering the useful material, whereby the dosing of the useful material with the known Devices can only be made inaccurately and therefore significantly the experience and skill of the user of the known Device depends. Because of the moderate dosing accuracy is therefore an automatic, computer-controlled operation of the known Devices so far, if at all, only with great effort possible.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abgeben oder Ansaugen eines thermoplastischen und schmelzbaren Nutzmaterials anzugeben, die das genaue Dosieren des Nutzmaterials ermöglicht. The object of the invention is to provide a device for dispensing or sucking a thermoplastic and fusible Specify useful material, the exact dosing of the useful material allows.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. die zugehörige Kammer oder Patrone gemäß Anspruch 25 gelöst. Demnach hat die Vorrichtung der Erfindung zum Abgeben eines thermoplastischen oder schmelzbaren Nutzmaterials eine Vorratskammer oder einfach Kammer zur Aufnahme des Nutzmaterials, eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Nutzmaterials, eine Arbeitsöffnung zum Abgeben des Nutzmaterials, einen Kolben zum Eingriff in die Kammer und zum Erzeugen eines Drucks auf das Nutzmaterial in der Kammer zum Auspressen des geschmolzenen Nutzmaterials aus der Arbeitsöffnung, eine Betätigungseinrichtung zum Ausführen einer Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Kammer und mindestens einen Kanal zum Fortleiten des geschmolzenen Nutzmaterials zwischen dem Inneren der Kammer und der Arbeitsöffnung, wobei der Kolben eine durchgehende Kolbenöffnung hat, die das Innere der Kammer mit dem Kanal für das geschmolzene Nutzmaterial durchgängig verbindet. This object is achieved by the device according to claim 1 or the associated chamber or cartridge solved according to claim 25. Accordingly, the device of the invention for delivering a thermoplastic or fusible material Storage chamber or simply chamber for holding the useful material, a heating device for heating the useful material, a Working opening for dispensing the useful material, a piston for Intervention in the chamber and to create a pressure on the Usable material in the chamber for pressing out the melted Useful material from the work opening, one Actuator for making a relative movement between the piston and the chamber and at least one channel for conveying the molten material between the interior of the chamber and the working opening, the piston being a continuous one Piston opening has the inside of the chamber with the channel for connects the molten material throughout.

Die Vorrichtung der Erfindung ist in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten verwendbar. Sie ist von einfacher, leichter und dennoch kompakter und solider Bauweise und dadurch mit geringem Kraftaufwand manuell bedienbar. The device of the invention is in a variety of Application areas usable. It is of simpler, easier and nevertheless compact and solid construction and therefore with can be operated manually with little effort.

Bei der Erfindung werden die Patrone bzw. die Kammer, die das betreffende thermoplastische oder schmelzbare Nutzmaterial enthält, und der Kolben, der eine Öffnung für das Fließen von geschmolzenem Material aufweist, durch eine Betätigungsvorrichtung ineinander geführt. Der Kolben, vorzugsweise der beheizte Kolben, bildet um sich herum eine Schicht bzw. Hülle aus geschmolzenem Nutzmaterial und eine in der unmittelbaren Nähe des Kolbens befindliche Nutzmaterialschicht wird geschmolzen. So können der Kolben und die Patrone mit geringer Reibung und gleichmäßiger Bewegung aufgrund der Betätigungseinrichtung ineinander gleiten, ohne dass die gesamte Nutzmasse in der Kammer bzw. Patrone geschmolzen werden muss. Da bei der Erfindung nur eine geringe Menge des Nutzmaterials zur Schmelztemperatur gebracht werden muss, können folglich die Umgebungserwärmung und der Energieverbrauch niedrig gehalten werden. In the invention, the cartridge or the chamber that the relevant thermoplastic or meltable useful material contains, and the piston, which has an opening for the flow of has melted material by a Actuator guided into one another. The piston, preferably the heated piston, forms a layer or shell around itself made of molten material and one in the immediate The useful material layer located near the piston is melted. So the piston and the cartridge can be used with less Friction and smooth movement due to the Slide the actuator into each other without the entire Usable mass in the chamber or cartridge must be melted. There only a small amount of the useful material for the invention Melting temperature must be brought, can consequently Environmental warming and energy consumption kept low become.

Der Kolben selbst besteht vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material, sein Kolbenschaft dagegen bevorzugt aus einem wärmeisolierenden Material. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die Wärme beim Heizen des Kolbens auf den Kolben konzentriert und nicht durch den Schaft abgeführt wird. The piston itself preferably consists of a thermally conductive material, its piston skirt, however, preferably from one heat insulating material. This can be achieved that the heat when heating the piston on the piston concentrated and is not discharged through the shaft.

Der Kolben hat bevorzugt einen Zylindermantel mit Kolbenboden oder ist als reiner Zylinder ohne Kolbenboden aufgebaut. The piston preferably has a cylinder jacket with a piston crown or is constructed as a pure cylinder without a piston crown.

Die Stirnseite des Kolbens ist vorzugsweise abgeschrägt ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Patronen leichter eingeführt werden können. The face of the piston is preferably beveled designed. This has the advantage of making the cartridges lighter can be introduced.

Die Nutzmaterialpatrone besteht bevorzugt aus einem wärmeisolierenden Material. Diese Materialkombination begrenzt die Oberfläche mit dem hohen Temperaturgradient, und damit wird die gesamte Wärmestrahlung und auch der Wärmeverlust weiter reduziert. The useful material cartridge preferably consists of a heat insulating material. This combination of materials limits Surface with the high temperature gradient, and thus the entire heat radiation and also the heat loss continue reduced.

Bevorzugt kann die Patrone automatisch ausgetauscht werden. The cartridge can preferably be replaced automatically.

Es können verschiedene Heizeinrichtungen verwendet werden. Die Heizelemente können elektrische Heizwicklungen oder auch Heißflüssigkeitsleitungen usw. sein. Various heaters can be used. The Heating elements can be electrical heating coils or also Hot liquid lines, etc.

Die Leitung bzw. der Kanal, die am Kolben angeschlossen sein kann, führt die geschmolzene Substanz nach außen bzw. ins Innere der Patrone. Die Leitung erstreckt sich von der Öffnung am Kolben aus durch die gesamte Länge eines Kolbenschafts und ihre andere Endseite kann an einem Gestell bzw. Gehäuse der Vorrichtung der Erfindung befestigt sein. An dieser Endseite kann eine beliebige Einrichtung für die weitere Bearbeitung der bereits geschmolzenen Substanz angeschlossen sein. The line or channel connected to the piston can, the molten substance leads to the outside or inside Inside of the cartridge. The pipe extends from the opening on the piston through the entire length of a piston shaft and its other end can be on a frame or housing Device of the invention may be attached. On this end page can be any facility for further editing of the already melted substance.

Bei der Ausführung mit dem beweglichen Kolben ist die Leitung vorzugsweise zumindest teilweise flexibel, um sich an die Bewegungen des Kolbens anpassen zu können. In the version with the movable piston, the line is preferably at least partially flexible to adapt to the To be able to adjust movements of the piston.

Das Gestell bzw. das Gehäuse der Vorrichtung der Erfindung kann auch als Führung für die Betätigungseinrichtung, die als Schieber bzw. Schiebevorrichtung ausgebildet sein kann, und zur Fixierung des Kolbens durch den Schaft und auch zur Aufnahme bzw. zur Fixierung der Patrone dienen. The frame or housing of the device of the invention can also act as a guide for the actuator, which Slider or sliding device can be formed, and for fixing the piston through the shaft and also for Take up or to fix the cartridge.

Durch die Ausführungen mit beweglicher Patrone oder mit beweglichem Kolben ist die Erfindung für die verschiedensten Anforderungen wie z. B. Einsatzgebiet, Außenmaße, Nutzmaterialnachschubart auslegbar. The versions with a movable cartridge or with Movable piston is the invention for the most varied Requirements such as B. field of application, external dimensions, Type of material replenishable.

Die Vorrichtung der Erfindung kann ein Steuergerät haben, damit die Leistung der Heizelemente oder der Heizeinrichtung gesteuert oder geregelt werden kann. An dem Kolben und/oder der Leitung bzw. dem Kanal können Temperatursensoren angebracht sein, die zusammen mit den Heizelementen und einem Regler einen geschlossenen Regelkreis bilden, damit die zu schmelzende Substanz geschont und eine genaue Temperatur eingestellt werden kann. The device of the invention can have a control unit, thus the performance of the heating elements or the heating device can be controlled or regulated. On the piston and / or the Temperature sensors can be attached to the line or the channel be together with the heating elements and a regulator form a closed control loop so that the one to be melted Protected substance and set an exact temperature can be.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Gerät mit einem Kolben, der ein zusätzliches Heizelement, vorzugsweise spiralförmig, in geringem Abstand und parallel an seiner Stirnseite, aufweist. Hierdurch kann eine höhere Ausgabemenge des Nutzmaterials erreicht werden, ohne dass das Nutzmaterial überheizt wird, da die heizende Oberfläche deutlich erhöht wird. Auch die Wärmeübertragung wird dabei verbessert. Another embodiment of the invention is a device with a piston, which is an additional heating element, preferably spiral, at a short distance and parallel to it End face. This can result in a higher output quantity of the useful material can be achieved without the useful material is overheated because the heating surface increases significantly becomes. The heat transfer is also improved.

Die Betätigungseinrichtung kann durch eine Schiebevorrichtung realisiert werden, die manuell oder durch eine computergesteuerte Maschine betätigt werden kann. The actuating device can be moved by a sliding device can be realized manually or by a computer-controlled machine can be operated.

Die Automatisierung des Dosierens von thermoplastischen und schmelzbaren Substanzen wird durch die Vorrichtung der Erfindung erleichtert und die manuelle Betätigung ist komfortabler oder angenehmer, da das Verhältnis zwischen portioniertem Nutzmaterial und Patronenvorschub über die gesamte Länge der Patrone bei der Erfindung konstant bleibt. Die Übertragung der benötigten Kraft für das Ausgeben von Nutzmaterial kann direkt und linear erfolgen und nicht durch elastische Mittel wie z. B. Druckluft oder nicht-lineare Mechanismen. Automation of thermoplastic and dosing fusible substances is created by the device Invention facilitated and manual operation is more convenient or more pleasant, because the ratio between portioned Usable material and cartridge feed over the entire length of the Cartridge remains constant in the invention. The transfer of the The force required to dispense useful material can be made directly and take place linearly and not by elastic means such. B. Compressed air or non-linear mechanisms.

Die Patrone der Erfindung kann eine geringfügige Elastizität haben, wodurch eine optimale abdichtende Anpassung der Patrone oder Kammer an den Kolben erreicht wird und somit ein unbeabsichtigter Austritt von Schmelzmaterial verhindert wird. The cartridge of the invention can have a slight elasticity have an optimal sealing adjustment of the cartridge or chamber on the piston is reached and thus a unintentional leakage of melting material is prevented.

Da die elastische Patrone hauptsächlich zum Abdichten zwischen Schmelzmaterial und Kolben dient, wohingegen ihr Nutzmaterialinhalt fest ist, muss die Patrone nicht besonders formstabil sein, wodurch Gewicht eingespart werden kann. Bei der beispielhaften Anwendung von Patronen mit festem oder gelförmigem Kraftstoff in der Antriebs- und Heiztechnik kann somit Unfällen und Umweltschäden vorgebeugt werden, da der feste oder gelförmige Kraftstoff in der Patrone nicht ohne Wärmezuführung wegfließen kann. Since the elastic cartridge is mainly used for sealing between Melting material and pistons serve where you If the content of the useful material is solid, the cartridge does not have to be particularly dimensionally stable be, whereby weight can be saved. In the exemplary application of cartridges with solid or gel-shaped Fuel in drive and heating technology can therefore Accidents and environmental damage can be prevented as the fixed or gel fuel in the cartridge is not without heat can flow away.

Bei entsprechender Dichte sind die Patronen auch schwimmfähig, wodurch die Umwelt geschont und sich das aufwendige und teure Auffangen von Kraftstoff erübrigt. If the density is appropriate, the cartridges are also floatable, whereby the environment is protected and the complex and expensive There is no need to collect fuel.

Da bei der Erfindung nur eine dünne Schicht des Nutzmaterials an einer Kolbeneintrittsöffnung der Patrone geschmolzen wird, kann die übrige, feste Nutzmaterialmasse in der Patrone als Patronenboden dienen, wodurch die Herstellung von Patronen vereinfacht wird. Since in the invention only a thin layer of the useful material is melted at a piston inlet opening of the cartridge, can the remaining, solid usable material mass in the cartridge as Cartridge base serve, which makes the manufacture of cartridges is simplified.

Da bei der Erfindung nur die benötigte Menge an Nutzmaterial kurz vor dem Verbrauch geschmolzen wird, bleiben heterogene Substanzen gut gemischt. Since only the required amount of useful material in the invention just before consumption is melted, remain heterogeneous Substances mixed well.

Durch die Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung mit der unelastischen Patrone bzw. Kammer mit Patronenboden wird auch das Absaugen von bereits geschmolzenem Material begünstigt. By the embodiment of the device of the invention with the inelastic cartridge or chamber with cartridge bottom also the suction of already melted material favored.

Allgemein können Patronen der Erfindung den Transport, die Lagerung und die Handhabung von thermoplastischen und schmelzbaren Nutzmaterialien erleichtern, da das Nutzmaterial bereits gefasst ist. Generally, cartridges of the invention can transport that Storage and handling of thermoplastic and meltable useful materials, since the useful material already is composed.

Als Nutzmaterialien können z. B. Materialien wie pflanzliche Wachse oder Mineral-Wachse, Kraft- und Brenn-Stoffe, Schokolade, Kunststoffe, thermoplastische Kunststoffe, Heißkleber usw. verwendet werden. As useful materials such. B. Materials such as vegetable Waxes or mineral waxes, fuels and fuels, Chocolate, plastics, thermoplastics, hot glue etc. be used.

Die Vorrichtung der Erfindung, in ihren verschiedenen Ausführungen als handgeführte Vorrichtung sowie auch als maschinell geführte Vorrichtung, findet ihren Einsatz z. B. in der 2D- und 3D-Gestaltung von Objekten wie im Modellbau, Prototyping, in der Zahntechnik, Goldschmiedekunst, Konditorei usw., in der Verarbeitung und Aufbereitung von thermoplastischen und schmelzbaren Substanzen in der Industrie und in der Aufbereitung von festen und gelförmigen Brenn- und Kraftstoffen in der Antriebstechnik und Heiztechnik. The device of the invention, in its various Designs as a hand-held device and also as a machine guided device, is used for. B. in the 2D and 3D design of objects such as in model making, prototyping, in dental technology, goldsmithing, pastry, etc., in the Processing and preparation of thermoplastic and fusible substances in industry and in the Preparation of solid and gel fuels in the Drive technology and heating technology.

Die Erfindung hat den Vorteil gegenüber den Geräten des Stands der Technik, dass sie nicht nur das Schmelzen und Dosieren des Nutzmaterials sondern auch das Ansaugen von Nutzmaterial ermöglicht. The invention has the advantage over the devices of the state the technology that they don't just melt and dose the Useful material but also the suction of useful material allows.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Further advantageous developments of the invention are the See subclaims.

Weiter Vorteile, vorteilhafte Weiterbildungen und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages, advantageous further training and Possible uses of the invention are as follows Description of a preferred embodiment of the invention in See connection with the drawings. Show it:

Fig. 1 einen Längsquerschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung; und Fig. 1 is a longitudinal cross-section of a preferred embodiment of the apparatus of the invention; and

Fig. 2 ein vergrößertes Detail A aus der Fig. 1. FIG. 2 shows an enlarged detail A from FIG. 1.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine bevorzugte, stiftartige Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung gezeigt, die einen Kolben 2 mit einem Schaft 11, eine Patrone 3 mit einem thermoplastischen und schmelzbaren Nutzmaterial 4, 8, z. B. Heißkleber, eine rohrförmige Leitung 6, eine Betätigungseinrichtung 9, eine Heizeinrichtung 7 und ein Gehäuse 1, 12 aufweist, in und an dem die vorgenannten Einrichtungen und Teile untergebracht oder angebracht sind. In Fig. 1 and Fig. 2 is a preferred, shown embodiment of the pen-type device of the invention, such a piston 2 having a shank 11, a cartridge 3 with a thermoplastic and fusible useful material 4, 8,. B. hot glue, a tubular line 6 , an actuator 9 , a heater 7 and a housing 1 , 12 , in and on which the aforementioned devices and parts are housed or attached.

Der Kolben 2 ist zylindrisch und hat einen Kolbenboden 20 und einen zylindrischen Kolbenmantel 21, der an einem Ende mit dem Kolbenboden 20 abgeschlossen ist und am anderen Ende offen ist. Der Kolben 2 ist rotationssymmetrisch zu einer Symmetrieachse S aufgebaut. Durch den Kolbenboden 20 geht koaxial zur Symmetrieachse S eine Kolbenöffnung 5 hindurch. Im Kolbenboden 20 ist eine weitere durchgehende Öffnung 22 vorgesehen, in der ein Temperatursensor 10 einer Temperaturmesseinrichtung eingesetzt und befestigt ist, der die Öffnung 22 vollständig ausfüllt. An der Innenseite des Kolbenmantels 21 ist eine elektrische Heizwicklung 7 als Heizeinrichtung angebracht, mit der der Kolben 2 erwärmt wird. Der Kolben 2 besteht aus einem gut wämeleitfähigen und starren und stabilen Material, z. B. Messing, Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen oder rostfreiem Stahl. Hiervon ist Messing das bevorzugte Material, da es die beste Kombination von Leitfähigkeit und Gleitfähigkeit (d. h. niedriger Leitfähigkeitskoeffizient) darstellt. The piston 2 is cylindrical and has a piston crown 20 and a cylindrical piston skirt 21 which is closed at one end with the piston crown 20 and is open at the other end. The piston 2 is constructed rotationally symmetrically to an axis of symmetry S. A piston opening 5 passes through the piston crown 20 coaxially with the axis of symmetry S. A further continuous opening 22 is provided in the piston crown 20 , in which a temperature sensor 10 of a temperature measuring device is inserted and fastened, which completely fills the opening 22 . On the inside of the piston jacket 21 , an electrical heating winding 7 is attached as a heating device, with which the piston 2 is heated. The piston 2 consists of a good thermal conductive and rigid and stable material, for. B. brass, aluminum or aluminum alloys or stainless steel. Of these, brass is the preferred material because it is the best combination of conductivity and lubricity (ie low conductivity coefficient).

An einer Rückseite 23 des Kolbens 2 ist der Kolben 2 an einem Schaft oder Kolbenschaft 11 angebracht, der hohl und rotationssymmetrisch ist und sich auch koaxial zu der Symmetrieachse S des Kolbens 2 erstreckt. Der Kolbenschaft 11 ist fest mit dem Gehäuse 1 der Vorrichtung verbunden und besteht aus einem wärmeisolierenden Kunststoff. Der Kolbenschaft 11 hat weiterhin einen kleineren Durchmesser als der Kolben 2. On a rear side 23 of the piston 2 , the piston 2 is attached to a shaft or piston shaft 11 which is hollow and rotationally symmetrical and also extends coaxially with the axis of symmetry S of the piston 2 . The piston skirt 11 is firmly connected to the housing 1 of the device and consists of a heat-insulating plastic. The piston skirt 11 also has a smaller diameter than the piston 2 .

Im Hohlraum des Kolbenschafts 11 erstreckt sich koaxial eine rohrförmige Leitung 6 oder Kanüle als Kanal für die Fortleitung des Nutzmaterials zwischen der Kolbenöffnung 5 und einer Arbeitsöffnung 30 der Vorrichtung, wobei die Leitung 6 in die Kolbenöffnung 5 eingesetzt ist und mit einer Vorderseite 24 des Kolbenbodens 20 bündig abschließt, die dem Nutzmaterial 4, 8 in der Patrone 3 zugewandt ist. Die Leitung 6 besteht aus einem stromleitfähigen und wärmeleitfähigen Material, z. B. Kupfer und liegt in einem Stromkreis, der durch die Kontaktdrähte 31 und 32 angedeutet ist. Bei Stromfluß im Stromkreis strömt der elektrische Strom auch durch die Leitung 6, die dadurch erwärmt wird. An der Leitung 6 ist ein weiterer Temperatursensor 10.1 angebracht, der die Temperatur der Leitung 6 erfasst. A tubular line 6 or cannula extends coaxially in the cavity of the piston shaft 11 as a channel for the passage of the useful material between the piston opening 5 and a working opening 30 of the device, the line 6 being inserted into the piston opening 5 and with a front side 24 of the piston head 20 ends flush, which faces the useful material 4 , 8 in the cartridge 3 . The line 6 consists of an electrically conductive and thermally conductive material, for. B. copper and is in a circuit that is indicated by the contact wires 31 and 32 . When current flows in the circuit, the electrical current also flows through line 6 , which is thereby heated. On the line 6 a further temperature sensor 10.1 is attached which detects the temperature of the line. 6

Die Patrone 3 der Erfindung hat eine rohrförmige Patronenhülse 33, die an einem Ende eine Eingriffsöffnung 35 für den Eingriff des Kolbens 2 in den Innenraum der Patrone 3 und am anderen Ende eine Endöffnung 34 hat und aus einem elastischen, bevorzugt geringfügig elastischem, Material besteht. Der Innendurchmesser der Patrone und der Öffnungen 34 und 35 ist an den Außendurchmesser des Kolbens 2 derart angepasst, dass die Patrone 3 auf den Kolben 2 mit etwas Kraft aufgesteckt werden kann, wobei die elastische Patronenhülse 33 etwas aufgeweitet wird. Durch das Einpassen des Kolbens 2 in die Patronenhülse 33 hat die Patronenhülse 33 einen abdichtenden Sitz an dem Außenumfang des Kolbenmantels 21. Extra Dichtungen zwischen dem Kolben 2 und der Patronenhülse 33 erübrigen sich hier somit. Die Einpassung des Kolbens 2 in die Patrone wird auf das elastische Verhalten der Patrone im Arbeitstemperaturbereich abgestimmt. The cartridge 3 of the invention has a tubular cartridge sleeve 33 , which has at one end an engagement opening 35 for the engagement of the piston 2 into the interior of the cartridge 3 and at the other end an end opening 34 and is made of an elastic, preferably slightly elastic, material. The inside diameter of the cartridge and the openings 34 and 35 is adapted to the outside diameter of the piston 2 in such a way that the cartridge 3 can be pushed onto the piston 2 with a little force, the elastic cartridge sleeve 33 being widened somewhat. By fitting the piston 2 into the cartridge case 33 , the cartridge case 33 has a sealing seat on the outer circumference of the piston jacket 21 . Extra seals between the piston 2 and the cartridge case 33 are therefore unnecessary here. The fitting of the piston 2 into the cartridge is matched to the elastic behavior of the cartridge in the working temperature range.

Der Innenraum einer unverbrauchten Patrone 3 ist mit dem Nutzmaterial 8 im festen Zustand bis auf ein bestimmtes Volumen im Bereich der Eingriffsöffnung 35 der Patrone 3 gefüllt. Das freibeleibende Volumen ist für die sichere Aufnahme des Kolbens 2 beim Aufstecken der Patrone 3 auf den Kolben 2 vorgesehen. Die Länge des Kolbenschafts 11 ist kürzer als eine maximale Bewegungslänge des Kolbens 2 in der Patrone 3, damit die Endöffnung 34 der Patrone 3 sicher durch einen Rest des festen Nutzmaterials 8 verschlossen bleibt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung bildet somit das feste Nutzmaterial selbst einen Verschluss oder Pfropfen der Endöffnung 34 der Patrone 3. The interior of an unused cartridge 3 is filled with the useful material 8 in the solid state up to a certain volume in the area of the engagement opening 35 of the cartridge 3 . The free volume is provided for the secure reception of the piston 2 when the cartridge 3 is attached to the piston 2 . The length of the piston shaft 11 is shorter than a maximum movement length of the piston 2 in the cartridge 3 , so that the end opening 34 of the cartridge 3 remains securely closed by a rest of the solid useful material 8 . In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the solid useful material itself forms a closure or plug of the end opening 34 of the cartridge 3 .

Die Betätigungseinrichtung 9 ist als langgestreckter Schieber 9.1 mit einem Endstück 9.2 ausgebildet, das die Patrone 3 im Bereich ihrer Endöffnung 34 erfasst. The actuating device 9 is designed as an elongated slide 9.1 with an end piece 9.2 which detects the cartridge 3 in the region of its end opening 34 .

Das stiftartige Gehäuse 1, 12 hat eine langgestreckte, im wesentlichen zylindrische Gehäusewand 1, in die an einem Ende eine Spitze 12 mit der Arbeitsöffnung 30 eingesetzt ist, die mit der Leitung 6 fluiddurchgängig verbunden ist und die am gegenüberliegenden Ende eine Aufnahmeöffnung 36 hat, durch die eine Patrone 3 in die Vorrichtung eingesetzt werden kann. In einem Schlitz 1.1 der Gehäusewand 1 ist der Schieber 9.1 der Betätigungseinrichtung 9 geführt, um eine geführte, gerade, translatorische Bewegung des Schiebers 9.1 in paralleler Richtung zur Symmetrieachse 5 zu ermöglichen. The pin-like housing 1 , 12 has an elongated, essentially cylindrical housing wall 1 , into which a tip 12 with the working opening 30 is inserted at one end, which is fluid-continuously connected to the line 6 and which has a receiving opening 36 at the opposite end which a cartridge 3 can be inserted into the device. The slider 9.1 of the actuating device 9 is guided in a slot 1.1 of the housing wall 1 in order to enable a guided, straight, translatory movement of the slider 9.1 in a direction parallel to the axis of symmetry 5 .

Eine nicht gezeigte Steuereinrichtung steuert oder regelt in Abhängigkeit von elektrischen Temperaturmesssignalen von dem Temperatursensor 10.1 an der Leitung 6 und/oder von dem Temperatursensor 10 am Kolben 2 den Heizstrom durch die Leitung 6 und damit die Temperatur der Leitung 6 und des darin enthaltenen, geschmolzenen Nutzmaterials. Die Temperatur der Leitung 6 wird derart eingestellt, dass das Nutzmaterial in der Leitung 6 geschmolzen bleibt, ausreichende Fließeigenschaften in der Leitung 6 hat und nicht überhitzt wird, um das Nutzmaterial nicht zu beeinträchtigen. A control device, not shown, controls or regulates the heating current through line 6 and thus the temperature of line 6 and the molten useful material contained therein, as a function of electrical temperature measurement signals from temperature sensor 10.1 on line 6 and / or from temperature sensor 10 on piston 2 , The temperature of line 6 is set such that the useful material in line 6 remains melted, has sufficient flow properties in line 6 and is not overheated so as not to impair the useful material.

Die Steuereinrichtung, z. B. ein Mikrocomputer mit entsprechender Software, steuert oder regelt in Abhängigkeit von elektrischen Temperaturmesssignalen von dem Temperatursensor 10.1 an der Leitung 6 und/oder von dem Temperatursensor 10 am Kolben 2 weiterhin den Heizstrom durch die Heizwicklung 7 am Kolben 2 und damit die Temperatur des Kolbens 2 und des an die Vorderseite 24 angrenzenden, geschmolzenen Nutzmaterials 4. Die Temperatur des Kolbens 2 wird durch die Steuereinrichtung derart eingestellt, dass das Nutzmaterial 4 geschmolzen wird bzw. bleibt, ausreichende Fließeigenschaften zeigt und nicht überhitzt wird, um das Nutzmaterial zu schonen. The control device, e.g. B. a microcomputer with appropriate software, controls or regulates depending on electrical temperature measurement signals from the temperature sensor 10.1 on the line 6 and / or from the temperature sensor 10 on the piston 2 , the heating current through the heating coil 7 on the piston 2 and thus the temperature of the piston 2 and the molten useful material 4 adjoining the front side 24 . The temperature of the piston 2 is set by the control device such that the useful material 4 is melted or remains, shows sufficient flow properties and is not overheated in order to protect the useful material.

Zum Ausgeben von Nutzmaterial aus der Arbeitsöffnung 30 wird der Schieber 9.1 in der Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles betätigt, wodurch eine entsprechende Kraft über das Endstück 9.2 des Schiebers 9.1 auf das erfasste Ende der Patrone 3 wirkt. Das in der Nähe des Kolbens 2 geschmolzene Nutzmaterial 4 wird dadurch in die Leitung 6 gepresst und tritt schließlich durch die Arbeitsöffnung nach außen aus. To discharge useful material from the working opening 30 , the slide 9.1 is actuated in the direction of the arrow shown in FIG. 1, whereby a corresponding force acts on the detected end of the cartridge 3 via the end piece 9.2 of the slide 9.1 . The useful material 4 melted in the vicinity of the piston 2 is thereby pressed into the line 6 and finally exits to the outside through the working opening.

Zum Ansaugen von Nutzmaterial von außen über die Arbeitsöffnung 30, die Leitung 6 in das Innere der Patrone 3 wird der Schieber 9.1 entgegen der eingezeichneten Pfeilrichtung, also zur Aufnahmeöffnung 36 des Gehäuses 1 hin bewegt, wodurch ein Unterdruck in der Patrone 3 für das Ansaugen von Nutzmaterial erzeugt wird. For sucking useful material from outside through the working opening 30, line 6 into the interior of the cartridge 3, the slider is moved 9.1 opposed to the indicated direction of the arrow, that is the receiving opening 36 of the housing 1, whereby a negative pressure in the cartridge 3 for the suction of Useful material is generated.

Claims

1. A device for dispensing a thermoplastic or fusible useful material, the chamber ( 3 ) for receiving useful material ( 8 ), a heating device ( 7 ) for heating the useful material, a working opening ( 30 ) for dispensing the useful material, a piston ( 2 ) for engaging in the chamber ( 3 ) and for generating a pressure on the useful material in the chamber ( 3 ) for pressing out the molten useful material from the working opening ( 30 ), an actuating device ( 9 ) for executing a relative movement between the piston ( 2 ) and of the chamber ( 3 ) and at least one channel for conveying the molten useful material between the interior of the chamber ( 3 ) and the working opening ( 30 ), the piston ( 2 ) having a continuous piston opening ( 5 ) which defines the interior of the chamber ( 3 ) continuously connects to the channel ( 6 ) for the molten material.

2. Device according to claim 1, characterized in that the heating device ( 7 ) heats the piston ( 2 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the piston ( 2 ) is cylindrical and rotationally symmetrical to an axis of symmetry (S) and has a piston head ( 20 ) and that the piston opening ( 5 ) coaxial to the axis of symmetry through the piston head ( 20 ) passes.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) is fixed and the chamber ( 3 ) relative to the piston ( 2 ) is movable by the actuating device ( 9 ) which is coupled to the chamber ( 3 ) ,

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that the chamber is fixed and the piston movable relative to the chamber by the actuator which is coupled to the piston.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the channel ( 6 ) extends coaxially to an axis of symmetry of the piston ( 2 ).

7. The device according to claim 6, characterized by a tubular line ( 6 ) as a channel.

6. The device according to claim 7, characterized in that the line ( 6 ) is at least partially flexible.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized by a channel heating device which heats the channel or the tubular line ( 6 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the line ( 6 ) consists of a current-conducting material and is heated by an electrical current through the line ( 6 ).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized by a temperature measuring device for measuring the temperature of the channel or the line ( 6 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber is cylindrical or is designed as a cylindrical cartridge ( 3 ) and is arranged coaxially to an axis of symmetry (S) of the cylindrical piston ( 2 ) such that the piston ( 2 ) fits into an engagement opening ( 35 ) of the chamber or the cartridge ( 3 ).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a diameter of the cylindrical piston ( 2 ) corresponds to the diameter of the cylindrical interior of the chamber or the cartridge ( 3 ).

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber is an exchangeable, cylindrical cartridge ( 3 ).

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that walls of the chamber or a cartridge case ( 33 ) of the cartridge ( 3 ) as a chamber consist of a slightly elastic material, that the chamber or the cartridge ( 3 ) has an engagement opening ( 35 ) for the engagement of the piston ( 2 ) and an end opening ( 34 ) and that a piston shaft ( 11 ) has a length which is less than a maximum movement length of the piston ( 2 ) in the chamber or the cartridge ( 3 ) between the engagement opening ( 35 ) and the end opening ( 34 ) is such that the piston ( 2 ) cannot reach the end opening ( 34 ) of the chamber or the cartridge ( 3 ).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that walls of the chamber or a cartridge case a cartridge as a chamber from a slightly elastic Material consist of a chamber or cartridge Engagement opening for the engagement of the piston and an end opening and that the end opening is closed by a bottom.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that walls of the chamber or a cartridge case a cartridge as a chamber made of an inelastic material consist of the chamber or cartridge having an engagement opening for the engagement of the piston and an end opening that has a Piston shaft has a length that is less than a maximum Length of movement of the piston in the chamber or the cartridge between the engagement opening and the end opening is such that the piston does not open the end opening of the chamber or the cartridge can achieve and that the piston has at least one seal Has.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that walls of the chamber or a cartridge case a cartridge as a chamber made of an inelastic material consist of the chamber or cartridge having an engagement opening for the engagement of the piston and an end opening that the End opening is closed by a bottom and that the Piston has at least one seal.

19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature measuring device is provided which detects the temperature of the molten useful material ( 4 ) in the chamber.

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the temperature measuring device is installed in a piston crown ( 20 ) of the piston ( 2 ).

21. The apparatus according to claim 12, characterized in that the temperature measuring device has a temperature sensor (10) measures the temperature of the piston head (20) or the temperature of the useful material (4) in the piston head (20) on the piston crown (20) in the chamber ,

22. Device according to one of the preceding claims, characterized by a control device which controls the temperature of the molten useful material in the chamber depending on the temperature of the piston ( 2 ) or the useful material on the piston head ( 20 ).

23. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) has a hollow piston shaft ( 11 ) which extends coaxially to an axis of symmetry ( 5 ) of the piston ( 2 ) and that the channel or the tubular line ( 6 ) extends coaxially to the axis of symmetry (S) of the piston ( 2 ) within the hollow piston shaft ( 11 ).

24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device also sucks a thermoplastic or fusible useful material from the outside via the working opening ( 30 ) when the moving piston ( 2 ) has a negative pressure in the interior of the chamber or the cartridge ( 3 ). generated.

25. Chamber or cartridge for use in a device according to one of claims 1 to 24 and for receiving a thermoplastic or fusible useful material ( 8 ), wherein the chamber or cartridge ( 3 ) is tubular and an engagement opening ( 35 ) for the engagement of a piston ( 2 ) the device into the chamber or cartridge ( 3 ).

26. Chamber or cartridge according to claim 25, characterized in that an unused, fresh chamber or cartridge is filled up to a volume in the area of the engagement opening ( 35 ) with the useful material ( 8 ) or loaded in such a way that the chamber or cartridge ( 3rd ) can be attached to the piston ( 2 ) of the device.